14. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

14.3. Мониторинг состояния недр

Государственный мониторинг состояния недр (ГМСН) осуществляется с целью обеспечения рационального и безопасного использования недр Республики Коми на основе изучения их состояния и прогнозирования происходящих процессов посредством эксплуатации и развития системы ГМСН. Ведение ГМСН по территории Республики Коми включает: производство наблюдений на государственной опорной наблюдательной сети (ГОНС), ее реконструкцию и развитие; сбор и систематизацию данных о состоянии недр, получаемых в процессе объектного мониторинга, выполняемого недропользователями, а также материалов различных видов геологических работ; ведение баз данных мониторинга подземных вод; обобщение и анализ перечисленных сведений с составлением на их основе регламентных отчетов, заключений, дежурных карт, прогнозов состояния недр и т. п.; информационную деятельность и др. Порядок и регламент функционирования системы ГМСН определен соответствующими постановлениями Правительства РФ, нормативными актами МПР России.

Мониторинг состояния недр на территории Республики Коми ведется за подземными водами, экзогенными (криогенными) и некриогенными геологическими процессами в различных природных, гидрогеологических и мерзлотных условиях. Функционирование системы ГМСН в Республике Коми в 2010 г. осуществлялось на двух уровнях: федеральном и объектном. Ведение ГМСН на первом уровне обеспечивалось ЗАО «Горногеологическая компания «МИРЕКО», ее структурным подразделением – Коми территориальным центром государственного мониторинга состояния недр (КТЦ ГМСН). Режимные наблюдения велись в основном специализированными службами ГМСН – ООО «Воркутагеология», КТЦ ГМСН и ООО «Геолог-1». Объектный мониторинг выполняется недропользователями или по их поручению сторонними организациями (ООО «Геонорд» и др.). Базовым звеном системы ГМСН в республике является КТЦ ГМСН, осуществлявший общее координационно-методическое руководство по ведению мониторинга состояния недр, сбор информации, анализ и обобщение данных наблюдений о состоянии подземных вод и экзогенных геологических процессах; ведение многолетней базы данных подземных вод и дежурных карт; прогнозирование состояния недр; подготовку регламентной продукции и справочно-информационной продукции о состоянии недр и происходящих в них процессов по запросам органов управления государственным фондом недр, других органов государственной власти и государственных структур на территориальном уровне, федерального и регионального центров ГМСН, согласование программ, проектов объектного мониторинга и проектно-сметной документации на другие виды геологоразведочных и прочих работ.

Действующая государственная (федеральная) опорная наблюдательная сеть в 2010 г. состояла из 51 пункта наблюдения (ПН), располагающихся в Воркутинском, Сосногорском, Ухтинском, Сыктывдинском районах. Территориальная сеть в республике отсутствует. Ведение мониторинга по объектной сети осуществлялось в основном на участках водопользования в промышленных и сельскохозяйственных районах РК. Сведения по объектному мониторингу недр представили в КТЦ ГМСН 165 недропользователей, в том числе крупные недропользователи: ООО «Газпром трансгаз Ухта», ООО «Газпром переработка», ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», ОАО «Северные магистральные нефтепроводы», ООО «Енисей», ООО «РН-Северная нефть», ОАО «Воркутауголь», ЗАО «Шахта Воргашорская 2», ОАО «Боксит Тимана», ОАО «Комнедра», ОАО «Монди Сыктывкарский ЛПК», ЗАО «Печоранефтегаз», ООО «НК «Речер-Коми», ООО «Печорская энергетическая компания», ООО «Динью», ООО «Компания Полярное Сияние», МУП «Горводоканал» МО МР «Печора», РМУП «Водоканал» (г. Сосногорск), МУП «Ухтаводоканал», ОАО «Тепловодоканал» МО МР «Сысольский», ОАО «Интаводоканал», ОАО «Коми тепловая компания» и др.

Мониторинг состояния недр по территории Республики Коми в 2010 г. был продолжен по подсистемам: подземных вод и экзогенных геологических процессов.

Объектами мониторинга подземных вод являлся ряд основных в республике водоносных горизонтов (комплексов, комплексов зон) в естественных и природно-техногенных условиях: на водозаборах, работающих на МППВ и на участках недр с неутвержденными запасами подземных вод, на разрабатываемых месторождениях углеводородов и твердых полезных ископаемых. Наблюдения по ГОНС проводились по 26 ПН. Наблюдаемые показатели – уровень и качество подземных вод: надмерзлотных, подмерзлотных и вод сквозных таликов; температура подземных вод, водовмещающих пород и криогенных водоупоров.

Объектами мониторинга экзогенных геологических процессов (ЭГП) по ГОНС были в основном экзогенные геологические – криогенные процессы: деградация-агградация многолетнемерзлых пород (ММП), термокарстовое проседание – криогенное пучение отложений, а также подтопление жилой застройки г. Ухты. Наблюдения по ГОНС проводились по 25 ПН. Наблюдаемые показатели и характеристики – температура ММП и талых пород, динамика несквозных таликов, строение криогенной толщи, глубина залегания подошвы ММП, термокарстовое проседание, криогенное пучение грунтов, уровень грунтовых и субнапорных вод, надмерзлотных и подмерзлотных, контактирующих с ММП.

Оценка состояния недр проводилась по комплексу количественных и качественных показателей, характеризующих пространственные, временные, качественные и количественные изменения изучаемых объектов.

Продолжено формирование информационных ресурсов (банка данных) ГМСН в части подземных вод. Информационная деятельность КТЦ ГМСН и службы мониторинга обеспечивали информацией территориальные органы управления государственным фондом недр, государственную систему лицензирования пользования недрами, подготовили регламентную продукцию для федеральных структур. Подготовлено и выдано: 60 гидрогеологических и инженерно-геологических заключений, согласований спецводопользования и программ ведения мониторинга; 15 ответов на запросы государственных структур, в т. ч. 10 – федеральных (Коминедра, Управление Росприроднадзора по Республике Коми, Федеральный Центр ГМСН) и 5 – республиканских (МПР РК).

Количество действующих ПН опорной сети федерального уровня на территории республики в 2010 г. сохранилась на уровне 2009 г.

Государственная опорная (федеральная) наблюдательная сеть ГМСН, сокращенная за последнее десятилетие сверх минимально необходимого уровня в 10 раз, при отсутствии, к тому же, территориальной сети может привести, в частности, в области криолитозоны Республики Коми при продолжающемся глобальном потеплении климата к невозможности своевременного выявления и предотвращения (или минимизации) экономического ущерба и негативных экологических последствий от разрушающего воздействия деградирующих ММП на возведенные на них жилые и промышленные здания и сооружения.

Экзогенные (криогенные) геологические процессы

Опорный государственный мониторинг криогенных процессов (ЭГП) осуществлялся в основном за криогенными ЭГП на северо-востоке Республики Коми, на Воркутинском мерзлотно-гидрогеологическом полигоне, одном из двух (в системе Роснедра) в мерзлотной области России, а также за подтоплением в долине реки речными и напорными подземными водами жилой и промышленной застройки г. Ухты. Объектами наблюдений являлись криогенные экзогенные геологические процессы (крио-ЭГП): агградация-деградация ММП (динамика температур, глубин залегания подошвы и строения ММП, температуры подошвы слоя годовых колебаний ее на 10–15 м, мощность несквозных таликов); термокарстовые осадки четвертичных отложений. Наблюдениями были охвачены наиболее характерные типы ландшафтов, а в их пределах – типичные элементы рельефа и микрорельефа в геокриологических зонах прерывистого, массивно-островного и островного распространения многолетнемерзлых пород Предуральского краевого прогиба. В техногенно-нарушенных условиях недропользователи проводили объектный (локальный) мониторинг на Усинском, Возейском нефтяных месторождениях и на угольных месторождениях Воркутинского района. На других многочисленных промышленных объектах республики локальный мониторинг ЭГП (включая крио-ЭГП) не проводился, либо недропользователи не представляют результаты своих наблюдений в КТЦ ГМСН.

Основные результаты ведения ГМ крио-ЭГП в 2010 г. сводятся к следующему.

Наблюдения не зафиксировали качественных изменений в многолетних природных тенденциях активизации основных видов крио-ЭГП. По данным мерзлотного мониторинга на Воркутинском полигоне, температура ММП и таликов в 2010 г. превышала ее средние за 30–40-летний период значения практически повсеместно. Это превышение варьировало в пределах характерной для региона ледовоморской равнины в диапазоне величин 0,3–0,8 °С на участках сливающихся ММП (залегающих непосредственно под деятельным слоем); на участках несквозных таликов – в основном до 0,1–0,2 °С. Пониженная амплитуда повышения температуры пород во втором случае объясняется резким преобладанием затрат поступающего с поверхности тепла на протаивание ММП в подошве и боковых «стенках» несквозных таликов. На цокольной предгорной (предуральской) равнине амплитуды возрастания температуры ММП значительно меньше, чем на ледовоморской равнине, по причине более низкой на первой из этих равнин величины внутриземного теплового потока. Казалось бы, потепление ММП несущественное. Но необходимо учесть, что к началу указанного периода фоновые значения температуры ММП Воркутинского района колебались в пределах от близких к 0 °С до минус 1,5 °С. Это означает, что в отчетном году на многих участках территории продолжали возникать многочисленные несквозные и сквозные талики (что и наблюдалось, по данным мониторинга). В результате площадь их распространения и их мощность в отчетном году превышают (нередко двухкратно) среднемноголетние значения этих параметров. И всё это, несмотря на холодный отчетный год (его средняя температура была более, чем на 0,7 °С ниже тридцатилетней климатической нормы). То есть, реакция ММП на изменяющиеся метеорологические условия обладает некоторой инерционностью. В связи с продолжавшимся в отчетном году потеплением и протаиванием ММП отмеченное на многих площадях термокарстовое оседание земной поверхности в несколько раз превысило среднемноголетние значения просадок. Лишь на торфяниках, характеризующихся наименьшей тепловой инерционностью, фиксировалось (в связи с холодным годом) незначительное криогенное пучение отложений. Повсеместное повышение температуры ММП обусловило столь же повсеместную активизацию, очевидно, солифлюкции, термоденудации, термоэрозии, термоабразии на ландшафтах, сложенных супесчано-суглинистыми грунтами.

Изложенное свидетельствует, что продолжавшаяся в отчетному году деградация ММП и сопутствующих ей криогенных ЭГП оказывает и в еще большей мере будет оказывать самое негативное воздействие на все объекты и сооружения в республике, расположенные в области распространения ММП.

Наблюдения за возможным подтоплением жилой и промышленной застройки г. Ухты, расположенной в долине одноименной реки, дали косвенное (гидрогеохимическое) подтверждение существования подтопления. Например, такой специфический показатель состава грунтовых вод горизонта aIII-IV как суммарная объемная активность бета-излучающих радионуклидов, совершенно несвойственная водам аллювия, составляет непосредственно у реки 0,64 Бк/л; в удалении от реки, но в том же аллювиальном водоносном горизонте – 0,38 Бк/л; а в водах комплекса D3, обнажающегося за пределами долины – 0,54 Бк/л. Эти данные позволяют полагать, что воды комплекса D3 разгружаются, очевидно, в наиболее врезанной в рельеф прирусловой части долины, способствуя подтоплению городской застройки в годы многоводного половодья на реке (например, в 2009 г.; сведения об отметках половодья в 2010 г. отсутствуют).

В техногенно-нарушенных условиях природная активизация криогенных ЭГП еще более усиливается за счет влияния антропогенных факторов.

На полигоне захоронения промышленных сточных (попутных нефтяных) вод Усинского нефтяного месторождения отмечено в 2010 г. аномальное для природных условий распределение температуры пород по глубине. Температура пород повысилась в отчетном году, в сравнении с 2009 г., практически на всех наблюдавшихся глубинах в интервале 10–158 м. Причем максимальное повышение температуры, на 0,5–0,8 °С, фиксировалось, вполне ожидаемо, в интервале надкриогенного талика до глубины 80 м. Глубже, в интервале залегания на этой площади реликтовой мерзлоты, оно варьировало в пределах, в основном, около 0,0 °С, т. к. поступавшее тепло расходовалось преимущественно на оттаивание ММП. Соответственно, мощность надкриогенного талика практически не изменилась за год и составила примерно 170 м. Причиной изменения температурного поля на рассматриваемом участке полигона захоронения сточных вод стала, по-видимому, закачка более высокотемпературных, в сравнении с прежними, стоков.

На Возейском нефтяном месторождении, на участке одного из кустов добычных скважин, в 10 м от него и в 30 м от нагнетательной скважины наблюдалось аномальное повышение, в сравнении с 2009 г., среднегодовой температуры пород вдоль всего интервала ствола скважины, охваченного мерзлотным мониторингом. Повышение температуры, замерявшееся через каждые 10 м, составило в интервале глубин 10–70 м 0,6÷1,1 °С; глубже, до 200 м, амплитуда его постепенно уменьшалась с глубиной с 0,4 до 0,15 °С, а в интервале 200–270 м, наоборот, постепенно повышалась с 0,3 до 0,7 °С. Эта аномалия полностью обусловлена закачкой теплоносителя в нагнетательную скважину с целью повышения нефтеотдачи пласта. Верхний интервал аномально больших приращений температуры пород тяготеет к месту закачки теплоносителя. Приращения в среднем интервале свидетельствуют об убывании их величин по мере удаления от места закачки. И, наконец, нижний интервал характеризует увеличение амплитуды повышения температуры по мере приближения, с глубиной, к горизонту закачки теплоносителя. Следствием такого повышения температуры пород стало, с одной стороны, увеличение мощности надкриогенного талика со 130 м в 2009 г. до 170 м в 2010 г., а с другой – сформирование мощного подмерзлотного талика с мерзлой кровлей его на глубине 195 м. Следовательно, мощность реликтовой криогенной толщи сократилась с первоначальных 360 м (она залегала в интервале 90–450 м) до 25 м (195–170 м). Причем сохранившаяся пачка ММП предельно высокотемпературна: ±0,0÷-0,05 °С. Фактически криогенная толща полностью протаяла в радиусе, как минимум, 30 м от нагнетательной скважины на площади почти 3000 м2. Такова количественная оценка теплового загрязнения недр на участке всего лишь одной нагнетательной скважины, действовавшей 1 год или менее того.

Многочисленность нагнетательных, добычных и разведочных скважин на площади Возейского и Усинского месторождений означает, что создаваемое ими тепловое загрязнение недр превратило реликтовую криогенную толщу в своеобразное «решето» со всеми возникающими из этого негативными последствиями.



НАВЕРХ



Минприроды РК, ГУ "ТФИ РК", 2011