Руководство и кадровый состав

История лаборатории

Основные направления исследований

• Научные исследования Вилюйской научно-исследовательской мерзлотной станции сосредоточены в области совершенствовании методик и технологий круглогодичного комплексного геофизического мониторинга геокриологического состояния оснований ключевых объектов Западно-Якутской алмазоносной провинции. Основные объекты включают Вилюйскую ГЭС-1,2, горнотехнические сооружения АК «АЛРОСА» (ПАО), инфраструктуру города Мирного и др. Разрабатываются средства для выявления зарождения и эволюции негативных геокриологических процессов под влиянием природно-техногенных факторов, обусловленных деятельностью промышленных предприятий и сооружений.
• Проводятся долговременные комплексные мониторинговые наблюдения, совершенствуются методы опережающего прогнозирования и меры по предотвращению неблагоприятных сценариев. Объекты исследования — крупные пионерные сооружения в криолитозоне, результаты которых применимы для мониторинга арктических территорий РФ.
• Исследуются закономерности формирования температурного, электрического и сейсмического полей под воздействием интенсивных техногенных факторов с использованием поверхностных и скважинных геофизических методов. Разработаны научно обоснованные решения для мониторинга оснований сооружений (здания, инфраструктура, гидротехнические и горнопромышленные объекты).

Задачи и методы исследования

• Разработка методики и техники геофизического контроля геокриологического состояния оснований сооружений грунтов и горных пород в криолитозоне для рациональной и безопасной эксплуатации ее территорий и расположенных в ней различных инженерных объектов и сооружений. Экспериментальные исследования состояния оснований гидротехнических, горнопромышленных и инженерных сооружений в Западной Якутии.
• Изучение взаимосвязей между геокриологическими процессами и обусловленными ими физическими полями, составом и свойствами мерзлых пород.
• Криолитологический мониторинг и динамика процессов: Непрерывный сбор и анализ данных о температурных и гидрогеологических изменениях в мерзлых грунтах для выявления уникальных явлений и улучшения прогнозов стабильности.
• Геофизические и инструментальные методы исследования: разработка и интеграция методов для детального картирования отепленных, талых и зон фильтрации, включая мониторинг сооружений в экстремальных условиях.
• Фильтрационные процессы и геомеханика: изучение связи фильтрации с древними геологическими структурами, оценка рисков для гидротехнических и транспортных объектов, рекомендации по контролю и предотвращению негативных процессов.
• Цифровизация и автоматизация анализа: создание баз данных и систем для комплексного моделирования состояния инфраструктуры, автоматизации классификаций и планирования мер по обеспечению долговечности оснований сооружений в криолитозоне.

Основные научные результаты за последние годы

• Создан комплекс методов и интерпретационных приемов геофизического мониторинга для оценки состояния мерзлых пород, находящихся под воздействием техногенных нагрузок, влияющих на устойчивость оснований крупных инженерных сооружений, в том числе гидроэнергетических и гидротехнических сооружений (ГТС) и их береговых массивов, карьеров горнодобывающих предприятий, участков захоронений минерализованных отходов обогатительных фабрик и других объектов, влияющих на экологическую безопасность территорий криолитозоны.
• Накоплен значительный материал о развитии процессов фильтрации в основаниях и береговых примыканиях ГТС, в том числе и в процессе ведения противофильтрационных мероприятий. Собран значительный объем уникальных сведений о физических свойствах мерзлых и талых пород региона, что позволяет более объективно подходить к оценке их состояния при изучении, прогнозе и контроле природных и техногенных воздействий в целях рациональной и экологически безопасной эксплуатации объектов на территории криолитозоны.

Результаты внедрения

• Выполняется большой объем геофизических работ по многим важным инженерным сооружениям в криолитозоне, таких как Вилюйская ГЭС, алмазодобывающие рудники, гидротехнические сооружения АК «АЛРОСА» и др.
• Результаты исследований использовались при проектировании ряда противофильтрационных мероприятий и оценке их эффективности. Это позволило спрогнозировать развитие фильтрационных процессов на объектах, где эти процессы ранее не были выявлены, что дает возможность избежать аварийных ситуаций.
• Полученные результаты экспериментальных и теоретических исследований ВНИМС имеют широкий спектр применения (инженерное мерзлотоведение, экологические исследования, поисковая геофизика) и переданы в виде отчетов, регламентов, рекомендаций и созданных наблюдательных систем горнопромышленным и гидротехническим предприятиям Западной Якутии.
• На рудниках «Мир» и «Интернациональный» АК «АЛРОСА» установлены современные цифровые системы термоконтроля оснований шахтных копров, позволяющие контролировать температурную устойчивость фундаментов этих крупнейших инженерных объектов Западной Якутии. Инновационные разработки ВНИМС отмечены дипломом Минобрнауки РФ.
• В практику мониторинга оснований сооружений Западной Якутии внедрены современные высокотехнологичные технические средства геофизического мониторинга оснований сооружений, в том числе геоэлектрическая томография, межскважинное радиоволновое просвечивание, автономные температурные и пьезометрические измерения в управляемом временном режиме с передачей результатов по каналам беспроводной связи и другие, позволяющие значительно повысить производительность и информативность используемых комплексов геофизических исследований, в том числе в условиях развития динамичных техногенных и климатических геокриологических процессов.
• Приобретен уникальный опыт использования методов аквальных работ для выявления областей питания фильтрационных потоков, высокотехнологичных работ по оценке состояния взлетно-посадочных полос.
• Внедрены и эксплуатируются разработанные и изготовленные ВНИМС системы температурного контроля грунтов фундаментов оснований шахтных копров рудников «Мир» и «Интернациональный». Полученные данные используются для контроля, прогноза и управления геокриологическим состоянием грунтов фундаментов шахтных копров с помощью систем заморозки. На установленные системы получены свидетельства об утверждении типа средств измерений, что позволяет их использовать для решения аналогичных задач при строительстве сооружений на территории криолитозоны.