Работы ИГиОН по мониторингу опасных природно-техногенных процессов
Как известно, на территории Кыргызстана в качестве наследства от советского Военно-промышленного комплекса остались урановые шахты, рудники, горные отвалы, хвостохранилища предприятий по добыче и переработке радиоактивных руд, которые представляют серьёзную угрозу для окружающей среды (ОС), здоровья и безопасности населения, проживающего в непосредственной близости от этих объектов. К числу наиболее опасных объектов относятся многочисленные хвостохранилища оставшиеся в Майлуу-Суу, Мин-Куше, Каджисае, Ак-Тюзе и Орловке, в которых содержатся радиоактивные и токсичные отходы переработки урановых и ториевых руд.
Накопление в подобных хранилищах большого количества радиоактивных отходов (РАО) породило целый «букет» экологических проблем. Среди них особое беспокойство населения и Правительства страны вызывают радиоактивное загрязнение окружающей среды и, в первую очередь, водных ресурсов; нарастающий риск разрушения хранилищ РАО из-за угрозы стихийных бедствий (землетрясений, оползней, селей) и техногенных катастроф, характерных для районов размещения отходов в горах.
В 1993 г. в Институте геомеханики и освоения недр (ИГиОН) были начаты научно-исследовательские работы (НИР) по оценке рисков опасных природных и техногенных процессов в районах бывших урановых рудников. За истекшие 30 лет сотрудниками лаборатории геоэкологического мониторинга (ГЭМ) и Научно-Инженерного Центра (НИЦ) «Геоприбор» ИГиОН был выполнен значительный объём НИР по различным аспектам оценки геомеханических и геоэкологических (радиационных, химико-токсических и др.) рисков, мониторингу стабильности хвостохранилищ и их плотин, предотвращению разрушения хвостохранилищ от оползней, селей и землетрясений.
В результате многолетнего изучения рисков, связанных с объектами уранового наследия в Кыргызстане, сотрудники ИГиОН во главе с академиком И.Т. Айтматовым первыми актуализировали перед Правительством КР необходимость реабилитации хранилищ РАО и обеспечения их долговременной безопасности с учётом нарастания риска опасных природных процессов. Заведующие лабораториями института Ю.Г. Алёшин, И.А. Торгоев в сотрудничестве с Агентством по управлению хвостохранилищами при МЧС КР разработали Концепцию санирования и реабилитации каждого из потенциально опасных объектов уранового наследия на территории Кыргызстана, предложили практические рекомендации по предотвращению их разрушения. За цикл этих НИР Ю.Г. Алёшин, И.А. Торгоев были удостоены в 2008 г. звания Лауреатов Государственной премии Кыргызской Республики в области науки и техники.
В качестве кардинального решения проблемы уранового наследия они предложили перенести наиболее опасные хвостохранилища и отвалы, находящиеся в зоне возможного поражения оползней и селей, на специально выбранные безопасные участки, где будет обеспечена долговременная их стабильность и целостность в соответствии с современными стандартами и требованиями МАГАТЭ. Большая часть рекомендаций и предложений сотрудников ИГиОН и НИЦ «Геоприбор» по обеспечению экологической безопасности населения успешно реализованы на практике в Майлуу-Суу, Каджисае и Шекафтаре.
В настоящее время в Мин-Куше компания РОСАТОМ в рамках выполнения Межгосударственной целевой программы «Рекультивация территорий государств, подвергшихся воздействию уранодобывающих производств» ведёт крупномасштабные работы по реабилитации хвостохранилищ. Близятся к завершению работы по ликвидации хвостохранилища «Талды-Булак», которое оказалось в селеопасной зоне и, поэтому переносится на безопасный участок хвостохранилища «Дальнее». В ближайшее время планируется приступить к ликвидации наиболее опасного уранового хвостохранилища «Туюк-Суу» (рис. 1а), которому угрожает одноимённый оползень объёмом свыше 2 млн. м3.
Для обеспечения безопасности крупномасштабных работ по переносу хвостохранилища «Туюк-Суу» (рис.1а) из оползнеопасной зоны на безопасный участок реконструированного хвостохранилища «Дальнее» (рис.1б) «Федеральный экологический оператор» РОСАТОМа заключил контракт с Научно-инженерным центром «ГЕОПРИБОР» ИГиОН на выполнение работ по обустройству системы локального мониторинга оползня «Туюк-Суу». Основной целью указанных работ является изготовление и монтаж приборов и аппаратуры мониторинга для организации и проведения инструментального мониторинга смещений оползня «Туюк-Суу» в период выполнения строительных и ликвидационных работ с целью заблаговременного оповещения работников строительных организаций, занятых рекультивацией, об угрозе частичной или полной разгрузки оползня, которые могут быть вызваны природными и техногенными факторами.
Рис.1. Урановые хвостохранилища в селе Мин-Куш: а) хвостохранилище «Туюк-Суу» объёмом около 500 тыс. м3 радиоактивных отходов, размещённое в русле одноимённой реки; б) реконструированное хвостохранилище «Дальнее», куда переносятся «хвосты» из других хвостохранилищ
В конце марта-начале апреля текущего года команда НИЦ «Геоприбор» под руководством И.А. Торгоева выполнила комплекс работ на оползне «Туюк-Суу» по обустройству системы локального мониторинга. В качестве датчиков регистрации смещений оползневых блоков использованы, специально разработанные в НИЦ «Геоприбор» тросовые экстензометры типа ЭГР-2000 (рис.2а), которые установлены в траншеях (рис.2б) таким образом, чтобы один конец его троса (проволоки) был закреплён с помощью анкера в подвижном оползневом блоке, а второй конец – в устойчивой части склона. Измерения оползневых смещений в ручном режиме производятся с помощью портативного прибора «Геотестера» с выводом цифровой информации о смещении оползневых блоков (рис.2а).
Рис.2. Приборы и аппаратура оползневого мониторинга, установленные на оползне «Туюк-Суу» в селе Мин-Куш: а) экстензометр ЭГР-2000 в герметичном контейнере и регистратор смещений Геотестер; б) укладка троса в траншее на теле оползня; в) кумулятивное смещение нижнего яруса оползня за период 2004-2019 гг. по данным геодезического мониторинга
Наряду с этим работы включали бурение трёх наблюдательных скважин с обустройством пьезометров для контроля изменения уровня подземных вод на оползнеопасном склоне, которое выполнила субподрядная организация ОАО «КыргызГИИЗ». В настоящее время НИЦ «Геоприбор» осуществляет научное сопровождение мониторинга оползня «Туюк-Суу», включающего, обработку и геотехническую интерпретацию результатов регулярных измерений оползневых смещений и колебаний уровня подземных вод, составление прогнозных оценок для заблаговременного оповещения об угрозе частичной или полной разгрузки оползня с учётом сейсмичности и аномальных погодных явлений (ливни, интенсивное таяние снега и т.п.).
В НИЦ «Геоприбор в текущем году продолжается регулярный мониторинг устойчивости скальных блоков на борту плотины Токтогульской ГЭС и плотины ледникового озера Петрова на высокогорном руднике Кумтор.