aariПроблемы Арктики и АнтарктикиArctic and Antarctic Research0555-26482618-6713Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт10.30758/0555-2648-2018-64-2-157-169aari-12Research ArticleГЛЯЦИОЛОГИЯ И КРИОЛОГИЯGLACIOLOGY AND CRYOLOGY OF THE EARTHАнализ результатов совместного применения зондиндентора и теплового бурения в ледовых исследованияхAnalysis of the joint application results of a borehole jack and thermal drilling in ice researchХаритоновВ. В.KharitonovV. V.

СанктПетербург

sogra.kharitonov@mail.ruШушлебинА. И.ShushlebinA. I.

СанктПетербург

ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институтРоссияState Scientific Center of the Russian Federation Arctic and Antarctic Research InstituteRussian Federation201830062018642157169Copyright © Харитонов В.В., Шушлебин А.И., 20182018Харитонов В.В., Шушлебин А.И.Kharitonov V.V., Shushlebin A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.aaresearch.science/jour/article/view/12

В последние два десятка лет проводятся исследования морфометрических и прочностных характеристик торосистых образований и припая. Выполняется тепловое бурение льда и проведение экспериментов по определению локальной прочности льда с помощью зонд-индентора. В статье обсуждаются вопросы совместного применения термобурового оборудования и зонд-индентора для исследования ледяного покрова. Рассмотрены два подхода к сравнению результатов, полученных этими двумя методами. Приведены зависимости средней скорости бурения от локальной прочности льда. При возрастании прочности льда и уменьшении скорости бурения диапазон изменения прочности льда увеличивается и понижается соответствие прочности скорости бурения. Выполнено сравнение среднестатистических распределений прочности и скорости бурения по глубине по результатам исследования торосов. Отличие полученных из этих распределений значений средней толщины консолидированного слоя торосов составило 5 %.

In last two decade, studies of ice ridge morphometry and strength properties have been actively carried out. Thermal drilling of ice and experiments to determine the local strength of ice using a borehole jack are performed. The paper discusses the issues of joint use of thermal drilling equipment and borehole jack for the ice cover research. Two approaches to the comparison of the results obtained by these two methods are considered. Average penetration rate versus local ice strength dependences are presented. With increasing ice strength and decreasing penetration rate the interval of changes in the ice strength increases and correspondence of the strength to the penetration rate decreases. Based on the results of ice ridges research, depth-wise distributions of local strength and thermal drill penetration rate are compared. Difference between the average thicknesses of the consolidated layer obtained from these distributions was 5 %.

зонд-инденторледпористостьпрочностьтермобурениеborehole jackice ridgelocal ice strengthporositythermal drillingСезонноя экспедиция «Север-2016» Высокоширотной арктической экспедиции (ВАЭ) ААНИИSeasonal expedition “Sever-2016” organised by the High-Latitudinal Arctic Expeditions Department, the Arctic and Antarctic Research Institute (AARI) of RoshydrometReferencesМиронов Е.У., Морев В.А., Порубаев В.С., Тюряков А.Б. и др. Метод водяного термобурения для исследования внутренней структуры ледяных образований // Труды RAO/CIS Offshore. Санкт-Петербург, Россия. 16–18 сентября 2003. С. 247–252.Mironov E.U., Morev V.A., Porubaev V.S., Tiuriakov A.B. et al. Method of water thermal drilling for the study of the internal structure of ice formations // Proc. of RAO/CIS Offshore. St. Petersburg, Russia, 16–18 Sept. 2003: 247–252 [In Russian].Миронов Е.У., Порубаев В.С. Статистическая модель морфометрии гряды тороса в юго-западной части Карского моря // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. № 3 (89). С. 49–61.Mironov E.U., Porubaev V.S. Statistical model of ice ridge morphometry in the southwestern part of the Kara Sea. Problemy Arktiki i Antarktiki. Problems of Arctic and Antarctic. 2011, 3 (89): 49–61. [In Russian].Смирнов В.Н., Ковалев С.М., Бородкин В.А., Нюбом А.А. и др. Инструментальный мониторинг и краткосрочный прогноз явлений сжатия и торошения в морских льдах. СПб.: ААНИИ. 2017. 174 с.Smirnov V.N., Kovalev S.M., Borodkin V.A., Niubom A.A. et al. Instrumental’nyi monitoring i kratkosrochnyi prognoz iavlenii szhatiia i torosheniia v morskikh l’dakh. Instrumental monitoring and short-term forecasting of compression and torsion phenomena in sea ice. St. Petersburg: AARI, 2017: 174 p. [In Russian].Тышко К.П., Ковалев С.М. Роль водно-шуговых слоев в нарастании однолетнего ледяного покрова и консолидации торосов // Метеорология и гидрология. 2006. № 8. С. 72–82.Tyshko K.P., Kovalev S.M. Role of water-shuga layers in the build-up of annual ice cover and consolidation of hummocks. Meteorologiia i gidrologiia. Meteorology and hydrology. 2006, 8: 72–82. [In Russian].Чистяков В.К., Саламатин А.Н., Фомин С.А., Чугунов В.А. Тепломассоперенос при контактном плавлении. Казань: Изд-во Казанского университета, 1984. 176 с.Chistiakov V.K., Salamatin A.N., Fomin S.A., Chugunov V.A. Teplomassoperenos pri kontaktnom plavlenii. Heat and mass transfer during contact melting. Kazan’: Publishing house of Kazan’ State University, 1984: 176 p. [In Russian].Johnston M., Barker A. Microstructure of first year sea ice ridges. Technical Report HYD-TR-043. May 2000. URL: http://dx.doi.org/10.4224/12340979 (дата обращения 01.07.2018).Johnston M., Barker A. Microstructure of first year sea ice ridges. Technical Report HYD-TR-043. May 2000. URL: http://dx.doi.org/10.4224/12340979 (accessed 01.07.2018).Kovalev S.M., Korostelev V.G., Nikitin V.A., Smirnov V.N. et al. Application of a borehole jack for determination the local strength of fresh and sea ice // Proc. of the 17th Int. Symp. on Ice. St. Petersburg: IAHR, 2004. P. 147–153.Kovalev S.M., Korostelev V.G., Nikitin V.A., Smirnov V.N. et al. Application of a borehole jack for determination the local strength of fresh and sea ice. Proc. of the 17th Int. Symp. on Ice. St. Petersburg: IAHR, 2004: 147–153.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.