Рудольф Чжан — об изменении климата, научной работе, родословной и семье

Рудольф Чжан знает о мерзлоте многое. В свои 80 лет он продолжает работать главным научным сотрудником лаборатории инженерной геокриологии Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН.

Рудольф Владимирович – известный российский учёный, доктор технических наук, действительный член Российской инженерной академии, заслуженный деятель науки Российской Федерации и Республики Саха (Якутия). Область его научных интересов – исследование температурно-криогенных процессов, теплового и механического взаимодействия гидротехнических сооружений с окружающей средой в условиях криолитозоны. Он автор и соавтор более 200 научных трудов, в том числе четырёх монографий, 17 патентов, четырёх практических рекомендаций.

Начав с должности лаборанта в Институте мерзлотоведения, Рудольф Чжан прошёл путь до директора института. На посту директора учёный проработал десять лет.

Новые проекты

– Чем вы сейчас занимаетесь?

– В настоящее время большое внимание уделяю проблеме устойчивости различных инженерных сооружений в условиях криолитозоны в связи с изменением климата. Являюсь научным руководителем базового проекта по инженерной тематике «Устойчивость природно-технических систем в криолитозоне и разработка технологий использования криогенных ресурсов». По сути все инженерные сооружения, возведённые в тех или иных условиях, сливаются с природой и образуют так называемые природно-технические системы, которые взаимодействуют и оказывают влияние друг на друга. В условиях криолитозоны изменение климата привело к активизации криогенных процессов и связанных с этим потерь устойчивости природно-технических систем. Цель проекта – разработать рекомендации по обеспечению устойчивого функционирования природно-технических систем криолитозоны. Для выполнения поставленной цели необходимо провести исследования трансформации свойств мёрзлых грунтов под воздействием внутренних и внешних факторов. Проект состоит из двух больших частей. Первая – формирование строительных свойств грунтов основания на фоне изменяющегося климата как в самих сооружениях, так и в их основании, и под зданиями. Вторая – разработка методик  по инженерным изысканиям с использованием геофизических методов.

– Что же грозит нашим сооружениям?

– В условиях потепления климата южная граница многолетних мёрзлых пород продвигается всё дальше на север, захватывая территории, на которых находятся здания и сооружения различного назначения, построенные, как правило, по первому принципу использования грунтов в качестве оснований, а именно, с сохранением их в мёрзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации. Переход грунтов в талое состояние приводит к резкому снижению  прочности грунтов основания и потере устойчивости зданий и сооружений. Что делают в таких случаях? Исходя из целесообразности здания и сооружения либо спасают, либо выводят полностью из эксплуатации.

За прошедший период потепления климата, а потепление в целом ещё продолжается, среднегодовая температура воздуха в Якутске повысилась на 3°С и составляет 7°С. Казалось бы, такое потепление должно привести к массовым деформациям жилых зданий. Однако этого не наблюдается. А дело здесь вот в чём. Многолетний мониторинг за температурным режимом грунтов оснований под зданиями с проветриваемыми подпольями при нормальной эксплуатации коммуникаций показал, что она понижается на 2-3°С. В свое время это позволило Институту мерзлотоведения рекомендовать повысить этажность некоторых зданий в  Якутске. Это свидетельствует о том, что проветриваемое подполье способствует понижению температуры грунтов оснований.

Понижению температуры грунтов способствует также густота застройки жилых кварталов. Здесь сказывается эффект затенения. Основные неприятности возникают на тех объектах, где не соблюдаются эксплуатационные нормы  коммуникаций, которые, как правило, проходят под зданиями. Постоянные протечки, особенно залповые выбросы горячей воды, приводят к деградации мёрзлых грунтов в основании и, как следствие, к деформациям зданий.

  Форпосты института

Немного о гидротехническом строительстве. В Якутии эксплуатируются уникальные гидроузлы энергетического и большое количество гидроузлов водохозяйственного назначения для промышленного и питьевого водоснабжения. Проблема обеспечения устойчивости гидроузлов остаётся актуальной по сей день. Это связано и с потеплением климата, и с повышением техногенных нагрузок на эти объекты. Здесь большое значение имеют методические разработки организации мониторинга с использованием геофизических комплексов. Больших успехов в этом направлении достигли гео-физики Вилюйской научно-исследовательской станции, базирующейся в Западной Якутии, в п. Чернышевский. Ими разработаны и внедрены измерительные комплексы, позволяющие фиксировать негативные признаки в состоянии тела и основания плотин ещё на дальних подступах их развития. Это имеет большое практическое значение. Используя эту информацию, эксплуатационники могут вовремя принять превентивные меры по обеспечению устойчивости гидроузлов.

Помимо Вилюйской мерзлотной станции институт имеет форпосты в Магадане, Анадыре, Игарке и Алма-Ате. Конечно, для территории криолитозоны, занимающей более 60% всей площади России, этого мало, но Институт работает над этой проблемой.

Лесные пожары

– Все лето у нас в республике бушевали лесные пожары. Как они влияют на криолитозону?

– На протяжении ряда лет якутские исследователи совместно с японскими учёными занимались вопросами влияния пожаров на криолитозону. На специальных полигонах проводили поджоги и наблюдали, как и с какой скоростью восстанавливается флора на этом участке, как действует пожар на верхнюю границу мерзлоты. Конечно, наблюдения проводились на небольших участках, а тут лесные пожары действовали на больших территориях. Не исключено, что начнутся процессы, которые приведут к опустыниванию земель. Кроме того, черная выжженная поверхность будет больше притягивать тепла, что в свою очередь приведёт к повышению глубины сезонного протаивания, оттаивания грунтов. Активизируется термокарст – процесс неравномерного проседания почвы и подстилающих горных пород вследствие вытаивания подземного льда, просадки земной поверхности. Активизируются и другие процессы, например, гидрогеологические и гидрологические, произойдет изменение ландшафта. Это сложные процессы. Я уж не говорю о фауне. Что станет с животными, которые лишатся кормовой базы?

Тем не менее, наши исследования показали, что растительность быстро восстанавливается. Следует отметить, что исследования велись на небольших участках. Что, как и с какой скоростью будет происходить на больших площадях, пока сказать трудно. Как изменится поверхностный сток, тоже большой вопрос, но местные специалисты настроены оптимистично.

– Что помогает вам в столь почтенном возрасте сохранить остроту ума, бодрость, энергию? Всё же занятия наукой требуют много сил. В чем ваш секрет?

– Его нет. Жизнь прожить – не поле перейти, а удержаться на жизненном поле помогает окружение. Моя жена Алла Викторовна в первую очередь, друзья, коллеги. У нас, у детей войны, и воспитание было такое: работать, работать и работать. Без работы не можем. Кроме того, не сижу, много двигаюсь, поскольку движение – это жизнь. Каждый день гуляю в нашем небольшом лесу, здесь, на Мерзлотке.

– По специальности вы – строитель. Как пришли в науку?

– В 1964 году я окончил Московский гидромелиоративный институт по специальности инженер-гидротехник-строитель. Наукой я не бредил, но когда пришёл в институт, моими наставниками стали опытные учёные: академик Павел Мельников (основатель и первый директор института), к.т.н. Софья Цветкова. Как раз в те годы в рамках комплексной программы формирования кормовой животноводческой базы республики была организована экспедиция, куда меня и направили. В верховьях реки Кэнкэмэ мы изучали низконапорные земляные плотины, водно-тепловой режим почвогрунтов при лиманном орошении мелкодолинных лугов. Я должен был изучить тепловлажностный режим низконапорных земляных плотин в условиях вечной мерзлоты. С тех пор область моих исследований – северная гидротехника. Вот так благодаря моим учителям начался мой путь в науку. Это было как раз время формирования северной гидротехники.

К слову, Софья Григорьевна свою уникальную научную библиотеку подарила мне. Это был воистину бесценный дар.

Родом из Шаньдуня

– У вас интересная родословная.

– Мой отец Чжан Мин Шен родом из города Цюйфу провинции Шаньдун Китая. Кстати, там родился и работал известный философ Конфуций. В поисках лучшей доли отец оказался в России. Здесь он взял русское имя Владимир, обосновался на Амуре и даже боролся за установление советской власти. Позже он оказался в суровой Якутии, где встретил судьбу и обрёл семью. Моя мать Александра Ивановна Зуева родилась в крестьянской семье в посёлке Качуг Иркутской области. Когда началась повсеместная коллективизация, её отец разделил имущество между детьми, и моей матери достался сноровистый жеребец Чубарка. Она обменяла его на несколько кулей пшеницы да и подалась на карбасах в сторону Якутска. Вот такой она была у нас не из робкого десятка, работящая, весёлая. Здесь мои родители встретились, создали семью.

– Вы были на родине отца?

– К сожалению, так и не смог съездить туда, хотя  китайские коллеги предлагали. Очень жалею об этом. Я ведь не раз бывал в Китае. Тёплые дружеские, профессиональные связи с коллегами из Академии наук Китая, отраслевых институтов сохранились до настоящего времени.

  – Что-то ёкнуло в душе, когда вы впервые оказались в Китае? Китайские корни дали о себе знать?

– По своему менталитету я русский человек. Ничего китайского я не почувствовал. Возможно, какие-то нюансы, не зависящие от меня, есть во мне, например, в отличие от моих коллег я сразу научился есть при помощи палочек, как будто всю жизнь ими пользовался. Друзья-то изрядно помучились.

                                                                                                     Любимый «киоск»

– Какое у вас хобби?

– Приусадебный участок. Там нет больших построек. В свое время я построил  небольшой домик с верандой, называю его «киоском». Есть банька, небольшой огород. Любим с женой бывать там, так как он находится в пяти минутах ходьбы от дома, где мы живём. Кстати, вот тут генетика проявляется. Конечно, не скажу, что я отличный огородник, но землю чувствую. Читаю классическую литературу, знакомлюсь и с современными авторами.

– Расскажите, пожалуйста, о своей семье.

– Моя жена Алла Викторовна – коренная якутянка, выпускница Иркутского стоматологического института. Более пятидесяти лет вместе, она моя поддержка, друг, самый близкий человек. Сын Антон тоже выпускник Московского гидромелиоративного института, дочь Лидия – психолог, окончила Педагогический институт.

У нас три внука. Старший Андрей с отличием окончил геологический факультет МГУ, кандидат технических наук. Средний Никита – будущий юрист, учится в институте в Санкт-Петербурге и младшая Таисия собирается в 9 класс. Люблю внуков, но не балую.

Всей семьей обязательно отмечаем все дни рождения. Кстати, в сентябре родились я, сын и внук. Раньше часто ездили в лес, на реку, не сидели дома. До пандемии также не пропускали ни одной премьеры в театре. Горжусь своим городом! В каком ещё небольшом городе столько театров?

– Любимое место в Якутске?

– Всю жизнь прожил в Якутске, очень люблю его. Детьми мы ходили в походы на озеро Тимья, что на Вилюйском тракте. Купались, ловили гольянов, охотились на уток. Давно там не был, но вспоминаю часто. Люблю гулять по центру столицы, бывать в Старом городе.

– Ваше пожелание молодым, делающим первые шаги в науке.

– Не каждому дано стать учёным. Можно быть успешным и в другой сфере. Но если вы решили заниматься наукой,  надо приложить старание, прилежание, любовь к тому, чем занимаетесь. Без самодисциплины, работоспособности, целеустремленности не будет результатов.

***

5 сентября уважаемому ученому Рудольфу Чжану исполнится 80 лет. Он продолжает работать над серьёзными темами, пишет научные труды и преисполнен планами на будущее.

А ещё он исполняет мечты. Его жена Алла Викторовна обожает путешествовать. Когда-то давно они впервые выехали за границу, в ГДР. После молодая жена мечтала побывать во Франции и Италии, Японии, Болгарии и Турции. Конечно же, мечта сбылась.

– Вот и сейчас моя Алла рвётся в путь. Ну что делать? Мечты должны сбываться! 6 сентября мы с ней отплываем в небольшое путешествие на теплоходе на Ленские столбы, – улыбается Рудольф Владимирович.