авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Состояния малых рек и их защиты от влияния горного производства (на примере восточного забайкалья)

-- [ Страница 2 ] --

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 87 печат­ных работ. В том числе: 4 монографии (2 монографии в соавторстве); 1 патент; 18 статей в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных ре­зультатов докторских диссертаций. В автореферате приведено 38 основных на­учных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы из 207 наименований, из них 23 иностранных источника, приложений, содержит 88 рисунков и 102 таб­лицы.

Автор выражает глубокую признательность за помощь в работе научному консультанту докт. техн. наук, профессору кафедры «Инженерная защита ок­ружающей среды» Ельчанинову Е.А., заведующему кафедрой ИЗОС докт. техн. наук, профессору Сластунову С.В., коллективу кафедры ИЗОС Московского государственного горного университета. При выполнении работы на разных ее этапах существенную помощь и поддержку оказали: коллектив и заведующий кафедрой «Водное хозяйство и инженерная экология» Читинского государст­венного университета докт. техн. наук, профессор Заслоновский В.Н.; заве­дующий кафедрой «Открытые горные работы» Читинского государственного университета докт. техн. наук, профессор Овешников Ю.М.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Закономерность изменения стока малых рек за многолетний пе­риод, заключающаяся в его распределении по многолетним циклам, значи­тельно отличающимся по величинам среднегодовых расходов воды, завися­щая от водности периода и предопределяющая необходимость выполнения расчета нормативов допустимых сбросов загрязняющих веществ, посту­пающих в водоток со сточными водами россыпных месторождений зо­лота, для каждого цикла отдельно в условиях Восточного Забайкалья. При­родные условия в границах различных бассейнов рек Забайкальского края су­щественно различаются (рис. 1). Это приводит к необходимости изучения гидрологического режима рек отдельно в каждом крупном водном бассейне Восточного Забайкалья с целью установления закономерностей и их учета в расчетах нор­мативов допустимых сбросов загрязняющих веществ в водотоки, в руслах ко­торых ведутся горные работы.

В основу гидрологического районирования Байкальского, Амурского и Ленского бассейнов положены основные черты водного режима рек и величина их относительной водности. По условиям питания, характеру колебания водно­сти и распределению стока внутри года в пределах бассейнов выделены основ­ные зоны, отражающие последовательное изменение водного режима рек в на­правлении с юга на север. В результате исследований особенностей гидрологи­ческого районирования и режима указанных бассейнов рек на территории Забайкальского края установлено следующее.

Одна из основных особенностей малых рек – тесная связь с окружающим ландшафтом. Процессы, наблюдающиеся на малом водосборе, быстро отража­ются на состоянии реки, ее стоке, русловых процессах, в то время как факторы, определяющие формирование стока большой реки, в силу разновременности воздействия на растянутой в пространстве территории, носят взаимно сглажи­вающий и более длительный характер. Гидрологический режим малых рек формируется под воздействием общих процессов вековых и средневековых ко­лебаний увлажненности территории, а также местных природных факторов, не всегда совпадающих с зональными особенностями.

По характеру водного ре­жима реки бассейнов в большей части относятся к типу рек с дождевыми па­водками. Характерна для рек Восточного Забайкалья изменчивость среднегодового стока. В многоводные годы сток в 5 раз превышает сток маловодных лет. Од­нако для малых и средних рек засушливых районов и водотоков с очень малой долей подземного питания изменчивость стока может быть значительно выше. Наибольшие отклонения стока от нормы наблюдались для верховьев р. Хилок (ст. Сохондо) коэффициент вариации Сv = 1,2. Это свидетельствует о возмож­ности колебаний годового стока в 400 раз.

Выраженной особенностью рек Восточного Забайкалья является распределение многолетнего стока по циклам, отличающимся водностью. На рис. 2 показано циклическое распределение среднегодового стока р. Хилкотой, расположенной в бассейне оз. Байкал.

 Гидрограф среднегодовых расходов воды р. Хилкотой В результате выполнненых-2

Рис. 2. Гидрограф среднегодовых расходов воды р. Хилкотой

В результате выполнненых статистических расче­тов установлено: из 31 года наблюдений за ее стоком 10 лет относятся к много­водному циклу, 11 лет – к среднему по водности периоду и 10 лет – к маловод­ному циклу; средний расход воды за маловодный период составил 48,9% от среднего расхода воды за многоводный период, максимальный – 43,4%, минимальный – 48,0%, соответственно. Сток по циклам изменялся более чем на 50%. Закономерность циклического изменения водности характерна для всех рек Восточного Забайкалья, что хорошо иллюстрируется данными, приведен­ными в табл.1.

Анализ изменения циклов водности рек показал, что маловодный период для Восточного Забайкалья длится в среднем 17,8 лет, многоводный – 16 лет и средний по водности – 15 лет.

Горнодобывающие предприятия осуществляют сброс производстенных сточных вод в водотоки как внутри циклов, так и в пе­риод, превышающий время прохождения одного или нескольких циклов.

Таблица 1

Цикличность колебания водности рек Восточного Забайкалья

Река – пункт Период наблюде­ний Пло­щадь водо­сбора, км2 Коли­чество лет на­блюде­ний Период и его продолжительность, лет
маловодный многоводный
Шилка – Сре­тенск 1897 – 1992 175000 96 1898 – 1905 (8) 1906 – 1920 (15)
1921 – 1931 (11) 1932 – 1941 (10)
1941 – 1955 (14) 1956 – 1962 (7)
1964 – 1982 (19) 1983*
Онон – Чирон 1950– 1992 95900 43 1965 – 1982 (18) 1983*
Онон – Оловян­ная 1955– 1992 75100 38 1965 – 1983 (19) 1984*
Борзя – Борзя 1953– 1992 3980 40 1965 – 1982 (18) 1983*
Ингода – Атама­новка 1941– 1992 22000 52 1963 – 1982 (20) 1983*
Ингода – Улеты 1949– 1991 12500 43 1963 – 1981 (19) 1982*
Чита – Чита 1946– 1991 4170 46 1963 – 1979 (17) 1980*
Чита – Бургень 1955– 1992 2640 38 1963 – 1979 (17) 1980*
Оленгуй – Елиза­ветино 1953– 1992 3900 40 1963 – 1982 (20) 1983*
Оленгуй – Ле­нинск 1957– 1992 1520 36 1963 – 1982 (20) 1983*
Унда – Ново-Ивановск 1955– 1992 7650 38 1964 – 1982 (19) 1983*
Ага – Агинское 1953– 1992 2190 40 1963 – 1983 (21) 1984*
Нерча – Нер­чинск 1948– 1992 27500 45 1963 – 1981 (19) 1982*
Могоча – Могоча 1953– 1991 1340 39 1964 – 1980 (17) 1981*
Амазар – Амазар 1955– 1991 5170 37 1964 – 1980 (17) 1981*
Амазар – Могоча 1953– 1991 1020 39 1964 – 1980 (17) 1981*
Чара – Чара 1951– 1992 4150 42 1964 – 1974 (11) 1975 – 1983 (9)
Чикой – Гремячка 1943– 1992 15600 50 1965 – 1981 (17) 1982*

Примечание. Звездочкой отмечен незавершенный период.

Су­ществующая методика расчета НДС загрязняющих веществ и микроорганизмов для водопользователей не учитывает многолетнюю цикличность изменения водности малых рек Восточного Забайкалья. Автором предложен метод, осно­вывающийся на этой закономерности.

2. Метод расчета лимитов сбросов взвешенных веществ в водные объекты горнодобывающими предприятиями, заключающийся в определении расчетного расхода воды в водотоке с учетом водности периода добычи по­лезных ископаемых и гидрологической фазности внутригодового распреде­ления стока малых рек Восточного Забайкалья. Отработка россыпных ме­сторждений золота, гидротехническое строительство и поступление сточных вод в малые реки осуществляются обычно в период открытого русла. Лимити­рующим периодом сброса сточных вод в речные является фаза межени – харак­терная фаза для малых рек Восточного Забайкалья. Меженные периоды разли­чаются лишь длительностью прохождения (табл. 2).

Таблица 2

Сток рек Байкальского бассейна по фазам в процентах от годового

№ п/п Площадь водо­сбора рек, км2 Коли-чест-во рек Сток рек по фазам, в % от годового
Летне-осенняя межень Зимняя ме­жень Весеннее по­ловодье Дождевые паводки
1 F < 1000 3 9 - 24 (16,7) 7 – 21 (12,3) 23 – 57 (39,3) 27 – 36 (31,7)
2 1000 < F < 2000 3 4 – 8 (6) 1 – 6 (3,7) 20 – 51 (35) 39 – 76 (58,7)
3 2000 < F < 10000 9 6 – 17 11,2) 1 – 14 (4,7) 12 – 32 (23,4) 39 – 81 (61,1)
4 10000<F< 20000 4 7 – 14 (9,8) 1 – 5 (3) 16 – 33 (24,3) 22 – 72 (50,5)
5 F > 20000 3 6 – 12 (9) 2 – 5 (3,7) 13 – 49 (26) 39 – 76 (58,7)

*) Диапазоны от минимальных до максимальных значений (в скобках – среднее зна­чение).

Значительная летне-осенняя межень наблюдается в маловодные годы, ко­гда после прохождения половодья на реках отмечается устойчивая пониженная водность. В другие годы к летне-осенней межени относятся непродолжитель­ные прерывистые периоды с пониженным стоком, наблюдающиеся между от­дельными паводками. Суммарная продолжительность прерывистых меженных периодов за время открытого русла на больших реках составляет в среднем 2 месяца, а на средних и малых – 1,5 месяца. Длительность отдельных межпаво­дочных периодов изменяется в основном от нескольких дней до 150 сут.

В рас­четах смешения сточных и речных вод необходимо это учитывать. С этой це­лью автором разработан метод расчета лимитов сбросов взвешенных веществ в водные объекты горнодобывающими предприятиями, который позволяет опре­делять расчетный расход воды в водотоке с учетом водности периода добычи полезных ископаемых и гидрологической фазности внутригодового распреде­ления стока малых рек Восточного Забайкалья.

Проверка установленных положений показана для рек Байкальского бас­сейна, так как наиболее жесткие требования к качеству воды водотоков предъ­являются именно в этом бассейне (установлены Федеральным Законом «Об ох­ране озера Байкал»). Для выявления границ сезона летней межени было прове­дено исследование гидрологического режима рр. Хилкотой, Аса и Блудная за период наблюдений за расходами с 1960 по 1991 годы (31 год). Статистические расчеты приведены для р. Хилкотой, которая является притоком р. Катанца (впадает в р. Чикой, бассейн р. Селенги). В дальнейшем можно использовать р. Хилкотой в качестве аналога для расчета по другим малым рекам того же рай­она, для которых нет данных гидрологических наблюдений. Для выделения меженных периодов р. Хилкотой по данным среднесуточных расходов воды (Q) были построены гидрографы стока лет разной водности.

Данные анализа позволили определить точные сроки начала и окончания меженей за каждый год, а также наиболее ранние даты начала и наиболее поздние окончания ме­женного периода. Фазность гидрологического режима р. Хилкотой мало зави­сит от водности года, лишь несколько колеблются границы меженей (табл. 3).

Таблица 3

Границы меженных периодов р. Хилкотой для разных по водности лет

Водность года, % I период межени I I период межени I I I период межени
Начало Оконча­ние Начало Оконча­ние Начало Окончание
Многоводные годы 18.05 27.06 8.06 16.07 11.07 31.07
Годы средней водно­сти 15.05 28.06 5.06 3.08 9.07 30.08
Маловодные годы 7.05 26.06 1.06 9.08 22.07 5.09
Границы меженных периодов 7.05 - 28.06 1.06 - 9.08 9.07 - 5.09

Приведенный анализ гидрологического режима малой р. Хилкотой под­тверждает необходимость учета фазности стока рек при определении расчет­ного расхода воды водотока для установления условий смешения сточных и речных вод. Учитывая резкое изменение режима речного стока в разные фазы внутри года в условиях Восточного Забайкалья, для корректного определения вели­чины расчетного расхода воды в реке предлагается использовать минимальные среднепентадные расходы за период межени, а не минимальные среднемесячные (по сущест­вующей методике, 2007).

Проверка методики проводилась по данным наблю­дений за расходами воды рек Байкальского и Амурского бассейнов (табл. 4): по минимальным среднемесячным расходам; по минимальным среднедекадным расходам за период межени; по минимальным среднепентадным расходам за период межени. Проверка параметров биномиальной кривой стока р. Хилкотой для рас­четных периодов приведена в табл. 5 (ошибки допустимы, СНиП 2.01.14–83). Расчетный гидрограф минимального среднепентадного стока 95%-ной вероят­ности превышения для р. Хилкотой показан на рис. 3.

Таблица 4

Гидрологическая характеристика исследуемых малых рек

Река Объем стока, млн. м3 Средняя высота водосбора, м Площадь водо­сбора, км2 Годы наблюде­ний
р. Хилкотой 510 283 1140 1960-91
р. Блудная 306 235 1300 1975-90
р. Аса 760 378 2010 1968-90


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.