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 | 2 || 4 | 5 |

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

-- [ Страница 3 ] --

Для сравнения был определен расчетный минимальный месячный 95%-ной вероятности превышения расход воды р. Хилкотой по существующей ме­тодике. Он составил Q95%=4,15 м3/с и отличается от расчетного минимального месячного 95% -ной вероятности превышения расхода воды р. Хилкотой, опре­деленного по методу компоновки, на 20% (в данном случае несколько зани­жен).

Расчетный минимальный среднедекадный расход Q95% вероятности пре­вышения, определенный с учетом прохождения межени за 31-летний период наблюдений на р. Хилкотой, составил 3,71 м3/с. Расчетный расход, определен­ный по существующей методике, превышает рекомендуемый на 11,0 %.

Наибо­лее точным является расчетный минимальный среднепентадный расход Q95% вероятности превышения, определенный с учетом прохождения межени за 31-летний период наблюдений на р. Хилкотой, который составил 2,47 м3/с. Рас­четный расход, определенный по существующей методике, превышает реко­мендуемый среднепентадный на 40,5%.

Таким образом, анализ, выполненный для рек Байкальского бассейна, показал, что в расчетах НДС загрязняющих ве­ществ за расчетный расход воды в малых реках в условиях Восточного Забай­калья принимается расход, определяемый по существующей методике, который превышает реальный (фактический) расход воды до 40,5%, что приводит к за­грязнению воды малых рек.

Таблица 5

Параметры биномиальной кривой стока р. Хилкотой для расчетных периодов

№ п/п Расчетные периоды Параметры
Расход воды, м3/с Коэффициент ва­риации, Сv Коэффициент асимметрии, Сs Ошибка СQ, % Ошибка Сv, %
1 Лимитирую­щий сезон Q=(1173,73)/ /31=37,86 CV== =0,53 CS=2CV=2* *0,5324=1,07 Q=0,5324/* *100=9,5 Cv=* *100=9,8
2 Лимитирую­щий период Q=(2699,18)/ /31=87,07 CV== =0,40 CS=2CV=2* *0,4041=0,81 Q=0,4041/* *100=7,3 Cv=* *100=9,3
3 Годовой сток Q=(3998,06)/ /31=128,97 CV== =0,32 CS=2CV=2* *0,3229=0,65 Q=0,3229/* *100=5,8 Cv=* *100=9,3
4 Нелимити­рующий се­зон Расчетный расход нелимитирующего сезона Qр.н.с.=Qр.л.п.– Qр.л.с.=39,62 м3/с –11,74 м3/с =27,88 м3/с
5 Нелимити­рующий пе­риод Расчетный расход нелимитирующего периода Qр.н.п.=Qр.г.– Qр.л.п.=68,35 м3/с –39,62 м3/с =28,73 м3/с

Существующий в настоящее время метод опреде­ления условий сброса сточных вод на основе минимальных среднемесячных расходов воды реки не учитывает реального распределения многолетнего и внутригодового стоков рек в условиях Восточного Забайкалья.

3. Классификация форм воздействия видов горных работ на малые реки в зависимости от технологических этапов отработки россыпных месторождений золота, позволяющая устанавливать расчетные периоды для разработки нормативов допустимых сбросов загрязняющих веществ в водотоки в условиях Восточного Забай­калья. В зависимости от типа горных машин, ис­пользуемых для выемки и транспортирования песков, различают дражный, гидромеханизированный, скреперно-бульдозерный и экскаваторный способы открытой разработки россыпных месторождений золота. Наибольшее загрязне­ние водотоков вызывает дражный способ отработки россыпей (рис. 4).

.

Анализ технологического процесса разработки россыпных месторожде­ний золота в условиях Восточного Забайкалья показал, что все способы откры­той добычи полезного ископаемого включают в себя подготовительный, до­бычной (эксплуатационный), рекультивационный и послерекультивационный периоды (этапы), в течение которых необходимо определять степень влияния объекта на экологическое состояние водотоков.

В результате исследования указанных периодов были разработаны клас­сификация видов работ и форм их вредного воздействия на водные объекты. Обследование действующих природоохранных сооружений и мероприятий на отрабатываемых месторождениях россыпного золота в Восточном Забайкалье, установление сроков их службы, а также использование классификации техно­логических этапов, входящих в них видов работ и форм их воздействия на ма­лые реки позволило разработать каталог типовых мероприятий и инженерных средств защиты малых рек от загрязнения сточными водами, образующимися при добыче полезных ископаемых. Структура каталога приведена в табл. 6.

Таблица 6

Структура каталога

№ п/п Наименование разделов
1 Организационные водоохранные мероприятия и средства защиты а) Организационные водоохранные мероприятия для защиты вод малых рек от по­ступления стоков с отрабатываемой открытым способом площади месторождения б) Организационные водоохранные мероприятия для защиты вод малых рек от по­ступления стоков, содержащих нефть и нефтепродукты в) Осуществлять мониторинг и контроль качества воды малых рек
2 Лесотехнические мероприятия на поймах рек, на которых ведется отработка ме­сторождений
3 Гидротехнические мероприятия на отрабатываемых месторождениях, реках и их водосборах
4 Противоэрозионные мероприятия на водосборах малых рек в районе расположе­ния месторождения
5 Естественно-биологические мероприятия на реках и их водосборах в районе рас­положения месторождения
6 Инженерные средства и мероприятия по защите малых рек от загрязнения сточ­ными водами при отработке месторождений открытым способом а) Очистка сточных вод от взвешенных веществ б) Очистка сточных вод от тяжелых металлов в) Очистка сточных вод от органических и бактериальных загрязнений

Анализ форм воздействия на водные объекты технологических этапов и входящих в них видов работ, указанных в разработанной классификации, при добыче золота в руслах рек показал, что одной из значительных форм является нарушение природного гидрологического режима малых рек.

Чтобы установить изменения стока малых рек при отработке россыпных месторождений золота в их руслах, были выполнены статистические расчеты для р. Багдарин – с. Багдарин, где велась отработка золота драгой. Оценка про­изводилась по методу аналогий, рекомендуемому СНиП 2.01.14-83 «Определе­ние расчетных гидрологических характеристик». Были подобраны реки-ана­логи р. Чина – прииск Троицкий и р. Малый Амалат – с. Малый Амалат, водо­сборные бассейны которых находятся в сходных физико-географических усло­виях с бассейном р. Багдарин и не затронуты добычей золота (табл. 7).

Таблица 7

Характеристика бассейнов исследуемых рек

Река – пункт Длина реки до створа, км Зале-сен-ность, % Забо-лочен-ность, % Средний уклон реки, 0/00 Средний уклон водосбора, 0/00 Среднемноголетние данные по расходу воды, м3/с
Среднегодовой Макси-мальный Мини­мальный за 30 суток
р.Багдарин –с.Багдарин 30 80 0 19,8 219 1,51 184 0,90
р.Чина – пр-к Тро­ицкий 39 50 <5 4,0 91,9 3,38 244 1,94
р.М.Ама-лат – с.М.Амалат 49 85 <5 12,9 5,71 419 2,87

Период наблюдений за стоком рек ведется: р. Багдарин – с. Багдарин – с 1959 г.; р. Чина – прииск Троицкий – с 1958 г.; р. Малый Амалат – с. Малый Амалат – с 1959 г. Оценка изменений стока р. Багдарин под влиянием хозяйст­венной деятельности выполнялась по зависимости:

, м3/с, (3.1)

где и - расходы р. Багдарин и рек-аналогов.

На рис. 5 приведены графики связи среднегодовых, максимальных и минимальных 30-суточных расходов воды р. Багдарин и рек-аналогов. Графики связи показывают, что в конце 70-х годов наблюдалось изменение стока р. Ба­гдарин, в то же время связь между реками-аналогами остается без изменений. Для более точного определения даты начала нарушений водного режима был использован статистический метод анализа.

 Связь интегральных значений стока р. Багдарин – с. Багдарин и р. Чина – прииск-23

Рис. 5. Связь интегральных значений стока р. Багдарин – с. Багдарин и

р. Чина – прииск Троицкий:

а – среднегодовой сток, б – минимальный 30-суточный сток, в – максимальный сток

За каждый год рассчитывалась разница рассматриваемых характеристик исследуемой реки и реки-аналога:

, м3/с. (3.2)

Для получения ряда значений путем последовательного расчета оты­скивалась статистика :

, (3.3)

где – ; – средние квадратиче­ские отклонения первой и второй частей ряда; n - общее число членов ряда; Т – длина ряда до точки перелома, найденной по интегральному графику связи.

Моменту нарушений будет соответствовать минимальное значение ста­тистики .

Таким образом, расчеты показали, что отработка россыпных месторож­дений золота в руслах рек приводит к изменению гидрологического режим ма­лых водотоков, которое характеризуется следующими показателями: для сред­негодового и минимального 30-суточного стоков датой начала изменений явля­ется 1979 год, когда сток начал уменьшаться; за период с 1979 по 1992 годы уменьшение составило: для среднегодового стока около - 21,5%, для мини­мального 30-суточного расхода воды 95%-ной вероятности превышения - около 60%; максимальный сток начал изменяться с 1976-1977 г.г. в сторону увеличе­ния, которое составило в среднем 25%, после 1984-1985 гг. появилась тенден­ция к уменьшению и сближению с естественной прямой связи.

В связи с выявленной закономерностью необходимо выполнять водноба­лансовые расчеты в системе «месторождение – река» с целью сохранения сани­тарного минимального 30-суточного расхода воды 95%-ной вероятности пре­вышения в водном объекте горного и предгорного типа в условиях Восточного Забайкалья для соблюдения требований нормативных документов.

4. Метод регулирования расходов воды и концентраций взвешенных частиц в руслоотводном канале, позволяющий не только контролировать содержание взвесей в расчетном створе водотока, поступающих со сточ­ными водами при отработке россыпного местородждения золота, но и ре­гулировать его, с учетом фактического и прогнозируемого состояний эколо­гического резерва при искусственном изменении русел малых рек Восточ­ного Забайкалья. Отработка россыпных месторождений золота, строительство гидротехнических сооружений в руслах рек обычно осуществляется после от­ведения речного потока по одному или нескольким руслоотводным каналам в зависимости от расположения объекта в русле реки и рельефа местности. В на­чальный период эксплуатации каналов при их значительных размерах и пере­менных расходах воды имеет место интенсивный вынос взвешенных веществ в ненарушенную нижележащую часть русла реки. Это приводит к загрязнению водотока твердым материалом, который поступает в контрольный створ вод­ного объекта: в период самоотмостки руслоотводного канала; при выносе взвешенных веществ фильтрационными стоками, поступающими через целик из первого (нижнего) отрабатываемого блока; с площади нарушенных земель в границах месторождения.

Автором разработан метод регулирования расходов воды и концентраций взвешенных частиц в руслоотводном канале, позволяющий не только контро­лировать содержание взвесей в расчетном створе водотока, поступающих со сточными водами при отработке россыпного местородждения золота, но и ре­гулировать его, с учетом фактического и прогнозируемого состояний экологи­ческого резерва при искусственном изменении русел малых рек Восточного Забайкалья. Он заключается в следующем.

В качестве объектов исследований взяты малые водотоки, в некоторой части которых производилась, производится или проектируется отработка рос­сыпных месторождений золота, а речной поток отводится по руслоотводному каналу. В Амурском бассейне выделено 20 малых рек длиной от 10 до 120 км, в Ленском бассейне – 9 рек длиной от 19 до 48 км и в Байкальском – 12 рек дли­ной от 15 до 90 км.

В результате анализа донных наносов, уклонов верхнего, среднего и нижнего участков водотоков Ленского и Байкальского бассейнов было уста­новлено, что их верхний участок в подавляющем большинстве случаев отно­сится по классификации к горным участкам рек. К таким рекам в Ленском бассейне из 9 исследованных водотоков относятся 8, в Байкальском из 12 – 6. В Амурском бассейне 5 рек из 20 исследованных в верхнем течении имеют уклон более 0,05. Средние и нижние участки изучаемых рек имеют уклон водной поверх­ности, лежащий в пределах от 0,001 до 0,05, и лишь две реки в нижнем течении имеют уклоны менее 0,001. Участки рек с уклонами от 0,001 до 0,05 относятся к предгорным участкам. В табл. 8 приведена классификация участков обследованных малых рек, разработанная на основании анализа их уклонов и среднего диа­метра грунта, слагающего русло водотоков.

К основным факторам, влияющим на поступление твердого стока в реки, относятся летне-осенние дождевые паводки, горный рельеф, характеризую­щийся значительными уклонами рек, и легкий механический состав грунтов. Строительство линейных сооружений (руслоотводных каналов) в таких усло­виях имеет свои сложности. Из-за стеснен­ных условий трассирование поворотов каналов не удается выполнить с расчет­ным радиусом кривизны, что вызывает отжим потока и отложение мели за вы­пуклым берегом. В паводки происходит вторичное загрязнение реки взвешенными вещест­вами.

Для исключения загрязнения водного объекта взвешенными веществами, выносимыми потоком в процессе самоотмостки руслоотводного канала в на­чальный период его эксплуатации, предлагается использовать следующие спо­собы: поэтапную промывку руслоотводного канала такими расходами воды, при которых в расчетном створе на водотоке концентрация взвешенных ве­ществ не будет превышать предельно допустимую (ПДК); проектирование нижней части руслоотводного канала с условием аккумуляции наносов; строи­тельство наносоперехватывающих сооружений по трассе руслоотводного ка­нала; строительство бассейнов-накопителей взвешенных веществ в нижней части руслоотводных каналов; отработка россыпного месторождения золота лентами с поочередным строительством руслоотводного канала на правом и левом бортах поймы реки.

Таблица 8

Классификация участков малых рек, в руслах которых производилась,

производится или проектируется отработка россыпных месторождений золота

Речной бас­сейн Количество участков рек, их уклоны, средний диаметр грунта русла
Верхние участки гор­ного типа Средние участки пред­горного типа Нижние участки рав­нинного типа
Уклон i >0,05, диаметр грунта d>50 мм Уклон 0,001< i <0,05, диаметр грунта 1<d<50 мм Уклон i <0,001, диаметр грунта d<1 мм
Амурский 5 14 1
Байкаль­ский 6 6 -
Ленский 8 - 1


Pages:     | 1 | 2 || 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.