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 || 6 |

Геоэкологический мониторинг территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне (теория, методология, практика)

-- [ Страница 5 ] --

Прогнозирование развития процесса криогенного растрескивания проводилось на той же территории. В соответствии со схемой районирования (табл. 8) на протяжении трассы выделялись участки, на которых: а) существует возможность криогенного растрескивания с поверхности массива пород; в) в пер-

30

вом от поверхности подстилающем горизонте; с) криогенное растрескивание невозможно.

Так как на исследуемом отрезке трассы суммарная влажность мерзлых грунтов на поверхности массива практически всегда менее утроенного значения минимальной влажности на отрезке до глубины 1,5 м, то для расчетов применялись формулы С.Е.Гречищева:

и (2)

где 1 - температура мерзлого грунта; 10 - температура поверхности грунта под снегом; 20 - амплитуда вторичных температурных колебаний поверхности грунта; - предел длительной прочности грунта на растяжение; - предельно-длительное значение модуля деформации мерзлого грунта при растяжении; - коэффициент линейного температурного расширения грунта; t0 - время последействия температурных деформаций; - частота колебаний, соответствующая периоду около 6 суток, принимаемая равной 22,0·10-3 1/ч. Затем проверялось условие , при соблюдении которого криогенное растрескивание возможно.

Прогнозирование развития экзогенных процессов лабораторными методами. Для исследования развития процесса термоэрозии автором были проведены натурные наблюдения на участке трассы Ямал-Центр, которые позволили выявить динамику развития процесса и разработать методику лабораторных определений количественных характеристик размываемости мерзлых грунтов как исходных данных для прогноза этого процесса в натурных условиях. При проведении исследований использовался усовершенствованный на кафедре инженерной геологии РГГРУ прибор В.Н. Славянова, с помощью которого определялся коэффициент размываемости (Кр). Изучение протекания процесса выполнялось в широком диапазоне изменения состава и свойств грунтов и постоянной энергии водного потока. Прочность грунтов оценивалась вдавливанием сферического штампа и с помощью молотка Кашкарова.

Исследовались искусственные песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые грунты, близкие по своему составу и свойствам к грунтам, распространенным на исследуемой территории. Опыты проводились на грунтах, засоленных комплексом солей, включающим NaCl, MgCl2, NaHCO3, CaCl2, NaSO4 в пропорции 34:24:3:3:36, что соответствовало морскому типу засоления грунтов при засоленности 0,0; 0,3; 0,5; 1,0% и позволили выявить динамику процесса размыва грунтов. В результате парного корреляционного анализа установлено,

31

что наиболее тесные связи Кр с суммарной влажностью и плотностью мерзлого грунта, коэффициентом пористости, льдистостью и степенью водонасыщения.

Параллельно проводимые испытания вдавливанием сферического штампа выявили качественную и количественную зависимости мгновенного и длительного эквивалентного сцепления от физических свойств грунтов и концентрации порового раствора. Проанализированы основные факторы, обусловливающие снижение прочности мерзлых засоленных грунтов: температура начала замерзания грунтовой влаги (по уравнению Рауля – Вант-Гоффа с учетом влияния поверхностной энергии частиц грунта) и содержание незамерзшей воды.

В результате была разработана серия номограмм, позволяющих определить Кр и эквивалентное сцепление мерзлых грунтов без жестких связей в зависимости от параметров, находящихся в хорошей корреляционной связи с Кр для выборок с постоянной суммарной влажностью и криогенной текстурой: от концентрации порового раствора, химического состава солей, суммарной влажности мерзлых грунтов; гомологической температуры, определяющей изменение содержания незамерзшей воды в мерзлых грунтах; показателя прочности.

Предложена схема инженерно-геологического районирования участка трассы газопровода (Бованенково-Байдарацкая губа), в основе которой лежит оценка устойчивости грунтов к термоэрозии, и которая может быть использована для прогнозирования развития процесса. Трасса разбивается на районы и подрайоны, однородные в геоморфологическом и ландшафтном отношении. При больших уклонах местности резко увеличивается скорость течения воды и, следовательно, теплообмен между водным потоком и мерзлыми грунтами, что приводит к интенсификации процесса термоэрозии. В связи с этим выделено три градации по крутизне склонов: А – неопасные – углы наклона склонов < 1,5 градусов; В – опасные углы 1,5 – 3,0 градусов; С – весьма опасные – углы наклона склонов 3,0 – 6,0 градусов и выше. Т.к. при предельно-термоэрозионном типе размыва основную роль в сопротивлении грунтов размыву играет криогенная текстура, которая может выступать в качестве классификационного признака, выделены m – массивная и s – слоистая криотекстуры. При увеличении влажности сопротивление мерзлых пород размыву падает, грунты с одной и той же влажностью могут иметь любой из видов криогенных текстур, поэтому суммарная влажность также выступает в качестве признака районирования. Исходя из вышеизложенного, для каждого из выделенных районов составляется матрица для незасоленных грунтов (табл. 9) с выделением весьма опасных (ВО), опасных (О) и практически неопасных (ПН) участков.

Таблица 9

Градации, учитывающие уклоны, град. Криогенная текстура Литологические типы грунтов с различной суммарной влажностью и соответствующими Кр10-5 м/
П СП СГ Г
a b a b c d b c d e b c d e
А < 1,5 m О
ПН

s
О ПН

В 1,5-3,0 m ВО О
ПН
s
С 3,0-6,0 и выше m ВО ВО О
s ВО


Типизация участков по степени опасности развития предельно-термоэрозионного типа размыва

В числителе – коэффициенты размываемости грунтов с массивной криогенной текстурой (m); в знаменателе – со слоистой криогенной текстурой (s). П – песок, СП – супесь, СГ – суглинок, Г – глина. ВО - весьма опасные; О – опасные; ПН - практически неопасные типы участков.

33

Т. о., реализация предлагаемых методик прогноза дает возможность учитывать и накапливать опыт проектирования, строительства и эксплуатации объектов транспорта газа в криолитозоне. Прогнозная оценка территорий необходима для обоснования стратегии дальнейших исследований, наиболее рационального планирования хозяйственного освоения, выбора оптимального варианта расположения трасс трубопроводов; разработки основных технических решений по прокладке и режиму эксплуатации газопроводов и других объектов и прогноза их стабильности.

5. Неотъемлемой частью регионального и локального геоэкологического мониторинга территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне является управление состоянием ПТГЭС «объекты транспорта газа-окружающая среда», важнейшая часть которого - экологическое страхование, проводимое на основе экологического аудита.

Теоретические и методические положения, изложенные выше, нашли свое применение при обосновании геоэкологического мониторинга территорий расположения объектов транспорта газа, предлагаемого автором данной работы в целях оптимизации контроля и управления неблагоприятными изменениями окружающей среды и ПТГЭС в целом.

Полученная, проанализированная и систематизированная автором информация позволила разработать программу ГЭМ участка Находкинского месторождения в связи с его промышленным освоением.

С учетом ранжирования территории по реакции на антропогенное воздействие, законодательного ограничения, особенностей геологической среды, социальной значимости и т.д., были определены участки, исключающие возможность техногенных нагрузок, и участки, способные воспринимать антропогенное вмешательство. В результате совокупный факторный анализ позволил разбить территорию на участки, где производственная деятельность не допустима; наиболее пригодные для размещения производственных объектов и малопригодные, требующие принятия специальных технических решений.

Необходимо оговориться, что предлагаемая программа носит предварительный характер и требует уточнения после проведения инженерных изысканий и в процессе строительства и эксплуатации объектов транспорта газа. Учитывая то, что специфические природные условия территории объективно определяют слабую устойчивость экосистем к антропогенному воздействию и высокую степень уязвимости, необходима система регулярных наблюдений за всем спектром природно-климатических, ландшафтных, экологических, антропогенных и других факторов, оказывающих формирующее влияние, т.к. на этой

34

основе закладывается и постоянно корректируется комплекс необходимых природоохранных мероприятий.

Приведенные выше показатели состояния окружающей среды исследуемых участков, которые рассматриваются автором как отправная точка ГЭМ, выступают базой для организации и осуществления всех этапов мониторинга территории, что в современных условиях является обязательным условием функционирования крупномасштабных проектов природопользования.

Основные принципы определения местоположения пунктов получения информации при геоэкологическом мониторинге включают выбор оптимальной сети точек, маршрутов мониторинга, которые в целом определяются на основе сведений об экологической опасности объектов, анализа ландшафтно-экологической структуры территории, вероятных путей и способов переноса загрязнений как внутри участка, так и от соседних объектов влияния и т.д. При проектировании сети пунктов мониторинга должен реализовываться принцип, вытекающий из определения категории устойчивости геоэкологических систем: при прочих одинаковых условиях пункты мониторинга должны размещаться в местах, характеризующихся низкими баллами устойчивости, в границах зон воздействия объектов высокой степени геоэкологической опасности (табл. 10). Геоэкологический мониторинг ПТГЭС в период эксплуатации объектов транспорта газа должен осуществляться природоохранной службой предприятия с привлечением специализированных лабораторий и организаций.

Выделяется два основных направления проведения работ: наблюдения за источниками негативного влияния на компоненты окружающей среды и проведение исследований состояния природных сред и природных ресурсов. Так как система ГЭМ является комплексной, в качестве его подсистем выделяют простые системы ГЭМ по основным элементам окружающей среды при условии, что они рассматриваются обязательно во взаимосвязях друг с другом (табл. 10).

В системе мониторинга управление представляет собой заклю­чительную цепь функциональных процедур. В настоящее время исследования осуществляются глав­ным образом фрагментарно, в связи с этим, управля­ющая функция ГЭМ должна реализоваться через систему рекомендаций по инженерной защите ПТГЭС, разрабатываемых на каждом этапе мониторинга, которые варьируют от системы предупреж­дения о развитии опасных природных и техногенных процессов до кон­кретного назначения защитных инженерных мероприятий.

В значительной степени разработать необходимые рекомендации и предложения для обеспечения устой­чивости ПТГЭС и обоснования безопасности ее

35

функционирования способен экологический аудит - независимая, комплексная, документированная оценка соблюдения субъектом хозяйственной деятельности

требований нормативов и нормативных документов в области охраны окружающей среды, требований международных стандартов и подготовка рекомендаций по улучшению такой деятельности. Именно экоаудит требует от предприятия разработки и обоснования разумной экологической стратегии и политики, а его приемы позволяют оценить риск и определить приоритетные проблемы объекта, вероятность их возникновения и наметить пути решения.

Таблица 10

Примерная структура режимных наблюдений в рамках геоэкологического

мониторинга территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне

Объекты наблюдения Определяемые параметры Пункты наблюдения и места отбора проб Частота отбора проб
1 2 3 4
Атмосферный воздух (приземный слой) Окись углерода, метан, гексан, метанол, аммиак, бенз(а)пирен, сероводород, окислы азота, сажа, сернистый ангидрид, амилены, пыль неорганическая (70-20% Si02), углеводороды предельные, и т.д. На источниках выбросов, в рабочей зоне и на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) Для предприятий 1 категории - 2 раза в год; 2 - 1 раз в год; 3 - 1 раз в 2 года; 4 - ежегодно в период отчетности. Неорганизованные источники выбросов – 1 раз в год. При неблагоприятных метеоусловиях - специальные мероприятия по контролю за выбросами
Поверхностные воды Гидрохимические: нефтепродукты, хлориды, кислород, концентрация взвешенных веществ, азот аммония, азот нитратов, азот нитритов, фосфаты, сульфаты, железо, СПАВ, медь, фенолы, рН, сухой остаток, общая жесткость, органолептические показатели, БПК, ХПК. Гидрологические: расход воды, скорость течения, уровень зеркала воды. Гидробиологические по фитопланктону, зоопланктону, зообентосу, перифитону, макрофитам. На водоемах - у берега со стороны очага возможного загрязнения. На водотоках - не менее 2 пунктов контроля – на 500 м выше и ниже границы очага возможного загрязнения. При удаленном источнике – расчет от нижнего створа (одна вертикаль (на стержне водотока) и один горизонт на ней) При аварийных сбросах - на 250 и 500 метров ниже сброса. Ежемесячно и ежеквартально (по сезонам), гидробиологические - ежегодно
Донные отложения Нефтепродукты, Fe, Pb, Сu, Мп, Hg, As, Zn, Cr, Ni, СПАВ, 2,4- бенз(а)пирен Там же 2 раза в год
Снежный покров В снеговой воде – рН, сухой остаток, NH4+, NO3-, NOх, SO42-, Сu, СПАВ, нефтепродукты, фенолы, общая жесткость На пунктах мониторинга почв Позднезимний период (февраль) или начало весны - 1 раз в год


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |
 





 
© 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.