Инженерно-геологическое районирование восстанавливаемой гидросети Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

1. Гидравлическое складирование хвостов обогащения. Справочник / В.И. Кибирев, Г.А. Райлян, Г.Т. Сазонов и др. - М.:, 1991, 207 с.

2. Гальперин А.М., Дьячков Ю.Н. Гидромеханизированные природоохранные технологии. - М.: Недра, 1993, 256 с.

3. Ritcey G.M. Tailings management. Problems and solutions in the mining Indastry. Elsevier Science Publishеrs B.V. 1989, p.970.

4. Кириченко Ю.В., Лаушкина В.А., Спиридонов Ю.С. Мониторинг устойчивости откос-

ных сооружений намывных массивов Михайловского ГОКа. - М.: Маркшейдерский вестник, №1, 2005, с. 25-29.

5. Гальперин А.М., Зайцев В.С., Кириченко Ю.В. Инженерно-геологическое и геотехническое обеспечение возведения, консервации и рекультивации гидроотвалов и хвостохрани-лищ (анализ 30-летнего опыта). - М.: Геоэкология. №4, 2000, с. 307-315.

— Коротко об авторах -------------------------------------------------------

Кириченко Ю.В., Зайцев М.П., Кравченко А.Н. - Московский государственный горный университет.

--------------------------------------- © М. В. Прохоренко, 2006

УДК 550.8

М.В. Прохоренко

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ВОССТАНАВЛИВАЕМОЙ ГИДРОСЕТИ

Семинар № 1

Состояние значительной части земель России, находящихся в сфере хозяйственной деятельности, является неудовлетворительным. В настоящее время наблюдаются такие негативные процессы и явления, как подтопление земель, их загрязнение токсикантами промышленного происхождения (тяжелые металлы, нефть, нефтепродукты и др.), захламление и т.д. Не на должном уровне решается проблема рекультивации земель, нарушенных в результате хозяйственной деятельности

предприятий различных отраслей промышленности. При освоении месторождений полезных ископаемых изменяются режимы подземных и поверхностных вод, а ареолы влияния загрязнения на порядок и более превышают площади земельных отводов. Дренаж карьерных полей производится в пределах областей питания речной сети, в результате чего малые реки и ручьи пересыхают. Открытые горные разработки и отвалооб-разование часто сопровождается переносом рек и переформированием по-

верхностной гидросети. Намыв гидроотвалов и хвостохранилищ вызывает подтопление прилегающих земель и общий подъем уровня грунтовых вод в районе расположения сооружения. Создание водохранилищ вызывает затопление обширных территорий, (помимо создания полезного объема вод, необходимого для работы ГЭС), приводит к переформированию берегов, заилению, подтоплению, заболачиванию и множеству других геологических процессов.

Можно сделать вывод, что основное негативное воздействие на природную гидросеть оказывают горные работы, строительство плотин и развитие мегаполисов, для уменьшения которого необходима реализация комплекса мероприятий по прогнозу, контролю и анализу изменения состояния этой системы на всех стадиях ее существования.

Для разработки и осуществления действенных мероприятий по защите и восстановлению нарушенных территорий необходимо выполнение следующих условий:

- выбор способа и технологии реабилитации гидросетей и рекультивации прибрежных территорий необходимо осуществлять на основе инженерногеологического районирования, учитывающего особенности рельефа местности, гидрологические режимы, состав и свойства техногенных и природных отложений, а также возможность комплексного использования восстанавливаемых территорий и обеспечения экологической безопасности и устойчивости геоэкологических систем на всех этапах ведения работ;

- устойчивость восстановленных гео-

систем следует обеспечивать применением методов объектного инженерногеологического мониторинга, вклю-

чающего контроль гидрологических ре-

жимов, уровней загрязнения поверхностных вод и прибрежных территорий.

Решение вышеизложенных задач должно обуславливаться:

- изучением гидрогеологических и инженерно-геологических условий районов расположения объектов;

- изучением гидрологических режимов, самоочищающей способности элементов гидросети, а также возможности и прогноза их изменения;

- анализом и оценкой климатических, метеорологических и гидрологических условий предполагаемых районов ведения работ;

- оценкой свойств техногенных и природных отложений района исследований с целью комплексного их использования.

При инженерно-геологическом районировании, целесообразно учитывать критерии оценки восстанавливаемых территорий, основными из которых являются:

1. Климатические условия района ведения работ.

2. Гидрологические характеристики водного объекта:

- протяженность водного объекта;

- ширина водного объекта;

- глубина водного объекта;

- гидродинамические условия;

- скорость течения воды в водоеме, реке;

- расход потока.

3. Геологические условия района расположения водного объекта:

- состав почв и грунтов, слагающих ложе и берега водоема;

- выявление оползневых и эрозионных процессов в прибрежной зоне;

- перепады высот на всей протяженности водного объекта;

- превышения берегов над зеркалом воды, их топографические особенности;

- вид водопользования объекта;

- административная принадлежность к той или иной территории (местонахождение объекта (город, пригород));

- окружающий ландшафт.

4. Степень нарушенности (трансформации) водоема, которая может быть оценена по следующей классификации:

Классификация водотоков по техногенной трансформации естественной гидросети [1]:

I класс - сохранившиеся полностью, открытые на 90 %;

II класс - умеренно трансформированные, на 90-50 % открыты;

III класс - сильно трансформированные, на 49-10 % открыты;

IV класс - полностью утраченные, >90 % закрыты.

5. Подтопление восстанавливаемых территорий, которые можно разделить на:

- подтопленные территории;

- периодически подтопляемые территории;

- неподтопляемые территории.

Подтопленными считаются участки

территории, где первый от поверхности водоносный горизонт поднимается к поверхности земли до глубины менее 3 м.) В целом подтопленные территории г. Москвы составляют около 40 % территории города (в пределах МКАД). Области повышения уровня грунтовых вод приурочены в основном к водораздельным участкам территории города в районах моренного плато и флювиогляциальной равнины.

6. Степень загрязненности водного объекта:

- захламленность (мусор, поваленные деревья и мелкий кустарник, плавающий сор и т.д);

- соотношение мощности иловых наносов и глубины водоема;

- качественный и количественный состав донных отложений;

- наличие растительности (качественный и количественный состав), в прибрежной и береговой зоне;

- пункты водосброса и водозабора;

- характер отличия очагов водосброса и водозабора от остальной части водного объекта.

6.1. Степень техногенной нагрузки может быть оценена по величине индекса загрязненности вод (ИЗВ), на основе методики, разработанной Гидрохимическим институтом (ГХИ) и принятой Московским центром гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (МосЦГМС), Министерством экологии России:

0,02-0,05 - III класс (умеренно-

загрязненные);

0,05-0,25 - IV класс (загрязненные);

0,25-0,45 - V класс (грязные);

0,45-1,0 - VI класс(очень грязные);

>1,0 - VII класс (чрезвычайно грязные).

6.2. Зонирование по уровню загрязненности донных отложений (по уровню суммарного показателя загрязненности).

<10 - низкий уровень загрязненности;

10-30 - средний уровень загрязненности;

30-100 - высокий уровень загрязненности;

>100 - очень высокий уровень загрязненности;

>500 - экстремально высокий уровень загрязненности.

Массив консолидированных донных отложений московского мегаполиса (мощностью до 3,5-4 м) сильно загрязнен. Современный слой наносов загрязнен в основном выбросами автотранспорта (нефтепродукты, свинец) [2].

7. Возможность очистки донных отложений при ведении восстановительных работ и последующего использования грунта:

- возможно использование без предварительной очистки;

- частичное использование (селективная выемка);

- использование после предварительной очистки;

- использование после очистки для горнотехнической рекультивации на других объектах;

- утилизация, вывоз на полигоны.

Разработка направлений и технологических схем восстановления нарушенных гидросетей как комплекса инженерно-технических, ландшафто-

планировочных мероприятий для реконструкции и реорганизации системы, основной составляющей которых являются работы по расчистке заиленных русел, заболоченной береговой зоны с намывом территорий до незатопляемых отметок и восстановление речного стока, создание или облагораживание почв в прибрежной зоне, обустройство и окультуривание берегов, организация рекреационных зон с озеленением и

1. Постановление Правительства Москвы от 17 июня 2003 г. N 450-ПП «О Концепции по восстановлению малых рек и русловых водоемов города Москвы и первоочередных меро-

разбивкой парков должна по возможности учитывать весь комплекс вышеизложенных факторов или части их с учетом наиболее существенных. Районирование позволит оценить степень нару-шенности элементов гидросети и определить очередность работ и наиболее оптимальную технологическую схему их выполнения. Учет самовосстанавли-вающих свойств водных объектов позволит значительно сократить объемы рекультивационных работ.

При оценке опыта человеческой деятельности становится очевидно, что ничто не проходит бесследно и необходима инженерная проработка любого проекта, поэтому является актуальным проведение инженерно-геологического районирования на начальной стадии реализации проекта восстановительных работ для обоснования особенностей восстановления поверхностных вод и рекультивации прибрежных территорий и создания устойчивых геоэкологических систем.

-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

приятиях по реализации Концепции на период 2003-2005 гг.»

2. Экологический атлас Москвы /Рук. проекта И.Н. Ильина/.-М.: Изд-во «АБФ/ ЛБЕ». -2000. - 9 6 с.

— Коротко об авторах -------------------------------------------------------

Прохоренко М.В. - аспирант, кафедра геологии, Московский государственный горный университет.