CC BY
56
© В.И. Коннов, Ю.М. Овешников, В.Ю. Линейцев, 2002
УДК 622.8
В.И. Коннов, Ю.М. Овешников, В.Ю. Линейцев
ВЛИЯНИЕ ОТРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА СТОК МАЛЫХ РЕК В ЗАБАЙКАЛЬЕ
В
последние годы в Забайкалье резко увеличилось количество различных организаций (акционерных обществ, товариществ, артелей и др.), занимающихся отработкой месторождений россыпного золота, других редких металлов, угля.
Большая часть разведанных россыпных месторождений располагается в прирусловых поймах и непосредственно в руслах рек. Это вызывает необходимость отводить русла рек от границ россыпей, а добычу вести раздельным гидромеханизированным способом (с использованием бульдозеров, применением автотранспорта для перевозки песков).
Добыча золота ведется обычно снизу вверх против течения реки. Все месторождение разбивается на блоки, из которых пустые породы (торфа) выкучиваются на борта, а золотоносные пески - в верхний торец блока. Образовавшийся котлован (отстойник) заполняется водой, подаваемой из реки в количестве необходимом для промывки (необходимый объем воды составляет 8,0-10,0 тыс. м3).
После отработки первого блока промприбор переставляется в верхний соседний блок и т.д.
При использовании такой технологии отработки месторождений образуется каскад отстойников или прудов. Их площадь обычно не превышает 1 км2, а средняя глубина изменяется от 5 до 8 м. В зависимости от гидрогеологических условий на месторождении каскад прудов будет оказывать регулирующее действие на сток малой реки независимо от того, что для промывки песков используется оборотное водоснабжение. Если уровни подземных вод располагаются у поверхности земли, то пруды будут выполнять аккумулирующую роль и, наоборот, при расположении уровней подземных вод ниже дна прудов будет происходить фильтрационная отдача воды из них через дно и стенки. Такое регулирование подземного стока может резко отражаться на водности малых рек. Значительное изменение гидрологического режима малых рек будет происходить при сопоставимости водообмена в системе "месторождение - река", их геометрических размеров и техногенного изменения поверхности водосбора при отработке.
Анализ расположения отработанных и отрабатываемых в настоящее время месторождений в Забайкалье показал, что на водосборе одной реки может вестись или планируется отработка ряда россыпей (на реке Тура - 7 месторождений). Некоторые месторождения имеют длину, изменяющуюся в пределах от 5 до 35 км, а в редких случаях и больше, и располагаются они на малых реках (притоках средних и больших рек), длина которых лежит в пределах от 15 до
100 км. Таким образом, большая часть длины такой реки нарушается отработкой месторождений.
Для добычи россыпного золота в Забайкалье менее часто, чем раздельный гидромеханизированный способ, используется дражный. Этот способ также не исключает изменения гидрологического режима реки, если имеются в наличии вышеприведенные факторы. Для примера приводится гидрологическая характеристика малой реки Средняя Борзя и месторождений россыпного золота, расположенных в ее бассейне.
Общая длина реки Ср. Борзя составляет 94 км, площадь водосбора - 1360 км2, средняя высота водосбора - 752 м, средняя ширина водосбора - 14,6 км, средняя глубина реки - 0,80 м, средняя скорость течения - 0,70 м/с, минимальный 30-суточный расход за год 95 %-й обеспеченности - 0,21 м3/с, расход 1 %-й обеспеченности - 407,0 м3/с.
На всем протяжении реки, начиная от устья (кроме участка реки длиной 15-20 км от истока) располагаются следующие объекты:
1) хвостохранилище Кадаинского рудника;
2) месторождение россыпного золота "Ср. Борзя", которое будет отрабатываться дражным способом на протяжении 35 км старательской артелью "Даурия" (россыпь располагается непосредственно в русле реки и части прирусловой поймы);
3) месторождение россыпного золота "Ср. Борзя",
которое отрабатывалось гидромеханизированным способом старательской артелью "Слюдянка";
4) месторождение россыпного золота "Богомолов-
ка", которое отрабатывалось гидромеханизированным способом старательской артелью "Прогресс";
5) месторождение россыпного золота "Солкокон",
которое отрабатывалось гидромеханизированным способом старательской артелью "Прогресс" и расположено на левом притоке (р. Солкокон) р. Ср. Борзя;
6) месторождение россыпного золота "Чашинский
Ильдикан", которое отрабатывалось гидромеханизированным способом старательской артелью "Прогресс" и расположено на левом притоке (р. Ильдикан) р. Ср. Борзя;
Только двумя драгами на протяжении 35 км р. Ср. Борзя (месторождение россыпного золота "Ср. Борзя", отработку в течение 7 лет будет вести старательская артель "Даурия") будет переработано 12,4 млн м3 грунта балансовых запасов и 22,8 млн м3 грунта забалансовых запасов. Глубина отработки изменяется от 4 до 12 м. Проектом предусматривается отработка части площади этого месторождения раздельным гидромеханизированным способом (балансовые запасы составляют 5,46 млн
м3).
ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНОВ РЕК
Река — пункт Длина реки до створа,км Зале-, сенность % Забо- лочен- ность,% Средний уклон реки, 0/00 Средний уклон водо-сбора, 0/ /00 Среднемноголетние данные по расходу воды
Средневз- вешанный ук- 0/ лон реки, /00 Средне- годовой, м3/с Макси- мальный, м3/с Минимальный за 30 суток, м3/с
р. Багдарин - 30 80 0 19,8 219 1,51 70,1 0,90
с.Багдарин 30 12,1 184,0
р.Чина - пр-к 39 50 <5 40 91,9 3,38 83,3 1,94
Троицкий 39 2,1 244,0
р.М.Амалат - 49 85 <5 12,9 — 5,71 178,0 2,87
с.М.Амалат 54 11,2 419,0
Примечания:
1. Длина реки до створа измерена в числителе - от истока, в знаменателе - от наиболее удаленной точки речной системы;
2.Среднемноголетние данные по максимальному расходу воды приведены в числителе в период по 1980 год, в знаменателе - по 1995 год
Рис. 1. Связь интегральных значений стока р. Багдарин - с Багдарин и р. Чина - пр-к Троицкий: а - среднегодовой сток; б - минимальный 30-суточный сток; в - максимальный сток
Рис. 2. Связь интегральных значений стока р. Багдарин - с Багдарин и р. Малый Аламат- с Малый Аламат: а - среднегодовой сток; б -минимальный 30-суточный сток; в - максимальный сток
Чтобы установить количественные изменения стока малых рек при отработке россыпного месторождения золота были выполнены гидрологические расчеты для р. Багдарин - с. Багдарин по методу аналогий, рекомендуемому СНиПом 2.01.14-83 "Определение расчетных гидрологических характеристик". Для использования метода аналогии были подобраны реки-аналоги р. Чина-пр-к. Троицкий и р. М. Амалат-с. М. Амалат, бассейны которых находятся рядом с бассейном р. Багдарин в сходных физико-географических условиях. Бассейны рек-аналогов не нарушены, и сток этих водотоков является естественным за весь период наблюдений. Отработка россыпи велась дражным способом. В таблице приводится характеристика бассейнов рек.
Площади бассейнов рек Багдарин, Чина и М. Амалат соответственно равны 280, 448 и 1170 км2, средние высоты бассейнов соответственно - 1240, 1440 и 1210 м.
Период наблюдений за стоком рек ведется: р. Багда-рин-п. Багдарин - с 1959 года; р. Чина-пр-к Троицкий - с 1958 года; р. М. Амалат- с. М. Амалат - с 1959 года.
Оценка изменений стока р. Багдарин под влиянием хозяйственной деятельности выполнялась по зависимости:
= Ї()
(1)
і=1
і=1
где Q и Qа — расходы р. Багдарин и рек-аналогов.
На рис. 1 и рис. 2 приведены графики связи среднегодовых, максимальных и минимальных 30-суточных расходов воды р. Багдарин и рек-аналогов, которые показывают, что в конце 70-х годов происходит изменение стока р. Багдарин, в то же время связь между реками-аналогами остается без изменений рис. 3.
Для более точного определения даты начала нарушений водного режима был использован статистический метод анализа. За каждый год рассчитывалась разница рассматриваемых характеристик исследуемой реки и реки-аналога
а = Q - Qa
(2)
Для получения ряда значений А путем последовательного расчета отыскивалась
Рис. 3. Связь интегральных значений стока р. Чина- пр-к Троицкий и р. Малый Аламат- с Малый Аламат:: а - среднегодовой сток; б - минимальный 30-суточный сток; в - максимальный сток
статистика Хт .
Хт = Т + (п —Т) 'Оп-т
(3)
где - От =
п — 2
Х( д,-—а )
і =1___________
Т — 1
о
п—Т
п — 2 Х( а, —а )
і=п—Т
(п — Т) — 1
средние квад-
ратические отклонения первой и второй частей ряда; п -общее число членов ряда; Т - длина ряда до точки перелома, ориентировочно найденной по интегральному графику связи (рис. 1, 2, 3).
Моменту нарушений будет соответствовать минимальное значение статистики Z у .
Как показали расчеты, для среднегодового и минимального 30-суточного стока датой начала изменений является 1979 год, сток начал уменьшаться. За период с 1979 по 1992 годы уменьшение составило: для среднегодового стока - примерно 21,5 %, для минимального - около 60 %.
Максимальный сток начал изменяться с 1976-77 годов в сторону увеличения, которое составило в среднем 25 %, а затем, после 1984-85 годов, появилась тенденция к уменьшению и сближению с естественной прямой связи (рис.1, 2).
Таким образом, на основании проведенного исследования, можно сделать вывод о том, что сток малых рек, на которых ведется отработка месторождений, изменяется. Однако ввиду крайней ограниченности данных наблюдений за стоком таких рек в разных регионах Забайкалья, дать более точную количественную и качественную оценку этих изменений (по методам СНиП 2.01.1483) в настоящее время не представляется возможным.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Коннов В.И. — доцент, Забайкальский институт железнодорожного транспорта. Овешников Ю.М. - профессор, доктор технических наук, ЧитГТУ.
Линейцев В.Ю. - преподаватель, Забайкальский институт железнодорожного транспорта.
и
