Xreferat.com » Рефераты по экологии » Проблемы управления экологической ситуацией на горных территориях

Проблемы управления экологической ситуацией на горных территориях

может отрицательно сказаться не только на его эксплуатации, но и на устойчивости.

В настоящее время предпринимаются усилия по разработке защитных мер вплоть до переноса русла отводного канала на безопасные для хвостохранилища территории и ведётся мониторинг динамики изменения мерзлотных условий вдоль существующего русла канала.


Морено-ледниковый комплекс озера Петрова.

Единственным источником технологического и питьевого водоснабжения на руднике является озеро Петрова объёмом около 20 млн. мі. Для обеспечения устойчивой работы насосной станции на озере Петрова была осуществлена частичная подпруда реки Кумтор, вытекающей из озера с целью поддержания уровня воды в нём, что обеспечивает бесперебойное водоснабжение, как зимой, так и летом. В результате подъёма воды в озере на моренной дамбе, ограждающей и удерживающей озеро Петрова, активизировались новые термокарстовые процессы и просадки, появились новые термокарстовые воронки, небольшие озёра и увеличилась глубина старых воронок.

Следует отметить, что в связи с устойчивой тенденцией потепления климата, вызвавшей усиление таяния ледника Петрова, площадь озера Петрова за последние 10 лет увеличилась примерно на треть.

Отмеченные природные и техногенные факторы повысили прорывоопасность озера Петрова. При прорыве моренной плотины озера может возникнуть волна и катастрофический паводок, что приведёт к значительным разрушениям объектов и инженерных сооружений, в том числе хвостохранилищ, расположенных в русле и пойме реки Кумтор, ниже озера.

В настоящее время проведены работы по наиболее вероятным участкам прорыва на плотине озера, определены возможные зоны затопления при различных сценариях прорыва и составлена программа мониторинга за потенциально опасными участками. Прорыв озера Петрова может привести не только к разрушению объектов, размещённых в долине реки Кумтор, но и к серьёзным проблемам с водообеспечением рудника, вплоть до потери основного и практически единственного источника водоснабжения, т.к. эксплуатация и водозабор из скважин в условиях многолетней мерзлоты и глубокого залегания (120 м.) подземных (подмерзлотных) вод сопряжены со значительными расходами и техническими проблемами.


Отвалы горных пород на ледниках.

За время строительства и эксплуатации рудника Кумтор будет разработано в карьере и перемещено в отвалы пустых пород около 260 млн. тонн и на отвалы забалансовой руды примерно 18 млн. тонн, а также свыше 10 млн. мі ледниковой массы.

Часть отвалов пустых горных пород и ледниковых масс размещены непосредственно на ледниках Давыдова и Лысый (Рис. 2). Здесь следует отметить, что пока в мире не было прецедентов складирования отвалов горных пород на ледниках, тем более в зоне формирования речного стока.

Как известно, с горными ледниками связан ряд разрушительных катастроф, подробно описанных в научной литературе1. Анализ расположения гляциальных стихийно-разрушительных явлений показывает, что они имеют место во всех крупных горноледниковых районах мира. Более того, они являются закономерным явлением, таким же как, например оползни на горных склонах. Всё многообразие природных стихийно-разрушительных процессов, связанных с ледниками, подразделяют на три вида: ледяные обвалы; катастрофические подвижки и пульсации ледников; сели и паводки гляциального происхождения.

Очевидно, что наблюдающееся потепление климата в сочетании с техногенным воздействием на ледники отвалов и больших масс пыли, образующейся при проведении взрывных работ, экскавации и транспортировке горной массы, могут привести к обострению перечисленных выше процессов, в том числе и к непредсказуемому изменению ледникового режима. Следует иметь в виду, что в зоне развития и транзита этих процессов находятся инженерные сооружения и ледниковые озёра, разрушение которых с последующим развитием цепных многоступенчатых эффектов может привести к катастрофическим геоэкологическим последствиям.

На техногенных массивах типа отвалов, резко отличающихся от естественных массивов горных пород по механическому составу и состоянию, пористости и другим физико-механическим характеристикам в условиях сурового климата могут развиваться так называемые «техногенные каменные глетчеры и сели». Например, в сходных с Кумтором условиях Хибин наблюдается движение масс, состоящих из обломочных отвальных материалов с дресвяно-песчаным заполнителем, содержащих линзы обратившегося в лёд снега и талых вод. Подобные каменные глетчеры зарождаются, как правило, на периферии отвалов и склонов. Иногда такие техногенные отложения движутся по склонам и откосам в виде оплывины, переходящей в грязекаменный селевой поток.

К числу опасных криогенных явлений относят массовое обрушение бортов карьеров в зоне вечной мерзлоты, которое происходит в виде внезапного падения скальных блоков (размером до 2 м.). Это вызвано процессами промерзания – оттаивания приповерхностных слоёв массива горных пород, слагающих бока карьеров. Особое беспокойство для персонала и оборудования доставляет подобное явление на глубоком карьере по добыче алмазов в Якутии.

В целях отслеживания дальнейшего развития перечисленных выше природно-техногенных процессов на ледниках, отвалах, карьере силами специалистов Кумтор оперейтинг компании и других организаций ведётся комплексный мониторинг отвалов и ледников, включая контроль запылённости окружающих ледников.

Расширение программы мониторинга, которая формируется на основе анализа возможных последствий золотодобычи на Кумторе, позволят смягчить возможные негативные последствия изменения климатических условий при разработке уникального по своим масштабам и условиям эксплуатации высокогорного месторождения. И избежать в дальнейшем обострения геоэкологической ситуации и возникновения природно-техногенных и экологических катастроф в районе, где находятся водосборные бассейны реки Нарын – Сырдарья и законсервированы в ледниках огромные запасы влаги, используемой для питья и орошения в густонаселённых и обжитых районах Центральной Азии.

Возможные меры по снижению риска и угрозы опасных природно-техногенных процессов.

В условиях нарастания экологической напряжённости, сложного экологического положения в республике, а также с учётом приватизации предприятий и земли программа управления отходами горного производства должна включать как первоочередные и неотложные, так и долгосрочные меры по санированию объектов, стабилизации геоэкологической обстановки на наиболее опасных законсервированных хвостохранилищах и отвалах.

Анализ геоэкологической ситуации на большинстве рассмотренных выше объектах свидетельствует о том, что для обеспечения долговременной экологической безопасности хвостохранилищ и отвалов потребуется реализация комплекса мер организационного, научно-технического, социально-экономического характера.


Первоочередные мероприятия.

Мероприятия организационного характера:

  • восстановление государственного надзора и контроля за состоянием хвостохранилищ и отвалов, а также окружающей среды в районах, испытывающих воздействие от деятельности предприятий горнодобывающего и металлургического комплексов, включая законсервированные;

  • составление и периодическая корректировка санитарно-технических паспортов на каждое хвостохранилище, шламонакопитель, отвал, с передачей копий этих документов в распоряжение местных администраций и органов самоуправления, координация усилий правительств местных органов в обустройстве хвостохранилищ и отвалов;

  • сбор, восстановление, комплектация всей проектной, технической и эксплуатационной документации по объектам, бывшим в ведении предприятий и ведомств союзного подчинения (Майлуу-Суу, Сумсар, Советский, Шекафтар, Кызыл-Джар);

  • местные органы власти должны категорически запретить использовать хвостохранилища, отвалы и заскладированные в них материалы не по назначению (например, в качестве площадок для конных ристалищ, выгонов для выпаса скота, огородов и садов, карьеров стройматериалов и других целей);

  • медико-биологическое обследование и диагностика состояния здоровья населения в зонах распространения наиболее опасных и токсичных загрязнений.


Мероприятия технического (технологического) характера:

  • детальное изучение и оценка устойчивости дамбы и хвостохранилища №3 в городе Майлуу-Суу с оценкой возможной зоны загрязнения в случае разрушения, в том числе при оползнях;

  • приведение хвостохранилищ города Майлуу-Суу, посёлка Сумсар, отвалов в посёлке Шекафтар в безопасное состояние: ремонт защитных сооружений, дамб, берегоукрепительные работы, восстановление ограждений, рекультивация отвалов в городе Майлуу-Суу и посёлке Шекафтар;

  • детальное изучение инженерно-геологической, гидрогеологической обстановки в районе хвостохранилищ № 3, 8, 9, 10, 11, 19, 20, 21 для определения возможных поражающих факторов в случае сходов оползней, формирующихся в бассейне реки Майлуу-Суу;

  • оценка влияния добычи урана, угля, нефти, скважинного водозабора в районе города Майлуу-Суу на устойчивость горных склонов, нарушенность ландшафта;

  • контроль над загрязнением подземных и поверхностных вод хвостохранилищ: Майлуу-Суу, посёлка Шекафтар, обогатительной фабрики «Макмалзолото», в районах добычи золота старательскими артелями;

  • составление карты экологического риска для всех действующих и законсервированных горнодобывающих и перерабатывающих предприятий, разработка плана действий в чрезвычайных ситуациях;

  • создание локальных и региональных сетей геоэкологического мониторинга геотехнических объектов, являющегося важным этапом перехода от экологической экспансии к экологическому сосуществованию человека с природой.


Мероприятия на перспективу:

  • разработка законодательных и нормативных актов, предусматривающих правовое регулирование всего комплекса работ по охране недр и окружающей среды;

  • разработка «Методики оценки ущерба от нарушений (загрязнений) окружающей среды» и «Методики оценки экономической эффективности» любых природоохранных мероприятий, начиная от научно-исследовательских разработок, изысканий, проектов и кончая конкретными инженерными решениями, направленными на устранение возникших негативных экологических процессов и явлений;

  • технико-экономическое обоснование, научное, инженерно-техническое решение вопросов вторичной переработки хвостов и отвалов горнометаллургического производства, в первую очередь для выявленных наиболее опасных объектов, а также объектов, подлежащих перезахоронению;

  • экологическая экспертиза всех проектов освоения минеральных ресурсов на территории Кыргызской Республики;

  • создание национальной системы экологического мониторинга в Кыргызской Республике;

  • подготовка в ВУЗах республики и за её пределами специалистов в области охраны окружающей среды, экологического аудита и предотвращения чрезвычайных ситуаций;

  • привлечение иностранных инвестиций, в первую очередь из России, Узбекистана и Казахстана для реализации проектов реабилитации, перезахоронения отходов в районах с повышенным риском возникновения природно-техногенных катастроф, особенно с трансграничным характером воздействия.

Большинство из перечисленных выше задач и мероприятий должны быть реализованы в рамках созданного в 1999 г. Центра реабилитации хвостохранилищ, с выделением необходимых финансовых средств из республиканского бюджета. Работы по поддержанию экологической безопасности являются дорогостоящими. Так, по мнению специалистов из Германии только санирование хранилищ радиоактивных отходов в районе Майлуу-Суу оценивается в 8-10 млн. долларов США.

Возможности привлечения инвесторов.

До недавнего времени горы были относительно недоступны, и из-за этой и других причин разведка откладывалась; горы оставались относительно неисследованными, а их потенциал по-прежнему был высок. Технологические инновации, расширение транспортных сетей и другие преимуществ сделали горы более доступными с земли. Вертолёты и аэропланы открыли доступ с воздуха. Прогресс перспективных технологий также сделал горы долее открытыми для добычи полезных ископаемых.

Расположение залежей в горах или за их пределами, по сути, не является ни значительным сдерживающим, ни стимулирующим фактором, когда дело доходит до выбора места потенциальной разработки. Решение зависит в большей степени от политической стабильности и законов страны, где планируется разработка, чем от геологического потенциала данного региона. На практике это означает, что инвесторы, в основном, благоприятствуют тем странам, которые, помимо обещающих месторождений и стабильной политической системы, имеют нестрогие требования, касающиеся контроля над состоянием окружающей среды. Остальные соображения, такие как существующая инфраструктура, географическое местонахождение и предыдущий опыт, в основном, значат мало.

Второстепенные соображения, включающие в себя местную топографию и географические условия, могут стать очень важными факторами при выборе места для новой разработки. Крутые склоны могут быть на руку шахтёрам, но обычно добавляют затрат. Главным недостатком крутых склонов и причинами относительного снижения экономической жизнеспособности горных шахт являются относительно высокие транспортные издержки. Такие издержки создают сильный стимул к размещению отходов, которые составляют большую часть добытой руды, как можно ближе к шахте.

Напряжение организма человека от работ на большой высоте является помехой для производительности труда и, возможно, долговременной угрозой здоровью работников и будущими финансовыми обязательствами работодателей. Такое же влияние могут оказывать низкие температуры, а также большая разница в температурах дня и ночи, которая характерна для гор (тепловой стресс).

Альтернативой может стать возможность и большой потенциал гор для вырабатывания гидроэлектроэнергии. Имеющаяся энергия является ценным ресурсом для населения горных территорий.

В целом, Кыргызстан с его труднодоступными залежами полезных ископаемых не самый подходящий вариант для корпораций по добыче полезных ископаемых. Однако это не означает, что нет никаких шансов (например, «Кумтор» добывает золото). Необходимо сосредоточить усилия на проведении переговоров с транснациональными корпорациями по добыче полезных ископаемых, имеющих большой опыт в работе с окружающей средой. Эта политика должна сопровождаться поправками существующей правовой системы, которая должна быть справедливой и ясной в отношении условий защиты окружающей среды и в последовательном её применении.

Возможные действия.

Необходимо увеличить осведомлённость общественности об угрозах горнодобывающей отрасли для окружающей среды путём распространения информации, касающейся этой угрозы, включая инструкции по защите. Эти действия должны сопровождаться установлением независимого регулирующего органа, который будет наблюдать и контролировать экологические риски, связанные с деятельностью по добыче ископаемых. Информация, полученная при исследованиях, должна быть подытожена в картах местности с существующими угрозами и ухудшением состояния окружающей среды.

В рамках региональной программы по ликвидации угроз от захоронений для соседних государств должны быть достигнуты соглашения и принята программа обеспечения безопасности мест захоронения опасных отходов. Это также уменьшит издержки для Кыргызстана. Тем не менее, чтобы издержки были приемлемыми для всех участников, необходимо находить и применять недорогие технологии.

В дополнение к вышеупомянутой стратегии поиска новых инвесторов в секторе добычи ископаемых, которая включает в себя улучшение законодательства, надо смягчить административные процедуры для привлечения иностранных инвесторов. Необходима также тщательная разработка методов получения надёжной базовой информации, благодаря организации и проведению исследований, а также подготовка технико-экономического обоснования осуществимости проекта по эксплуатации прибыльных залежей полезных ископаемых благоприятным для окружающей среды путём, что в дальнейшем улучшит условия для привлечения инвесторов.

4.3 Опасные природно-техногенные процессы на гидротехнических объектах и сооружениях.

Надёжность плотин и дамб гидротехнических сооружений.

В ряду потенциально опасных техногенных объектов гидротехнические комплексы (плотины, дамбы, водохранилища) занимают одно из первых мест, поэтому обеспечение надёжности плотин имеет исключительно большое значение. Мировая практика гидротехнического строительства насчитывает немало примеров, когда их ненадёжная работа, низкая устойчивость не только наносила существенный ущерб, но и приводила к большим человеческим жертвам.

Плотины и дамбы в процессе строительства и эксплуатации являются объектами приложения многочисленных природных и эксплуатационных нагрузок, а также технических воздействий. Действие этих нагрузок осуществляется раздельно или в различных сочетаниях, что приводит к изменению параметров эксплуатационной пригодности плотины и возникновению отказов, аварийных ситуаций.

К числу природных факторов, оказывающих существенное влияние на условия строительства и эксплуатации плотины относятся: климатические условия (количество и характер осадков, температурный и ветровой режим); топография (рельеф прилегающей территории); геологические факторы, включающие геологическое и тектоническое строение основания и бортов сооружения, вещественный состав, водно-физические, деформационные, прочностные характеристики грунтов и горных пород основания и бортов и т.д.; гидрогеологические характеристики водостока (реки); сейсмичность района.

При воздействии и эксплуатации плотин сами плотины, скальные и грунтовые массивы оснований и берегов подвергаются различным воздействиям: массы воды и сооружения, инъектируемых в толщу массивов закрепляющих растворов, буровзрывных работ, нагреванию или охлаждению за счёт аккумулированного в водохранилище тепла, физико-химической и механической суффозии, усиленному размыву русла и берегов.

Работа водосбросов и гидроагрегатов вызывает вибрации плотины и прилегающего к ней скального или грунтового массива. Несмотря на то, что вибрации распространяются на небольшие расстояния, однако, действуя в течение продолжительного времени, они могут усиливать осадки оснований, ослаблять грунты, изменять течение фильтрационных процессов в скальных массивах оснований и берегов.

Строительство плотин и эксплуатация водохранилищ в свою очередь вызывает большие изменения фильтрационного и гидрогеологического режимов, напряжённо-деформированного и температурного состояния скальных массивов оснований и берегов, вследствие чего выявленные в процессе изысканий инженерно-геологические условия, геодинамический режим (тектоническая активность) не являются постоянными, а изменяются в процессе строительства и эксплуатации.

Создание крупных водохранилищ может повлечь за собой повышение сейсмической активности в районе строительства гидроузла.

Совокупность перечисленных выше природных и техногенных факторов является причиной изменения состояния плотин различного типа, своеобразного их «старения» или износа, приводящих к появлению отказов, аварий, в том числе с катастрофическими последствиями.

К числу основных типов плотин, сооружённых в Кыргызстане, относятся гравитационно-бетонные (Токтогульская, Курпсайская, Ташкумырская, Андижанская) и грунтовые.

Статистика показывает, что наибольшее число инцидентов и аварий на гравитационно-бетонных плотинах обусловлено потерей устойчивости оснований (20% инцидентов и аварий), чрезмерной фильтрацией в теле и основании плотины (соответственно 15% и 14%), температурные и усадочные трещины (12%) относительно высокая интенсивность отказов и аварий под действием этих факторов наблюдается в первые 2 – 3 года после начала эксплуатации. В дальнейшем интенсивность резко падает и начинается «нормальная» работа сооружения. Воздействие попеременного замораживания и оттаивания (15%) и агрессивности воды (12%) проявляется через 10 – 15 лет с начала эксплуатации и оказывает существенное влияние на надёжность плотин через 40 – 60 лет.

Основными разрушающими факторами для грунтовых плотин является фильтрация через тело (12%), основания и вдоль сопрягающих устоев (17%), причём фильтрация проявляется в первые 10 лет эксплуатации, и особенно часто в первый год. Другой наиболее частой причиной аварий грунтовых плотин является перелив воды через гребень (15%) вследствие недостаточной пропускной способности водосборов. Неустойчивость оснований также приводит к аварии в 12% случаев. Следует обратить внимание на тот факт, что большинство факторов проявляет себя наиболее интенсивно в первые 5 – 10 лет эксплуатации. И только влияние химической суффозии, коррозии, выветривания растёт по мере эксплуатации грунтовых плотин через 40 – 60 лет их эксплуатации.

Плотины Нарынского каскада ГЭС.

Район расположения каскада Нарынских ГЭС является сейсмически активной территорией Центрального Тян-Шаня и сравнительно хорошо изучен в сейсмологическом отношении.

Каскад Нарынских ГЭС являет собой пример беспрецедентного приближения высоких плотин к сейсмогенерирующим разломам. Глубокая часть Токтогульского водохранилища расположена непосредственно на пересечении Таласо-Ферганского и Наро-Чичканского разломов. В период затопления этого водохранилища было зарегистрировано появление возбуждённой сейсмичности, опасной тем, что остаточные деформации от многочисленных толчков разной силы и направлении накапливаются на протяжении длительного времени.

Сами плотины (Токтогульская (Рис. 9), Курпсайская, Ташкумырская) являются сооружениями высшей категории капитальности и относятся к объектам повышенного риска (Рис. 3).

Серьёзному испытанию подверглась сейсмостойкость плотин при Суусамырском землетрясении 19 августа 1992 года с магнитудой М = 7,3 и интенсивностью в эпицентре 9 баллов. Очаг землетрясения находился на расстоянии приблизительно 90 км. от Токтогульской ГЭС. Расчётная интенсивность землетрясения в створе Токтогульской ГЭС составила 7,6 – 7,8 балла, в створе Курпсайской ГЭС – 7,2 – 7,3 балла. Землетрясение было неожиданным и не предварялось никакими прогнозными данными. В дополнение к этому очаг землетрясения оказался расположенным с северной стороны Таласо-Ферганского разлома, которая, по всем ранее проведённым исследованиям, считалась менее активной в сейсмическом отношении, чем южная сторона. Следует отметить, что незадолго до Суусамырского землетрясения, а именно 18 мая 1992 года произошло сильное Кочкоратинское землетрясение (Рис. 1, 7).

Благодаря тому, что на плотинах Нарынского каскада была установлена контрольно-измерительная аппаратура и приборы, в частности деформометры на контактах «скала-бетон», пьезометры для контроля фильтрационных процессов, удалось оценить реакцию плотин Токтогульской и Курпсайской ГЭС на эти сильные землетрясения.

Визуальное обследование сооружений Токтогульской ГЭС после Суусамырского землетрясения выявило лишь незначительные нарушения: трещины в перегородках, в стёклах некоторых оконных панелей машзала, нарушения в креплении плафонов светильников, выход из строя нескольких приборов закладной контрольно-измерительной аппаратуры.1 Судя по показаниям контактных пьезометров, можно сделать вывод о появлении или развитии трещин на контактных поверхностях «скала-бетон», что подтверждается и увеличением фильтрационных расходов. Учитывая обратимость этих явлений, в целом можно констатировать, что Суусамырское землетрясение перенесено без ущерба для надёжности Токтогульской ГЭС и подтвердило правильность инженерных решений по обеспечению сейсмостойкости гидроузла.

Более ощутимыми оказались последствия для сооружений Курпсайской ГЭС. Прежде всего, это касается контактной зоны сооружения со скальным основанием. Деформометры, установленные в левобережном примыкании плотины на расстоянии 7 – 9 м. от напорной грани, после землетрясения зафиксировали скачок в деформациях от 40 до 100 условных единиц. В течение последующих двух месяцев показания этих приборов изменились незначительно, что указывает на необратимость процессов. Влияние землетрясения сказалось и на изменении фильтрационного режима: в левобережном примыкании плотины изменились пьезометрические уровни, на 13% возрос фильтрационный расход при практически постоянном уровне воды в верхнем бьефе, что означает раскрытие трещин.

Таким образом, многократные сейсмические нагрузки от слабых возбуждённых и сильных природных землетрясений влияют на напряжённо-деформированное состояние плотин и оснований каскада Нарынских ГЭС. Это влияние необходимо контролировать с помощью имеющихся приборов и дополнительно установленных средств измерений.

Сейсмогенные динамические воздействия передаются на сооружения через вмещающие массивы горных пород путём дискретных деформаций по трещинам, увеличения взвешивающего противодавления и гидродинамического давления со стороны водохранилища. Следствием этих многократных нагрузок могут быть остаточные деформации в швах и контактных поверхностях, разуплотнение основания с увеличением его водопроницаемости, перераспределение напряжений в теле плотины, что предопределяет возможность изменения запаса устойчивости на сдвиг.

В целом большие бетонные плотины каскада Нарынских ГЭС успешно выдержали испытание разрушительным землетрясением. Токтогульская плотина обнаружила высокие качества сейсмостойкости, правильность проектных решений.

Курпсайская плотина благодаря объёмному напряжённому состоянию вполне успешно перенесла динамические нагрузки Суусамырского землетрясения, также подтвердив высокую надёжность. Однако накопление остаточных деформаций от воздействия многочисленных перенесённых землетрясений требует проведения расчетов фактических запасов надёжности этого сооружения.

В дополнение к этому следует отметить, что в начале 90-х годов на Курпсайской плотине возникли проблемы с глубинным водосбросом. Глубинный водосброс в виде трубы размерами 5 Ч 7 м. располагается в секции плотины, примыкающей к зданию станции с правой его стороны. В плотине на глубинном водосбросе образовалась промоина длиной 20 м, высотой 2 м. и шириной 1,5 м. Между машинным залом и тоннелем было два метра бетона, из которых две трети было размыто (некачественный бетон), и любой экстренный пропуск воды из чаши водохранилища чреват затоплением машинного зала и выводом из строя генератора. В 1992 году были начаты ремонтные работы на глубинном водосборе.

Камбаратинские ГЭС.

Камбаратинские ГЭС №1 и №2, расположенные выше Токтогульского водохранилища (Рис. 3), специально предназначались для работы в энергетическом компенсирующем режиме, восполняющем снижение энергетической отдачи Нижне-Нарынского каскада ГЭС в зимний период года. С вводом этих ГЭС обеспечивается оптимальное использование водных ресурсов, полностью удовлетворяющее интересам, как ирригации, так и энергетики всех стран в бассейне Сыр-Дарьи, что исключает возможность возникновения каких-либо споров о режимах регулирования стока.

Строительство Камбаратинских ГЭС было начато ещё до распада СССР и в 1991 году практически заморожено из-за отсутствия средств. По ГЭС №2 выполнено 30% объёмов работ, по ГЭС №1 не более 5%. Очевидно, что в настоящее время финансирование строительства этих ГЭС из бюджета Кыргызстана связано с определёнными трудностями. Речь может идти, в основном, о получении долгосрочных иностранных кредитов на льготных условиях.

Отличительной особенностью Камбаратинских ГЭС является то, что плотины этих ГЭС возводятся путём направленных взрывов. Общий объём взорванной породы для плотины ГЭС-1 в массиве – 259 млн. мі, в разрыхлённом состоянии – 430 млн. мі, уложенный в полезный профиль плотины – 112 млн. мі. Для ГЭС-2 объём взорванного массива – 3,7 млн. мі, навала породы – 5,1 млн. мі, в том числе в проектном профиле плотины – 1,7 млн. мі.

Следует отметить, что после замораживания строительства этих объектов в 1991 году обстановка на гидроузлах и их сооружениях значительно осложнилась и привела на ГЭС-2 к положению, когда естественное равновесие массива в условиях горного склона оказалось нарушенным подсекающей выемкой котлована водоприёмника, а предусмотренные проектом мероприятия по созданию бетонных опорных конструкций не были возведены в проектном объёме в намечавшиеся сроки в связи с прекращением финансирования строительства.

Суусамырское землетрясение 1992 года привело к заметным нарушениям и подвижкам отдельных участков верхней зоны борта над сооружениями водоприёмника, осыпям, камнепадам и вывалам крупных обломков по другим объектам гидроузла. В апреле 1996 года произошло обрушение массива правого берега по проводящему каналу над водоприёмником объёмом до 25 тыс. мі, которым был полностью закрыт проход туннеля строительно-эксплуатационного водосброса. В мае 1996 года произошло вторичное обрушение массива. При этом образовавшийся навал породы полностью закрыл входные порталы трёх водотоков. Объём обрушения около 30 тыс. мі.

Очевидно, что в складывающейся обстановке, и учитывая взрывной способ возведения плотины, при принятии решения о продолжении строительства должен быть предусмотрен комплекс мер по обеспечению безопасности не только строительства, но и эксплуатации Камбаратинской ГЭС-2, и особенно приплотинных участков неустойчивых горных склонов.

Мероприятия по обеспечению безопасности сооружений ГЭС-2 потребуют не только выделения денежных средств, но и дополнительных инженерно-геологических изысканий, проектных проработок, возможно вплоть до отказа от взрывного способа возведения плотины.

Заиление водохранилищ.

Не менее важной проблемой, чем «старение» плотин гидротехнических сооружений, является сокращение объёмов водохранилищ в результате заиления. По данным Технического отчёта Всемирного банка средняя потеря объёма водохранилищ достигает 50 кмі в год или 1% общего объёма. В водохранилища бассейна Сыр-Дарьи ежегодно поступает от 390 тыс. тонн до 32 млн. тонн наносов, включая мелкозём, из них только на долю наносов ледникового происхождения приходится 30 – 50%. Например, в Токтогульское водохранилище ежегодно поступает 6,8 млн. тонн ледниковой муки.

В Кыргызской Республике в последние годы увеличилось число водохранилищ и бассейнов сезонного, декадного регулирования, заиленных на 50 – 70% или до высот гребня (например, бассейн сезонного регулирования на р. Майлуу-Суу ниже пос. Кок-Таш). Принимая во внимание важное значение проблемы заиления на устойчивость плотин необходимо выполнить комплекс работ по прогнозируемым процессам заиления, анализ предлагаемых контрмер, или направленных на смягчение воздействия заиления на безопасность и сокращение срока службы водохранилищ. В частности, при известном сроке службы водохранилища необходимо дать условия окончания службы плотины, например: будет ли она устойчива при условии заиления до гребня; при каком уровне заиления станет необходимым вывести плотину из эксплуатации, и что затем делать с пропуском паводков и наносов.

В гидротехнической практике известны различные методы борьбы с заилением, включая регулирование водоразделов, промыв наносов, землечерпательные работы.

Задачи собственников и органов надзора по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений.

В настоящее время, когда организации осуществлявшие проектирование, авторский надзор за состоянием крупных гидротехнических сооружений после развала СССР оказались за пределами Кыргызстана, когда ряд гидротехнических узлов и сооружений становятся собственностью определённых владельцев, вопрос об их безопасности встал особенно остро.

Местные органы управления при обеспечении безопасности гидротехнических сооружений зачастую даже не знают, кому принадлежат плотины и водохранилища. В этой ситуации собственник не осуществляет элементарного, с минимальными затратами, ухода за плотиной, и доводит её состояние до предаварийного, критического, а затем ставит вопрос об отсутствии финансовых ресурсов для производства ремонтных работ, и требует денег из бюджета.

В этой связи давно назрела необходимость принятия Закона о безопасности гидротехнических сооружений. Подобные законы приняты во всех развитых странах, в том числе и в России. 23 июня 1997 г. Государственной Думой принят Федеральный Закон о безопасности гидротехнических сооружений. Этот закон, как и пакет нормативных документов к нему, был разработан специалистами МЧС и Госгортехнадзора России.

Федеральный Закон регулирует отношения, возникающие при осуществлении деятельности по обеспечению безопасности при проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, реконструкции, восстановлении, консервации и ликвидации гидротехнических сооружений и эксплуатирующих организаций.

В США законодательство по безопасности плотин создавалось на протяжении 70 лет с 1928 г. под влиянием получивших широкую огласку случаев прорыва и разрушения плотин. В нём детально разбирается планирование и осуществление экстренных мероприятий, причины и характер аварий, меры противодействия, карты затопления, предупреждение властей и населения, эвакуация, мобилизация сил гражданской обороны в случае прорыва плотин.

Безопасность плотин должна явиться предметом заботы в Кыргызстане не только потому, что их много, но и потому, что некоторые из них были сооружены несколько десятков лет назад и не отвечают современным инженерным требованиям, особенно если учесть повышенную сейсмическую активность территории республики. Кроме того, не все плотины содержались и содержатся как полагается, и состояние многих из них неудовлетворительное и будет ухудшаться год от года, если не принять соответствующие инженерные, технические и организационно-юридические меры.

Подтопление территорий.

Подтопление – повышение уровня подземных вод (УПВ) и увлажнение грунтов зон аэрации, приводящие к нарушению хозяйственной деятельности на данных территориях, изменению физических и физико-химических свойств подземных вод, преобразованию почвогрунтов, видового состава, структуры и продуктивности растительного покрова, трансформации мест обитания животных (СНИП 2.06.15-85). Подтопление застроенных территорий подземными водами – это наиболее массовый инженерно-геологический процесс, который наносит ощутимый материальный, экологический и социальный ущерб.

Временное, постоянное или эпизодическое изменение режима подземных вод (ПВ) вызываются двумя факторами: природными и антропогенными (техногенными).

К природным факторам изменения УПВ относятся:

  1. Климатический – контролирующий величину питания ПВ за счёт атмосферных осадков.

  2. Неотектонический – вызывающий изменение гипсометрического положения района относительно области питания и разгрузки ПВ.

Поднятие УПВ по климатическим факторам происходит за счёт увеличения питания атмосферными осадками при постоянной величине разгрузки подземных вод.

К антропогенным (техногенным) факторам повышения УПВ относятся:

  1. Увеличение питания подземных вод за счёт увеличения расходов на поливы, расширения водоёмов, ирригационной сети, водопроводящей сети (водопроводы) и, как следствие этого, потери из них.

  2. Уменьшение расходов дренажных и родниковых вод, что главным образом связано с засорением, разрушением коллекторно-дренажной сети.

  3. Подпор ПВ крупными инженерными сооружениями, насыпью автодорог, железных дорог, глубокими фундаментами сооружений.

Техногенное влияние, приводящее к поднятию уровня ПВ, приводит к подтоплению застроенных территорий, целых посёлков и кварталов городов, при этом происходит затопление не только подвальных помещений, коммуникаций, но также ослабление конструкций фундаментов вплоть до их разрушения.

Усиленное испарение подземных вод в условиях аридного климата приводит к засолению почвогрунтов, которые вместе с ПВ создают агрессивную среду к бетонам, металлоконструкциям, оболочкам кабелей. Самым опасным последствием подтопления является возрастание сейсмичности, так как интенсивность воздействия землетрясений при этом значительно возрастает. В песчаных и супесчаных отложениях влияние УПВ на сейсмический эффект начинает сказываться с глубин 10 – 12 м. С приближением зеркала грунтовых вод к поверхности земли увеличиваются амплитуда и интенсивность сейсмических колебаний. Приращение сейсмичности возможно на 0,5 – 2 единицы.

Обводнение лёссовых грунтов приводит к потере структурных связей между частицами вследствие растворения солей цементирующего материала с последующим уплотнением грунта и большими просадочными деформациями.

Подтопление территорий имеет ещё один немаловажный аспект – социально-экологический, связанный с засолением почв и грунтов, с возникновением агрессивной среды и последующим разрушением элементов сооружений, сменой (а порой и исчезновение) флоры и фауны, изменением режима влажности в приземном слое атмосферы, дополнительными осадками и деформациями зданий, повышением сейсмической опасности. В целом существенно ухудшается качество окружающей среды, обостряется санитарно-эпидемиологическая обстановка, а вместе с ними – самочувствие людей, их эмоциональный настрой и совокупный социальный климат.

По степени опасности подтопление по отношению к различным сооружениям, объектам имеет различные критерии, так, при одной и той же глубине залегания УПВ они представляют различную опасность, например, для сооружений с глубоким заложением фундамента, ветхих зданий (домов) и сельхозугодий.

Подтопление связано, главным образом, с подпиткой подземных вод, неглубоким залеганием уровня, ненормированным поливом сельхозугодий, утечкой и

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: