Степень экологического риска и превалирующие факторы в экологической безопасности ограждающих дамб накопителей промышленных отходов на торфяных основаниях

• Автор: Ивко, Вечислав Ростиславович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 207 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОПЫТ СГРОШЕНЬСтаА И ЭКСПЛУАТАЦИИ НАКОПИП5ЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ НА ОСНОВАНИЯХ СЛОЖЕННЫХ Ш ТОРФОВ В УСЛОВИЯХ РЕГИОНА ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Сведения о болотах и заболачиваемости
1.2. Конструкции ограждающих дамб, возводимых на основаниях сложенных из торфов
1.3. Способы подготовки слабых оснований накопителей промышленных отходов
1.4. Опыт строительства я эксплуатации ограждающих дамб в условиях региона
1.5. Краткий обзор возможных направлений использования ограждающих дамб (насыпей) малого класса капитальности
1.6. Факторы, влияющие на аварийность ограждающих дамб
2. АНАЛИЗ АВАРИЙ И АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ ОГРАЖДАЮЩИХ ДАМБ НАКОПИТЕЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
2.1. Аварии н аварийные ситуации на ограждающих дамбах накопителей промышленных отходов (на примере предприятий ЦБП Архангельской области и Республики Коми)
2.2. Отдельные сведения об эколого-экономическнх последствиях аварнй на предприятиях ЦБП
2.3. Технический анализ причин аварнй
2.4. Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ АМГРОГЮГШНОЙ СРЕД Ь! НА ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ОСНОВАНИЙ ОГРАЖДАЮЩИХ ДАМБ НАКОПИТЕЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
3.1. Программа проведения опытных исследований
3.2. Основные компоненты торфа
3.3. Исследование изменений основных параметров вещественного состава торфа под действием техногенных факторов
3.4. Влияния электролитов и химических добавок на прочностные и фильтрационные
свойства торфа
3.5. Определение химического состава фильтратов (состава антропогенной среды)
3.6. Стендовые испытания
3.7. Изменение свойств торфа под длительным действием антропогенной среда;
3.8. Исследования деформационных свойств торфа при кратковременном воздействии химически активных фильтратов
3.9. Исследование группового химического состава торфа подвергшегося длительному воздействию химически активных фильтратов
4 УЧЕТ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОЛОСОВОГО И ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА ТОРФА В ЗАЛЕЖИ ОСНОВАНИЯ В АСПЕКТЕ ШАИАЮДЕЙСТЙИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ ООСТАВЛЯКЖЦЕЙ ТОРФА С ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ФИЛЬТРАТАМИ
4.1. Актуальность исследований
4.2. Вещественный состав торфа и корреляционные зависимости
4.3. Пространственное и полосовое изменение эвгрофносги торфяных отложений
4.4. Строение торфяной залежи в аспекте ионообменных процессов
4.5. Сведения о проводимых в области исследованиях болотных массивов, торфяников и
торфяных месторождений. Региональные особенности вещественного состава торфяных отложений
4.6. Методика и полевые исследования переходных зон (участков антропогенного риска)
торфяных оснований
4.7. Первичная (визуальная) оценка переходных зон
4.8. Оценка линейных размеров переходных зон торфяных отложений по результатам ис-
следований вещественного состава торфа
4.9. Исследование изменений вещественного состава торфа придонного слоя
5. УЧЕТ ОТДЕЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРУКТУЕЛЮ-НЕУСТОЙЧ11ЕЬ1Х ТОРФЯНЫХ ГРУНТОВ В ЭКШЛУАТАЩЮННОЙ НАДЕЖНОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ ДАМБ (НАСЫПЕЙ) МАЛОГО КЛАССА КАПИТАЛЬНОСТИ
5.1. Состояние вопроса
5.2. Трещинообразование в грунтовых плотинах. Существующие методы оценки
5.3. Исследование уклонов минерального дна торфяных залежей
5.4. Оценка наиболее вероятных участков нарушения сплошности грунтового материала ограждающих дамб (насыпей) малого класса капитальности
5.5. Определение участка повышенной фильтрации в грунтовых насыпях
5.6. Напряженно-деформационное состояние основания
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Ж'ПЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
По ряду объективных причин в районах Европейского Севера в ближайшие десятилетия ожидается возрастание активного природопользования. Уже развитие промышленно-селитебных зон смещено в сторону заболоченных территорий со сложными инженерно-геологическими условиями. Результаты аэрокосмических съемок, крупномасштабного картографирования, полевых исследований указывают на устойчивую тенденцию ландшафтных и почвенных антропогенных трансформаций. С учетом общепризнанных слабых природовосстановительных процессов в регионе ряд локальных территорий достиг пороговых значений антропогенного воздействия, за которым следует общая деградация природных объектов. В связи, с чем вопросом сохранения экологического баланса при освоении новых территорий придается все большее значение.
Важнейшим звеном в разрешении указанной проблемы является:
одной стороны - безаварийная эксплуатация накопителей промышленных отходов в местах их концентрированного хранения, а с другой - недопущение аварий и аварийных ситуаций на подобных объектах в будущем.
Согласно архивным данным на предприятиях Архангельской области (в первую очередь на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности) в период с 60х годов по настоящее время произошло свыше двух десятков аварий ограждающих дамб разной степени тяжести. Экологический ущерб в ценах 90* годов составил миллиарды рублей.
Отличительной чертой возводимых ограждающих дамб накопителей промышленных отходов в регионе является низкий класс капитальности при малой высоте и большой их протяженности. В преобладающем большинстве случаев дамбы возводились на заторфованных территориях с мощностью торфяных отложений от 1 м до 4,5 м без предварительного выторфовывания. Следует отметить, что указанные объекты возводились в целом с соблюдением нормативных требований, т.е. с достаточным коэффициентом запаса устойчивости низовых и верховых откосов, рассчитанных в соответствии с существовавшими нормами проектирования на слабых основаниях, с соблюдением технологических тре-

- 5 февраля прорвало северную сторону ограждающей дамбы золо-отвала на участке в 30 м. Дамба отсыпалась из песка мелких фракций без выторфовывания по слою торфа мощностью от б м до 1,8 м.
- 7 февраля произошел прорыв дамбы шламонакопителя I секции. Сброс химически активного шлама зеленрго щелока в реку составил 60 тыс. м3. Превышение ПДК по отдельным веществам достигало 100 раз.
- 25 февраля произошел прорыв дамбы на пруде - аэраторе, сброс условно осветленной воды в реку Хатарицу с превышением ПДК в 7 раз составил 30 тыс. м3.
В феврале - марте 1971 года пруд - аэратор не выполнял своего назначения из-за всплытия большого количества торфа. Одновременно с всплытием торфа отмечались неравномерные осадки ограждающих дамб. Были приняты срочные меры по усилению и наращиванию дамб и очистке поверхности пруда - аэратора от всплывшего торфа.
20 ноября 1972 года отмечено оползание по круглоцилиндрической поверхности северного участка I секции пруда - аэратора протяженностью 45 м. По результатам нивелировки общая осадка гребня составила 0,65-0,73 м. Пруд - аэратор был заполнен до половины проектной отметки, б февраля 1973 года произошел аварийный прорыв западной дамбы второй карты золоотвала. Стоки после прорыва поступили в отводящую канаву, соединяющую с р. Соломбалка.
Дамба золоотвала выполнялась из выторфованного грунта по согласованию МосГипроБума (письмо от 24.02.71 г. Архив СЦБК).
14 ноября 1975 года произошел повторный прорыв Западной дамбы II секции золоотвала. Залповый сброс осветленной воды и золы составил 30 тыс. м3.
30 мая 1977 года имел место случай прорыва северной дамбы шламонакопителя, в результата чего было сброшено в р. Конзиха и далее в р. Кузнечиха сточных вод и осадка более 50 тыс. м3 с превышением ПДК по отдельным показателям от 10 до 50 раз. Характер прорыва резкий - разрушение участка длиной 25 м произошло в течение 5 минут. Величина уровня зеркала не превышала проектной отметки. За период эксплуатации секции шламонакопителя с 2 января 1974 года по май 1977 года гребень северной дамбы понизился на 0,6 м. Участки понижения периодически наращивались новым материалом.