Методика расчета зоны короткопериодного воздействия дампинга грунтов дноуглубления

• Автор: Прозоров, Андрей Альбертович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Аналитический обзор проблемы
1.1. Дноуглубительные работы в контексте охраны окружающей среды
1.2. Дампинг грунта и его воздействие на состояние природной среды
1.3. Обзор мегодов расчета диффузии примеси
2. Метод расчета количества грунта, переходящего во взвешенное состояние при дампинге
2.1. Специфические черты процесса дампинга грунта
2.2. Постановка и решение задачи
2.3. Количество загрязняющих веществ, поступающих в
воду в результате дампинга грунта
3. Метод расчета распространения загрязняющих веществ
3.1. Основные подходы к описанию процесса дисперсии веществ после сброса
3.2. Распространение взвешенных веществ
3.3. Распространение химических загрязняющих веществ
4. Практическое применение разработанной методики
4.1. Исходные данные и практические приемы
выполнения расчетов
4.2. Оценка зоны воздействия дампинга грунтов
в районе Каспийска
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Дноуглубительные работы наряду с такими источниками загрязнения как сброс сточных вод и выпадение загрязняющих веществ из атмосферы Я ВЛ ЯКУ гея одним из основных видов антропогенного воздействия на морскую среду шельфовой зоны. Сотни миллионов кубометров грунта, в том числе и значительно загрязненною, ежегодно извлекаются при дноуглублении и сбрасываются в подводные отвал!
Понятие «дампинг» используется применительно к процессу сброса в море отходов с и елью их захоронения. По приблизительной оценке количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в море при дампинге, составляет примерно 10% всех загрязнений, поступающих в Мировой океан /89/. Причем около 80% объема дампинга приходится на грунты дноуглубления.
Существенное снижение объемов дноуглубительных работ или их приостановка невозможны, так как дноуглубление является жизненно важной потребностью функционирования портов. Приостановка их в отдельных регионах хотя бы на год может привести к потере навигационных глубин на акваториях и подходных каналах в результате отложения наносов. Потеря же навигационных глубин для крупного порта - эго значительные экономические убытки вплоть до прекращения функционирования.
Эксплуатация современных большегрузных судов с осадкой 10-15 м и более требует создания углубленных акваторий и каналов, которые на фоне небольших прибрежных глубин выступают в роли искусственных ловушек дня наносов. Отложение наносов (заносимость) протекает на фоне значительного антропогенного загрязнения, связанного как с деятельностью самих портов, так и с

близостью крупных промышленных центров и городов. Донные отложения, обладая большой сорбционной емкостью, аккумулируют в себе загрязняющие вещества, поступающие со сточными водами, речным стоком и из других источников загрязнения. Для грунтов дноуглубления, формирующихся в этих условиях, является характерным загрязнение тяжелыми металлами, нефтепродуктами, хлорорганическими соединениями и другими полютантами, а также санитарно-бактериологическое загрязнение. Поэтому удаление этих грунтов с целью поддержания судоходных глубин представляет очень серьезную экологическую и экономическую проблему во всем мире.
Впервые вопрос регулирования дампинга на международном уровне был затронут в Женевской конференции по открытому морю 1958 г. /89/. Исключительно проблеме дампинга посвящены Конвенция по предотвращению загрязнения морской среды путем дампинга с судов и самолетов 1972 г. (конвенция Осло) и Конвенция по предотвращению загрязнения сбросами отходов и других материалов 1972 г. (Лондонская конвенция по дампингу). Эта проблема наряду с другими видами воздействия рассматривается в Конвенции по охране морской среды района Балтийского моря 1974 г. (Хельсинкская конвенция), в Конвенции по предотвращению загрязнения морской воды из наземных источников 1974 г. (Парижская конвенция), в Конвенции по охране Средиземного моря от загрязнения 1976 г. (Барселонский протокол) и в Конвенции по морскому праву 1982 г. Смежные вопросы рассматривает Конвенция об оценке воздействия на окружающую среду в трансграничном контексте ООН, Финляндия 1991 г.
Применительно к дампингу грунтов дноуглубления наибольшее значение имеют Лондонская конвенция по дампингу (ЛКД) и Хельсинкская конвенция. Принятие в 1977 г. ЛКД явилось первым в

разгрузка происходит быстро (небольшой объем) или на глубоководном отвале, грунт успевает покинуть судно до контакта с дном и опускается в виде квазисферического облака. При глубине на отвале до 40-50 м или на больших глубинах при больших объемах сброса (крупные самоотвозные землесосы) опускание материала происходит в виде обособленной от окружающей воды струи (за счет повышенной плотност и) с хороню выраженными границами.
В результате растекания водогрунтовой смеси но дну (вторая фаза) место сброса представляет собой участок эродированных донных отложений, окаймленный зоной выпавших из мутьевого потока материалов сброса. Размер этой зоны на дне при характерных глубинах в районах действующих отвалов до 100 м обычно не превышает в радиусе 200 м /10/. Отмечается также возможность компактного размещения материала сброса в виде устойчивых к эрозии конических насыпей. Форма и размеры таких образований зависят от скорости (около 20 см/с) и энергии мутьевого потока, а также от скорости диссипации этой энергии /37/. Форма отложения грунта на дне также существенно зависит от соотношения комковатой и разжиженной составляющих материала сброса. Нели комки грунта, образующиеся в процессе землечерпания, не разрушаются до момента удара о дно, то они образуют коническую насыпь, окруженную неагрегированным материалом, выпавшем из мутьевого потока.
Если дно в месте отвала имеет заметный уклон, то мутьевой поток может’ распространяться на значительные расстояния в результате пополнения кинетической энергии за счет потери потенциальной при опускании по склону. В качестве критического уклона дна, при котором может развиться подобный процесс, приводится значение 0,05 /90/.