Совершенствование сбора древесных отходов от лесозаготовок на водохранилищах

• Автор: Царев, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 317 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. Анализ работ в области исследований, постановка задачи

1.1. Анализ литературного поиска.

1.2. Результаты патентноинформационного поиска

1.3. Объект и предмет исследования.

1.4. Постановка задач исследований.

2. Расчет внешних силовых факторов, действующих на наплавные

сооружения и запани

2.1. Статические уравнения равновесия плавучих сооружений

2.2. Динамический расчет наплавных сооружений

2.2.1. Классификационные уровни морфологического анализа
2.2.2. Описание основных типов объектов исследования
2.2.3. Расчет волновой и ледовой нагрузок.
2.3. Устройство для регулирования длины лежня задерживающей запани .
2.4. Расчет удерживающего устройства для сбора аварийной древесины
2.5. Определение полной нагрузки, действующей на запань в течение года
2.6. Выводы
3. Имитационное динамическое моделирование работы лесозадерживающей запани для сбора древесных отходов.
3.1. Основные элементы имитационнодинамической модели ИДМ
3.2. Основные понятия о диаграммах потоков и уровней.
3.3. Построение имитационнодинамической модели.
3.4. Выводы.
4. Физическое моделирование участка водохранилища Чебоксарской
4.1. Определение условий моделирования изучаемых процессов. Лабораторное моделирование.
4.2. Описание лабораторной установки.
4.3. Проведение экспериментальных исследований
Статистическая обработка результатов эксперимента
Аварийная древесина и экологическое состояние водоема
Степень влияния неокоренной древесины на экологическое состояние
водохранилища.
Оценка состояния и степени загрязнения водоема.
Оценка ущерба от сброса загрязняющих веществ.
Природоохранные технологические схемы и устройства для сбора
различных загрязнений на акватории водохранилищ
Элементы наплавных сооружений элементы запани
Элемент запани на базе пластиковых баллонов
Элемент запани в виде гибкого экрана с воздушными баллонами
Металлические элементы понтоны лесоудерживающей запани.
Складывающиеся металлические понтоны.
Стяжные элементы запани
Натяжное устройство наплавного сооружения
Методика анализа предмета исследования.
Технологические схемы для сбора различных загрязнений
Первый вариант технологической схемы.
Второй вариант технологической схемы.
Третий вариант технологической схемы.
Четвертый вариант технологической схемы
Пятый вариант технологической схемы
Шестой вариант технологической схемы.
Седьмой вариант технологической схемы
Расчет экономической эффективности от предполагаемого внедрения лесозадерживающей запани.
8. Основные выводы и рекомендации по работе.
Список литературы


Плотины, создающие напоры на гидростанциях, образуют водохранилища, которые используют для орошения, водоснабжения городов и промышленности, воспроизводства рыбных запасов, отдыха и туризма. В тоже время создание водохранилищ приводит к затоплению ценных пойменных и луговых земель, нарушает экологическое равновесие в зоне их влияния. Крупным водопользователем в системе народного хозяйства страны является водный транспорт, не утративший своего значения и в наши дни и имеющий наименьшую стоимость перевозок. Он тесным образом связан с комплексным освоением водных ресурсов. Вместе с тем, водный транспорт привязан к гидротехническим сооружениям. В речных гидроузлах предусматривают соответствующие судоходные сооружения. Их конструкцию и тип выбирают в зависимости от напора для обеспечения сквозного судоходства. Повышение эффективности водного транспорта при комплексном освоении водных ресурсов способствует создание каскада низконапорных гидроузлов, повышающих уровень в пределах русла без значительных затоплений береговых зон. Лесосплав является видом специального водопользования. Лесосплав, как и судоходство, не предъявляет требований к качеству воды, но сам является источником загрязнения водотоков затонувшей древесиной и различными отходами [1]. Лесосплав наиболее простой и самый дешевый вид транспорта леса. Водный транспорт леса разделяют на лесосплав и перевозки леса в судах. Сокращение объемов сплава леса создает предпосылки для развития судовых перевозок в первую очередь по водохранилищам. В сложившихся условиях наблюдается дальнейшее ухудшение экологической обстановки на водохранилищах, что ведет к ухудшению качества воды, сокращению количества нерестовых рыб, изменению флоры и фауны [2,2]. Немаловажную роль в этом играют лесозаготовки, куда составной частью входит и лесосплав. Некачественно проведенные работы по очистке территорий подлежащих затоплению привели сегодня к массовому поступлению древесных отходов к гидроузлам, что неблагоприятно сказывается на их работе. В данной таблице приведены показатели для Волжско-Камского и Восточно-Сибирского бассейнов, так как только они в России имеют одинаковые экологические проблемы после строительства гидротехнических сооружений на затопленных лесных территориях. Таблица 1. Диаграммы на рисунке 1. Проведенный анализ факторов, оказывающих неблагоприятное воздействие на природную среду, показал, что доминирующим является фактор, связанный с потерей лесоматериалов. Рис. Восточно-Сибирский бассейн. На акваториях водохранилищ в настоящее время имеют место древесные отходы в виде отдельных сучьев, вершин, корней, а иногда и целых деревьев []. На рис. Чебоксарского водохранилища. Рис. Общая ситуация такова: природные водные системы Волги из-за создания каскада ГЭС и цепи водохранилищ из экологически стройного целого превратились в хаотическое образование; затоплены поймы и заливные луга, надпойменные и первые террасы, гасившие разрушительные волновые процессы. По правобережью от Нижнего Новгорода до Чебоксар коренные склоны дали подвижку, сползают в сторону водохранилища вместе с лесами, полями, лугами, селами, хозяйственными строениями и памятниками истории и культуры [1]. Ежегодно в Волгу поступает около 0 млн. Вода становится грязной и мутной. Чебоксарского водохранилища, заболачиваются и превращаются в болота. Грунтовые воды то поднимаются, то опускаются в зависимости от работы гидроузла. Сложно приходится живым организмам приспособиться к такому воздушному и водному режиму. Вследствие чего гибнут приволжские леса. На рис. Рис. Возникшие экологические проблемы на водохранилище заслуживают специального изучения, требуют разработки и создания новой техники и технологий для ликвидации ранее допущенных ошибок. Предметом исследований в настоящей работе являются лесозадерживающие сооружения для сбора древесных отходов от деятельности лесозаготовок в условиях Чебоксарского водохранилища. При этом есть потребность в сооружениях для сбора аварийной древесины, скапливающейся на сороудерживающих решетках ГЭС.