Методика расчета зоны короткопериодного воздействия дампинга грунтов дноуглубления

2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
]. Аналитический о Свор проблемы 14
1.1. Дноуглубительные работы в контексте охраны окружающей среды 14
1.2. Дампинг грунта и его воздействие на состояние природной среды 32
1.3. Обзор методов расчета диффузии примеси 52
2. Метод расчета количества грунта, переходящего во взвешенное состояние при дампише 63
2.1. Специфические черты процесса дамгшнг а грунта 63
2.2. Постановка и решение задачи 66
2.3. Количество загрязняющих веществ, поступающих в
воду в результате дампинга грунта 72
3. Метод расчета распространения загрязняющих веществ 75
3.1. Основные подходы к описанию процесса дисперсии веществ после сброса 75
3.2. Распространение взвешенных веществ 78
3.3. Распространение химических загрязняющих веществ 91
4. Практ ическое применение разработанной методики 96
4.1. Исходные данные и практ ические приемы
выполнения расчетов 96
4.2. Оценка зоны воздействия дампинга грун тов
в районе Каспийска 104
Заключение 114
Список использованных источников 120
з
ВВЕДЕНИЕ
Дноуглубительные работы наряду с такими источниками загрязнения как сброс сточных вод и выпадение загрязняющих веществ из атмосферы являю гея одним из основных видов антропогенного воздействия на морскую среду шельфовой зоны. Сотни миллионов кубомегров фунта, в том числе и значительно загрязненного, ежегодно извлекаются при дноуглублении и сбрасываются в подводные отвал і
Понятие «дамиинг» используется применительно к процессу сброса в море отходов с целью их захоронения. По приблизительной оценке количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в морс при дампинге, составляет примерно 10% всех загрязнений, поступающих в Мировой океан /89/. Причем около 80% объема дампинга приходится на фунты 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 позере навигационных глубин на акваториях и подходных каналах в результате отложения наносов. Потеря же навигационных глубин для крупного порта это значительные экономические убытки вплоть до прекращения функционирования.
Эксплуатация современных большегрузных судов с осадкой 10-15 м и более трсбуег создания углубленных акваторий и каналов, которые па фоне небольших прибрежных г лубин выступают в роли искусственных ловушек для наносов. Отложение наносов (заносимое! ь) протекает на фоне значительного антропогенного загрязнения, связанного кик с деятельностью самих портов, так и с
12
методики и се применению для оценки зоны воздействия дамиинга грунтов на примере дноуглубления в гавани Каспийска.
Научная новизна работы заключаегся в следующем:
• на основе комплексного анализа данных исследований выделено два основных вида воздействия дам пинга грунтов дноуглубления на состояние природной среды, различающихся по своим пространственно-временным масштабам, методам контроля и оценки: долгопериодное и короткопериодное;
• разработан метод расчета количества грунта и загрязняющих веществ, поступающих в воду при дампинге в зависимосги от технологии сброса, свойств грунта и природных условий;
• разработан подход, позволивший с учетом сложности и многофакторности процесса оценивать максимально возможную зону воздействия дампинга по содержанию в воде химических загрязняющих веществ;
• разработана комплексная практическая методика расиста зоны короткопериодного воздействия дампинга грунтов дноуглубления на состояние водной среды.
Основные защищаемые положения диссертации: разработанный автором метод расчета количества грунта и загрязняющих веществ, поступающих в воду при дампинге;
- совершенствование методов расчета распространения взвеси и загрязняющих веществ применительно к дампингу грунта; разработанная автором комплексная практическая методика оценки зоны воздействия дамиинга на состояние водной среды.
Лостоверность результатов исследования определяется хорошей согласованностью с отечественными и зарубежными данными натурных наблюдений за сбросами грунта в подводные отвалы, а также непротиворечивостью основных положений и результатов
п
работы сложившимся представлениям в области охраны окружающей среды при дноуглубительных работах и /демпинге грунта.
Основные результаты исследований опубликованы автором в четырех печатных изданиях и докладывались на Всероссийской научной конференции «Экологические и метеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, 16 - 18 ноября 1999 г.).
Практическая ценность работы состоит в том, что при минимальном объеме исходных данных разработанная автором методика позволяет выполнить комплексный количественный прогноз степени и масштабов воздействия на состояние водной среды сброса загрязненных грунтов в подводный отвал.
Разработанная практическая методика внедрена и используется в 23 Государственном морском проектном институте МО РФ дня оценки воздействия дноуглубительных работ на состояние окружающей среды (ОВОС) при проектировании новых и реконструкции действующих морских объектов, а также для выдачи технологических рекомендаций и разработки природоохранных мероприятий.