Ответы12. 57 Экологические проблемы, создаваемые строительством водохранилищ
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
72 Технологические схемы производства топлякоподъемных работ. В качестве технико-технологических решений проблем освоения аварийной древесины выделим следующие варианты: Вариант 1 (рис. 2). Плавучий агрегат ЛС-41 собирает разнесенную вдоль берега древесину, а также выдергивает подтопленную древесину и укладывает на плашкоут. Этот агрегат не имеет гидромоторной установки для размыва грунта. Силовой установкой служит дизель-электрический агрегат ДЭС-60Р мощностью 75 Квт. Кран оснащен захватным устройством, в качестве которого используется зубчатый или челюстной грейфер вместимостью 0,75 м3. Основанием агрегата служит металлический понтон. Рабочими органами агрегата являются устройство и поворотный кран с грейфером для подъема древесины. Производительность агрегата ЛС-41 на подъеме топляка - 80 м3 в смену. Обслуживает агрегат два человека. Крановое оборудование - грузоподъемностью 5 т с собственным двигателем и стрелой 13 метров расположено на поворотной платформе. Вариант 2 (рис. 2). Устройство для очистки водохранилищ выдергивает растущие, затопленные деревья и укладывает на стоящий рядом плашкоут. Устройство включает в себя плавучее основание, на котором размещены кран-манипулятор грузоподъемностью до 4 тонн, компрессор и бытовые помещения. В передней части устройства установлена полая емкость с вырезом, на которой смонтированы зажимы и вибратор. Устройство для очистки водохранилищ подводится к затопленному дереву. Кран-манипулятор своим захватом берется за стоящее дерево и вводит его в вырез емкости. Зажимы при помощи сжатого воздуха зажимают дерево. Вентиль наверху закрывается, и по шлангам от компрессора через второй вентиль нагнетается воздух, вытесняющий воду из емкости. Емкость при этом получает избыточную плавучесть и всплывает, увлекая за собой зажатое дерево. Вырванное из грунта дерево освобождается из зажимов, краном-манипулятором, выводится из разреза емкости и укладывается на стоящий рядом плашкоут. Вариант 3 (рис. 2). В прибрежной зоне агрегат С-70 очищает акватории водохранилищ от плавающей древесины и стоящего в воде древесного сырья. При помощи манипулятора носового ЭО-43216 с вылетом 10,5м и манипулятора корневого F655 агрегат С-70 укладывает древесину на грузовую площадку, которая располагается в центре агрегата. Имея носовой и кормовой движитель агрегат, может двигаться как в одну, так и в другую сторону. Подтопленную древесину собирает малогабаритный лесосборщик ЦЛС-32 с манипулятором СФ-65С и укладывает в плашкоут. Вариант 4 (рис. 2). Два буксирных катера при помощи закрепленного за ними оплотника охватывают плавающую древесину и формируют кошель. Буксирный катер как можно ближе подходит к пыжу. С катера рабочий забрасывает на бревенный залом  Рисунок 2 - Варианты технологических решений 1 - плавающий лесоматериал, дерево; 2 - растущие, затопленные деревья; 3 - топлякоподъемник ЛС-41; 4 - плашкоут; 5 -устройство для очистки водохранилищ от древостоев Б.А. Титова; 6 - лесосборщик ЦЛС-32 с манипулятором СФ-65С; 7 -агрегат С-70; 8 - плавающая древесина; 9 – два буксирных катера; 10 - буксирный катер; 11 - плавучий кран; 12 – плавучий цех; 13 - рубительная машина; 14 - зацепленная древесина. якорь-кошку, трос которой надежно крепится за передний кнехт. 73 Влияние водного транспорта леса на состояние экосистем Водный транспорт загрязняет воду нефтепродуктами и сбросом бытовых и технических отходов. Речной и морской транспорт Загрязнение гидросферы происходит с поверхностным, речным стоком, а также при использовании рек и морей в качестве транспортных путей. Это экологическая проблема не только локального, регионального, но и глобального уровня. Речные и океанические течения переносят загрязнения далеко от мест их сброса, часто пересекая государственные границы. Протяженность внутренних водных судоходных путей России составляет в настоящее время более 100 тыс. км. Доля внутреннего водного транспорта в суммарном грузообороте всех видов транспорта составляет 5,5 %, а морского – 18,2 %. В перевозках грузов и пассажиров речным транспортом России (зарубежных и внутренних) участвуют около 100 акционерных обществ и судоходных компаний, созданных на базе пароходств и портов. Увеличение объемов грузовых и пассажирских перевозок на некоторых реках обусловливает увеличение расходуемого топлива, а следовательно, и выбросов загрязняющих веществ судами. При развитии портов также происходит увеличение выбросов от береговых объектов. Порты. Речные и морские портысоздают локальные зоны загрязнения окружающей среды. В них пересекаются, как правило, несколько видов транспорта. Порты осуществляют накопление, хранение и сортировку грузов, их принятие и отправление, выполнение перегрузочных работ и пассажирских операций, бункеровку судов (заправку топливом, водой, продуктами питания и т. д.), обеспечение условий движения судов в акватории порта и их отстоя. Часто к порту примыкают железнодорожные станции с парком отстоя вагонов. На территории порта или около него могут размешаться судоремонтные предприятия. Испарения вредных веществ в виде аэрозолей, паров, тумана (пары молибдена, хрома, лития, серной и соляной кислот и т. д.), а также отработанные газы проникают в организм человека через легкие, кожу, желудочно-кишечный тракт и вызывают профессиональные заболевания и отравления. Подсланевые воды представляют собой конденсат водяных паров, образующийся из-за перепада температур снаружи и внутри машинного отделения в условиях высокой влажности, а также водяные растворы, используемые для обмыва судовых механизмов с растворенными в них топливными фракциями, отслоениями ржавчины, протечками воды через ослабленные заклепочные соединения, микротрещины корпуса. Сточные воды с судов, акватории порта и судоремонтных предприятий содержат хозяйственно-бытовые стоки, фекальные и подсланевые воды. Они характеризуются высоким уровнем биологического загрязнения ввиду присутствия бактерий, грибков, мелких водорослей. Морские экосистемы в последние 20 лет подвергаются глобальному загрязнению. Океан превратился в свалку современной цивилизации. Известный морской путешественник и исследователь Жак Кусто еще в 90-е гг. предупреждал: «Само выживание человека как вида зависит от сохранения океана, раскинувшегося на весь мир, чистым и живым. Океан является поясом жизни для нашей планеты». Между тем, океан служит основным местом захоронения отходов человеческой деятельности. Помимо природного стока, в него поступают сельскохозяйственные, промышленные и городские сточные воды, атмосферные загрязненные осадки, мусор, стоки с судов. Происходит нефтяное загрязнение морских вод в результате утечек с танкеров и буровых платформ, а также преднамеренного слива нефти при очистке трюмов танкеров. Баржи и суда сбрасывают в океан осадки сточных вод, осадочные породы при проведении землечерпательных работ в гаванях, донные отложения рек и каналов при очистке судоходных фарватеров и т. д. 75Проблемы, создаваемые строительством и эксплуатацией водохранилищ ГЭС Крупные гидротехнические сооружения (ГТС), к которым относятся ГЭС, должны работать 200 - 300 лет. В течение этого срока водный режим будет преобразован, не только под влиянием гидросооружений, но и под влиянием антропогенных и природных факторов. К водохранилищам нет однозначного отношения. С одной стороны, они нужны для социально-экономического развития региона, удовлетворения потребностей в воде, энергии, в борьбе с наводнениями и т.д., а с другой - оказывают отрицательное воздействие на природу и хозяйственную деятельность выше и ниже створа плотины. Следует отметить, что значительные или заметные изменения в окружающей среде вызывают преимущественно крупные водохранилища. При проектировании, строительстве и эксплуатации водохранилищ - оно должно рассматриваться как: -склад воды; -объект, существенно изменяющий исходное качество речной воды (улучшая или ухудшая ее показания); -акватория, используемая водным транспортом, лесосплавом, рыбным хозяйством, в целях рекреации; -объект, позволяющий в ряде районов значительно увеличить использование земельных ресурсов (ирригация, борьба с наводнениями, территориальное перераспределение стока); -объект, вносящий заметные изменения в природу и хозяйство речных долин, дельт, озер, приустьевых участков морей. Не останавливаясь на роли крупных ГЭС в энергетическом обеспечении регионов страны, влиянии на экономическое развитие регионов, выделим основные эколого-социальные проблемы, которые появляются как на стадии проектирования и строительства, так и те проблемы, которые появляются в процессе эксплуатации их, как следствие взаимодействия водохранилищ с окружающей природной средой [1, 2]. Проблемы, связанные с проектированием, строительством и эксплуатацией крупных гидротехнических сооружений, можно разделить на первичные, предвиденные на стадии проектирования, и вторичные, возникающие как следствие сооружения гидросооружений и водохранилищ. Из первичных проблем можно выделить следующие: -выбор генеральной схемы использования водных ресурсов; -обоснование оптимальных параметров гидроузлов и водохранилищ; -мониторинг водных, земельных и лесных ресурсов в зоне строительства гидроузла; -эколого-экономическое обоснование подготовки ложа водохранилища под затопление; -инженерная защита от затопления и подтопления городов, населенных пунктов, отдельных предприятий; -восстановление на новом месте сельскохозяйственных угодий вместо затопленных водохранилищем; -рыбохозяйственное освоение водоема, строительство рыбоходов, восстановление естественного воспроизводства рыб; -транспортное освоение водохранилища: увеличение глубин, устройство убежищ для судов и плотов при штормах; создание новой судовой обстановки, строительство пристаней; перевалка грузов через плотины; -санитарная подготовка ложа перед затоплением (дезинфекция населенных пунктов, кладбищ, скотомогильников, ликвидация различных вредных загрязнений); -агролесомелиоративные гидротехнические мероприятия по предотвращению водной и ветровой эрозии в зоне водохранилищ; -лесосводка и лесоочистка ложа перед затоплением, посадка лесных насаждений на новом месте. -эрозия береговой линии водохранилищ, переформирование берегов, дна, устьевых участков рек, впадающих в водохранилища, формирование баров; . 76 Техника и технология для освоения древесины в полосе размыва берегов водохранилищ Ангаро - Енисейского региона:  Рисунок - Варианты технологических решений 1 - плавающий лесоматериал, дерево; 2 - растущие, затопленные деревья; 3 - топлякоподъемник ЛС-41; 4 - плашкоут; 5 -устройство для очистки водохранилищ от древостоев; 6 - лесосборщик ЦЛС-32 с манипулятором СФ-65С; 7 -агрегат С-70; 8 - плавающая древесина; 9 – два буксирных катера; 10 - буксирный катер; 11 - плавучий кран; 12 – плавучий цех; 13 - рубительная машина; 14 - зацепленная древесина Обсохшая древесина собирается на берегу вручную или с помощью тракторов, производится по необходимости разделка бензопилами на сортименты. Затем производится сплотка их в пучки, сброска в воду, формировка линеек, секций и плотов и буксировка потребителям. Отходы от раскряжевки (корневая система, пни, откомлевки, вершинная часть, сучья) оставлялись на берегу без переработки и утилизации. Плавающая древесина в заливах и на открытых участках водохранилища собирается катерами в кошели и за тягой проводится к сортировочно-сплоточному устройству для переработки, оборудованному сортировочными двориками и лебедкой. Раскряжевка проводится на воде, отходы от раскряжевки, обломки древесный лом, нестандартная короткомерная древесина остается на акватории водохранилища. При существующей технологии сбор и освоение плавающей и разнесенной древесины на водохранилищах являются убыточными. Для реализации плавающей и затопленной древесины необходимо знать качественные характеристики и фракционный состав. Древесина, находящаяся длительное время в воде, изменяет свои качественные показатели, знать которые необходимо для вовлечения их в производство. Наблюдения показывают, что наиболее подвержены к изменению первоначальных свойств при длительном нахождении в воде это ель, затем сосна, пихта, кедр, лиственница. При нахождении в воде более 7-10 лет древесина ели приобретает голубой или серо - синий цвет, сосна подвержена изменениям в заболонной части, которая разрушается отдельными секторами на глубину до 1/5 - 1/6 диаметра хлыста, остальная часть древесины практически не меняет цвет, но становится хрупкой. Цвет древесины лиственницы не меняется, торцовые части (поврежденные участки хлыстов покрываются выделяющимися из древесины веществами и обугливаются до черноты, одновременно происходит проникновение синевы от торца к центру хлыста. Все сказанное относится к хлыстам, сортиментам, все время находившимся под водой и не подвергавшимся периодической обсушке. Такой древесной массы в общей массе топляка - около 67 %. Остальная затопленная древесина в период низких летних уровней оказывается выше уровня воды и обсыхает. В зимний период хлысты, сортименты, оказавшиеся вмерзшими в лед или на береговой полосе, также подвергаются значительным температурным воздействиям. Результатом такого воздействия в летний период является возникновение большого количества продольных трещин на поверхности сортимента, глубина которых составляет 2-6 см в зависимости от диаметра бревна. Наиболее характерным изъяном у таких хлыстов, сортиментов является наличие серповидной трещины, отделяющей заболонную часть от ядра. Эта трещина часто проходит через всю длину хлыста. Такие явления значительно снижают товарную характеристику лесоматериалов, уменьшая полезный выход при распиловке. 77 Комплексная оценка влияния водохранилищ на окружающую природную среду. Основные экологические проблемы: --эрозия береговой линии водохранилищ, переформирование берегов, дна, устьевых участков рек, впадающих в водохранилища, формирование баров; --появление на акватории водохранилищ запасов плавающей древесины вследствие береговой эрозии; --изменения уровня грунтовых вод; --изменения температурного режима водной массы и окружающей среды, повышенная влажность, появление интенсивных и продолжительных по времени туманов; --дополнительные потери воды на испарение; --изменения качественного состава воды в водохранилище; --изменения растительного и животного мира; -нарушения условий нерестилищ рыбы; --опасность провокации колебания земной коры в связи с сооружением крупных плотин и водохранилищ. Суммируя перечень первичных и вторичных проблем, можно выделить основные последствия регулирования стока рек гидроузлами, оказывающих положительное или отрицательное влияние на хозяйственную деятельность и окружающую природу: --изъятие земель под водохранилище и строительные площадки для возведения основных сооружений гидроузла, создания стройбазы и переустройства объектов хозяйства и выноса из зоны затопления, а также в связи с берегопереработкой и подтоплением территории выше критического уровня; --ухудшение мелиоративного состояния земель в связи с подтоплением водохранилищами; --увеличение продолжительности затопления земель в верхнем бьефе гидроузлов, особенно в хвостовой части водохранилищ в связи с подпором стока реки; --сокращение частоты (вероятности) и продолжительности затопления пойменных земель в период весеннего половодья на участке, расположенном в нижнем бьефе гидроузла; --изменение санитарного состояния реки, физико-химических и медико-биологических свойств воды; --изменение климатических и ландшафтных условий. м3. 78 Оценка объема плавающей и затопленной древесины на водохранилищах ГЭС. Водохранилища ГЭС АЕР размещены в лесопокрытых зонах, имеющих средний запас сырорастущего леса на береговой кромке 220 - 250 м3 на гектар лесопокрытой площади. На Красноярском водохранилище древесная масса сосредоточена в основном в заливах так называемой "трубы" до 61 км и незначительные объемы расположены до 140 км. Далее водохранилище можно считать чистым за исключением выгрузочного рейда в г. Абакане. Объем плавающей древесины составляет около 104 тыс. м3. Освоение плавающей древесины ведется в основном прилегающими колхозами и местным населением для собственных нужд (около 7,1 тыс. м3 в год). В водохранилище Саяно-Шушенской ГЭС было затоплено 3,5 млн запасы плавающей древесной массы составили 710,5 тыс. м3. Всего же на водохранилище Саяно-Шушенской ГЭС освоено370тыс. м3 В настоящее время начались интенсивные оползневые явления, вызванные, главным образом, значительным в 40 - 50 м перепадом уровней воды при сработке водохранилища. Широкая полоса мертвого леса окаймляет все водохранилище и является основным источником поступления древесины на акваторию водохранилища. Из данных следуют выводы: - на всех водохранилищах ГЭС АЕР в настоящ ее время сосредоточены запасы плавающей древесной массы в объеме 4,2 млн м3; - объемы плавающей древесной массы на водохранилищах Братской, Усть-Илимской, Саяно-Шушенской ГЭС практически не изменились с начала ее освоения; - полностью сохранились запасы затопленной и полузатопленной древесины в объеме 10,65 млн 79 Объемы освоения древесины на водохранилищах ГЭС Ангаро- Енисейского региона. Проектный объем затопления древесины в ложах водохранилищ ГЭС ЕР должен был составить 11,95 млн м. Однако в действительности объем затопленной древесины на водохранилищах ГЭС АЕР значительно больше. Та к, в ложе водохранилища Красноярской ГЭС затоплено 0,47 млн м3, в ложе водохранилища Курейской ГЭС - 1,72 млн м3, Саяно- Шушенской ГЭС - 3,5 млн м3, Братской ГЭС - 12,0 млн м3, Усть-Илимской ЭС – 5,0 млн. м3. Таким образом, в ложе водохранилищ АЕР затоплено 22,69 млн. м3. С учетом проектного объема затопления в ложе водохранилища Богучанской ГЭС – 2,2 млн. м3, объем затопленной древесины составляет 24,89 мл. м3. В ложе водохранилищ Саяно-Шушенской и Красноярской ГЭС работы по лесосводке не проводились. В ложах Братского и Усть- Илимского водохранилищ было затоплено на корню соответственно 12 и 5 млн. м3 деревьев и горельников. Это явилось основной причиной появления плавающей древесной массы. Из данных следуют выводы: - на всех водохранилищах ГЭС АЕР в настоящ ее время сосредоточены запасы плавающей древесной массы в объеме 4,2 млн м3; - объемы плавающей древесной массы на водохранилищах Братской, Усть-Илимской, Саяно-Шушенской ГЭС практически не изменились с начала ее освоения; - полностью сохранились запасы затопленной и полузатопленной древесины в объеме 10,65 млн м3 Наиболее изученным водохранилищем с точки зрения плавающей древесины, является водохранилище Братской ГЭС. Начиная с 1967 по 1990 г. в водохранилище поступило около 9 млн м древесной массы. За эти же годы было убрано (освоено) с акватории водохранилища и передано Братскому ЛПК более 6 млн м3 древесины, в среднем около 300, тыс. м3 в год, однако запасы плавающей древесной массы, начиная с 1964 года практически не уменьшаются, т.е. идет непрерывный процесс возобновления объемов плавающей древесины. Аналогичная ситуация наблюдается и на Усть-Илимском водохранилище.
На Красноярском водохранилище древесная масса сосредоточена в основном в заливах так называемой "трубы" до 61 км и незначительные объемы расположены до 140 км. Далее водохранилище можно считать чистым за исключением выгрузочного рейда в г. Абакане. Объем плавающей древесины составляет около 104 тыс. м3. Освоение плавающей древесины ведется в основном прилегающими колхозами и местным населением для собственных нужд (около 7,1 тыс. м3 в год). |