Ответы12. 57 Экологические проблемы, создаваемые строительством водохранилищ
 Скачать 0.55 Mb.
|
     57 Экологические проблемы, создаваемые строительством водохранилищ. Одной из экологических проблем, возникающих в процессе строительства и эксплуатации водохранилищ, является проблема затопления лесопокрытых лож водохранилищ и появление на акватории водохранилищ плавающей древесной массы. Появление плавающей и затопленной древесины на водохранилищах связано с процессами вызывающими загрязнение и засорение водохранилищ. Установлены основные источники загрязнения водохранилищ- антропогенные и природные. Анализ источников поступления древесной массы на акватории водохранилищ показывает, что основным источником загрязнения водохранилищ является древесная масса, поступающая в водохранилище в результате размыва его берегов. А поступление от плавающей древесины загрязняющих веществ от всех направлений хозяйственной деятельности не превышает 3-5 %. Аварийная древесина отрицательно воздействует на окружающую среду: на рыбное хозяйство; опасность для судоходства и гидросооружений; снижение выработки электроэнергии, трансформация гидрохимического и биологического режима водного объекта, а также требуются дополнительные затраты на разработку техники и технологии для освоения плавающей и затопленной древесины. Из перечисленных негативных воздействий самым нежелательным и опасным для экосистем водного объекта является изменение его гидрохимического режима веществами, экстрагируемыми водой из древесины и коры. Критерием безвредности лесосплава для биологического равновесия водоема является отношение объемов древесины и воды, равное 1:250. Результаты экспериментальных исследований по крупным водохранилищам свидетельствуют, что основные гидрохимические показатели колеблются в пределах от 1:250 до 1:2500. Для любого водохранилища должны учитываться уровенный и ветроволновой режимы. 58 Качественная оценка плавающей древесины. 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 . 59 Фракционный состав плавающей древесины. С точки зрения разработки технологии и оборудования для освоения древесной массы, необходимо знать фракционный состав. Выполненные на кафедре ВТЛ КГТА (ИВР СибГТУ) натурные обследования на водохранилищах АЕР позволили установить фракционный состав. Корчи: со стволовой частью длиной более 12 м с наличием пильного отреза диаметром: более 0,3 м, менее 0,4 м; со стволовой частью длиной более 12 м с наличием облома на конце ствола. Хлысты длиннее 12 м с наличием пильного реза в диаметре более 0,3 м и менее 0,3 м; длинней 2 м с наличием облома вершинной части. Сортименты: 6,5 - 4,5 м с пильным отрезом и с обломанным концом. Коротье: 1,25 - 4,0 м с пильным резом и обломанными концами. Фракционный состав и качественная характеристика древесной массы определялись путем проведения ежегодной таксации пробных площадей, включающих заполнение древесной массой заливов и береговой полосы (пляжный откос). Полученные данные приведены в Таблице 3.  61 Основные источники засорения водохранилищ. На основе многолетних наблюдений были установлены основные источники засорения водохранилищ древесной массой - антропогенные и природные: -засорение в результате хозяйственной деятельности человека - антропогенные (техногенные) источники; -засорение, обусловленное природными факторами в процессе формирования и эксплуатации водохранилищ. К антропогенным источникам засорения водохранилищ относятся: - затопленная и полузатопленная древесина в ложе водохранилища; - порубочные остатки после проведения работ по лесосводке и лесоочистке (хлысты, вершинник, бревна, коротье, валежник и др.); - потери древесины при сгрузке леса на воду, сплотке, погрузке в суда, буксировке плотов, выгрузке на берег, т.е. лесосплавные работы, проводимые непосредственно на акватории водохранилища или в его заливах; - потери древесины при проведении лесосплавных работ на реках, впадающих в водохранилища (переработка древесины в запанях-лесохранилищах, на сортировочно-сплоточных рейдах, на береговых складах и др.); - нарушение технологии лесосплавных работ и лесозаготовок (сгрузка древесины на воду, зимняя сплотка плотов, погрузка лесоматериалов в суда и их выгрузка, буксировка плотов); - хозяйственная деятельность предприятий и населения на берегах водохранилищ и впадающих рек (мелиоративные и строительные работы на берегах водохранилищ, деятельность туристов, рыбаков, самозаготовителей); - аварии от стихийных бедствий на лесосплавных предприятиях при буксировке лесотранспортных единиц. К природным источникам засорения относятся: - падение деревьев в воду с береговой линии водохранилищ в результате размыва и обрушения берегов; - отпад частично или полностью затопленного на корню древостоя от воздействия волн и подвижек льда; - вынос древесной массы из рек, впадающих в водохранилище; - стихийные явления (интенсивный ветроповал, наводнение, аварии на лесосплавных предприятиях); - органические вещества (торф, гумус, лесной опад). 60 Рекомендации по выбору техники и технологии сбора и освоения "бесхозной" древесины. В непосредственной близости от берегов скапливается значительное количество "бесхозной" древесины в плавающем, полузатопленном, затопленном состояниях, а также стоящей на корню из-за некачественной очистки лож водохранилищ перед их затоплением. Дляеё сбора может быть использовано различное специальное оборудование: - топлякоподъёмные агрегаты, - плашкоуты, - лебёдки, - плавающие тракторы, - оборудование для подводного срезания деревьев, - буксиры и пр. Обычно плавающую вблизи берегов древесину собирают в кошели с помощью катеров БМК-130, ЛС-56А, ЛС-120, КС- 100А, ЛС-118, Т-83 по той же схеме, как и на рисунке 1, с последующей транспортировкой буксировщиками к местам переработки.  Постоянного внимания разработчиков техники для сбора древесины в труднодоступных заливах и фиордах заслуживают такие универсальные агрегаты, как плавающие тракторы, приспособленные выполнять работы на берегу и на воде. Рассмотрев основные варианты сборки древесины с берегов или акватории водохранилищ, можно сделать вывод, что наиболее целесообразно использовать агрегат для сбора древесины на базе манипуляторов. Такие агрегаты позволят собирать аварийную полузатопленную и затопленную древесину с акватории и берегов водохранилищ. При разработке техники и технологий для освоения полузатопленной и затопленной древесины следует учитывать некоторые особенное (по сравнению с плавающей древесиной), к которым можно отнести: - места концентрации: плавающая древесина в основном сосредотачивается в заливах, а полузатопленная и затопленная рассредоточена по всей площади водохранилищ; - потребность в больших грузоподъемностях манипуляторов, кранов и т. д. Как показывают исследования, усилия, необходимые подъема древесины с поверхности воды, значительно меньше усилий, необходимых для извлечения полузатопленных деревьев или подъема топляков; - надежность оборудования: работы производятся под водой, т. е. условиях плохой видимости. В связи с этими особенностями зачастую невозможно использовать обычные машины и механизмы, применяемые на лесосплавных работах 61 Основные источники засорения водохранилищ. На основе многолетних наблюдений были установлены основные источники засорения водохранилищ древесной массой - антропогенные и природные: -засорение в результате хозяйственной деятельности человека - антропогенные (техногенные) источники; -засорение, обусловленное природными факторами в процессе формирования и эксплуатации водохранилищ. К антропогенным источникам засорения водохранилищ относятся: - затопленная и полузатопленная древесина в ложе водохранилища; - порубочные остатки после проведения работ по лесосводке и лесоочистке (хлысты, вершинник, бревна, коротье, валежник и др.); - потери древесины при сгрузке леса на воду, сплотке, погрузке в суда, буксировке плотов, выгрузке на берег, т.е. лесосплавные работы, проводимые непосредственно на акватории водохранилища или в его заливах; - потери древесины при проведении лесосплавных работ на реках, впадающих в водохранилища (переработка древесины в запанях-лесохранилищах, на сортировочно-сплоточных рейдах, на береговых складах и др.); - нарушение технологии лесосплавных работ и лесозаготовок (сгрузка древесины на воду, зимняя сплотка плотов, погрузка лесоматериалов в суда и их выгрузка, буксировка плотов); - хозяйственная деятельность предприятий и населения на берегах водохранилищ и впадающих рек (мелиоративные и строительные работы на берегах водохранилищ, деятельность туристов, рыбаков, самозаготовителей); - аварии от стихийных бедствий на лесосплавных предприятиях при буксировке лесотранспортных единиц. К природным источникам засорения относятся: - падение деревьев в воду с береговой линии водохранилищ в результате размыва и обрушения берегов; - отпад частично или полностью затопленного на корню древостоя от воздействия волн и подвижек льда; - вынос древесной массы из рек, впадающих в водохранилище; - стихийные явления (интенсивный ветроповал, наводнение, аварии на лесосплавных предприятиях); - органические вещества (торф, гумус, лесной опад). 62 Технологические схемы освоения древесной массы. В качестве технико-технологических решений проблем освоения аварийной древесины выделим следующие варианты: Вариант 1 . 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. Вариант 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. 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 Вариант 3 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 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 якорь-кошку, трос которой надежно крепится за передний кнехт. Затем движением судна, зацепленная древесина вытягивается из залома, и операция повторяется. После этого освобожденная древесина формируется в кошель. Вариант 5 Этот вариант включает в себя плавучий цех по переработке древесины на щепу, который устанавливают в вблизи от берега. В состав цеха входит плашкоут, на котором установлены окорочный станок, рубительная машина, сортировочная установка для щепы и пневмопогрузчик. Вариант 6 Кошель с древесиной подводится к раскряжевочно-сплоточному агрегату РСА-1А. Агрегат состоит из следующих механизмов. Вариант 7 Плавучий кран, оборудованный грейфером ВМГ-5 собирает плавающую древесину, а также достает подтопленную древесину из воды и укладывает на понтон. 63 Современное состояние водных ресурсов России. Из поверхностных вод в социально-экономическом развитии страны приоритет принадлежит речному стоку. Объем местных водных ресурсов речного стока на территории России составляет 4043 км3/год, что составляет 237 тыс. м3/год на 1 км2 территории и 27-28 тыс. м3/год на одного жителя. Сток из сопредельных территорий равен 227 км3/год. Характерно, что на территории Российской Федерации формируется около 10% мирового речного стока. Колебания уровня воды в реках связаны с изменением их водности, которая неодинакова по территории. Практически все реки подвержены антропогенному воздействию, возможности экстенсивного водозабора для хозяйственных нужд по многим из них в целом исчерпаны, а тысячи малых рек прекратили по вине человека свое существование. Вода многих российских рек загрязнена и непригодна для питьевых целей. К этим проблемам относят следующие: 1. Углубление тенденций расточительного водопользования 2. Ухудшение качества вод 3. Обострение вопросов хозяйственно-питьевого водоснабжения 4. Возрастание материального ущерба от вредного воздействия вод, включая наводнения, разрушение берегов, оползни, подтопления и др. 5. Значительное ухудшение состояния водных объектов и гидротехнических сооружений Улучшение состояния отечественного водного фонда возможно прежде всего через: · Разработку и принятие Концепции государственной политики в сфере использования и охраны водных объектов · Развитие экономического механизма устойчивого водопользования и полный перевод всей системы водного хозяйства на самофинансирование · Совершенствование структуры водного фонда путем передачи водных объектов, действующих и строящихся водохозяйственных сооружений территориального значения в собственность и ведение субъектов Российской Федерации |