Альтернативні джерела технічного водопостачання підприємства в умовах підтоплення території ґрунтовими водами

ІНСТИТУТ ЕКОНОМІКИ ТА НОВИХ  ТЕХНОЛОГІЙ

Кафедра екології

Факультет нових технологій

Спеціальність 0.70801 “Екологія  та охорона навколишнього середовища”

 

 

       До захисту

Завідувач кафедри

........... проф. Курбанов К. Р.

“.......” .......................... 200  р.

 

 

 

 

ДИПЛОМНА РОБОТА

  

на тему: “Альтернативні джерела технічного водопостачання       підприємства в умовах підтоплення території ґрунтовими водами”

 

 

 

 

 

 

студента факультету нових технологій

Гончар Олександра Івановича

 

група ЕЛ_з - 51

Керівник   к.х.н. доцент Новохатько О. В.

 

 

 

 

 

 

Завідувач кафедри .................................................... д.т.н... проф. Курбанов К. Р.

Кременчук, 2004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІНСТИТУТ ЕКОНОМІКИ ТА НОВИХ  ТЕХНОЛОГІЙ

Кафедра екології

Факультет нових технолгій

Спеціальність 0.70801 “Екологія  та охорона навколишнього середовища”

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до дипломної  роботи на тему:

 “Альтернативні джерела технічного водопостачання підприємства                        в умовах підтоплення території ґрунтовими водами”

 

 

 

 

Студент                                    Гончар Олександр Іванович

Керівник роботи               к.х.н.  доцент Новохатько О. В.

 

 

 

 

 

 

 

Завідувач кафедри 

                д.т.н. проф. Курбанов К. Р.

 

РЕФЕРАТ

 

У дипломній роботі викладені  дослідження можливості створення  альтернативного джерела технічного водопостачання для підприємства “Крюківський вагонобудівний завод ” та розглянуті можливості уникнення наслідків підтоплення території заводу – обладнання підземного свердловинного водозабору.

У роботі досліджуються  можливі наслідки впливу цих заходів  на оточуюче середовище та приводиться розрахунок радіусу депресійної воронки.

Пояснювальна записка  містить:         аркушів  тексту; 4 таблиці; 4 рисунки.

Ключові слова: підтоплення, ґрунтові води, свердловина, промисловий  майданчик.    

ЗМІСТ

Стор.

ВСТУП

1 ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. Характеристика району розташування заводу
2. Екологічні дослідження території

1. Методика проведення біолокаційного зондування
2. Причини підтоплення території заводу
3. Баланс ґрунтових вод
4. Результати екологічних досліджень
3. Технічні та технологічні рішення
1. Геологічна будова
2. Гідрогеологічні умови
3. Основні технічні рішення
4. Розрахунок радіусу депресійної воронки
5. Обґрунтування  створення підземного водозабору
2. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
1. Загальні положення
2. Розрахунок економічного ефекту
3. ОХОРОНА ПРАЦІ
1. Основні правові та нормативні положення про охорону праці
2. Забезпечення безпеки праці
3. Вентиляція
4. Електробезпека
5. Пожежна безпека

ВИСНОВОК

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 

ВСТУП

 

Наслідком техногенного навантаження на природні ландшафти  є підтоплення територій більшості населених пунктів України. В умовах високого стояння рівня підземних вод погіршуються умови життя населення та відбуваються глибокі перебудови існуючих біогеоценозів.

Підтоплені і затоплені  селітебні території, разом з  їх живими і неживими компонентами, становлять значний інтерес з погляду комплексного біогеоценотичного дослідження. У вивченні процесів підтоплення біогеоценотичний аспект та його наслідки залишаються маловивченими. Відомо, що біогеоценоз є продуктом тісної взаємодії та взаємовпливу біотичного співтовариства і абіотичного середовища – виникає необхідність інтегруючого підходу, що враховує роль живих компонентів у функціонуванні ландшафтів і зв'язок природних процесів з господарською діяльністю. У рамках такого підходу стає можливим узагальнення результатів гідрогеологічних, інженерно-будівельних, санітарно-гігієнічних, архітектурно-планувальних вишукувань і досліджень, що у свою чергу сприяє виробленню найбільш екологічно, інженерно, соціально й економічно обґрунтованих рішень, спрямованих на поліпшення якості життя населення та оптимізації міського середовища.

Подібний підхід може бути реалізований у вигляді біогеоценотичного  підходу, що враховує різні сторони явища підтоплення та дозволяє вивчати  різні компоненти ландшафту як складові частини єдиного цілого[1].

У Полтавській області, загальна площа якої 2085,2 тис. га, підтоплених  сільгоспугідь складає 75,5 тис. га, підтоплених  забудованих територій міст та селищ 4,718 тис. га, сільських населених пунктів 1,155 тис. га. Ретельний аналіз структури та динаміки підтоплення території країни показав, що розпочався період усталеного розвитку даного процесу внаслідок комплексної дії природних та техногенних чинників. Починаючи з 70-80-х рр.. мав місце переважаючий регіональний вплив техногенних факторів на збереження високого рівня ґрунтових вод і зменшення водоємкості (еколого-регулюючої здатності) порід зони аерації. Практично це виявилося в збільшенні частоти підтоплення навіть у роки з незначним перевищенням середньо багаторічної кількості опадів[2].

Зважаючи на вищесказане можна  зробити висновок про істотне посилення техногенної складової процесу підтоплення. Насамперед це стосується територій міст та селищ (промислово-міських агломерацій – ПМА) й гірничовидобувних регіонів (ГВР), де відбувається скорочення кількості діючих шахт та їхнє повне або часткове затоплення.

Принципово новим фактором динаміки розвитку підтоплення в  межах території України є його випереджальний, скоріше аномальний розвиток в ПМА, що істотно підсилює екологічно та соціально-економічно небезпеку цього процесу.

Сучасний водно-екологічний  стан територій в більшості промислово-міських  агломерацій, зрошувальних систем, розвинутих гірничодобувних районів та зон підпору гідротехнічних споруд можна на регіональному та об’єктовому рівнях оцінити як такий, що має екологічно небезпечний та економічно деструктивний характер. Подальший вплив негативних тенденцій, які підсилилися у водогосподарському комплексі держави з 90-х років з переважним проявом у вигляді збільшення територій підтоплення, загрожують зниженням ефективності економіки та підвищенням ризику надзвичайних екологічних ситуацій.

Техногенне перетворення водного балансу території України зумовило достатньо тісний зв'язок динаміки підтоплення з водно-господарським навантаженням на екологічні системи більшості регіонів. У цілому аналіз даних, що до регіональних змін режиму рівнів ґрунтових вод у межах ПМА, ГВР, зон впливу зрошування та підпору водосховищ, свідчить про збереження тенденцій до накопичення вологи у верхній зоні геологічного середовища та порушення рівноваги у системі «вода – мінеральний скелет порід» з наступною активізацією небезпечних екзогенних геологічних процесів (зсуви, просідання, карст та інше).

На окрему увагу заслуговує оцінка водно-екологічних параметрів ПМА, насамперед водопровідно-каналізаційних мереж (ВКМ). Загальні водні втрати з ВКМ близько 1,0 млрд. м³ /рік на загальній площі міст близько 19,6 тис. км² формують 2 -3- кратне перевищення природного живлення ґрунтових вод і техногенний підйом їхніх рівнів до 15-35 м.

У розвитку процесів підтоплення  можна виділити два рівні проявлення:

- поточний, переважно  еколого-інженерно-геологічного змісту;

- довгостроковий загально екологічний, враховуючи роль геологічного середовища як мінерального підґрунтя біосфери.

Головними наслідками поточного, переважно еколого-геологічного впливу підтоплення можна, за виконаними оцінками, вважати наступні:

зниження міцності верхнього шару порід, враховуючи розвиток на 70% території України водонестійких лесово-суглинистих відкладів з наступним поширенням деформацій житлових та промислових будівель, лінійних споруд.

прискорення міграції забруднень у поверхневі водні об’єкти та підземні водоносні горизонти зі зростанням агресивності та практично незворотною втратою захисної здатності останніх;

активізація або новоутворення  зон розвитку небезпечних екзогенних геологічних процесів, насамперед на схилових поверхнях;

зниження інженерно-сейсмогеологічної стійкості верхньої зони геологічного середовища та підґрунтя відповідальних споруд внаслідок підвищеної струшуваності водонасичених порід та ризику розвитку пливунних, суфозійних та тиксотропних процесів.

До довгострокових діючих факторів підтоплення можна віднести наступні:

посилення біохімічної  міграції забруднень важких металів, нафтохімічних сполук, у тому числі у харчовий ланцюжок;       

зростання агресивності (хімічної та електрохімічної) ґрунтових  вод, ґрунтів та їхніх порових розчинів внаслідок насичення розчинами солей та різних сполук, насамперед на хімічно забруднених ландшафтах міст та селищ.

Таким чином, просторово-часову структуру процесу підтоплення  території України слід розглядати на регіональному та локально-об’єктовому рівнях з врахуванням, насамперед, водно-балансових параметрів та водно-екологічного стану окремих природно-техногенних систем «техногенний об’єкт – навколишнє середовище»[3].

Процес підтоплення  території України на регіональному  рівні має природно-техногенне походження при переважаючій дії останньої складової.

В цілому суцільна урегульованість  р. Дніпро як головної регіональної дрени України та більшої частини середніх і малих річок сформували водно-балансову та гідродинамічну бази підвищення рівнів ґрунтових вод від (2-4) м до (6-8) м. Зростання впливу міжбасейнового розподілу вод та їхніх техногенних втрат (витоки з водопровідно-каналізаційних мереж, магістральних каналів, скорочення депресій рівнів підземних вод при закритті шахт та ін.) призводить до подальшого регіонального підйому рівнів ґрунтового водоносного горизонту[4].

Згідно з довгостроковим прогнозом циклічності гідрометеорологічних умов з 1998-2001 рр. очікується подальше зростання опадів (або їхні нерівномірності) до 2010-2025 рр. та додатковий регіональний підйом рівнів ґрунтових вод до 0,5-1,0 м.

За цих умов існує  реальна загроза подальшого стійкого поширення надзвичайних екологічних ситуацій як інженерно-геологічного, так і комплексного походження, враховуючи ризик незворотної деградації лесових та карстуючих порід, насамперед у промислово-міських агломераціях та гірничовидобувних районах[5].

Сучасний  водно-балансовий стан річкових басейнів України як головних водно-екологічних систем її території має значний рівень техногенного перетворення з наступним зниженням компенсаційної можливості, насамперед стосовно років підвищеної водності. Тому стратегія і тактика захисних водно-екологічних заходів щодо стабілізації, розвитку та ліквідації наслідків підтоплення повинні базуватися на наступних пріоритетах:

- оцінка регіональних техногенних  змін гідрологічних умов України  та пов’язаного з цим режиму  рівнів та хімічного складу  ґрунтових вод (зарегулювання, водоперерозподіл);

  - випереджаюча реалізація  профілактичних заходів на базі  відновлення природного дренажу в межах річкових басейнів та наближення до природної збалансованості взаємодії поверхневих та підземних вод;

- проведення аналізу  екологічної обґрунтованості та  безпеки прийнятих нормативів водокористування та втрат водних ресурсів;

- оцінки можливості  відновлення природних показників  басейнового розподілу водних  ресурсів або наближення техногенних  змін їхнього балансу до екологічно припустимих;

- виконання економічних  оцінок ефективності профілактичних  заходів порівняно з витратами щодо ліквідації наслідків надзвичайних екологічних ситуацій[6].

Аналіз природно-техногенної  динаміки підтоплення промислово-міських  агломерацій свідчить, що однією з  основних його причин є недосконалість економічних механізмів водокористування. Крім того, має місце недосконалість впровадження схем компенсації екологічних втрат як прямих, так і віддалених (регіональні зміни потоків ґрунтових вод, зниження захищеності поверхневих і підземних вод від забруднення ).

Враховуючи регіональний розвиток підтоплення на території України та наявність подальшої дії факторів його природної та техногенної активізації для запобігання подальшому підсиленню негативних наслідків необхідне впровадження таких першочергових заходів: