Header Image

С соответствующей инициативой выступил Минстрой РФ, подготовивший законопроект о жилищных кооперативах к началу осенней сессии Госдумы. Его первое обсуждение состоялось 17 июля 2014 года на заседании Попечительского совета Фонда «РЖС», прошедшем под председательством министра строительства и ЖКХ РФ Михаила Меня.

Подробнее ...
2.6. Техногенные процессы, влияющие на экологическое состояние Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
16.01.2015 17:29

2.6.1. Оседание поверхности

Рассматриваемая территория расположена в пределах ВКМКС. Над выработанным пространством, несмотря на принимаемые меры, может развиваться проседание поверхности. Сдвижение горных пород способствует появлению на отдельных участках новых базисов дренирования водоносных горизонтов, подтоплению, заболачиванию, изменению площадей поверхностных водоемов. Опускание поверхности на участках с небольшими глубинами залегания грунтовых вод (до 2,5 м) вызывают заболачивание и подтопление территории. Калийное производство характеризуется извлечением значительных объемов сырья из недр и накоплением большого количества отходов, что ведет к загрязнению окружающей среды.

Плотина и ложе Нижнезырянского водохранилища подработаны выработками промышленных калийных пластов (рис. 2.17). Подработка осуществлялась в 50-х – 60-х гг. прошлого столетия.


Рисунок 2.17.
Совмещенный план г. Березники и горных работ БПКРУ-1 (карта оседаний).

Условные обозначения


Контур отработки по пл. Кр2 на 01.07.2005 г.

Контур отработки по пл. В на 01.07.2005 г.

Контур отработки по пл. АБ на 01.07.1988 г.

Отработка пласта Кр2 в 2005 г.

Отработка пласта В в 2005 г.

Профильная линия

Фактическая закладка по пл. Кр2 на 01.07.2005 г.

Планируемая закладка на 2005 г.

Фактическая закладка по пл. АБ на 01.07.2005 г.

Провалы на земной поверхности

Изолинии суммарных оседаний

Глубина разработки пластов составила 210–240 м (Акт обследования гидротехнических…, 2007). Вследствие особенностей строения земной поверхности, на калийных рудниках происходит деформация (оседание) сооружений, имеющая весьма длительный характер. В связи с этим в соответствии с «Актом обследования гидротехнических…, 2007» отметка НПУ Нижнезырянского гидроузла была понижена на 1 м относительно проектной.

Оседание поверхности в районе плотины
По данным маркшейдерских измерений осадки марок, установленных на земляной плотине за период 1977–2007 гг., изменились на 308 мм в зоне правобережного примыкания земляной плотины и до 1141 мм в зоне левобережного примыкания.
Вследствие этого, вместо проектной отметки гребня плотины 117,50 м, ее минимальная отметка в 2007 г. составила 116,36 м. Оседание устоев водосброса в зоне порога водослива за период с 1981 г. по 2007 г. составило 833 мм. Примерно такие же изменения коснулись отметок порога. При изменившихся эксплуатационных условиях, при НПУ 114,5 м минимальное превышение гребня водоподпорной ГТС гидроузла составляет 1,98 м, что является недостаточным. В соответствии с разработанными «Правилами…» для обеспечения безопасности необходимо 2,6 м.
При обследовании состояния конструктивных элементов ГТС в 2007 г. (Акт обследования гидротехнических…, 2007) были обнаружены следующие изменения и особенности:
▪ Участки территории, прилегающей к низовому откосу земляной плотины (справа от водосбора), обводнены.
▪ По данным эксплуатационного персонала на низовом откосе плотины в зимние месяцы проявляется фильтрация в виде небольшого «ключа».
▪ Продолжается интенсивная осадка плотины со скоростью до 30 мм в год.
▪ Выход дренажных вод наблюдается только из одной трубы, что вызывает сомнения в работоспособности дренажа.
▪ Осадка водосброса продолжается со скоростью до 32 мм в год.
▪ Осадка здания БНС продолжается с интенсивностью 11,2 мм в год.

Оседание поверхности в районе водохранилища и на прилегающих территориях
Специфика калийного производства требует проведения систематических наблюдений за оседанием поверхности. По результатам наблюдений на площадях отработанных пластов БКПРУ-1 составлен совмещенный план горных работ и изолиний суммарных оседаний (рис. 2.17). Из рисунка следует, что в районе Нижнезырянского водохранилища локализуются несколько зон оседания. Одна из них находится в районе плотины. В центральной части зоны деформации, включающей левобережную часть плотины и залив, образовавшийся в приустьевой части р. Крыжевка, сумма оседаний составляет 1600 мм. На левом берегу сформировалась обширная зона оседания с суммарным оседанием в центральной части 3200 мм. На правом – локализуется зона деформации небольших размеров. В приустьевой части р. Быгель (хвостовая часть водоема) зафиксирована осадка поверхности до 800 мм.
Оседания затронули ложе водохранилища, что привело к изменению подводного рельефа и особенностей осадконакопления.

2.6.2. Перетоки и разгрузка минерализованных подземных вод

Введению в действие калийных рудников предшествовали геологоразведочные работы на соль. При их детальном проведении на водосборной площади р. Зырянка было пробурено значительное количество скважин (сеть с шагом 1–2 км). В ряде случаев они объединили пресные и минерализованные подземные воды, изолированные водоупорными прослоями. Минерализованные воды в естественных условиях формируются путем выщелачивания верхних слоев солей. Откачки воды из скважин вызывали интенсификацию растворения солей и вынос их в верхние горизонты. Выполненный по завершении разведочных работ тампонаж скважин в настоящее время далеко не для всех из них стал гарантией гидродинамической изоляции водоносных горизонтов, содержащих пресные и соленые воды. Нарушение тампонажа скважин (а порой и отсутствие его) со временем создали условия для перетока минерализованных вод в пресноводную зону. Стволы негерметичных скважин стали выполнять роль «окна» в водоупорном прослое, разделяющем подземные воды различной минерализации.
Имеются исторические сведения о существовании соляных промыслов на р. Зырянка в 4–5 км выше устья уже в XVI веке. Рассолоподъемные трубы закладывались по берегам рек в местах выхода соляных источников, при этом, скорее всего, они вообще не тампонировались. Добыча рассолов, осуществлявшаяся на берегу р. Зырянка до ХХ века, не прошла бесследно для приповерхностной гидросферы территории. Вокруг рассолоподъемных скважин, на участке между вскрытой кровлей соляной залежи и забоем, создались благоприятные условия для процессов выщелачивания соляных пород. Проводником минерализованных вод в пресноводную зону и на поверхность земли являлись незатампонированные стволы древних скважин. Не исключено, что некоторые рассолоподъемные трубы впоследствии были затоплены водохранилищем.
На побережье Нижнезырянского водохранилища и прилегающих территориях в различные годы было пробурено немало скважин различного назначения (структурные, гидрогеологические, разведочные на соль). Минерализованные воды на изучаемом участке часто залегают неглубоко, и некоторые скважины вскрыли эти воды. Нарушение тампонажного материала (или его отсутствие) является причиной поступления минерализованных вод по стволам этих скважин в пресноводную зону. В связи с этим проблема загрязнения приповерхностной гидросферы участка за счет перетоков по их негерметичным стволам весьма актуальна.
Анализ гидродинамической обстановки в районе Нижнезырянского водохранилища позволил оценить возможность перетоков и изливов подземных вод. По данным пьезометрических уровней вод ТКТ и СМТ и путем сопоставления их с отметками дневной поверхности и между собой была построена схема их возможных перетоков и изливов (рис. 2.18). При этом были использованы разновременные замеры уровней за достаточно длительный период времени. По ряду причин в этой схеме не учтено изменение гидродинамической обстановки после затопления рудника БКПРУ-1 (образовавшийся после этого затопления провал соединил водоносные горизонты СМТ и ТКТ). Тем не менее данная схема может дать общее представление о взаимосвязях между водоносными горизонтами. На ней выделено три зоны возможной восходящей вертикальной циркуляции (Максимович и др., 2012).
Зона 1. Сопоставление пьезометрических уровней вод ТКТ с абсолютными отметками поверхности земли (рис. 2.18) позволило оконтурить область, где уровень подземных вод ТКТ равен или располагается выше дневной поверхности. Эта область отличается высокой вероятностью изливов подземных вод ТКТ из скважин на поверхность. Она располагается в центральной части и в береговой зоне Нижнезырянского водохранилища. Площадь зоны 1 в пределах рассматриваемого участка составляет 3,27 км2.
Зона 2. Эта зона представляет собой область, где уровни вод СМТ могут быть равны или располагаться выше поверхности земли. В ее границах возможна разгрузка природных соленых вод по стволам скважин. При наличии естественных путей миграции здесь наблюдаются соленые источники. Именно такие выходы соленых подземных вод люди искали в ХVI веке по берегам р. Зырянки для обустройства рассолоподъемных скважин. Эта зона охватывает долины рек Зырянка и Быгель, а также всю акваторию и береговую часть Нижнезырянского водохранилища. Площадь данной зоны составляет 8,03 км2.
Зона 3. По результатам сопоставления пьезометрических уровней в ТКТ и СМТ были выделены области, где уровни вод СМТ устанавливаются выше уровней ТКТ. В этой зоне при наличии перетоков по стволам негерметичных скважин пресный водоносный горизонт будет засоляться на всю мощность. Учитывая, что в соляно-мергельной толще не содержится пресных вод, можно сделать вывод, что в пределах выделенной зоны будет происходить засоление пресноводных горизонтов ТКТ. Дефекты в скважинах потенциально могут сказаться на составе вод, разгружающихся в зоне 3. Зона 3 является самой обширной, занимая 20,44 км2. Отметим, что провал, обведенный на рисунке 2.18 красной линией, находится на участке совмещения зон 2 и 3. В настоящее время по нему происходит излив смешанных вод ТКТ и СМТ.


Рисунок 2.18.
Зоны возможных перетоков и изливов подземных вод
(Максимович и др., 2012).

Условные обозначения


Зона 1. Возможны перетоки и изливы подземных вод из ТКТ на поверхность

Зона 2. Возможны перетоки и изливы подземных вод из СМТ на поверхность

Зона 3. Возможны перетоки и изливы подземных вод из СМТ в ТКТ

Провал

Скважины, пробуренные в разное время на берегах Нижнезырянского водохранилища и вскрывшие соленые воды, за счет перетоков по стволам принимают участие в засолении пресноводных горизонтов ТКТ и поверхностных вод. Работ по изучению этого процесса на территории рассматриваемого участка не проводилось. Найти устья скважин на местности часто не представляется возможным. Выделенные зоны (рис. 2.18) позволяют анализировать варианты загрязнения пресных подземных вод за счет перетоков (и изливов) применительно к конкретному участку.
Процесс загрязнения пресных подземных и поверхностных вод за счет перетоков по стволам скважин имеет особенности, которые находят свое отражение на гидрохимическом облике подземных вод. Минерализованные подземные воды, формирующиеся за счет процессов выщелачивания соляных пород, характеризуются как хлоридно-натриевые. Пресные воды ТКТ имеют гидрокарбонатно-кальциевый состав. Минерализованные воды по негерметичным стволам скважин, за счет имеющихся напоров в толще, поднимаются вверх, в зону пресных вод ТКТ. Перетоки, продолжающиеся длительное время, приводят к изменению гидрохимического облика подземных вод на участке воздействия: в водах ТКТ увеличивается минерализация и заметно возрастает содержание ионов хлора, кальция, натрия. Дополнительное поступление кальция, возможно, связано с природным куполом соленых сульфатно-кальциевых вод, о существовании которого под р. Зырянка высказывались А. И. Коротков и Н. И. Головина. Купол не достиг дна реки, но мог быть пройден скважинами, пробуренными в долине реки.
Под воздействием причин природного или техногенного характера (а часто и совместного их проявления), среди которых основная роль отводится перетокам, на водосборной территории Нижнезырянского водохранилища, сформировались соленые источники, среди которых следует выделить:
▪ родники на левом берегу водохранилища северо-восточнее пос. Новая Зырянка (минерализация 1,5–4,2 г/л);
▪ родник на правом берегу водохранилища у д. Суханово (минерализация 9 г/л);
▪ родники в долине р. Быгель у д. Чупино (минерализация 5–12 г/л);
▪ родники в долине р. Зырянка выше водохранилища (минерализация до 12 г/л).
Разгрузка засоленных подземных вод осуществляется в долинах рек Зырянка и Быгель как в виде родников, так и субаквально. Из источников вода высокой минерализации стекает в Нижнезырянское водохранилище, реки Зырянка и Быгель. Постоянное поступление в разной степени минерализованных подземных вод оказывает заметное влияние на гидрохимический режим исследуемого водоема. Влияние выражается в увеличении минерализации воды в водоеме, возрастании содержания ионов хлора, кальция, натрия.

2.6.3. Загрязнение сточными ливневыми водами

На северном берегу Нижнезырянского водохранилища расположен г. Березники, и в связи с этим водный объект испытывает определенное воздействие, которое в основном связано со стоком в водоем с территории города талых и дождевых вод, а также забор воды на производственные нужды. Ливневые сточные воды поступают в водоем самотеком по пониженным участкам рельефа. Кроме того, сточные воды с территории города сбрасываются в р. Быгель и вместе с водами реки поступают в водохранилище. Основным фактором, определяющим объемы поступающих в водохранилище ливневых сточных вод при отсутствии аварийных ситуаций, является количество осадков (твердых и жидких), выпадающих над территорией города. Предприятием, контролирующим сброс в водоем загрязняющих веществ с дождевыми и талыми водами, является МУП «Дирекция Единого Заказчика по ЖКХ г. Березники». В таблице 2.16 приведены объемы сбрасываемых вод по данным статистической отчетности за 2003–2006 гг., в таблице 2.17 указан перечень основных контролируемых загрязняющих веществ в этих водах и их годовое количество. На рисунке 2.19 показаны участки сброса ливневых вод с территории города в водохранилище и р. Быгель.


Рисунок 2.19.
Участки сброса дождевых и талых вод с территории г. Березники.

2.6.4. Привнос загрязняющих веществ рекой Зырянка и ее притоками

Нижнезырянское водохранилище находится в нижнем течении р. Зырянка, поэтому роль привноса загрязняющих веществ в рассматриваемый водоем извне иногда является весьма значимой.
Естественный гидрохимический облик воды р. Зырянка имеют только в верхнем течении: минерализация рек Извер и Легчим (в месте их слияния начинается Зырянка) составляет 200–210 мг/л при концентрациях хлоридов 8–16 мг/л. Во входном створе водохранилища минерализация вод достигает 1 г/л при преобладании в составе ионов натрия, калия (305 мг/л) и хлора (326 мг/л).
Формирование химического состава речной воды от устья рек Легчим и Извер до входного створа водохранилища происходит под влиянием нескольких природных факторов. Во-первых, это привнос загрязняющих веществ ручьями Пичуга, Круглый Рудник, Пономаревский Лог, вода которых в настоящее время имеет хлоридно-натриевый состав, минерализацию 2–13 г/л и высокое содержание хлоридов (6–12 г/л). Во-вторых, по левобережной части долины р. Зырянка (выше Нижнезырянского водохранилища) происходит разгрузка подземных вод, минерализация которых и содержание хлор-иона в них изменяются в очень широких пределах: 0,4–12 г/л и 0,72–6,2 г/л. В-третьих, происходит разгрузка (излив) минерализованных вод в поверхностные водотоки (р. Зырянка и ее приток) из скважин с поврежденными оголовками.

Таблица 2.16. Объемы сбрасываемых ливневых сточных вод в Нижнезырянское водохранилище за 2003–2006 гг. (по данным статистической отчетности МУП «Дирекция Единого Заказчика по ЖКХ г. Березники»).

 

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

Количество выпусков

3

3

3

2

Сброс, всего ливневых сточных вод, тыс. м3

200,4

216,2

174,4

131,41

Объемы сбрасываемых ливневых сточных вод без очистки, тыс. м3

200,4

216,2

174,4

131,41

Таблица 2.17. Загрязняющие вещества и их годовое количество в ливневых сточных водах, сбрасываемых в Нижнезырянское водохранилище, за 2003–2006 гг. (по данным статистической отчетности МУП «Дирекция Единого Заказчика по ЖКХ г. Березники»).

Загрязняющие вещества, т

2003 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

БПК

1,1

0,381

1,97

1,85

Взвешенные вещества

88,5

56,36

122,24

110,0

Сухой остаток

56,5

92,21

22,31

23,93

Нефтепродукты

0,14

0,15

0,3

4,56

Валовое количество

145,94

149,101

146,82

140,34

Привнос загрязняющих веществ во многом связан с р. Быгель, которая испытывает техногенное воздействие от промышленных предприятий и г. Березники. Примером воздействия может служить водозабор Быгель-3. Условия его эксплуатации привели к засолению пресноводных горизонтов. В 1990-х гг. беспрерывный выпуск засоленных подземных вод на рельеф и в р. Быгель из скважин водозабора Быгель-3 привел к засолению вод реки. В период зимней межени (март 1992 г.) при расходе воды 0,17 м3/с значение минерализации вблизи устья реки повысилось до 2763 мг/л. Такая ситуация не могла не сказаться на химическом составе вод водохранилища.
Результаты гидрологической съемки, проведенной в 1992 г., позволили оценить влияние р. Быгель на формирование минерализации водоема, которая на период съемки составляла 1440 мг/л (при расходе в нижнем бьефе равном 1,48 м3/с). Согласно расчету (Сопряженная инвентаризация природных…, 1998), доля участия в формировании загрязняющих водохранилище химических веществ составляла 25% от их массы, то есть за счет загрязняющего воздействия р. Быгель минерализация в вохранилище повысилась на 285 мг. Выпуск засоленных вод продолжался до 1997 г.
После прекращения водоотбора ситуация стабилизировалась. Опробование, проведенное в августе 2005 г., показало, что в нижнем течении р. Быгель минерализация вод составляет 0,9–1,3 г/л, в составе вод преобладают ионы хлора и кальция, что в основном обусловлено разгрузкой засоленных родников в д. Чупино.
Засоление р. Быгель, несомненно, сказалось на составе вод и донных отложений Нижнезырянского водохранилища.

 
Free template "Frozen New Year" by [ Anch ] Gorsk.net Studio. Please, don't remove this hidden copyleft! You have got this template gratis, so don't become a freak.