double arrow

Водоохранные мероприятия

Водоохранные мероприятия в зонах опасного радиоактивного загрязнения местности при авариях на радиационно опасных объектах с выбросом радиоактивных частиц и аэрозолей проводятся с целью снижения степени загрязнения воды в реках, водоемах и подъемных водоносных горизонтах. Они являются составной частью мероприятий по дезактивации местности, дорог и населенных пунктов.

Радиоактивные частицы могут попадать в реки и водоемы как непосредственно при выпадении осадков из радиоактивного облака, выбрасываемого из ядерных реакторов при авариях, так и с дождевыми (ливневыми) стоками с загрязненных территорий в период дождей и таяния снега. При этом свыше 95 % частиц оседают на дно водоема и могут переноситься с илами и донными отложениями на значительные расстояния.

Исследования, выполненные Роскомгидрометом и другими научными учреждениями при аварии на ЧАЭС, показали, что в результате выпадения радиоактивных осадков на водную поверхность рек и проточных водоёмов концентрация растворимых радиоактивных частиц не превышала ПДК, установленных для питьевой воды. Наибольшую опасность представляют радиоактивные частицы и нуклиды (цезия 137, стронция 90 и др.), которые могут попасть в реки и водоемы с дождевыми или талыми водами с больших площадей сильнозагрязненных участков местности и непосредственно с территории радиационно опасных объектов, а также большие скопления радиоактивных осадков в илах и донных отложениях.

Анализ результатов этих исследований и опыта ликвидации последствий аварий на радиационно опасных объектах у нас и за рубежом показывает, что основными, достаточно эффективными способами снижения опасности загрязнения воды в реках, водоемах и подземных водоносных горизонтах долгоживущими нуклидами и изотопами являются:

1. Возведение земляных защитных дамб вокруг территории радиационно опасных объектов, глухих и фильтрующих плотин на ручьях, каналах, небольших реках и в оврагах, расположенных в зонах радиоактивного загрязнения.

При ликвидации последствий аварии на ЧАЭС было построено около 140 плотин земляных и каменно-набросных глухих и фильтрующих, общей длиной свыше 40 км, а также земляных защитных дамб вокруг промплощадки АЭС, «Рыжего леса» и вдоль берега р. Припять. Кроме того, вокруг территории станции была возведена глинобетонная «стена в грунте», глубиной до 30 м, для защиты водоносных горизонтов от проникновения высокоактивных частиц, нуклидов и изотопов с грунтовыми водами.

2. Устройство ловушек (илоулавливателей) в русле рек, протекающих вблизи радиационно опасных объектов, на дне акваторий водохранилищ, а также вблизи мест расположения водозаборных устройств. Эти ловушки предназначаются для задержания загрязненных донных отложений и илов.

Такие ловушки или илоулавливатели при ликвидации аварии на ЧАЭС были «промыты» земснарядами и гидромониторами на дне рек Припять и Днепр глубиной до 5 м на всю ширину реки, а также на дне Киевского водохранилища шириной до 100 м и глубиной 3 - 5 и более метров.

Для обеспечения своевременного возведения земляных защитных дамб и плотин, а также устройств донных илоулавливателей должна быть подготовлена проектная документация. С этой целью в районе размещения каждого радиационно опасного объекта необходимо организовать проведение следующих подготовительных мероприятий:

1. Провести оценку возможных последствий аварий с разрушением реактора и выбросом в атмосферу радиоактивных частиц и аэрозолей и установить размеры и характеристики загрязнений в опасных зонах РЗМ.

2. Определить количество и характеристики рек, каналов и крупных оврагов, которые могут оказаться в зонах опасного РЗМ (ширина bp и глубина реки hp в межень, размеры и уклон поймы), выбрать места размещения плотин и пути подъезда к ним.

3. Установить размеры площадей водозабора для каждой плотины на реке, канале и овраге, определить возможные объемы стока воды от дождей и при таянии снега (с 1 м2 площади водосбора при 50 % обеспеченности) и высоту (Н) плотины.

4. Определить возможную длину (L) и ширину (А) плотины поверху, а также объем грунта, бутового камня и сорбирующих материалов, необходимых для возведения различных плотин и дамб. Длина плотины зависит от ширины реки (канала, оврага) и уклона поймы. Высота плотины должна быть не менее чем на 1 м выше расчетной, соответствующей максимальному уровню подъема воды во время ливневых дождей и паводка.

5. Определить места устройства донных илоулавливателей, их размеры и объемы работ.

6. Определить общий объем грунта, бутового камня и сорбирующих материалов, которые необходимо уложить в плотину.

Общий объем грунта (V гр) или каменных и фильтрующих материалов, укладываемых в плотину, при известных L, H и A плотины, может быть определен по формуле:

м3, (8.1)

где L и H - длина и высота плотины;

hp и bp - глубина и ширина воды в реке в межень;

А - ширина плотины поверху (принимается не менее 3 м при уплотнении

грунта бульдозерами).

Защитные дамбы вокруг радиационно опасных объектов и участков опасного загрязнения местности возводятся, как правило, из чистого грунта, привозимого с незагрязненных территорий, из карьеров и заранее намытых резервов песка (грунта). Высота дамбы может изменяться от 1 до 2 м. Ширина поверху не менее 3 м. Заложение откосов 1:1. Процесс возведения включает выполнение следующих операций:

а) проведение радиационной разведки и срезание растительного слоя (не менее 10 см) зараженного грунта и захоронение его в могильнике;

б) укладка грунта (песка) непосредственной разгрузкой самосвалов при движении вдоль оси дамбы или перпендикулярно к ней;

в) разравнивание и послойное уплотнение с помощью бульдозера или ИМР (в летнее время укладываемый в тело дамбы грунт поливается водой).

Объем грунта, укладываемого в дамбу, составляет от 5 до 10 м3 на 1 п.м длины дамбы. Работы выполняются комплексом средств, в составе: 1 ИМР или бульдозер с защищенными кабинами (Кз ³ 20); 1 экскаватор с ковшом емкостью 0,5 - 1 м3 (в карьере); 10 - 15 автосамосвалов грузоподъемностью 5 - 7 т.

Производственные возможности комплекса по укладке грунта в защитную дамбу 50 - 100 м3/ч при дальности возки 5 - 7 км.

Возведение глухих и фильтрующих плотин на малых реках, ручьях, каналах и в оврагах включает выполнение следующих основных операций:

а) проведение радиационной и инженерной разведки в районе возведения плотин и дамб;

б) разбивку площадки и обозначение оси плотины;

в) снятие растительного слоя грунта с площадки, на которой предусматривается отсыпка грунта в тело плотины, а при высоких уровнях загрязнения и дезактивацию территории, удаленной на 200 - 300 м от строительной площадки;

г) укладка в тело (насыпь) плотины грунта, бутового камня и сорбирующих (фильтрующих) материалов;

д) укрепление откосов земляной части плотин.

Радиационная разведка должна установить уровень (степень) загрязнения местности в районе возведения плотины и подготовить предложения по способам дезактивации местности и дорог, а также захоронения загрязненного грунта.

Инженерная разведка проводится с целью определения наличия дорог для подъезда к местам возведения плотин, необходимости прокладки временных грунтовых (улучшенных) дорог и колонных путей и их длины. Кроме того, инженерная разведка должна установить наличие карьеров и возможность подвоза различными видами транспорта песка, щебня или гравия, бутового камня и фильтрующих материалов к месту возведения плотины.

При разбивке площадки выделяются места для размещения и обслуживания техники, складирования каменных и фильтрующих материалов, установки электростанций, палаток для отдыха и переодевания личного состава, душевых и санитарно-технических устройств, а также участков для разработки (забора) грунта на месте возведения плотины.

Ось плотины обозначается флажками или вешками, устанавливаемыми на обоих берегах реки, канала, ручья или оврага.

Срезание (снятие) растительного слоя грунта в основании плотины, а также на участках, подлежащих дезактивации за пределами стройплощадки производится бульдозером, скрепером или экскаватором. При толщине срезаемого слоя не менее 10 см может быть достигнуто снижение уровня загрязнения в 3 - 5 раз.

Производительность работы бульдозера при срезании растительного слоя грунта достигает 5 - 7 тыс. м2 в час.

При возведении земляной плотины выполняются следующие операции:

а) разработка грунта на месте возведения плотины или подвоз грунта автотранспортом из специальных карьеров;

б) транспортирование грунта к месту укладки в плотину;

в) послойное уплотнение и полив грунта в насыпи.

Для выполнения этих операций могут использовать бульдозеры, скреперы и самосвалы.

При использовании бульдозеров на тракторах мощностью 150 - 200 л.с. и удалении временных карьеров на 30 - 50 м от плотины производственные возможности бульдозера могут достигать 100 - 200 м3 в час. При увеличении расстояния транспортирования грунта до 100 м производительность такого бульдозера сократится до 50 - 100 м3 в час.

Скрепер, относящийся к классу землеройно-транспортных средств, может быть рационально использован для разработки и транспортировки грунта на расстояние до 1 км. При этом производительность скрепера, с емкостью ковша 6 - 10 м3, по разработке и укладке грунта в насыпь может изменяться от 50 до 120 м3 в час.

Фильтрующие плотины (или фильтрующие участки земляных плотин) возводятся на малых реках, ручьях и водоотводящих каналах с большим расходом воды в период паводка или ливневых дождей с целью очистки воды, протекающей через плотину в крупные реки и водохранилища. Основными материалами являются бутовый камень фракции 100 - 150 мм, циолитовый или ионитовый туф и щебень. Схема земляной плотины с фильтрующим земляным участком показана на рис. 8.1.

Процесс возведения такой плотины включает выполнение подготовительных и основных операций. К подготовительным операциям относятся:

а) очистка площадки от растительного грунта и подготовка основания для укладки грунта в береговые участки;

б) укладка грунта в береговые участки с обеих сторон реки, ручья или канала; в тело плотины и в расширение части площадки, примыкающей к руслу реки (ручья, канала) для образования площадки для складирования бутового камня, фильтрующих материалов;

в) подвоз и складирование каменных и сорбирующих материалов.

Основные операции по возведению (отсыпке) фильтрующей части плотины могут выполняться как одновременно с возведением земляной плотины, так и в период паводка или ливневых дождей. Они включают следующие операции:

а) засыпку бутового камня в русловую (фильтрующую) часть плотины путём сдвигания его со складской площадки бульдозером или укладки экскаватором;

б) укладку (засыпку) со стороны верхнего бьефа фильтрующего слоя циолитового туфа толщиной слоя не менее 1 м и защитного слоя из щебня с помощью экскаватора или непосредственной засыпкой из автосамосвалов с боковой разгрузкой;

в) уплотнение насыпи и укрепление откосов земляной плотины.

Рис. 8.1. Схема земляной плотины с фильтрующим русловым участком

(до укладки каменных материалов):

1 - пойменный участок земляной плотины; 2 - фильтрующий русловой участок;

L - общая длина плотины; lф - длина фильтрующего участка;

МУ - меженный уровень реки; ПУ - паводковый уровень

Укрепление откосов земляной плотины производится с целью предохранения плотины от размыва и разрушения плавающими льдинами и твердыми предметами со стороны верхнего бьефа, а также от размыва водой, фильтрующей через грунт со стороны нижнего бьефа. Со стороны верхнего бьефа откос плотины укрепляется на всю высоту с использованием железобетонных плит, бутовой кладки, хворостяных матов, щитов из досок, дерна. При необходимости дернины, маты и щиты крепятся деревянными кольями или металлическими прутками, забиваемыми в грунт тела плотины.

Со стороны нижнего бьефа откос закрепляется, как правило, дерном, укрепляемым деревянными кольями. После укладки дерн смачивается водой для ускорения прорастания травы.

Фильтрующие плотины позволяют в течение нескольких недель удерживать значительное количество радиоактивных частиц и нуклидов и снижают содержание их в воде более чем в 10 раз.

Глухие плотины задерживают почти 100 % растворимых и взвешенных частиц, смываемых в период паводка или ливневых дождей с загрязненной территории.

Результаты наблюдений за загрязнением воды при аварии на ЧАЭС показали, что благодаря принятым мерам по строительству плотин и донных ловушек (илоулавливающих траншей) загрязнение воды в 1986 г. и после паводка 1987 г. не превышало ПДК для питьевой воды.

Таким образом, в главе рассмотрены особенности инженерного оборудования районов сил ликвидации ЧС при авариях на радиационно опасных объектах. От умелого и грамотного проведения мероприятий будет зависеть безопасность сил ликвидации ЧС в районах расположения.

Контрольные вопросы

1. Основные способы снижения радиоактивного загрязнения местности.

2. Основные операции по снятию поверхностного слоя грунта.

3. Дезактивация дорог.

4. Основные требования к возведению могильников.

5. Цель проведения водоохранных мероприятий.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: