Характеристика водотока

При отработке россыпи затрагивается русло р.Тюрепина. Руслоотводной канал предназначены для обеспечения отвода поверхностных водотоков за пределы полигона горных работ, обеспечение естественного стока по руслу реки и создание возможности организованного забора воды для восполнения потерь системы оборотного водоснабжения. Руслоотводной канал р.Тюрепина проходится и состоит из восьми участков. Трасса участков руслоотводного канала р.Тюрепина нанесена на план горных работ (14/12-П-ГР листы 1-10). При расположении руслоотводных каналов учитывается рельеф местности, взаимное расположение русел водотоков и полигона горных работ и другие факторы. Четыре участка руслоотводного канала р.Тюрепина (участки №1-4), в нижней части россыпи, располагаются на правом борту долины реки и четыре участка на левом борту долины (участки №5-8).

Гидрологические характеристики р.Тюрепина в месте расположения полигона горных работ:

- площадь водосбора равна 47,5км2. Модуль стока равен 22,13л/сек км2, средний годовой расход воды – 1,05м3/сек, средний годовой расход воды года 95% обеспеченности – 0,79м3/сек, средний максимальный мгновенный расход воды – 13,45м3/сек, года 1% обеспеченности – 24,68м3/сек, года 5% обеспеченности – 20,88м3/сек (значение, принимаемое в расчетах).

Внутригодовое распределение стока р.Тюрепина в районе отработки в средний по многоводности год и год 95% обеспеченности представлены в (Таблица 5‑1 и Таблица 5‑2).

 

Таблица 5‑1 Внутригодовое распределение стока р.Тюрепина в средний по водности год, м3

Месяц Год
                       
Внутригодовое распределение расходов воды в средний по водности год, м3
1,7% 1,1% 0,9% 1,8% 22,1% 36,6% 8,6% 8,0% 7,9% 5,7% 3,3% 2,3% 100%
0,21 0,14 0,11 0,23 2,78 4,61 1,08 1,01 1,00 0,72 0,42 0,29 1,05

 

Таблица 5‑2 Внутригодовое распределение стока р.Тюрепина в год 95%-й обеспеченности, м3

Месяц Год
                       
Внутригодовое распределение расходов воды в год 95% обеспеченности, м3
2,0% 2,2% 1,1% 1,0% 30,2% 34,1% 8,5% 5,5% 5,0% 4,7% 2,7% 3,0% 100%
0,19 0,21 0,10 0,09 2,86 3,23 0,81 0,52 0,47 0,45 0,26 0,28 0,79

 

Участки руслоотводного канала р.Тюрепина имеет следующие параметры:

- ширина по дну 6м;

- угол заложения сухого откоса 55º, коэффициент заложения 0,7;

- угол заложения обводненного откоса 45º, коэффициент заложения 1,0;

- ширина предохранительной бермы 0,5м.

Общая длина руслоотводного канала р.Тюрепина – 10212м. Глубина руслоотводного канала изменяется от 0,8м (ПК1 участок №8) до 3,3м (ПК10 участок №8), средняя глубина – 1,8м.

Для расчетов связанных с водопользованием и расчетом ущерба водоемам в районе месторождения проектной документацией рассматривается р.Тюрепина.

Все технологические отстойники отделены от внешних водотоков, в связи с этим попадание загрязненных вод в наружный водоток возможно только за счет фильтрации.

При фильтровании через борта карьера происходит достаточная очистка воды от взвешенных частиц, что подтверждено расчетами, представленными в Таблица 5‑3.


Таблица 5‑3 Расчет параметров осветления технологических вод при фильтрации

№ п/п Наименование показателей Единицы измерения Значение
  Средняя скорость течения на участке между выпуском сточных вод и контрольным створом м/с 0,14
  Средняя глубина реки в районе выпуска м 0,5
  Ширина реки на данном участке м 7,0
  Коэффициент турбулентной диффузии м2 0,00034
  Коэффициент расположения выпуска сточных вод в водоток д.ед. 1,0
  Расстояние контрольного створа по фарватеру м 500,0
  Расстояние от выпуска сточных вод до створа по прямой м  
  Коэффициент извилистости д.ед. 1,05
  Максимальный расход фильтрационных вод м3/сек 0,0166
  Коэффицциент альфа д.ед. 0,287
  Показатель бетта д.ед. 0,10239
  Коэффициент а д.ед. 0,22832
  Наименьший расход воды в водном объекте (октябрь) м3/сек 0,47
  Коэффициент смешения на данном участке д.ед. 7,5
  Допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в зависимости от вида водопользования д.ед. 0,25
  Концентрация взвешенных веществ в водном объекте мг/литр 4,5
  Допустимая концентрация в водном объекте мг/литр 4,75
  Максимальная концентрация взвешенных частиц которая может быть допущена в сточных водах мг/литр 6,4
  Массовая доля частиц размером -0,05+0,01мм д.ед. 0,104
  Массовая доля частиц размером - 0,01мм д.ед. 0,0260
  Плотность илисто-глинистых частиц СНиП-82 кг/м3  
  Расход технологической воды на 1м3 промываемой горной массы м3 18,0
  Массовая доля частиц размером d1 в классе -0,05+0,01мм д.ед. 0,0198
  Массовая доля частиц размером d2 в классе-0,01мм д.ед. 0,0047
  Массовая доля частиц размером d3 в классе-0,01мм д.ед. 0,0059
  Массовая доля частиц размером d4 в классе-0,01мм д.ед. 0,0115
  Коэффициент седиментации для частиц класса d1 д.ед. 0,16
  Коэффициент седиментации для частиц класса d2 д.ед. 0,21
  Коэффициент седиментации для частиц класса d3 д.ед. 0,26
  Коэффициент седиментации для частиц класса d4 д.ед. 0,37
  Планируемая степень отстоя воды в очистных сооружениях д.ед. 0,85
  Фактическая концентрация взвешенных частиц в отстойнике после 80% отстоя мг/литр 141,1
  Планируемая степень очистки фильтрационных вод породами стенок отстойников д.ед. 0,8
  Коэффициент водопроницаемости пород м/сут 5,0
  Принятое минимальное расстояние до водотока м 60,0
  Фактическая концентрация взвешенных частиц в фильтрационных технологических водах дренируемых через тело дамбы мг/литр 5,0

5.1.2 Обоснование водопотребления,
характеристика системы оборотного водоснабжения

Всего отработке подлежат 44 блока балансовых и забалансовых запасов.

В отработку вовлекаются блока запасов согласно выданного задания на проектирование (Приложение 2) и в соответствии с протоколом ТКЗ утверждения запасов (Приложение 1). Параметры отрабатываемых блоков приведены в Таблица 1‑2 и Таблица 1‑7.

Средняя мощность толщи россыпи на площади запасов составляет 4,3м, при этом средняя мощность песков равна 1,7м, торфов – 2,7м. Максимальная мощность толщи россыпи – 5,9м, минимальная – 2,6м. Максимальная мощность песков составляет – 3,1м, минимальная 0,6м. Максимальная мощность торфов составляет – 4,0м, минимальная 1,5м.

Промывка песков планируется на гидроэлеваторном приборе магаданского типа ПГШИ-50 с подачей воды насосами 1Д1250-63б и организацией оборотного водоснабжения. Всего планируется использовать один промприбор, по мере отработки запасов промприбор перемещается на новые приборостоянки. Всего проектной документацией предусматривается устройство четырех приборостоянок.

В связи с тем, что запасы расположены в виде четырех, отдельных не связанных друг с другом участков и учитывая возможности расположения технологических отстойников, проектной документацией принята транспортная система отработки с одним промывочными прибором и с доставкой песков к промприбору автосамосвалами.

Всего на промывку поступает 679,3тыс.м3 песков:

Очистка технологических вод предусматривается в закрытом разрезе с организацией оборотной системы водоснабжения за счет осветленных промышленных стоков в системе: промприбор – технологический отстойник – водозаводная канава - промприбор, путем гравитационного осаждения взвешенных веществ и фильтрации вод через борта карьера. При этом происходит осветление воды в рабочей части отстойника до уровня, при котором не происходит снижение показателей извлечения металла из-за загрязнения воды поступающей на обогатительные установки (до уровня менее 50г/л).

Расположение блоков отрабатываемых запасов и порядок их отработки показаны на планах горных работ. Рабочие чертежи 14/12-П-ГР (листы 1-10).

Исходя из технических параметров применяемого обогатительного оборудования (промприбор ПГШИ-50), производительность карьера (1 промприбор), по промываемой горной массе составляет 107,6тыс.м3 в год. Согласно параметрам работы обогатительного оборудования, при промывке песков удельный расход воды составляет 18м33. Исходя из вышесказанного всего для промывки годового объема горной массы потребуется 1937,0тыс.м3 технологической воды. Общий объем промывки составляет 679,3тыс.м3. Всего для промывки всей горной массы потребуется 12227,45тыс.м3 технологической воды (Таблица 5‑4). Сводные характеристики оборудования и показатели использования водных ресурсов приведены в (Таблица 5‑4).

Всего планируется строительство четырех технологических отстойников расположенных в основном выработанном пространстве. Общий объем отстойников составляет 525,7тыс.м3 воды. Максимальный объем воды в отстойнике 176,2тыс.м3 (отстойник №3), максимальную площадь зеркала воды 47,2тыс.м2 имеет отстойник №4. Отстойник №1 частияно заложен в выработанном пространстве и частично на дневной поверхности, за пределами карьерной выемки. Данный отстойник формируется путем строительства подпорной дамбы. Остальные отстойники строятся в выработанном пространстве, и закладываются в котловане карьера либо без строительства дамб с опиранием на борта разреза – отстойники №4, либо как отстойники №2 и №3 строится в выработанном пространстве методом заложения подпорной дамбы. Заложение отстойников в натуру планируется на основании плана горных работ и схемы расположения отстойников в соответствии с продольным профилем россыпи. Положение отстойников показано на рабочих чертежах (14/12-П-ГР листы 1-10). Выбор мест заложения дамб обусловлен продольным профилем россыпи – обеспечение доступа воды к месту промывки, обеспечением минимальных объемов работ при сооружении дамб – выбор наиболее узких частей карьера.

Сводные параметры отстойников и дамб приведены в Таблица 5‑7. Параметры дамб приведены в Таблица 5‑8. Параметры отстойников приведены в Таблица 5‑7.

Все дамбы и отстойники являются временными сооружениями. Данные сооружения являются некатегорийными и не подлежат декларированию. Авария на данных сооружениях не может привести к чрезвычайной ситуации. Отработка россыпи планируется с продвижением фронта горных работ снизу вверх, тоесть проведение горных работ и работ по обогащению, намечается выше уровня воды в отстойниках. Отстойники расположены в выработанном пространстве, что предотвращает попадание загрязненных вод в водные объекты при возможных авариях на ГТС.

Основание всех дамб заглубляется на 0,5м для предотвращения фильтрации в основании дамб и повышения их устойчивости. Ширина гребня дамб всех типов принята равной 4,5м. Дамба закладывается с верховым откосом 1:1,5 и с низовым откосом 1:2,0.

Для дамб всех типов, первоначально производится вынос в натуру основных осей. Отсыпка дамбы производится слоями мощностью 0,5-0,6 метра. Грунты, слагающие тело дамб должны характеризоваться следующим показателями: содержание не полностью разложившихся органических веществ (например, остатки растений) должно быть не более 5% по массе, а полностью разложившихся органических веществ, находящихся в аморфном состоянии, не более 8% по массе. Содержание водорастворимых включений хлоридных солей должно быть не более 5% по массе, сульфатных или сульфатно-хлоридных не более 10% по массе [27]. Уплотнение грунта тела дамбы осуществляется под весом землеройной техники.

Тело дамбы заглубляется в коренные породы на 0,5 метра, что при возведении дамб в выработанном пространстве обеспечивает отсутствие просачивания вод через дно отстойников под дамбой. Параметры дамб, расчет элементов дамб и объема необходимого грунта для их сооружения приведены в Таблица 5‑8.

Так как внутренние отстойники сооружаются в выработанном пространстве и имеют довольно значительную глубину и узкую вытянутую в плане форму, то струенаправляющие дамбы не сооружаются.

Расчет необходимой вместимости отстойников в зависимости от объема промывки на данный отстойник приведены в Таблица 5‑6.

Забор воды для первоначального заполнения отстойников и для восполнения потерь из системы планируется, планируется за счет талых вод во время таяния снега по нагорным канавам и за счет поступления грунтовых вод из обводненных пород поймы р.Тюрепина. Кроме этого забор воды возможен за счет водозабора-водослива из руслоотводного канала р.Тюрепина. Водозабор оснащается рыбозащитным устройством шиберного типа с размером ячеи сетки 2´2мм - СниП 2.06.07-87 (таблица 5). Для первичного учета расхода свежей при заборе самотеком, проектом предусматривается строительство водослива.

В случае применения водозабора с помощью насосных станций учет осуществляется по времени работы насосных станций и их производительности в специальном журнале учета использования вод по характеристикам насосов.

Подача оборотной воды из отстойников на промприбор осуществляется насосной станцией 1Д1250-63б (2 штуки) с электроприводом.


Таблица 5‑4 Сводные характеристики работы обогатительного оборудования и общие показатели использования водных ресурсов

№ п/п Показатели Единицы измерения Значение
  Планируемый общий объем промывки тыс.м3 679,3
  Часовая производительность обогатительного оборудования м3 30,9
  Суточная производительность обогатительного оборудования м3 618,3
  Годовая производительность обогатительного оборудования тыс.м3 107,6
  Удельный расход воды м33 18,0
  Общий расход технологических вод м3  
тыс.м3 12227,4
  Часовой расход технологических вод м3  
  Суточный расход технологических вод м3  
  Годовой расход технологических вод тыс.м3 1937,0
  Объем свежей воды на заполнение отстойников и восполнение потерь воды в системе м3/час 48,5
м3/сутки 1163,5
тыс.м3/всего 1270,5
  Объем притока грунтовых вод м3/час 27,2
м3/сутки 652,7
тыс.м3/всего 712,7
  Удельный расход свежей воды м33 2,92
  Удельный расход свежей воды непосредственно из реки с учетом заполнения отстойников м33 1,87
  Удельный расход фильтрационных вод м33 1,31

Таблица 5‑5 Время работы и объем промывки на технологические отстойники

№ п/п Года работы № отстойников Блока на отработку Объем промывки песков, тыс.м3 Период работы в сезоне, дней
  1 год 1 год отработки
  № 1 1-С1 - 6-С2 (98,1%) 49,2  
  Всего 1 год:   49,2  
  2 год 2 год отработки
  №1 6-С2 (1,9%) - 10-С2 41,3  
  №2 11-С2 - 14-С1 (92,4%) 66,4  
  Всего 2 год:   107,6  
  3 год 3 год отработки
  №2 14-С1 (7,6%) - 20-С1 102,8  
  №3 21-С1 (26,3%) 4,8  
  Всего 3 год:   107,6  
  4 год 4 год отработки
  №3 21-С1 (73,7%) - 26-С1 (27,9%) 107,6  
  Всего 4 год:   107,6  
  5 год 5 год отработки
  №3 26-С1 (72,1%) - 31-С1 (42,9%) 107,6  
  Всего 5 год:   107,6  
  6 год 6 год отработки
  №3 31-С1 (57,1%) 10,9  
  №4 32-С1 - 39-С2 (17,5%) 96,7  
  Всего 6 год:   107,6  
  7 год 7 год отработки
  №4 39-С2 (82,5%) - 44-С1 92,0  
  Всего 7 год:   92,0  
  Всего по россыпи:   679,3 1 092

Таблица 5‑6 Расчет необходимой вместимости технологических отстойников

№ п/п Наименование показателей Единицы измерения Месторасположение и номер отстойника
№ 1 № 2 № 3 № 4
  Планируемый объем промывки на отстойник м3 90 500 169 200 230 900 188 700
  Коэффициент складирования горной массы д.ед. 0,293 0,293 0,293 0,293
  Коэффициент эфельности россыпи д.ед. 0,787 0,787 0,787 0,787
  Коэффициент разрыхления пород д.ед. 1,1 1,1 1,1 1,1
  Массовая доля фракции размером менее 1мм % 37,25 37,25 37,25 37,25
  Массовая доля глинистых частиц менее 0,05мм % 13,0 13,0 13,0 13,0
  Коэффициент набухания глинистых частиц д.ед. 1,15 1,15 2,15 2,15
  Производительность промприбора по горной массе м3/час 30,9 30,9 30,9 30,9
  Расход технологической воды на 1м3 горной массы ед 18,0 18,0 18,0 18,0
  Продолжительность работы промприбора в сутки час 18,4 18,4 18,4 18,4
  Коэффициент запаса воды д.ед. 1,5 1,5 1,5 1,5
  Необходимая вместимость илоотстойников м3 52 000 83 800 125 100 105 100
  обьем необходимый для размещения эфелей менее 1мм м3 36 567 68 366 109 704 89 655
  Процент эфелей размещаемый на борту %        
  обьем воды м3 15 433 15 434 15 396 15 445
  Расчетный расход сточных вод м3/сек 0,15 0,15 0,15 0,15
  Необходимая длина отстойника м        
  Глубина проточной части отстойника м 2,0 2,0 2,0 2,0
  Коэффициент зависящий от типа отстойника д.ед. 0,5 0,5 0,5 0,5
  Гидравлическая крупность частиц взвеси мм/сек 0,0044 0,0044 0,0044 0,0044
  Необходимое время отстоя по окончании работы, осветление 80%, час час        
  Фактический объем отстойника м3 67 094 140 266 176 203 142 107
  фактическая длина отстойника м        
  фактический обьем воды м3 48 811 106 082 121 351 97 279

Таблица 5‑7 Параметры технологических отстойников

№ отстойников Средняя длина, м Средняя ширина, м Средняя глубина, м № дамб Отметки, м Длина дамбы средняя, м Средняя высота дамбы, м Объем тела дамбы, тыс.м3 Площадь зеркала воды, тыс.м2 Емкость отстойника, тыс.м3 Периметр воды, м
Гребня дамбы Воды основания
№1     2,2 №1 292,5 291,5 291,0 191,0 2,0 2,1 30,2 67,1  
№2     3,6 №2 311,0 310,0 303,6 68,0 7,9 6,9 39,3 140,3 1 641
№3     4,4 №3 335,0 334,0 329,8 97,0 5,7 6,0 39,6 176,2 1 445
№4     3,0     354,4         47,2 142,1 1 202

 


Таблица 5‑8 Параметры подпорных дамб технологических отстойников

Наименование покозателей Дамбы отстойников Всего дамбы
№ 1 № 2 № 3
  Максимальный уровень воды 291,5 310,0 334,0  
  Средняя отметка поверхности в районе заложения дамбы 291,0 303,6 329,8  
  Глубина котлована 0,5 0,5 0,5 0,5
  Отметка низа дамбы по осевой линии 290,5 303,1 329,3  
  Средняя высота водного столба у дамбы 0,5 6,4 4,2 3,7
  Необходимая отметка верха дамбы 292,5 311,0 335,0  
  Средняя высота отсыпаемой дамбы 2,0 7,9 5,7 5,2
  Ширина дамбы по верху, м 4,5 4,5 5,5  
  Ширина дамбы по низу, м 11,5 32,1 25,5  
  Площадь под дамбу, м2        
  Среднее сечение отсыпаемой дамбы, м2 16,0 144,8 88,2 83,0
  Длина отсыпаемой дамбы, м 191,0 68,0 97,0  
  Объем дамбы, м3 2 139 6 891 5 989  
  Необходимое превышение гребня над расчетным нормальным уровнем воды 1,0 1,0 1,0 1,0
  Коэффициент заложения верхового откоса 1,5 1,5 1,5 1,5
  Коэффициент заложения низового откоса       2,0
  Угол заложения верхового откоса       34,0
  Угол заложения низового откоса       27,0

5.1.3 Первичный учет расхода свежей и сточной воды
при отработке россыпи

Сточных воды при ведении работ отсутствуют, согласно водного баланса, в системе водоснабжения есть недостаток и требуется забор свежей воды. Для первичного учета расхода свежей при заборе самотеком, проектом предусматривается строительство водослива. В случае применения водозабора с помощью насосных станций учет осуществляется по времени работы насосных станций и их производительности в специальном журнале учета использования вод по характеристикам насосов.

Вся вода под некоторым напором пропускается через определенные отверстия вертикальной стенки, установленной поперек сечения потока (Рисунок 5‑1).

Проектом предусматривается прямоугольный водослив с боковым сжатием струи, когда ширина "в" отверстия стенки меньше ширины "В" русла потока
(Рисунок 5‑1);

Гребень порога должен быть острым и горизонтальным, заостряются так же и боковые стенки, ко­торые должны быть вертикальными и перпендикулярными к направлению потока.

Расход воды водосливом.

Секундный расход воды (в кубометрах) определяют по формуле:

Формула 3

, м3/сек

где:
m - опытный коэффициент, равный 0,68;
b- ширина водослива, м;
H - сводный напор (Н измеряют на расстоянии 3 Н от порога) м;
g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2.

Если скорость потока перед стенкой достаточно велика (>1м/с), то вводится поправка и расход Q считают по формуле:

Формула 4

, м3/сек

где:
V - скорость потока выше порога водослива.

В этом случае:

Формула 5

где:
B - ширина канала, м.

Рисунок 5‑1 Незатопленный водослив с боковым сжатием струи:

а) вид с боку, б) план; В - ширина канала; b - ширина водослива; Н - напор на водосливе

 

Водослив устанавливается в лотке или канаве, которые следует предварительно очистить от наносов. При небольших расходах воды (до 0,03м3/сек), согласно [6] следует использовать трапецеидальные или треугольные водосливы. В проекте предусмотрено использование трапециидального водослива (Рисунок 5‑2).

 

Рисунок 5‑2 Трапецеидальный водослив

 

Расход воды через трапецеидальный водослив рассчитывают по формулам:

Формула 6

, м3/сек;

Формула 7

, м3/сек

Таблица 5‑9 Расход воды (Q) через традедеидалъный водослив в зависимости от напора (Н) на 1м длины ребра водослива

Напор, м Расход воды, м3/сек Напор, м Расход воды, м3/сек
0,05 0,0208 0,89 1,5630
0,10 0,0588 0,90 1,5890
0,15 0,1080 0,91 1,6150
0,20 0,1666 0,92 1,6410
0,25 0,2325 0,93 1,6670
0,30 0,3057 0,94 1,6980
0,35 0,3809 0,95 1,7200
0,40 0,4750 0,96 1,7480
0,45 0,5600 0,97 1,7760
0,50 0,6570 0,98 1,8040
0,55 0,7570 0,99 1,8320
0,60 0,8650 1,00 1,8600
0,65 0,9750 1,01 1,8880
0,70 1,0880 1,02 1,9170
0,74 1,1840 1,03 1,9450
0,75 1,2080 1,04 1,9730
0,80 1,3290 1,05 2.0110
0,85 1.4590 1,06 2,0300
0,86 1,4850 1,07 2,0590
0,87 1,5110 1,08 2,0880
0,88 1,5370 1,09 2,1170

 

Учет расхода свежей и сточной воды, ведут ежесуточно с занесением данных измерений в специальный журнал. Данные измерений используют при составлении ежеквартального отчета по форме 2-ТП "Водхоз".


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



double arrow
Сейчас читают про: