Усовершенствование методики расчета поэтапной промывки руслоотводных каналов

Открытая разработка россыпных месторождений полезных ископаемых в руслах и поймах рек оказывает негативное воздействие на режим их стока и вызывает загрязнение взвешенными веществами. Одним из источников загрязнения водных объектов взвешенными веществами являются руслоотводные каналы. Известен способ предотвращения такого загрязнения — поэтапная промывка, заключающаяся в постепенном увеличении расхода воды в канале. Такой способ позволяет обеспечить норматив качества воды по взвешенным веществам в контрольном створе водотока за счет смешения потоков реки и канала. Существующие в настоящее время методики расчета поэтапной промывки имеют ряд ограничений, поэтому их усовершенствование с учетом требований природоохранного законодательства является важной задачей. В основу работы положен теоретический анализ с элементами численного моделирования. Объектом исследований являются руслоотводные каналы трапецеидальной формы поперечного сечения, проложенные в несвязных грунтах. В программной среде Python 3.8 рассчитан режим поэтапной промывки для 11 каналов (в том числе реализованных на практике) в достаточно широком диапазоне изменения исходных параметров. Усовершенствована методика расчета поэтапной промывки руслоотводных каналов. Показано, что в отличие от ранее известных способов расчета оптимальные параметры режима поэтапной промывки должны определяться для каждого конкретного канала уже на стадии проектирования. Результаты работы внедрены при разработке проектной документации.

Ключевые слова: загрязнение рек, поэтапная промывка, руслоотводной канал, взвешенные вещества, несвязный грунт, расход воды, биота, средняя скорость.
Как процитировать:

Косарев С. Г., Заслоновский В. Н., Босов М. А. Усовершенствование методики расчета поэтапной промывки руслоотводных каналов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 9. – С. 94–102. DOI: 10.25018/0236_ 1493_2021_9_0_94.

Благодарности:
Номер: 9
Год: 2021
Номера страниц: 94-102
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.015.4: 556.535.8
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_9_0_94
Дата поступления: 12.04.2021
Дата получения рецензии: 28.04.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.08.2021
Информация об авторах:

Косарев Сергей Геннадьевич1,2 — канд. техн. наук, доцент, профессор, e-mail: kosarevsg@mail.ru,
Заслоновский Валерий Николаевич1,2 — д-р техн. наук, профессор,
Босов Максим Анатольевич1,2 — канд. техн. наук, доцент,
1 Забайкальский государственный университет,
2 Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов.

 

Контактное лицо:

Косарев С.Г., e-mail: kosarevsg@mail.ru.

Список литературы:

1. Золотые реки: Вып. 1. Амурский бассейн / Под ред. Е. А. Симонова. — Владивосток: Изд-во «Апельсин», 2012. — 120 с.

2. Чалов С. Р., Школьный Д.И, Промахова Е. В., Леман В. Н., Романченко А. О. Формирование стока наносов в районах разработок россыпных месторождений // География и природные ресурсы. — 2015. — № 2. — С. 22–30.

3. Школьный Д. И., Чалов С. Р., Ефимов В. А. Инвентаризация россыпных разработок благородных металлов в бассейнах рек Дальнего Востока РФ: географическое распространение и воздействие на русловые системы / IV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием. — Томск: ТГУ, 2017. — С. 410–414.

4. Vaillant Byizigiro R., Raab T., Maurer T. Small-scale opencast mining: an important research field for anthropogenic geomorphology // Journal of the Geographical Society of Berlin. 2015, vol. 146, no. 4, pp. 213–231. DOI: 10.12854/erde-146-21.

5. Flatley A., Rutherfurd I., Hardie R. River channel relocation: Problems and prospects // Water. 2018, no. 10, pp. 114–138. DOI: 10.3390/w10101360.

6. Wenger A. S., Rawson C. A., Wilson S., Newman S., Travers M., Atkinson S., Browne N., Clarke D., Depczynski M., Eftermeijer P., Evans R., Hobbs J., McIlwain J., McLean D., Saunders B., Harvey E. Management strategies to minimize the dredging impacts of coastal development on fish and fisheries // Conservation Letters. 2018, vol. 11, no. 5. DOI: 10.1111/ conl.12572.

7. Tritthard M., Haimann M., Habersack H., Hauer C. Spatio-temporal variability of suspended sediments in rivers and ecological implications of reservoir flushing operations // River Research and Applicftions. 2019, vol. 35, no. 7, pp. 1—14. DOI: 10.1002/rra.3492.

8. Чалов С. Р., Леман В. Н. Региональный подход к рыбохозяйственному нормированию содержания взвешенных веществ // Водное хозяйство России. — 2019. — № 6. — С. 66–83. DOI: 10.35567/1999-4508-2019-6-5.

9. Косарев С. Г. Оценка объемов выноса взвешенных веществ из руслоотводных каналов и экономического ущерба от загрязнения ими водных объектов (на примере реки Бугарихта) // Водное хозяйство России. — 2013. — № 3. — С. 57–64.

10. Косарев С. Г. Регулирование концентрации взвешенных веществ в руслоотводных каналах при вводе их в эксплуатацию (Сообщение 1. Проблемы, возникающие при применении известных методик расчета расходов воды в руслоотводных каналах) // Водное хозяйство России. — 2011. — № 2. — С. 39–45.

11. Шмакова М. В. К вопросу о расчетах расхода взвешенных наносов // Водное хозяйство России. — 2020. — № 1. — С. 50—71.

12. Riverine ecosystem management. Schmutz S., Sendzimir J. (Eds.). Aquatic Ecology Series. Springer Open. 2018. 571 p. DOI: 10.1007/978-3-319-73250-3.

13. Egashira S., Ahmed T. Erosion rate of bed sediment by means of entrainment velocity // Proceedings of the Society of Civil Engineers B1 (hydroengineering). 2019, vol. 75, no. 2, pp. 967—972.

14. Каргапольцев С. К., Коннов В. И. Патент РФ № 2334841, 19.07.2006. Способ регулирования расходов воды и концентраций взвешенных частиц в руслоотводном канале. 2008.

15. Манилюк Т. А. Защита природных водных объектов от загрязнения взвешенными веществами при вводе в эксплуатацию земляных руслоотводных каналов. Автореф. дисс… канд. техн. наук. — Екатеринбург: РосНИИВХ, 2007. — 20 с.

16. Векслер А. Б. Влияние формы частиц наносов на их гидравлические характеристики // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. — 1982. — Т. 154. — С. 52–58.

17. Raudkivi A. J. Loose boundary hydraulics. Rotterdam: A.A. Balkema Publishers, 1998. 496 р.

18. СП 100.13330.2016. Мелиоративные системы и сооружения. Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации. — М. — 126 с.

19. Косарев С. Г. Количественная и стоимостная оценка загрязнения реки Шундуя взвешенными веществами, выносимыми из руслоотводного канала // Вестник ЧитГУ. — 2012. — № 3 (82). — С. 13–18.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.