Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

73 страницы

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Рекомендации предназначены для использования при проектировании очистки русел рек от загрязненных донных отложений в целях обеспечения нормативных показателей качества речной воды и санитарного состояния водотока и предотвращения вторичного загрязнения.

 Скачать PDF

Оглавление

Введение. Причины прогрессирующего загрязнения и заиления речных русел

1 Общие положения

2 Критерии необходимости очистки русла от загрязненных донных отложений

3 Исходные данные и инженерные изыскания при проектировании очистки русла

4 Принципы проектирования очертаний очищенного русла и его благоустройства

5 Технологические схемы очистки русла

6 Водоохранные мероприятия при производстве работ по очистке русла

7 Мероприятия по предотвращению повторного загрязнения очищенных участков

8 Основы гидравлического моделирования руслового процесса при проектировании очистки русла

Приложения

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

рекоменддции

по

проектировАнию

очистки

русел

рек

от

эАГРяэненных

донных

отложений

A A,. Ai Л

ЧА

I Aii I ittii A,..A.t4n.

МИНИСТЕРСТВО МЕЛИОРАЦИИ И ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА РСФСР УРАДСКИЙ НАУЧНО-ИОСЛЕДОВАТЕДСХИЙ ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОДЗОВАНИЯ И ОХРАНИ водных РЕСУРСОВ (УралНИИВХ)

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАДНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР ОТРАСЛЕВАЯ НАУЧНО-ИССЛВДОВАТЕДСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ОХРАНЫ ВОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ московском ИНШЕРНО-СТРОИТЕДНОМ ИНСТИТУТЕ (МИСИ) ии. в. В. КУЙБЫШЕВА

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИИ ОЧИСТКИ РУСЕЛ РЕК ОТ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ДОННЫХ ОТЛЗГЕНИЙ

Свердловск 1986

ut -- 0^fdrp * loocipp ;

(3.4, a)

- коэффициент гидравлического сопротивления ровной зернистой поверхности,

, / °>2$ ls = 0,H(drp/4H)    ;    (3.4,6)

для мелкозернистого грунта (0,1 мм -с. dгр 0,5 мм) 0,03

U*P~')frs0-b23\/Z?)' м/в;    {3'5)

доя связного грунта

инр ~о,о?

где У3- плотность воды, г/см3»

Сцепление связного грунта на сдвиг С& определяется методом шарового штампа Цытовича    [3]    либо вычисляется по

формдрлв

&Ър

сё - 100    кг/см ,    (3.7)

где    - влажность на границе раскатывания, %;

£ - коэффициент пористости, %.

3.4.4.    Зоны преобладающего заиления будут расположены в

прибреясных частях русла, там, где 22 м < 21 кр ; в стрежневой части русла, где 21 н > 21 кр    , при расчетном расходе

будет происходить преобладающий размыв русла, приводящий к его самовосстановлению после небольшого периодического заиления.

Примеры расчета зон залегания загрязненных отложений в русле реки приведены в приложениях 3-5.

3.4.5.    На поворотах речного русла граница зоны залегания загрязненных отложений у выпуклого берега определяется приближенно по методике, изложенной в п. 3.4.1 + 3.4.4.

3.4.6.    Яри наличии крупных сосредоточенных выпусков сточных вод протяженность участка русла LM , подвергающегося загрязнению (длина зоны "шлейфа"), может быть установлена по методике, учитывающей осаждение мелкой взвеси, находящейся в сбросных водах,

10

i* IL

(3.8)

J

н ~d urM

где U - средняя скорость речного потока;

7(ГМ - средневзвешенная гидравлическая крупность частиц мелкой взвеси*

Данная мет о дик а может быть использована такие при определении длины участка загрязненного русла ниже города или иасе -ленного пункта* Пример расчета дшш зоны "шлейфа” приведен в приложении 6*

3*5. Просты грунта» полученные при бурении» следует подвергнуть механическое и химическое (спектрометрического) анализу для выявления загрязненности органическими примесями, неф -те продуктами, тяжелыми металлами, ядохимикатами, а также для прогнозирования устойчивости грунтов к размыву.

3,6. Пробы из верхнего слоя донных отложений толщиной до 0(5 м подвергаются микробиологического анализу для определения степени зараженности отложений болезнетворными бактериями.

3.7 Механическому, химическому и микробиологическому анализам подвергаются также пробы песка, выделенные из донных отложений отмывкой и отстаиванием в течение 2 мин, с целью установления возможности его использования в производстве.

3.8.    По данным ближайших водомерных постов с у ч от ом влияния боковой приточности определяются следующие гидрологические характеристики водотока.

3.8.1.    Наименьший среднемесячный расход года 95#~;чой обеспеченности (при отсутствии регулирования стока) либо расход гарангировэнного санитарного попуска (при регулировании стока).

3.8.2.    Интенсивность, продолжительность и обеспеченность паводковых расходов.

3.8.3.    Величина мутности и распределение взвешенных наносов по поперечному сечению речного потока в паводки.

3.9.    Гидрохимические показатели качества речной воды, сбросных и сточных вод определяются по данным местной СЭС, гидрохимической лаборатории бассейнового управления либо по специальным исследованиям проб воды при гидрологической ситуации, близкой к расчетной.

3.10.    Характеристики русловых гряд устанавливаются по рельефу дна, регистрируемому с помощью эхолота на участке русла до его очистки.

11

На предварительных стадиях проектирования условия возникновения русловых гряд л их характеристики могут определяться по следующей методике.

3.I0.I. Русловые гряды возникают в русле и перемещаются вниз по течению в том случае, если частицы донного грунта находятся в состоянии перекатывания, сальтации, а также в режиме полного взвешивания. Характер движения наносов в потоке уста -навливается по следующим соотношениям: наносы не передвигаются


^*м

Ж


(3.9)


частицы перекатываются по дну


и,м 2,5

S Сш '


(ЗЛО)


частицы с алитируют U


2,5

Ш» у ’

иг Сш


(ЗЛ1)


при


Х9^


0,035 частицы взвешены, если >


иг


J 2,5


(3.12)


при


А- ^    0,035    частицы    взвешены,    если


Ж


ХМ


Ж


>i *


(3.13)


В этих соотношениях


Сш -


n+i fdrp\

п, к )


п


(3.14)


= 1,25 1^7”.


где    п.

3,10.2. При возрастании расхода воды в реке до величины, приводящей к перемещению частиц, начинается образование гряд, которое происходит в течение некоторого периода времени Те , называемого периодом стабилизации. Он определяется по зависи -мости

^ с Н Ж

7^ -    10    g    ^    *

“'хм


(3.15)


1&


Cr

где “iT ** Q02    “    скорость    перемещения    гряд    (3.15/0,

3.10.3» Параметры стабилизированных русловых .гряд рассчитываются по следующим зависимостям; для высоты гряд


т«~Чг)1

(3.16)


для длины гряд


Lr


(3.1?)


у    ^

где оКр * ~$г^°Л5 U кр - предельное касательное напряженно;

V-J^q Щ “ действующее касательное напряже -*    кие.

3.10*4. Параметры гряд до их полной стабилизации (пои Т < Тс ) определяются по зависимости

м    -6-t-


м,


ст


(3.18)


где М - масштаб гряды (высота или длина) в момент времени Т;

Мст- масштаб стабилизировавшихся гряд (определяется по п.3.10.2).

Пример расчета русловых гряд приведен в приложении 7,


13


4. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОЧЕРТАНИЙ ОЧИЩЕННОГО РУСЛА И ЕГО БЛАГОУСТРОЙСТВА

4.1.    Главный принцип проектирования очистки речного русла от загрязненных отложений состоит в достижении максимального эффекта улучшения качественных показателей речной воды.

4.1 Л. Проект очистки русла от загрязненных отложений должен предусматривать предпочтительную очистку большей поверхности речного русла для сокращения площади контакта между загрязненными отложениями и речной водой, а также для максимального удаления верхнего слоя отложений, наиболее активного в хи -мическом и микробиологическом отношении,

4.2,    Второй важнейший принцип проектирования очиотки русла состоит в назначении таких плановых очертаний русла, формы и размеров его поперечного сечения, которые обеспечивают наи -меньшее осаждение загрязненных взвесей в межень и наилучшее удаление слоя осадка в паводок.

4.2Л. Плановые очертания речного русла при его очистке и выправлении должны исключат’ь возникновение застойных, теневых и водоворотных зон, возникающих на крутых поворотах русла, в местах его резкого расширения, а также позади различных препятствий и сооружений, возводимых в русле. Наилучшие плановые очертания устанавливаются расчетом J4J с обязательной проверкой выбранных очертаний при помощи гидравлического или аэродинамического моделирования [б] .

4.2.2,    Форма и размеры поперечного сечения на очищаемых участках русла должны определяться из условий размыва слоя загрязненных донных отложений по всему поперечному сечению русла в паводок 2С$~нбй обеспеченности.

где J0 ~ интенсивность размыва при U-U (согласно Ц.Е.Мирцхулаве);

4.2.3.    Размеры поперечного сечения русла при очистке должны назначаться так, чтобы в паводок 202-иой обеспеченности по всей ширине русла слой загрязненных донных отложений к^ накапливающийся за 5-летний период между расчетными паводками, размывался

(4,1)

Кр> = 1 <»</сут

Tn - продолжительносгь прохождения расчетного наводка, сут;

Up - скорость течения, обеспечивазощая размыв слоя от -ложений толщиной А^ в паводок 20£-кой обеспеченности;

UKp~ критическая скорость для загрязненных донных отложений, определяется по зависимостям, приведенным в п. 3*4.3*

По величине U Кр устанавливается необходимая глубина русла на каждой его вертикали

,    г»,.»)*4

ЬрЪ--pfi—'    (4.2)

где Ъп - коэффициент шероховатости сусла (по Маннингу).

4*2*4. Толщина слоя загрязненных донных отложений А^ , накашЕшащкхея за 5-летний период между расчетными паводками, может быть установлена инженерными русловыми изысканиями либо определена на основе балансовых расчетов. Последние должны учитывать поступление наносов с водосборной площади £б] и из других источников загрязнения водотока, а такжо удаленно наносов потоком за счет его транспортирувдей способности, кото -рую дня рассматриваемых периодов времени можно вычислять по зависимости

*'*>>**

(4.3J

, кг/м*.

где 21 - средняя скорость течения в рассматриваемый период времени;

Н - средняя глубина потока в тот же момент времени. Пример расчета дан в приложении 8*

4.2.5. Ширина русла В после расчистки и реконструкции не должна превышать расчетной ширины Вр    » определяемой из отношения    V    ,    _

дя.Л./.

/аг< £    4    &

Р


В +Вр = -- 9    (4.4)

где

&р - расчетный расход 2СЙ-ВОЙ обеспеченности;

АI - доля ширины русла с постоянной глубиной Ал М - общее число участков по ширине русла.

15

В тех случаях, когда приведенное неравенство ш выполняется, яри проектировании очистки и реконструкции; русла необходимо предусматривать его сужение в чрезмерно расширенных местах, Цри отсутствии такого сужения на данных участках русла будет происходить интенсивное накопление наносов, приводящее к заилению, что потребует проведения регулярной механической очистки* При -мер расчета размеров поперечного сечения при очистке русла дан в приложении 9.

4,2,6* Русло с размерами поперечного сечения, определенными согласно ш. 4,2.2, - 4,2,5, будет находиться в динамическом равновесном состоянии, при котором речкой поток пеоиодачески промывает русло от наканливащихся загрязненных отложении,

4*2,7. В тех случаях, когда сужение русла засыпкой прибрежных зон (согласно п. 4*2,5} нежелательно ввиду необходимости сохранения ценных элементов природного ландшафта или водного зеркала как элемента городской архитектуры, возможно сужение русла путем отделения его прибрежных зон затопленными лродоль -ными дамбами или разделительными стенками, пришксшзщими к берегу в верховой части сужаемого участка русла. Прибрежные зоны отделяются для того, чтобы уменьшить поступление взвешенных наносов.

4*2.8, Высота и положение в плане раздельной затопленной дамбы (стенки) определяются с учетом реальной транспортирующей способности потока (и. 4,2,4) выделенной зоне русла после ее расчистки таким образом, чтобы ьутность на высоте гребня затопленной дамбы (стенки) соответствовала этой транспортирующей способности. При этом отметка гребня раздельной затопленной дамба должна находиться на 0,5 м ниже уровня зимней межени 95^-ной обеспеченности, что предотвратит повреждение дамбы при ледоходе* Скоростной режим течения в выделенной зоне уточняется на основе модельных исследований.

К f I f\Hk Д Я* ^ A n^ntTAmnA/Wlltr

Зл - донная концентрация яри Z=(X

4*2.9. ЭДутность на высоте гребня затопленной дамбы опреде-

■Г

В общем случае Z - расстояние от дна до точки с конце нтрацией    S . При расчете высоты дамбы принимается,

ЧТО 5/$р.    =    0,1.

Донная концентрация взвешенных наносов рассчитывается по зависимости

X4

<иг

(4.6)

мм

и

При выбранной отметке гребня затопленной дамбы крупность и концентрация взвеси, поступающей в выделенную зону* будут зависеть также от гранулометрического состава взвешенных наносов в основном русле, от характеристики течения и высоты гроб-ня раздельной дамбы. Пример расчета раздельной затопленной стенки дан в приложении 10.

4.2.10.    В особых случаях для полной изоляции выделенной зоны от основного потока в паводок раздельная стенка может быть снабжена дополнительно надувным, плавучи,' или затапливаемым боковым загряждением, которое устанавливают по гребню стенки.

4.2.11.    Продольные размеры выемок загрязненного грунта при очистке русла назначаются на основе натурных изыскании протяженности мест скопления загрязненных грунтов с верховым сопрягающим участком протяженностью не менее 100 Я.

4.2.12.    При очистке и реконструкции разветвленного речного русла для повышения размывающей и транспортирующей способности речного потока следует предусматривать отсечение второстепенных мелководных проток и рукавов от основного русла и учи -тывать возможные экологические последствия этого мероприятия.

4.2.13.    В тех случаях, когда проектируется очистка русла с одновременным его благоустройством (сооружение набережных, пешеходных тротуаров, береговых полос движения, посадка зеленых насаждений и т„п.) предпочтительно размещать пешеходные тротуары вблизи зеркала воды на пониженных отметках, допуская кратковременное затопление их в паводок. Транспортные магистрали следует располагать на незатапливаешх отметках, соединять их с тротуаром через задернованный откос с деревьями и куст арии -ками. Площадь поперечного сечения русла до отметок уровня транспортных магистралей должна обеспечить пропуск паводкового расхода 2%-по& обеспеченности. При расчете пропускной способ -ноет и русла сложного поперечного сечения следует учитывать раз-

47

личную шероховатость основного русла и береговых откосов. Пример расчета пропускной способности русла дан в приложении II.

4.2.14,    Устройство экрана из чистого песчаного грунта над слоем загрязненных отложений, частично остающихся в русле после очистки, является малоэффективным мероприятием, которое не исключает выхода примесей из загрязненных отложений в речную воду, а лишь несколько изменяет во времени ход процесса диффузии, Устройство такого экрана целесообразно лишь при создании рекреационных зон,

4.2.15.    В местах массового отдыха трудящихся на благоустроенных набережных о целью улучшения кислородного баланса во -дотока в летние месяцы возможно предусматривать искусственную аэрацию речной воды, например, свободно падающими струями.

18

5* ТЕХНШЮГЕНЕСЖИЕ СХЕШ ОЧИСТКИ РУСЛА

5.1.    Работы; по очистке русла от загрязненных донных отложений могут производиться при помощи землечерпательных и землесосных снарядов, а также струйных излечивающих устройств.

5.2.    Проект выполнения работ по очистке русла во всех случаях должен предусматривать первоочередную очистку притоков, впадающих в водоток на очищаемом участке, и первоочередную очистку верховых участков русла по сравнению с низовыми.

5.3.    При использовании землечерпательных снарядов в технологическую схелу очистки входят следующие операции.

5.3.1.    Разработка грунта зешгечерпательншами с погрузкой грунта в шаланды.

5.3.2.    Транспортирование грунта самораэгружающимися шаландами к месту складирования или вторичной его переработки.

5.3.3.    Разгрузка грунта в специальной акватории, отведенной для его складаования или вторичной переработки1.

5.3.4.    Вторичная переработка грунта в акватории землесосными снарядами для подачи на специально отведенные карты намыва^.

5.3.5.    Гидравлическая классификация грунта непосредственно на месте производства работ (для сокращения транспортных расходов и затрат на вторичную переработку грунта) с выделением песчаных фракций и отгрузкой их для производственного ис -пользования. Максимально обезвоженные илистые фракции передо -зягся шаландами и подаются штос осами на карту намыва^.

^ Акватория для схсладировашш или вторичной переработки грунта не должна иметь течений, приводящих к. выносу загрязнений за пределы акватории.

р

Возвратные вода с карты намыва должны отводиться в акваторию для вторичной переработки грунта.

я

В связи с имеющимся опытом успешного использования иловата осадков стачных вод для удобрения сельскохозяйственных уго -дий под злаковые культуры следует рассмотреть вопрос о воз -кожности применения, шгов.„ отделенных от песчаных фракций, в сель ско хо аяист в е ином, произ в о детве *

И?

АННОТАЦИЯ

Рекомендации разработаны в соответствии с постановлением ГКНГ СМ СССР й 76/61 от 25.03,81 г, и приказом Минводхооа РСФСР JS 95 от 18*02.83 г. заведующим отраслевой научно-исследовательской лабораторией охраны водной среды Минводхоза РСФСР при ШСИ им.В.В.Куйбышева канд.техн.наук Боровковым В.С. Научный руководитель - профессор, докт.техн.наук Мишуез А.В* Рекомендации составлены на основе комплекса лабораторных, натурных и расчетно-теоретических исследований и материалов, полученных в УиалНЮГВХ при содействии координатора НИР зав.лаб., канд. техн.наук Богатырева В.Д.

В полевых и натурных исследованиях, в обработке опытных данных принимали участие ст. научи, сотр. Спиридонов В,Н., мл. научн.сотр. Полякова Э,Н., Жилкин А.П., КолгинаГ.К., ст.инж. Халабаева Т.Н , аспиранты Савельев А.Е., Фетисов Ю.М., Красно-ставска Д., Юрчук М.

В рекомендациях учтены мероприятия по регулированию русловых процессов, приведенные в нормативных документах Минреч -флота РСФСР.

При разработке рекомендаций использован опыт и результаты исследований институтов Гидропроект им. С,Я.Жука, Гидрореч -транс, МосводоканалНИИпроекг. Ряд предложений основан на ана -лизе проектных решений, выполненных в Мосинжпроекте и институте Генерального плана г.Москвы.

Рекомендации рассмотрены и утверждены научно-техническим советом Минводхоза РСФСР (протокол # 73 от 6.07.84 г.).

© Уральский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов, 1986

•5-4- 'Т ехпологиче скую схему с зените черпат ель ними снарядами целесообразно использовать дяя очистки русла з пределах горо -доз л населенных пунктов, выемку проектируют так, чтобы не повредить инженерные коммуникации, находящиеся в русле реки,

5-5, 7 е отологическая схема с землесосными снарядами может быть применена для очистки загрязненных участков рек нике городов и населенных пунктов при наличии площадей под карты намыва грунта,, удаляемого из русла,

5-6- При использовании землесосных снарядов в технологическую схему очистки русла включаются следующие операции,

5-6-1, Разработка грунта о подачей по пульповоду на гид -роклааепфвкнг op,

5-6,2. Разделение песчаных и илистых фракций на гядрокдас-.сяфлк агоре,

5-6-3. Отгрузка песчаных франций для использования в производственных целях.

5-6,4, Перекачка илистых фракций на карты намыва или сельскохозяйственные угодья:

5,5-5- Мероприятия по необходимому снижению мутности возврат янх вод,

5.7. Технолсалическая схема очистки с применением струйных устройств предусматривает взмучивание загрязненных донных отложений струяш в период паводка или специального попуска (при наличии регулирующих сооружений). Илистые фракции из взмученных отложений транспортируются речным потоком, вдаосятся за преде-лы сильноеагряэнзнmix участков, распределяются -тонким слоем на затеи ленных участках пойл и в русле реки, активно перзрабаты -веются и счищаются в -этих зонах под действием природных физических и органических факторов- Крупные фракции осаждаются на дно вблизи места взмучивания и экранируют русло чистым песком, 5-7-Т, Б качестве взмучивающих устройств могут сыть использованы предусмотренные проектом зйногоструйшае плавучие установки. параметры и режим работы которых определяются с учетом следующих рекомендаций.

5,7Л-I. Многострунная плавучая взт/узивающая установка щюектируется на основе плавсредств, оборудованных насосами, и представляет собой т]тубчатый коллектор с щшщ дричеекимп насадками, лрисоедипвтаяа к насосной установке и закрепленный на плавсредстве таким образов, чтобы оси насадков были перпендикулярны поверхности воды и находились от нее на расстоянии

£0

ВВЕДЕНИЕ

ПРИЧИНЫ ШЮГРЕССИРУЩЕГХ) ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ЗАИЛЕНИЯ РЕЧНЫХ РУСЕЛ

Возрастающее хозяйственное использование рек и водосбор -ных площадей, изъятие значительной части стока, отведение в реки загрязненных сточных вод приводят к прогрессирующему загрязнению и заилению речных русел*

В естественном состоянии речное русло представляет собой результат длительного взаимодействия твердого и жидкого стока, поступающего в водоток с водосборной площади.

Объем водного (жидкого) стока с водосборной площади и его распределение во времени определяются характером питания водотока (грунтовое, снеговое, дождевое).

Твердый сток в виде взвешенных наносов является следствием процесса эрозии грунтов на водосборной площади.

Объем жидкого стока, распределение его во времени в условиях сформировавшегося русла определяют транспортирующую- спо -собность речного потока, т.е. наибольшее количество взвеси,которое может перемещаться потоком без осаждения в речном русле.

Искусственное нарушение соответствия между транспортирующей способностью водотока и количеством, взвесей, поступающих с водосборной площади, является одной из основных причин зазьяе -ния речных русел.

Транспортирующая способность речного потока определяется скоростью течения. Вследствие аккумуляции стока в пап о док и отбора стока в межень для хозяйственного использования, скорости течения и соответственно транспортирующая способность уменьшаются* Так, сокращение расхода в реке на 25% приводит к снижению транспортирующей способности потока в два раза.

Скорости течения в реке зависят не только от величины расхода, но и от режима уровней. При использовании водотока для судоходства, при создании водозаборов к других перегораживающих гидротехнических сооружений бытовой режим уровней нарушается в сторону искусственного увеличения глубин, а скорости и транспортирующая способность падают. Это приводит к заилению водотока на значительных по протяженности участках выше пере -гораяивающих сооружений.

Изменение гидравлических характеристик водотока при воз-

3

действия на его сток и режим уровней уменьшает также* размывающую способность речного потока, В результате скопившиеся руо-ловые отложения не могут размываться речным потоком и процесс аккумуляции отложений в речном русле становится прогрессирую -щим.

Заиление русла может быть вызвано й увеличенным доступ -лением продуктов эрозии с водосборной площади, которое, как правило, связано с распашкой значительных площадей, вырубкой лесов и лесонасаждений, нарушением водоохранных зон, отсутст -вием рациональной агротехники и др. Данный процесс даже при неизменном режиме стока приводит к толу, что транспортирующая способность речного потока оказывается недостаточной дяя переноса взвесей, поступающих в поток. Излишки взвеси осаждаются в речном русле, вызывая его заиление.

Значительное количество взвешенных веществ может поступать в водоток с неочищенными сточными водами, а также с поверхно -стным стоком1 0 городских и селитебных территорий, промплощадок животноводческих комплексов и т.п. Сбросы неочищенных сточных вод являются долговременными и поэтому опасными источниками заиления и загрязнения речного русла. Мельчайшие частицы взвеси, попадающие в водоток из источников загрязнения, медленно осаждаются в русле* создавая загрязненные зоны "шлейфа” на участках значительной протяженности.

Поступление взвесей, содержащих органику, нефтепродукты и другие примеси антропогенного и техногенного происхождения, в речной поток, перемешивание их с грунтами русла, длительный процесс консолидации увеличивают связность донных грунтов и устойчивость их к размыву* В этом случае даже при ненарушенном режиме стока речной поток не в состоянии размыть загрязненные донные отложения и обеспечить периодическую самопромывку русла. Все это приводит к необратимому занесению, заилению и обмеле -ниео речного русла на участках значит еной протяженности. Поэтому осуществление -мероприятий по очистке и поддержанию русла в нез-айяенном состоянии - необходимое условие его нормального Функционирования и сохранения в должном санитарном состоянии.

I. ОБЩЕ 1ШОШШ

IЛ. Рекомендации предназначены для использования при проектировании очистки русел рек от загрязненных донных отдо -жений в целях обеспечения нормативных показателей качества речной воды и санитарного состояния водотока и предотвращения вторичного загрязнения.

1.2.    Очистка русел рек от загрязненных донных отложении входит в систеку мероприятий по охране водных источников в населенных пунктах, городах, градопромышлеиных районах, агропромышленных комплексах и за их пределами - в зонах отрицательного влияния на санитарное состояние водотока.

1.3.    Очистка русел должна быть увязана и на стадии проектирования и на стадии производства работ с проектированием и осуществлением необходимого комплекса водоохранных мероприятий, полностью исключающих или значительно снижающих загрязнение речной воды и очищенных участков русла.

1.4.    Необходимость в очистке русел следует устанавливать при помощи объективных критериев и технико-экономических расчетов, учитывая требования санитарного и социального характера.

1.5.    Проектирование очистки русла должно базировал1 ьсл на данных натурных изысканий по выявлению мест скопления загряз -ненных грунтов с учетом гидрологических и гидрохимических характеристик водотока и его притоков.

1.6.    Принципиальные основы проекта очистки русла должны устанавливаться из условий достижения максимального улучшения гидравлических характеристик водотока, хода руслового процесса и сохранения полученных положительных эффектов в течение дли -тельного времени,

1.7.    Гидравлические расчеты при проектировании очистки русел следует производить с учетом физических особенностей загрязненных донных отложений, влияющих на процессы резмыва, транспорга и осаждения взвесей, а также на гидравлическое сопротивление речного русла.

1.8.    Технологическая схема выполнения работ по очистке русла выбирается на основе технико-экономических расчетов, реальных производственных возможностей и требований к охране во-догока от загрязнения.

1.9.    Проект очистки русла должен включать проектные решения и эксплуатационные мероприятия, поедотвращающие повторное

$

заиление и занесение наносили очищенных участков»

1Л0. В связи с большим объемом и высокой стоимостью работ необходимо предусматривать проверку разрабатываемых проектных решений гидравлическим моделированием.

2. КРИТЕРИИ НЕОБХОДИМОСТИ ОЧИСТКИ РУОПА ОТ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

2.1.    При решении вопроса о необходимости очистки русла от загрязненных отложений следует учитывать социальную значимость этого мероприятия, особенно в тех случаях, когда загрязненный участок русла находится в пределах городской территории.

2.2.    Необходимость счистки рус от загрязййгх донных отложений должна бьггь обоснована расчетами показателей качества воды на загрязненном участке русла с учетом вторичного загрязнения. Предельно допустимые значения показателей качества речной воды и расчетные створы следует устанавливать в соответствии с "Правилами охраны поверхностных вод от загряз не -ния сточными водами" [i] , Если водоток протекает по городской территории, то качество воды с учетом загрязняющей роли огло -жений рассчитывают для низовой границы городской территории. Для зон городских рекреаций, а также для водопользователей, расположенных ниже города (на расстояниях до 30 юл), вторичное загрязнение воды определяется на основе натурных изысканий загрязненности речного дна.

2.3.    При решении вопроса о необходимости очистки русла загрязненность речной воды для незарегулированных водотоков устанавливается применительно к наименьшему среднемесячному расходу воды года 95^-ной обеспеченности, для зарегулированных водотоков - применительно к гарантированному санитарному попуску [i] .

2.4.    Повышение концентрации каждого вида примеси в речной

воде С(вторичное загрязнение воды) вследствие контакта ее с загрязненными донными отложениями, содержащими растворимые примеси данного вида с концентрацией Cri , рассчитыва -ется по формуле     ,

(2.1)

где Н - средняя глубина речного потока, см;

6

-    коэффициент молекулярной диффузии примесей в донных грунтах (может приниматься равным 0,4

m

см?/сут);

-    время контакта воды с загряз не иными донными грунтами, определяется протяженностью загряз -яенного участка русла L9 и средней скоро -стью речного потока U .

(2.2)


-> 1.


nAXt

2.6. Для тех случаев, когда суммарный эффект фоновой загрязненности речной воды и ее вторичного загрязнения приводит к превышению ЦДК,

_ Ct


(2.3)


пдк£


2.5* Очистка русла водотока малой или средней водности необходима, если при обеспечении предельно допустимой концентрации (ЦДК) на выпусках, сбросных и сточных вод (включая поверхностные стоки) сумма отношений концентраций каждого из загрязняющих веществ с одинаковым лш/итнрущим показателем вредности и соответствующим ДЩ< превышает единицу,

где С£ * С+ Се£ * С^1 ;

C<pi ~ фоновая концентрация рассматриваемой примеси;

^ci - концентрация данной примеси в речной воде вследствие сброса сточных вод;

CfL - концентрация рассматриваемой примеси в речной воде вследствие вторичного загрязнения;

- концентрация веществ с одинаковым лимитирующим показателем вредности.

Необходимость очистки русла определяется технико-экономическим расчетом в сравнении с альтернатявными вариантами уменшения объемов сбросных вод и повышением степени их очистки.

^ Водотоками малой и средней водности считаются водотоки протяженностью до 200 и 500 км соответственно.

7

2,7. Для крупных водотоков не ой ходимость очистки прибрежных частей русла устанавливается на основе положений,приведенных в п.2.3* ^ 2.6, с учетом средней' глубины, скорости течения и толщины загрязненного слоя отложений* Показатели качества речной вода принимаются для гидрологических условий, близких к тем, которые изложены в п.2.3.

Примеры расчета необходимости очистки русел при различных источниках поступления примеси приведены в приложениях I и 2*

3. ИСХОДНЫЕ ДАНГ-ИВ И ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОЧИСТКИ Р/СЛА

3.1* Проектирование очистки русла (определение участков очистки, разбивка створов) следует производить с использованием картографического материала в масштабе не менее 1:5000. При отсутствии картографического материала нужно сделать плановую топографическую съемку русла указанного масштаба.

3*2. Для зарегулированного водотока необходимы данные по рехулирующкм сооружениям и диспетчерские графики регулирования,

3.3* Для выполнения гидравлических расчетов требуется промер глубин в створах с шагом не менее О,IB (В - ширина русла в данном створе). Измерительные створы следует размещать на прямолинейных участках русла на расстояниях не более ЗВ; на излучинах русла разбивают не менее трех измерительных створов. Мерные створы должны быть закреплены на местности в течение всего соока производства работ1 по очистке русла. Их следует разбивать также нике города (либо иного мощного источника загрязнений) на участках водотока протяженностью ЮОВ (но не менее 5 км) для удаления отложений из зоны загрязненного "шлейфа”.

3.4. Толщина слоя загрязненных отложении и площади их раоп рост ранения определяются колонковым бурением не менее трех скважин в мерном створе. Ближайшие к берегам скважины следует располагать на расстояниях не более ОД В от берега. Бурение необходимо производить на глубину, превосходящую толщину слоя загрязненных грунтов, но не менее чем на 2 м.

На предварительных стадиях проектирования площади залегания загрязненных отложений могут приближенно определяться по следующей методике,

3.4.1* При известных глубинах по вертикалям в каждом

8

мерном створе на прямолинейном участке русла и данном уклоне водотока вычисляется значение местной динамической скорости (для каждой вертикали) в условиях паводка 20^-иой обеспечепно-сти


V


ГМ


(3.1)


где kM - глубина на данной вертикали;

£    - средний уклон речного русла на рассматриваемом

участке *

о,4,2. Определяется значение средних скоростей на каждой вертикали

\fF f /—

= Ш? v '    ^32^

где коэффициент гидравлического сопротивления Л рассчитывается по известным формулам гидравлики J2J либо устаиазли-вается по данным ближайшего пирометрического поста на основе

Qp и средней глубиной речного


кривых связи между расходом потока Н по формуле


Л * 8с


а)£ H'l


(3.3)


Qi


гр - расчетный расход веды в реке, ьг/с;

& ~ площадь живого сечения речного потока при данном расходе, м2;

R - сд/Х~ гидравлический радиус;

X - смоченный периметр поперечного сечения.

3.4,3. Вычисляется значение критической скорости потока Икр , сшз е ч ающей уеловию пре де л ь ной устойчив ост и грунт а к размыву при известных средних физико-мепанических характерно-тиках донного грунта на рассматриваемом участке (средняя крупность частиц грунта dГр для несвязного грунта либо величина сцепления Cg для связного грунта):


где


для крупнозернистого грунта (с/Гр > 0,5 мм)



(3.4)


где    -    гидравлическая


см/с (при d


гр


крупность частиц донного грунта - Е см);


9