Проект инженерно-экологических исследований

Курсовой проект

по региональной инженерной геологии

на тему: «Проект инженерно-экологических исследований для оценки экологической ситуации района Раменское (Хрипанское поле)»

Целью данного курсового проекта является оценка экологической ситуации территории района Раменское (Хрипанское поле). Необходимо предложить комплекс методов для оценки современного экологического состояния территории и прогноза возможных изменений окружающей природной среды под влиянием антропогенной нагрузки с целью предотвращения, минимизации или ликвидации вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий и сохранения оптимальных условий жизни населения.

Курсовой проект состоит из общей и проектной части. В общей части будут рассматриваться природные условия территории, в специальной части будет производится определение и проектирование необходимых инженерно-экологических изысканий для оценки экологического состояния территории. Общий объем курсового проекта – 28 страниц. Также к ней прилагаются графические приложения: геологическая карта юго-восточной части Московской области М 1:50000 – приложение 1, схема расположения сооружений на территории нефтебазы – приложение 2, геологические разрезы – приложение 3, схема проектируемых инженерно-экологических изысканий – приложение 4, сводная таблица объемов работ – приложение 5.

Курсовой проект написан с использованием СНиП 11-102-97 "Инженерно-экологические изыскания для строительства".

I . Общая часть

1. Характеристика подсистемы "Сооружение"

На исследуемой территории располагается нефтебаза по хранению светлых и темных нефтепродуктов, керосина, этилового и не этилового бензина, дизельного и других видов масел, дизельного топлива. Схема размещения сооружений на территории нефтебазы приведена на рисунке 1 (приложение 2).

По значимости, проводимые на нефтебазе операции, делятся на основные и вспомогательные.

К основным операциям относятся:

· прием нефтепродуктов, доставляемых на нефтебазу в железнодорожных вагонах, нефтеналивных судах, по магистральным нефтепроводам, автомобильным и воздушным транспортом и в мелкой таре (контейнерах, бочках);

· хранение нефтепродуктов в резервуарах и в тарных хранилищах;

· отгрузка больших партий нефтепродуктов и нефти по железной дороге, водным и трубопроводным транспортом;

· реализация малых количеств нефтепродуктов через автозаправочные станции, разливочные и тарные склады;

· затаривание нефтепродуктов в мелкую тару;

· регенерация масел;

· компаундирование (от англ. Compound – составной, смешанный, смешение) нефтепродуктов.

К вспомогательным операциям относятся:

· очистка и обезвоживание нефтепродуктов;

· изготовление и ремонт нефтяной тары;

· производство некоторых видов консистентных смазок и охлаждающих жидкостей;

· ремонт технологического оборудования, зданий и сооружений;

· эксплуатация энергетических установок и транспортных средств.

Объемы основных и вспомогательных операций зависят от категории нефтебазы и программы их производственной деятельности.

В целях организации четкого и бесперебойного проведения всех операций, а также из противопожарных соображений все объекты нефтебаз распределены по семи зонам.

Как видно технологический процесс на нефтебазах очень сложен и требует ответственного и тщательного подхода к его выполнению, чтобы предотвратить возникновение аварий, приводящих к серьезным экологическим последствиям. Самыми загрязняющими местами с точки зрения возникновения утечек и разлива нефтепродуктов являются краны, АСН для налива автоцистерн, насосная для темных нефтепродуктов и цистерны с различного вида топливом и маслами. Повышенные концентрации вредных паров сосредоточены преимущественно вокруг цистерн. Данные пары могут распространяться на 500 метров по направлению ветра от цистерн.

2. Характеристика подсистемы сферы взаимодействия

2.1 Орография

Исследуемая площадка находится в пределах 2-ой надпойменной террасы р. Москва. Поверхность площадки с общим уклоном в юго-западном направлении. Абсолютные отметки изменяются от 132,00 до 131,81 м.

Площадка находится на левобережье реки Москвы, расчлененной поперечными долинами рек второго порядка – левыми притоками Москвы-реки (Любуча и Быковка). Абсолютные высоты поверхности в пределах территории поднимаются от 105-110 м у русла реки Москвы до 140-160 м на водоразделах. Ширина русловой части реки Москвы изменяется от 130 до 250 м, глубина в фарватере до 5-7 м. На всем протяжении река имеет косы, отмели, острова. Уклон потока в среднем составляет 0,02 м/км, скорость течения 0,2 м/с. Среднегодовые расходы реки колеблются в больших пределах в зависимости от сезона. Меженный уровень реки 105,1 м. Максимальные повышения уровня достигают 7,44 м. Средний уровень реки 107-108 м.

В питании реки основную роль играют талые воды - 61%, летние ливневые воды - 12%, подземный сток - 27%. Река замерзает в середине ноября - конце декабря; подо льдом находится в среднем 145 дней. Толщина льда достигает 0,7 м в феврале.

Врезы рек второго порядка на левом берегу р. Москвы не превышают 7-10 м, на правом – достигают 10-20 м.

2.2 Климат

По климатическим условиям изучаемый район является типичным для средней полосы Европейской части России, с относительно холодной зимой и умеренно-теплым летом.

Многолетняя средняя годовая температура воздуха положительная и равна 4,1°. В годовом цикле месячные температуры воздуха изменяются от минус 10,2° (январь) до 18,1° (июль).

Самым теплым месяцем является июль с многолетней средней температурой воздуха 18,1°. Абсолютный максимум температур наблюдается в июле - августе и достигает 37,0-38,0.

Самым холодным месяцем является январь с абсолютным минимумом минус 42,0°

Продолжительность безморозного периода в среднем равна 141 дню, наименьшая 98 дням, а наибольшая 182 дням.

Устойчивый мороз наступает 24 ноября (средняя дата), а прекращение 10 марта.

Продолжительность устойчивого мороза равна 108 дням.

Многолетняя сумма осадков по данной территории составляет 572 мм (таблица 1). Большая часть осадков выпадает в теплое время года с апреля по октябрь и равно 408 мм.

Многолетние месячные суммы осадков за теплый период года колеблются в пределах от 30 до 79 мм.

Месячный максимум осадков, равный 84 мм, приходится на июль месяц, а минимум 42 мм - на апрель.

Таблица 1

Месяц	I	II	III	V	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	II	I-III	V-X	Год
Осадки, мм	47	47	47	42	56	1	84	78	64	8	55	5	251	453	704

Средняя высота снежного покрова равна 39 см, наибольшая 64 см и наименьшая 17 см.

Дата появления снежного покрова в среднем 3 ноября, самая ранняя – 1 октября, самая поздняя – 2 декабря.

Дата образования устойчивого снежного покрова 26 ноября (средняя дата), самая ранняя - 31 октября, а самая поздняя - 9 января.

Разрушение устойчивого снежного покрова в среднем приходится на 6 апреля, самая ранняя дата - 12 марта, а самая поздняя дата - 25 апреля.

Дата схода снежного покрова 11 апреля (средняя дата), самая ранняя - 23 марта, самая поздняя - 27 апреля.

Наибольшая декадная высота снежного покрова 5% обеспеченности по данной территории равняется 66 см.

Число дней со снежным покровом - 144.

Глубина промерзания пород в среднем составляет 1,4 м.

Преобладающее направление ветра в районе изменяется по сезонам года.

В зимнее время преобладают ветра юго-западного направления с повторяемостью 20%, а в летнее время года северо-западного направления с повторяемостью 22%.

Минимальная скорость ветра наблюдается в летнее время и составляет 2,8 м/с.

Многолетняя скорость ветра составляет 3,6 м/с.

Наибольшие скорости ветра наблюдаются зимой и в начале весны, а наименьшие летом.

Наибольшая скорость ветра повторяемостью 1 раз в 20 лет оценивается равной доле рассматриваемого района 24 м/с.

Наибольшее число дней с туманом 49. Среднее число дней с туманом составляет 31, а с метелью 30.

2.3 Инженерно-геологическое строение. Краткое описание сферы взаимодействия

2.3.1 Геоморфологические условия

В пределах территории района по долине р. Москвы проходит граница двух крупных геоморфологических районов: Мещерской зандровой низменной равнины и Москворецко-Окской полого-волнистой, морено-эрозионной равнины.

Большую центральную часть района занимает долина р. Москвы, в которую вложены более узкие долины ее притоков. Строение долины р. Москвы асимметрично. По ее бортам выделяется три надпойменных террасы и современная пойма. Долины рек второго порядка в нижних и средних течениях также несколько террасированы.

1. Третья надпойменная терраса

Прослеживается по берегам р. Москвы, полосой протяженностью около 30 км и шириной до 4-5 км. Большая часть территории слабо расчленена верховьями мелких рек.

Поверхность III террасы характеризуется абсолютными отметками 135-149 м. Рельеф поверхности ровный, со слабым наклоном к р. Москве.

2. Вторая надпойменная терраса

Прослеживается почти непрерывной полосой по берегам р. Москвы и пахры. Ширина ее изменяется от первых сотен метров до 1,0-1,5 км.

Поверхность террасы в долинах приурочена к абсолютным отметкам от 125-128 м на западе до 120-122 м на юго-востоке. Высота над меженью р. Москвы 15-20 м.

В долинах терраса выстилается относительно мощным чехлом песчаного аллювия, в цокольной его части залегают песчаные и глинисто-песчаные осадки погребенных палеодолин. Поверхность террасы ровная, едва заметно наклонная к рекам.

3. Первая надпойменная терраса

Выделена по берегам p.p. Москвы и Пахры. Поверхность террасы в долине р. Москвы приурочена к абсолютным отметкам 115-122 м.

Первая терраса на значительной площади своего развития цокольная. Высота цоколя до 1-3 м. В цоколе вскрываются пески и глины межледниковых свит. На других участках (северо-западная часть) первая терраса аккумулятивная на всю высоту.

4. Современная пойма

В долине р. Москвы пойменная терраса имеет ширину до 3-6 км. Местами ширина ее не превышает 0,5 км.

Современные пойменные террасы прослеживаются почти до верховьев всех рек района, а также по многим наиболее крупным оврагам-притокам этих рек.

В долинах р. Москвы, вниз по ее течению, абсолютные отметки поверхности поймы 115-108 м. Высота поймы над меженью р. Москвы 3-5 м.

На реках второго порядка высота пойменных террас над уровнем воды в руслах не превышает обычно 0,5-1,5 м.

В рельефе пойменной террасы р. Москвы почти повсеместно различаются два уступа высотой 1,5-2,0 м и 3-5 м над урезом воды. Поверхности поймы ровные, почти горизонтальные, часто заболоченные.

К нижней части поймы приурочены скопления старичных озер, заполненных водой. Глубина их до 2-3 м. Старицы имеют обычно подковообразную форму, вытянутую в сторону от реки.

2.3.2 Стратиграфия и литология

Описание разреза производится на глубину сферы взаимодействия. В нашем случае сфера взаимодействия определяется глубиной возможного проникновения вредных компонентов, т.е. глубиной залегания регионального водоупора и составляет максимум 8,8 метров. В геологическом строении исследуемого района на рассматриваемую глубину принимают участие породы четвертичной системы (сверху-вниз):

Современные отложения почвенного слоя ()– почвенно-растительный слой представлен супесчано-суглинистым грунтом, гумусированным, с корнями травы, реже заторфованным. Мощность 0,1-0,6 м.

Верхнечетвертичные аллювиальные отложения второй надпойменной террасы р. Москва () – представлены суглинками коричневато-серыми, светло-серыми, голубовато-серыми, зеленовато-серыми мягкопластичными и тугопластичными, опесчаненными, с прослойками песка, с редкими включениями гравия, легкими и песками кварцево-полевошпатовыми разной крупности, от пылеватых до крупных, серо-коричневыми, желто-бурыми, светло-коричневыми, средней степени водонасыщения, ниже уровня грунтовых вод водонасыщенными, неоднородными, подстилаются верхнеюрскими отложениями. Мощность отложений колеблется от 0,7 м до 8,8 м.

Верхнеюрские морские отложения () – залегают непосредственно под аллювиальными отложениями. Представлены глинами черными мягкопластичными с прослоями и гнездами песка мелкого водонасыщенного в верхней части толщи, ниже тугопластичными, местами с редкими обломками белемнитов и стяжениями фосфоритов, тяжелыми; суглинками темно-зелеными, серовато-зелеными мягкопластичными легкими и полутвердыми тяжелыми, слюдистыми, с прослоями алеврита, опесчаненными и песками пылеватыми серо-коричневыми, алевритоподобными, водонасыщенными, однородными и мелкими серо-черными, водонасыщенными, плотными. Вскрытая мощность отложений составляет от 1,0 до 7,0 м.

2.3.3 Гидрогеологические условия

Гидрогеологические условия территории формировались под воздействием ряда факторов, среди которых наиболее важными являются состав и взаимоотношение отложений, климат, гидрография и рельеф территории.

Гидрогеологические условия площадки характеризуются наличием грунтового водоносного горизонта в верхнечетвертичных аллювиальных отложениях. Грунтовые воды (13-22 июня 2007 года) встречены на глубинах от 1,0 до 3,0 м, на отметках 127,23-131,42 м. Воды напорно-безнапорные. Напор составляет от 0,1 до 0,7 м.

Водовмещающими породами являются пески пылеватые, мелкие, средней крупности и крупные, а также прослои песка в суглинках мягко- и тугопластичных.

Нижним водоупором являются юрские глины. С поверхности водоносный горизонт местами перекрыт слоями аллювиальных суглинков незначительной мощности. Питание происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и талых вод.

По химическому составу грунтовые воды сульфатно-гидрокарбонатные натриево-кальциевые. Воды пресные с минерализацией 0,20 – 0,60 г/л. Общая жесткость 1,4-6,5 мг-экв/л.

По результатам химического анализа грунтовые воды неагрессивны по отношению ко всем маркам бетона; неагрессивны по отношению к арматуре железобетонных конструкций при постоянном погружении и слабоагрессивны при периодическом смачивании. Высокоагрессивны по отношению к свинцовым и среднеагрессивны к алюминиевым оболочкам кабелей.

В периоды интенсивного снеготаяния и обильных продолжительных дождей следует ожидать подъем уровня подземных вод на 1,0 м, а так же образование верховодки в аллювиальных суглинках на глубинах близких к поверхности.

Коэффициент фильтрации песков крупных 15 м/сут, средней крупности 8,5 м/сут, мелких 4 м/сут, пылеватых 0,8 м/сут.

2.3.4 Экзогенные геологические процессы

На исследуемой площадке имеют место быть такие экзогенно-геологические процессы как морозное пучение, связанное с сезонным промерзанием грунтов и заболачивание.

Морозное пучение связанно с мягкопластичными и тугопластичными аллювиальными суглинками, имеющимися на исследуемой территории.

Заболачивание наблюдается в понижениях рельефа и связано с неглубоким залеганием уровня грунтовых вод. С этим связано образование торфа, мощностью около 20 см.

2.3.5 Физико-механические свойства пород

На исследуемой площадке, в процессе инженерно-геологических изысканий в июне 2007 года, были получены данные о физико-механических свойствах грунтов. Были проведены лабораторные и полевые исследования свойств грунтов и получены расчетные значения показателей свойств. Средние значения показателей свойств глинистых грунтов сведены в таблицу 2, песчаных грунтов (вместе со сведениями о гранулометрическом составе) в таблицу 3.

3. Оценка экологической ситуации территории ПТС

На исследуемой территории основным загрязнителем окружающей среды является нефтебаза. Также с востока от нефтебазы проходит асфальтированная автодорога к г. Раменское, которая является источником атмосферного загрязнения, основную часть которого составляют выбросы автомобилей, включающие в своем составе окись углерода, кадмий, свинец и его соединения, бензапирен. На площадке местами вырыты ямы, которые заполнены строительным и бытовым мусором.

Поэтому необходимо, прежде всего, изучить состояние верхней части литосферы (подземных вод, грунтов), состояние почв и состав атмосферного воздуха, а так же выявить возможные источники загрязнения окружающей природной среды и, по возможности, ликвидировать их, или свести их влияние к минимуму.

4. Оценка естественной защищенности территории от проникновения загрязнений

Оценка защищенности грунтов и подземных вод дается с учетом четырех показателей:

- глубина залегания водоносного горизонта (мощность зоны аэрации);

- литология пород зоны аэрации;

- мощности слабопроницаемого слоя в разрезе зоны аэрации;

- фильтрационных свойств пород зоны аэрации.

На исследуемой территории глубина залегания водоносного горизонта варьируется от 1 до 3 м, зона аэрации на исследуемой площадке состоит из песчаных и суглинистых грунтов. Песчаные грунты характеризуются хорошими фильтрационными свойствами. Суглинки имеют переменную мощность, изменяющуюся от 0,3-1,5 м и залегают на песчаных грунтах, но на некоторых местах могут отсутствовать.

Учитывая все вышеизложенное по методике В. Гольдберга [1], можно посчитать категорию защищенности территории по сумме баллов.

Ранжируя компоненты природных условий по глубине уровня грунтовых вод (таблица 5 [1]) имеем 1 балл. Для дальнейшего подсчета баллов необходимо определить принадлежность слабопроницаемого слоя, в нашем случае легких суглинков, к той или иной группе. Всего групп три:

Группа "а" – супеси, легкие суглинки;

Группа "б" – суглинки, песчанистые глины;

Группа "в" – глины тяжелые.

В нашем случае суглинки легкие относятся к группе "а".

Используя таблицу 6 учебного пособия "Инженерная геология" [1], узнаем баллы исходя из мощности суглинков. Имеем – 1 балл. Суммируем баллы: 1+1=2. По таблице 7 учебного пособия "Инженерная геология" [1], выясняем, что категория защищенности территории является наименее благоприятной.

5. Задачи инженерно-экологических исследований

На основании имеющейся информации о территории необходимо наметить задачи, которые необходимо решить для объективной оценки экологической ситуации:

· выявление очагов загрязнения окружающей среды;

· изучение гидрогеологических условий горизонта грунтовых вод заключенных в верхнечетвертичных аллювиальных отложениях;

· оценка загрязненности грунтовых вод в верхнечетвертичных аллювиальных отложениях;

· исследование состояния почв и алювиальных грунтов;

· оценка состояния атмосферного воздуха;

· оценка радиационной обстановки;

· оценка газогеохимической обстановки.

II . Проектная часть

Инженерно-экологические изыскания для строительства выполняются для оценки современного состояния и прогноза возможных изменений окружающей природной среды под влиянием антропогенной нагрузки с целью предотвращения, минимизации или ликвидации вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий и сохранения оптимальных условий жизни населения.

Для оценки экологического состояния изучаемой территории проектируются следующие виды инженерно-экологических работ в соответствии с СП 11-102-97:

· сбор, обработка и анализ опубликованных и фондовых материалов и данных о состоянии природной среды;

· маршрутное обследование;

· проходка горных выработок;

· эколого-гидрогеологические исследования;

· опробование почв и грунтов;

· опробование атмосферного воздуха;

· опробование и оценка загрязненности подземных вод;

· радиационная съемка;

· газогеохимической съемка;

· лабораторные исследования;

· камеральные работы;

· прогноз экологической ситуации.

1. Сбор, обработка и анализ опубликованных и фондовых материалов и данных о состоянии природной среды

Сбор имеющихся материалов о природных условиях района для их обобщения и анализа следует произвести в архивах специально уполномоченных государственных органов в области охраны окружающей среды и их территориальных подразделений, центрах по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета, центрах санитарно-эпидемиологического надзора Минздрава России, в фондах изыскательских и проектно-изыскательских организаций Госстроя

29-04-2015, 00:51

Страницы: 1 2

Проект инженерно-экологических исследований

Оглавление

I . Общая часть

Разделы сайта