Дипломная работа: Проектирование водоохранных зон поверхностных водных объектов - источников водоснабжения

Водоохранная зона включает территорию, прилегающую к водному объекту, на которой устанавливают специальный режим для предотвращения загрязнения, засорения и истощения вод, и представляет собой систему лесных полос в сочетании с простейшими гидротехническими устройствами и сооружениями. Лесные мелиорации представляют собой защитные полосы в пределах верхней и средней частей речных бассейнов, создание которых уменьшает поверхностный сток и ослабляет процессы водной эрозии. Число и вид лесных полос определяются климатическими, топографическими, гидрологическими и гидрогеологическими условиями. Лесные мелиорации полевых прудов создают в балках, лощинах, суходолах. В прудах, заполняющихся водами поверхностного стока и подверженных быстрому заилению от поступающих наносов, по периметру устраивают лесную полосу шириной 20...80 м. Ниже делают залуженную полосу шириной 15...20 м для аккумуляции мелких фракций наносов и древесного опада (листва, ветви). В верящие пруда за лесной полосой создают илоуловитель из густопосаженной кустарниковой ивы и поперечных плетней. Подобная лесомелиорация позволяет перевести поверхностный сток в подземный, способствует более равномерному питанию водотока грунтовыми водами в течение года, защищает зеркало водоема от ветров и солнечной радиации, снижает испарение до 50 % и исключает загрязнение воды. Лесомелиорацию рек и речных долин осуществляют для истоков, мелких, средних и крупных рек [2].

Лесомелиорация истоков и потоковых частей рек длиной до 10 км защищает их от сильного испарения и заиления, способствует пополнению воды за счет увеличения стока осадков и инфильтрации поверхностного стока. Для этого необходимо сплошное облесение истока на расстояние 200 м вверх, 50 м вниз и 40...45 м – в боковые стороны. Вдоль рек устраивают прирусловые полосы шириной 15 м, состоящие из бровки и кустарниковых прутовидных ив, затем 2-4-рядной ленты древесных пород и кустарников. На прилегающих поймах предусматривают ветроломные полосы продуваемой структуры в 2...3 ряда, располагаемые поперек поймы через 100...400 м.

Водохранилища на реках подвержены заилению в результате эрозии грунта с берегов, как самого водоема, так и притоков, а также действию ветров, усиливающих испарение. Лесомелиорация здесь должна быть направлена на уменьшение эрозионных процессов путем создания кольматирующих лесных полос шириной 100 м через 300 м на затопляемых поймах и лесных полос по берегам русл и долин. Между полосами культивируются луга с хорошо развитым травостоем [22].

Прибрежные лесонасаждения ослабляют скорость ветра в зоне более 1 км и таким образом снижают высоту и ударную силу волн, уменьшают на 10...30 % испарение, улучшают микроклимат и санитарно-гигиенические условия для населения [25].

1.1.3 Зоны санитарной охраны водопользования

Зоны санитарной охраны водопользования включают: зону охраны источника водоснабжения в месте водозабора, зону и санитарно-защитную полосу водопроводных очистных сооружений и санитарно-защитную полосу водоводов [14].

Санитарно-защитные зоны представляют собой полосу (зону)между промышленными предприятиями и другими источниками физических, химических, биологических воздействий на природную среду и селитебными территориями.

Здесь запрещается проживание людей, размещение детских, лечебно-оздоровительных учреждений, парков и спортивных комплексов. Концентрация вредных выбросов на внешней границе зоны не должна превышать ПДК для атмосферного воздуха населенных мест. Понятия "санитарная защита" и "санитарно-гигиенические нормы" в последнее время все чаще называют "экологическими".

Санитарная защита – меры по сохранению санитарно-гигиенического благополучия на данной территории. Они включают санитарную охрану, контроль за соблюдением санитарно-гигиенических норм, охрану почв, вод, воздуха, организацию зон санитарной охраны.

Санитарно-гигиенические нормы – показатели качества окружающей среды, соблюдение которых обеспечивает благоприятные для жизни человека условия существования.

Ширина санитарно-защитной зоны зависит от класса опасности выбрасываемых веществ и может достигать 1000, 500, 300, 100 и 50 м. При наложении ареалов воздействия нескольких предприятий размер ее увеличивается в три раза. Для экологически опасных производств иногда она может достигать 5 км. Как показали исследования, радиус воздействия металлургических центров на ландшафты различных природных зон достигает 25 – 30 км, что создает неблагоприятные условия проживания здесь населения. Поэтому при создании крупных металлургических центров, особенно цветной металлургии, помимо санитарно-защитной зоны необходимо проектировать зону санитарного разрыва в радиусе 25 – 30 км [3].

Зона санитарной охраны для источника водоснабжения устанавливается в три пояса, для водозаборных сооружений и очистных сооружений она состоит из первого пояса, для водоводов − из второго пояса. Зону санитарной охраны водного источника предусматривают из трех поясов: первого −строгого режима, второго и третьего −режима ограничения.

Зона санитарной охраны водопользования служит для предотвращения превышения установленных нормативных показателей микробного и химического загрязнений воды в пределах района фактического и перспективного водопользования [10].

Мероприятия по предотвращению загрязнения прибрежных районов должны проводиться с учетом необходимости выполнения требований международных договоров РФ по охране от загрязнения вод морей. Буровые, геологоразведочные и другие работы, оказывающие вредное влияние на живые ресурсы моря, могут осуществляться в пределах береговых охраняемых полос, во внутренних морских и территориальных водах РФ и на континентальном шельфе РФ только при наличии специального разрешения, выдаваемого в установленном порядке. Береговой охраняемой полосой при этом считается двухкилометровая прибрежная полоса суши, отсчитываемая от линии максимального уровня моря, наблюдавшегося в данном месте [16].

1.2 Берегозащита водных объектов

Мировой опыт морской берегозащиты показывает, что ее эффективность во многом определяется соблюдением следующих концептуальных принципов:

1) Активность берегозащиты.

Берегозащитные сооружения в условиях стадиальноретмического развития побережья на ряду со снижением волнового воздействия на береговой склон и пляжевую полосу, должны регулировать перемещение наносов в прибрежной зоне моря, перераспределяя вдоль береговой и перечный транспорт с целью сохранения и восстановления пляжевой полосы как основного элемента защиты берега.

2) Многофункциональность берегозащиты.

Конструкции применяемых сооружений должны совмещать основные функции берегозащиты с возможностью их использования в рекреационных, транспортных, биотехнологических и др. целях с обязательным выделением пляжевой полосы общего пользования.

3) Экологическая чистота берегозащиты.

Берегозащитные мероприятия должны сохранять и улучшать экологическую обстановку в прибрежной зоне моря и прилегающем к ней участки суши.

4) Соответствие берегозащитных сооружений береговым ландшафтам и архитектурной эстетики.

Берегозащитные сооружения должны органически вписываться в береговые ландшафты, а их архитектурное оформление должно способствовать эстетическому восприятию. Достигаются подобный эффект созданием новых конструкций строительных материалов и покрытий.

5) Локальность берегозащиты.

Берегозащитные мероприятия должны реализовываться в границах литодинамических систем однако, учитывая различную социально-экономическую значимость и степень освоения участков побережья в пределах одной литодиномической системы, размера возможного материального ущерба и отрицательно экологических последствий от разрушения берегов и расположенных в их пределах промышленно-транспортных объектах и населенных пунктах, а также сообразуясь с финансово-техническими возможностями строительных организаций, берегозащитные мероприятия могут носить локальный избирательный характер [1].

1.2.1 Берегозащитные мероприятия

Берегозащитные мероприятия должны проектироваться, как правило, для каждой литодинамической системы в целом. В проекте берегозащитных мероприятий выбор метода защиты должен быть обоснован волновой обстановкой в средних и экстремальных условиях, результатами исследования бюджета наносов, с учетом экономики и влияния мероприятий на окружающую среду. Берегозащитные мероприятия должны обеспечивать минимальные нарушения в настоящем времени и будущем природных факторов в физическом и экологическом аспектах и эстетики литодинамической системы. При выборе типа, размеров и расположения берегозащитных сооружений в литодинамической системе должно учитываться не только достижение поставленной цели на защищаемом участке побережья, но также влияние проектируемых берегозащитных сооружений и мероприятий на примыкающие к нему участки побережья.

При проектировании берегозащитных мероприятий следует иметь в виду, что индивидуальная защита коротких отрезков размываемых берегов внутри большой зоны размываемого побережья весьма сложна, дорогостоящая и малоэффективна, так как прилагающие незащищенные берега продолжают отступать. Частичные берегозащитные мероприятия могут даже ускорить размыв прилегающих берегов [8].