КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Мониторинг литосферы в зонах интенсивной антропогенной нагрузки, включая мониторинг карстов, оползневых зон и подземных вод
Мониторинг наземных экосистем, находящихся в зоне интенсивного антропогенного воздействия. Лекция 11. Мониторинг реализации долгосрочных программ по оздоровлению бассейнов рек и озер. Вопросы 1 Мониторинг наземных экосистем, находящихся в зоне интенсивного антропогенного воздействия 1.1 Общие требования 1.2 Основные задачи мониторинга наземных экосистем 2 Мониторинг литосферы в зонах интенсивной антропогенной нагрузки, включая мониторинг карстов, оползневых зон и подземных вод 2.1 Общие требования 2.2 Организация геоэкологического мониторинга 2.3 Требования к сети наблюдений
11.1.1. Общие требования Мониторинг наземных экосистем должен базироваться на исследовании миграции химических веществ в различных природных системах. Организация мониторинга наземных экосистем должна исходить из анализа процессов образования ландшафтов, включающего: - Изучение связи между почвами и различными элементами ландшафта; - Происхождение биогеоценозов; - Связь между биогеоценозами и дренирующими и питающими водами как основы миграции вещества. Необходимо провести анализ земной поверхности для выделения водораздельных и талевентных линий; линий максимальных и минимальных уклонов и линий выпуклых и вогнутых перегибов. Поведение химических соединений в ландшафтах и трансформация техногенных веществ определяются физико-химическими особенностями почв, рыхлых отложений и природных вод. Миграция веществ существенно зависит от наличия геохимических барьеров, где резко уменьшается миграция элементов. Именно их изучение и определяет ключевые характеристики наземных экосистем. 11.1.2. Основные задачи мониторинга наземных экосистем
К основным задачам мониторинга наземных экосистем относятся: - Изучение и инвентаризация природно-технических геосистем; - Выбор репрезентативной сети наблюдения и проведение наблюдений за состоянием геосистемы; - Создание ГИС наземной экосистемы; - Прогнозирование и оценка состояния экосистемы; - Доведение информации до потребителя. 11.2.1. Общие требования Антропогенное воздействия на геологическую среду и перемещение грунтов оснований сооружений имеют следующий характер: - гидродинамические воздействия, главным образом связанные с подтоплением территорий, строительным водопонижением и эксплуатацией подземных водозаборов для хозяйственно-питьевого, питьевого и технического водоснабжения; - химические воздействия, связанные с поступлением в геологическую среду, в частности, в подземные воды, загрязненных химическими и радиоактивными веществами вод при аварийных ситуациях, подогретых коррозийно-активных вод, влияющих на состав и свойства грунтов; - тепловые воздействия, связанные с утечками и инфильтрацией нагретых производственных вод в подземную гидросферу в сочетании с тепловыделением от подземных теплокоммуникаций; - электрофизические воздействия, связанные с формированием техногенных и электрических полей, появлением блуждающих токов; - вибрационные воздействия, связанные с динамическими нагрузками от машин и технологического оборудования; - воздействия от статических нагрузок зданий, сооружений, связанные с уплотнением грунтов, захватывающие значительные зоны и приводящие к необратимым изменениям геологической среды. На основании анализа процессов взаимодействия «сооружение - геологическая среда» организация экологического мониторинга геологической среды может включать: - контроль режима движения поверхности земли и деформации сооружений и оснований;
- контроль и оценка режима динамических свойств грунтов; - контроль режима плотности и влажности грунтов; - контроль температурного режима грунтов и грунтовых вод; - контроль режима порового давления; - контроль уровней грунтовых вод и пьезометрических уровней подземных вод; - контроль химического состава подземных и пороговых вод; - контроль содержания загрязняющих веществ в грунтах и грунтовых водах; - контроль режима пучения грунтов; - контроль карстового процесса. 11.2.2. Организация геоэкологического мониторинга Измерения смещения земной поверхности сводятся к наблюдениям за изменением взаимного положения ее отдельных точек во времени. Наблюдения за смешениями земной поверхности подразделяются на: - точечные (наблюдения в одном пункте); - створно-линейные (наблюдения ведутся по отдельным точкам, расположенным по определенной линии): - площадные (наблюдения ведутся по отдельным точкам, связанным между собой на некоторой площади в отдельные фигуры). Основными методами наблюдения горизонтальных смещений являются: - триангуляция; - трилатерация; - геодезические засечки; - полигонометрия - стереофогоргамметрия. Для определения смещений и скоростей движения отдельных геологических систем по глубине устанавливаются специальные реперы. Влажность и плотность являются важнейшими показателями состояния грунтов. Для осуществления режимных наблюдений необходимо принять меры, позволяющие определить показатели плотности и влажности непосредственно в массиве, что обеспечивается методами радиоактивного каротажа: - гамма-каротаж дает распределение влажности грунтов по глубинам; - нейтронный каротаж дает распределение влажности вдоль исследуемой скважины. Существует ряд методов определения влажности грунтов на основе измерения их электрофизических свойств: - по электропроводности (идеальному электрическому сопротивлению); - по величине диэлектрической проводимости; - по измерению электрической емкости и т.д. Для получения термометрической информации используются специальные скважины, к которым предъявляются следующие требования: - скважины должны быть выдержаны достаточное время после бурения или откачки;
- в скважине не должны проводится опытные работы, приводящие к нарушению естественного режима (откачки, желонирования, отбор проб и т.д.); - скважина должна быть безупречной в отношении изоляции водоносных горизонтов в затрубном пространстве. При гидрогеологических исследованиях применяются жидкостные, деформационные сопротивления, термоэлектрические и транзисторные термометры. Наблюдения за режимом суточного хода температуры про- изводятся с использованием датчиков, устанавливаемых в грунт на глубинах: 0.2; 0.4; 0.8; 1.2; 1.6; 2.4; 3.2 м. Ниже, в слое годовых переменных температур, относительное расстояние по глубине между точками замеров равно 2.5 м. Суточные изменения температуры измеряются с интервалом не более 6 часов. К подземным водам относятся: - грунтовые воды; - напорные подземные воды; - верхневодка (естественная и возникающая от подтопления); - воды зоны аэрации. 11.2.3. Требования к сети наблюдений Сеть наблюдательных режимов скважин, постов, ключевых воднобалансовых участков размещается с учетом: - месторасположения источников загрязнения; - направлений реальных путей воздушной и водной (поверхностной и подземной) миграции загрязнителей; - месторасположения объектов потребления воды, геологических, гидрогеологических особенностей зон насыщения и аэрации (литологическое строение, направления и скорости фильтрации подземных вод, расходов поверхностных и подземных вод, напоров, градиентов, наличия литологических окон, расположения областей питания и разгрузки, выходов водоносных горизонтов на поверхность и т.д.); - гидрогеохимических особенностей (миграционная особенность и формы ингредиентов в породах зоны аэрации, паровых растворах, подземных, поверхностных и сточных водах и донных отложениях, наличие геохимических барьеров и т.д.). Наблюдательная сеть должна иметь два уровня: - специальная сеть наблюдения за источниками подтопления в зоне строгого режима; - территориальная сеть режимных наблюдений, состоящая из наблюдательных скважин, гидрометрических постов на реках, водоемах, ключевых водобалансовых участков.
При организации специальной сети наблюдений за источниками подтопления особое внимание следует уделить наблюдениям: - за гидрогеохимической и радиационной обстановкой на территории хранилищ опасных, токсичных и радиоактивных отходов; - на территории объектов, являющихся источниками подтопления и интенсивного химического и радиоактивного загрязнения подземных вод. Специальная сеть должна комплектоваться постами наблюдения за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу и их поступлением на поверхность почв, а также за сбросами сточных вод. Периодичность наблюдений устанавливается гидрогеологических условий с учетом интенсивности уровней и процессов миграции загрязняющих веществ. С максимальной частотой должны опробоваться скважины, оборудованные на трещиноватых породах: - 1 раз в неделю на специальной сети; - 1-2 раза в месяц на территориальной сети. На скважинах, оборудованных на песчаных толщах, наблюдения проводятся еженедельно. При появлении в пробах загрязняющих веществ частота наблюдений должна быть увеличена. Также частота наблюдений увеличивается при проведении активных работ по водопонижению, строительству и т.д. На ключевых водобалансовых участках размещаются следующие объекты: - куст наблюдательных скважин, предназначенный для изучения гидрогеологического, гидрогеохимического и радиационного режимов подземных напорных и безнапорных вод, а также для экспериментального определения гидрофизических и других параметров водоносных толщу - куст шурфов и скважин различной глубины для экспериментальными методами фильтрационных свойств почв и аэрации; - шурфы-шахты для наблюдения динамикой влажности и инфильтрации в почвах и породах зоны аэрации; - система лизиметров-монолитов для экспериментальных исследований гидрохимического режима почв, пород зон аэрации, грунтовых вод. Для режимных наблюдений за криогенным пучением оборудуются специальные пучиномерные площадки, в состав которых должны входить: - дифференциальные пучиномерные установки; - пучиномеры; - мерзлотомеры; - маркеры и реперы особой конструкции, не подвергающиеся выпучиванию. Так же разбиваются пучиномерные полигоны и профили, проходятся и оборудуются температурные скважины, устанавливаются снегомерные рейки, дифференциальные снегомеры.
Дата добавления: 2014-12-23; Просмотров: 653; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |