Восстановление ландшафта после работы
13.4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, НАРУШЕННОЙ ГОРНО-СТРОИТЕЛЬНЫМИ РАБОТАМИ
Основная задача восстановления окружающей среды, нарушенной горностроительными работами, заключается в вовлечении нарушенных земель в хозяйственное или культурное использование путем создания экологически сбалансированной системы, представляющей экономическую и эстетическую ценность. В эту задачу входит также охрана сопредельных территорий от вредного влияния горно-строительных работ. Решение этой задачи включает в себя два этапа: инвентаризацию нарушенных земель и их рекультивацию.
Выявление, учет и картографирование нарушенных земель с установлением их площадей и качественного состояния называют инвентаризацией нарушенных земель.
Комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, называют р е -культивацией.
Таким образом, под охраной и рациональным использованием земельных ресурсов при строительстве и эксплуатации горных выработок следует понимать снижение до минимума или полное исключение нарушений земной поверхности и обеспечение оптимальной продуктивности сельскохозяйственных, лесных и других угодий, расположенных в зоне активного действия подземного объекта. Этого можно достичь за счет
применения системы мероприятий, предусматривающих сохранение, улучшение и направленное изменение земельных площадей. Подобные мероприятия могут быть объединены в две группы:
1) предупреждение и сокращение площади нарушаемых подземным строительством земель путем рационального размещения горно-строительных площадок и различных сооружений, совершенствования технологии подземного строительства, в том числе отвалообразования, утилизации образующихся в процессе строительства выработок, отходов, устранения загрязнения почв и т.п.;
2) восстановление ландшафта — возвращение ландшафту утраченных им свойств и функций или преобразование ландшафта путем придания ему новых функций.
Восстановление нарушенных земель или их рекультивацию в настоящее время связывают главным образом с открытым способом ведения работ, наиболее заметно разрушающим окружающую среду. При подземном способе удельный вес рекультивационных работ ниже.
При постановке задач рекультивации нарушенных земель необходимо прежде всего учитывать факторы, определяющие возможность восстановления земель: рельеф местности, литологию, гидрогеологический и водный режимы, климатические условия. На первом этапе необходимо:
1) до начала горно-строительных работ всесторонне изучить состав почвенного слоя и нижележащих вскрышных пород; обеспечить технологическую и календарную увязку снятия почвенного слоя со вскрышей;
2) выбрать места и способ хранения снимаемой с разрабатываемого поля почвы;
3) изучить гидрологию района горно-строительных работ и выбрать наиболее эффективные методы дренажа разрабатываемого поля;
4) определить количество выпадающих осадков, их распределение по временам года; провести метеорологические наблюдения, определить меры борьбы с возможными последствиями ливневых дождей;
5) изучить климат района горно-строительных работ; наладить постоянный контроль за состоянием воздушной среды и за естественными источниками пылеобразования;
6) обосновать наиболее целесообразное использование земель после завершения подземного строительства;
7) изучить экологию района, подверженного влиянию горно-строительных работ, а также образ жизни местного населения; выбрать наиболее подходящую технику для производства рекультивационных работ;
8) известить археологов о времени начала горных работ.
Процесс рекультивации принято делить на рекультивацию горнотехническую и биологическую (агробиологическую). В некоторых случаях, например, при рекультивации отвалов, находящихся в черте населенных пунктов, вместо биологической может быть применена строительная рекультивация.
Целью горнотехнической рекультивации является совмещение нарушенных земель с окружающим ландшафтом путем планирования поверхности отвалов, придания устойчивого состояния откосам отвалов и карьеров и выполнение других видов работ (рис. 13.2).
Рис. 13.2. Основные этапы рекультивации нарушенных земель
Наиболее целесообразны отвалы квадратной или прямоугольной формы шириной не менее 200 м с террасированными откосами. Сплошные пологие откосы рекомендуется придавать только отвалам, расположенным в оврагах или между холмами. Горизонтальные площадки (бермы) целесообразно оставлять и на откосах карьеров.
К горнотехнической рекультивации относятся и те мероприятия, которые можно проводить на отвалах в период до начала биологической рекультивации: изоляция отвалов как источников загрязнения прилегающих ненарушенных земель, водоисточников и воздуха; укрепление поверхности отвалов с целью предупреждения водной и ветровой эрозии; создание условий, препятствующих химическому разложению пород.
В зависимости от состава пород отвалов их укрепляют путем систематического орошения, покрытия поверхности крупным гравием, введения в поверхностный слой органических материалов (мелиорирование). Возможно применение и химического способа укрепления, к которому относят покрытие поверхностей рекультивируемых участков коркой из цемента, извести, синтетической древесной смолы.
Наилучшим способом укрепления является нанесение на поверхность фитотоксичных пород мощного биологически активного слоя, например, лессовидных пород, а поверх него — почвенного слоя, чернозема.
В нижние слои отвалов, как правило, укладывают породы, содержащие большое количество серы, солей натрия, кальция, магния, т.е. породы с сильно выраженными кислотными и щелочными свойствами. В последующем их необходимо перекрывать водонепроницаемыми породами, например, глиной (экранирующий слой). Поверх этих пород помещают нейтральные биологически активные породы. В засушливых районах при горнотехнической рекультивации можно формировать такой микрорельеф, который задерживал бы атмосферные осадки. В зависимости от того, в каких целях рекультивируются нарушенные земли, горнотехническую рекультивацию на этом заканчивают или продолжают, размещая на биологически активных породах почвенный слой.
При горнотехническом этапе рекультивации земель предусматриваются следующие основные работы:
• грубая и чистовая планировка поверхности отвалов, засыпка нагорных, водоподводящих, водоотводных каналов, выполаживание или террасирование откосов, засыпка и планировка шахтных провалов;
• освобождение рекультивируемой поверхности от крупногабаритных обломков пород, производственных конструкций, строительного мусора с последующим их захоронением или складированием в отведенных местах;
• строительство подъездных путей к рекультивированным участкам, устройство въездов и дорог на них с учетом прохода техники;
• ликвидация или использование плотин, дамб, насыпей, засыпка техногенных озер и протоков;
• мелиорация токсичных пород и загрязненных почв при невозможности их засыпки слоем потенциально плодородных пород;
• создание при необходимости экранирующего слоя достаточной мощности;
• покрытие поверхности слоем потенциально плодородной почвы;
• противоэрозионная организация территории.
Целью биологической рекультивации является озеленение нарушенных земель и полное восстановление их первоначального биологического потенциала.
Связующим звеном между биологической и горнотехнической рекультивацией является создание на биологически неактивных породах плодородного слоя почвы.
Наиболее распространенным направлением биологической рекультивации является подготовка земель для возделывания сельскохозяйственных культур и пастбищных угодий, овощных и плодово-ягодных культур, лесонасаждений, в том числе парковых и защитно-декоративных.
В начальный период биологической рекультивации возвращенные в сельскохозяйственный оборот земли приходится восстанавливать повторно (ремонтировать), так как неравномерная усадка влечет за собой образование впадин, порой значительных размеров. В этот период не следует высевать многолетние травы или высаживать растения, поскольку они будут неизбежно уничтожены в процессе ремонтных работ.
Продолжительность периода биологической рекультивации обычно составляет 15 — 30 лет. Процесс биологической рекультивации заканчивается только в том случае, если содержание гумуса в новой почве будет соответствовать условиям нормального произрастания высаженных растений.
Без надлежащего досмотра восстановленные земли могут быть уничтожены эрозией. Поэтому только полноценная биологическая рекультивация может защитить нарушенные земли от эрозии, когда органика в виде живого или мертвого напочвенного покрова защищает почву от ударов дождевых капель, а гумус, организуя нужную структуру почвы, обеспечивает ее хорошую водонепроницаемость.
При рекультивации земель, нарушенных в период строительства выработок подземными способами, должны быть выполнены следующие требования:
• обеспечение сохранности земной поверхности и сведение к минимуму деформации земельных участков;
• снятие плодородного слоя почвы с земельных участков, предназначенных для размещения шахтных отвалов и подверженных деформации;
• планировка поверхности прогибов путем заполнения их горной породой с последующим нанесением плодородного слоя почвы;
• проведение мероприятий по предотвращению иссушения, заболачивания, развития эрозионных процессов;
• отвод воды, откачиваемой из горных выработок и дренажных скважин, с таким расчетом, чтобы водоотводящие и другие коммуникации не препятствовали работе техники и не ухудшали мелиоративного состояния земель;
• террасирование или выполаживание склонов при подготовке отвалов для биологической рекультивации с учетом обеспечения возможности проведения работ по озеленению и т.п.
Для предотвращения заболачивания рекультивируемым участкам придаются уклоны в сторону общего понижения рельефа местности, чтобы ливневые и паводковые воды не скапливались на отдельных площадках.
При наличии системы трещин, по которым легко дренируют грунтовые воды, до начала рекультивационных работ предусматривается сооружение водоупорного слоя из глины и других материалов и лишь после этого укладка почвенного слоя.
Перед началом технического этапа рекультивации необходимо изучение соответствующих планов коммуникаций во избежание нарушения работ наземных канализационных, водопроводных систем, электроснабжения и т.п.
Рекультивация породных отвалов производится путем их разборки, переформирования в площадной отвал, террасирования склонов, устройства дорог и оросительных систем, нанесения почвенного слоя и его биологического закрепления. Для уже существующих породных отвалов при подземном строительстве существует три способа рекультивации нарушенных земель, предусматривающих:
1) разработку и вывоз пород отвалов для засыпки старых карьеров, зон обрушения, оврагов, неиспользованных территорий с последующим покрытием их плодородным слоем;
2) разборку отвалов и вывозку пород для строительства шоссейных дорог, производства стройматериалов или удобрений и дальнейшего использования высвобождаемых территорий;
3) использование отвалов на месте под застройку зданиями различного назначения, создание зон отдыха, спортивных сооружений, озеленение, лесопосадку. При этом производят некоторое выполаживание отвалов, террасирование, закрепление откосов химико-биологическими методами и т.п.
Таким образом, важной целью практической горнотехнической и биологической рекультивации является сокращение разрыва между началом отчуждения земель и их последующим использованием в преобразованном виде.
Рекультивация нарушенных земель направлена не только на их возврат в сельскохозяйственный или лесной фонды, на предотвращение оползней или эрозии, но и на создание экологически сбалансированной системы, представляющей экономическую и эстетическую ценность.
Источник статьи: http://www.sinref.ru/000_uchebniki/04600_raznie_2/811_shahtnoe_i_podzemnoe_stroitelsvo_tom2/183.htm
Восстановление нарушенных ландшафтов
Природно-антропогенные ландшафты условно разделяют на слабо- и сильнонарушенные.
В слабонарушенных ландшафтах происходят количественные изменения природных компонентов, но они не приводят к разрушению его структуры. Таким ландшафтам не требуется искусственного восстановления. Простое снижение антропогенной нагрузки возвратит его в исходное или близкое к нему состояние за счет процессов саморегулирования и самовосстановления.
В сильнонарушенных ландшафтах изменяется литогенная основа (при изъятии минерального сырья, строительных работах, прокладке крупных магистралей и др.). Возникают новые техногенные формы поверхности – выработки торфа, карьеры, отвалы, траншеи, отстойники и «хвостохранилища», трассы трубопроводов, каналы, площадки буровых скважин, деформированные участки шахтных полей и т.п.
Техногенные ландшафты, образовавшиеся на месте нарушенных земель, как правило, не способны к восстановлению. Если же эта способность сохраняется, то восстановление естественным путем может продолжаться десятки и даже сотни лет.
В этих условиях возникает необходимость в рекультивации ландшафтов – проведении комплекса организационных, инженерно-технических и биологических мероприятий, направленных на восстановление хозяйственной (производственной), медико-биологической и эстетической ценности нарушенных ландшафтов. При этом может ставиться задача не только восстановления прежнего потенциала ландшафта, его исходной биологической и сельскохозяйственной продуктивности, но и создания оптимального природно-антропогенного комплекса, успешно выполняющего ресурсовоспроизводящие, средовоспроизводящие и природоохранные функции.
Рекультивацию нарушенных ландшафтов проводят для разных целей:
а) сельскохозяйственное использование – создание на нарушенных землях пахотных угодий, садов, лугов, пастбищ;
б) создание лесных насаждений – водоохранные и почвозащитные леса, лесопарки рекреационного назначения;
в) сооружение водоемов – водохранилища, пруды для разведения рыбы, водоемы для купания и др.;
г) жилищное и промышленное строительство.
Часто эти направления взаимосвязаны и осуществляются одновременно в процессе восстановления нарушенных ландшафтов. Объектом рекультивации выступают прежде всего горно-промышленные ландшафты, а также земли, нарушенные мелиоративным строительством и малопродуктивные эродированные земли, относящиеся к сельскохозяйственным антропогенным ландшафтам.
Рекультивацию земель обычно осуществляют в три основных папа.
Первый этап – подготовительный – включает обследование и типизацию нарушенных земель, изучение особенностей их природных условий (геологическое строение, состав пород, пригодность их к биологической рекультивации и другим видам использования, прогноз динамики гидрогеологических условий), определение направления последующего использования земель, составление технико-экономического обоснования, рабочих проектов и планов.
Второй этап – горнотехнический – включает мероприятия, направленные на подготовку территории к дальнейшему использованию. Сюда входят планировка поверхности с формированием более пригодных для хозяйственного освоения форм рельефа и слагающих их грунтов, строительство подъездных путей, мелиоративных сооружений, укладка на выровненную поверхность плодородного слоя почвы мощностью 0,3-0,5 м для сельскохозяйственного и лесохозяйственного использования.
Третий, биологический, этап – это комплекс мероприятий сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рыбохозяйственного и других направлений по восстановлению плодородия почв и продуктивности ландшафта. Он объединяет обработку нанесенного слоя почвы, внесение удобрений, посев сельскохозяйственных культур, создание лесонасаждений, зарыбление водоемов (в случае рыбохозяйственного освоения нарушенных ландшафтов).
Кроме основных этапов рекультивации выделяют ландшафтный, который следует за биологическим, охватывает период «вживания» созданной геотехнической системы в ландшафт. Этот период длится не менее 15 лет.
Рекультивация не только восстанавливает нарушенные ландшафты, но и позволяет создать на их месте культурные ландшафты, в которых структура рационально изменена и оптимизирована на научной основе в интересах общества, с высокой производительностью, экономической эффективностью, отсутствием негативных процессов природного и техногенного происхождения.
Экономическую эффективность рекультивации обычно определяют отношением результата восстановительных работ к общим затратам на их проведение. При этом необходимо учитывать хозяйственную пользу (годовую прибыль, получаемую с восстановленной площади), социально-экологический эффект (дополнительную прибыль, получаемую за счет улучшения условий жизнедеятельности населения в связи с рекультивацией), природоохранный результат (устранение ущерба, причиняемого нарушенными землями окружающей среде).
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Источник статьи: http://cyberpedia.su/5x6d1a.html
