11081
.pdf
Бетонные плотины в зоне сурового климата
В зоне сурового северного климата и островной мерзлоты на скальных основаниях построены бетонные плотины некоторых сибирских гидроэлектростанций.
Бетонная гравитационная плотина Братской ГЭС на р. Ангаре, 125м, 1967 г.
В станционной части плотина массивная, в водосливной части – с расширенными швами.
150
Разрезы бетонной гравитационной плотины Братской ГЭС в станционной и водосливной частях
151
Предложения по строительству мерзлых бетонных плотин
При строительстве бетонных плотин проявляется экзотермия бетона – твердеющий бетон нагревается, трескается, поэтому нельзя бетонировать большие объемы, а требуется плотину разрезать на блоки бетонирования. Это замедляет темп строительства.
Известно: чем меньше воды в бетоне, тем меньше он греется при твердении.
В 1970-х гг. предлагали делать жесткий бетон, укладывать его слоями во всю ширину плотины в плане, трамбовать тракторами. Потом пусть он замерзнет. Плотина будет эксплуатироваться в мерзлом состоянии. Мерзлый бетон – водонепроницаем и прочен.
Рассматривался вариант таких плотин в проектах Колымской ГЭС, Мокской ГЭС на р. Витим [Куперман, 1987].
152
Накопители промышленных отходов
Схема намывного накопителя овражнобалочного типа:
1 – ограждающая дамба; 2 – чаша; 3 – отложения отходов; 4 – отстойный пруд
Отходы подают в накопители гидравлическим способом в виде пульпы.
Твердые частицы отлагаются в накопителе,
осветленная вода направляется на использование в водообороте.
Разновидности накопителей по назначению:
Хвостохранилище
Предназначено для складирования хвостов-тонкоизмельченной пустой породы, образующейся при обогащении руды на горнорудном предприятии.
Шламохранилище
Предназначено для складирования мелкодисперсных отходов обогатительных фабрик угольной промышленности, ряда производств цветной металлургии, химических заводов.
Золоотвал
Предназначен для складирования твердых отходов ТЭС – золошлакового материала.
153
Намывное хвостохранилище овражно-балочного типа обогатительной фабрики №12 Удачнинского ГОК в Якутии. Вид на гребень ограждающей дамбы с проложенным пульпопроводом, верховой откос, отложения наносов, отстойный пруд. 2005 г.
154
Накопители с ограждающими дамбами талого типа
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рекомендуемая схема первичной |
|
|
|
|
ограждающей дамбы: 1 – ядро из связного |
|
|
|
|
грунта; 2,3 – упорные призмы и дамбочки |
|
|
|
|
|
Рекомендуемая схема первичной ограждающей |
наращивания из крупнообломочных |
|||
дамбы: 1 – песчаное ядро и диафрагма из пленки; |
грунтов; 4 – защитный слой; 5 – намывные |
|||
2 – зуб из суглинка; 3,4 – упорные призмы и |
отложения |
|||
дамбочки наращивания из крупнообломочных |
|
|||
грунтов; 5 – намывные отложения |
|
|||
Возведение дамбы талого типа не исключает фильтрацию загрязненной воды из накопителя. Для ее перехвата и вовлечения в оборотное водоснабжение ниже накопителя устраивают водоперехватывающее водохранилище [Кузнецов, 2008]
155
Хвостохранилище (слева) с ограждающей дамбой талого типа и водоперехватывающее
водохранилище (справа) фабрики №1 Мирнинского ГОК в Якутии. 2005 г.
156
Вид с плотины пруданакопителя на сам пруд и дамбу хвостохранилища. 2005 г.
План хвостохранилища и водоперехватывающих водохранилищ (прудов)
обогатительной фабрики №14 Айхальского ГОК в Якутии
157
Хвостохранилище Надеждинского металлургического завода Норильского ГМК емкостью 40 млн м³ для щелочных хвостов
металлургического производства
Построено в 1983 г. на р. Буровая в районе со среднегодовой температурой воздуха минус 10,2 °С.
Дамбу (плотину ) высотой 38 м создали талого типа с экраном из полиэтиленовой пленки. Основание дамбы в берегах и талик под руслом шириной 180 – 200 м перекрыли мерзлотной завесой с помощью воздушной замораживающей системы (ВВК), устроенной из потерны [Куперман,1987].
Замораживание талика через систему ВВК велось в 1983 – 1985 гг., затем потерну затопило и система прекратила работу. От восстановления системы отказались [Федосеев, 2009]
Конструкция построенной плотины: 1 – плотина 1 –й
очереди; 2 – плотина 2-й очереди; 3 – полиэтиленовый экран; 4 – суглинок; 5 – потерна; 6 – цементационно-мерзлотная завеса руслового талика; 7 – русловой аллювий; 8 - базальты
Продольный разрез по противофильтрационной завесе построенной плотины: 1 – плотина; 2 – потерна;
3 – ледниковые отложения; 4 – нижняя граница цементации; 5 – нижняя граница мерзлотной завесы; 6 – границы талика; 7 – цементационно-мерзлотные сопряжения
158
Накопители с ограждающими дамбами мерзлого типа
Рекомендуемая схема первичной ограждающей |
Рекомендуемая схема первичной |
||
дамбы: 1 – однородное тело дамбы из связного грунта; |
ограждающей дамбы: 1 – мерзлое ядро из |
||
2,3 – защитный слой и дамбочки наращивания из |
связного грунта; 2 – термосифоны мерзлотной |
||
крупнообломочных грунтов; 4 – намывные отложения; |
завесы; 3 – низовая призма из каменной |
||
5 – граница мерзлой зоны в дамбе мерзлого типа в момент |
наброски; 4, 5 – верховая призма и дамбочки |
||
начала намыва; 6 - термосифоны |
наращивания из крупнообломочных грунтов; |
||
|
|
6 – намывные отложения |
|
|
|
||
|
|
Возведение дамбы |
|
|
|
мерзлого типа полностью |
|
|
|
исключает фильтрацию из |
|
|
|
накопителя и обеспечивает |
|
|
|
эффективную защиту |
|
|
|
окружающей среды от |
|
Принципиальная схема накопителя мерзлого типа с |
|
||
|
загрязнения [Кузнецов, 2008]. |
||
естественным послойным промораживанием намывного |
|
||
|
|
||
массива: 1 – первичная ограждающая дамба мерзлого типа; |
159 |
||
2,3 – мерзлые и талые намывные отложения |
|||
|
|
||