3. Очистка водных объектов от донных отложений

Задача восстановления заиленного заросшего водоема заключается прежде всего в восстановлении его как водного объекта с характерными для водоемов данного природного района морфометрическими характеристиками. Для этого существует единственный способ – техническая мелиорация водоема, т. е. удаление из него донных отложений. При этом водоем остается в своих современных границах, сохраняется форма чаши водоема, выработанная за весь период его существования, восстанавливаются абиотические элементы водной экосистемы. Изъятию донных отложений из водоема должно предшествовать их изучение: зондирование мощности отложений по всей акватории водоема, отбор образцов отложений для определения их плотности, гранулометрического и химического составов. На основании собранных материалов и анализов донных отложений решаются следующие вопросы: определение мощности изымаемого (загрязненного) слоя отложений, выбор способа удаления отложений и способа их использования. Последнее особенно важно, если учесть высокую стоимость дноуглубительных работ. При дноуглублении необходимо учитывать строение осадка и не допускать изъятия до минерального грунта, чтобы предотвратить возможную фильтрацию воды из очищенного водоема. Кроме того, вскрытие торфяного слоя, залегающего в основании осадочной толщи, может привести к развитию процессов закисления и оказать отрицательное влияние на формирование качества воды.

Очищенный от донных отложений (частично или полностью) водоем не должен отличаться от других водоемов природного района по морфометрическим показателям, химическому составу воды, что обеспечит восстановление биотического комплекса водоема, нарушенного дноуглубительными работами [4].

3.1 Организация работ по очистке водных объектов от донных отложений

Донные отложения из водных объектов удаляют, когда объемы их препятствуют дальнейшему эффективному использованию водного объекта.

Объем донных отложений, подлежащих разработке (изъятию), и их качественный состав устанавливают по данным инженерно-экологических изысканий. Геолого-разведочные работы, выполняемые в составе инженерно-экологических изысканий, проводят буровым способом с привязкой каждой скважины к конкретному створу с отбором керна по глубине в каждой скважине. При этом отбирают пробы воды и измеряют глубины. По отобранным кернам и пробам воды в лабораторных условиях определяют качественный состав донных отложений и воды, степень их загрязнения и возможность последующего их использования. По результатам буровых работ строят геологические профили ложа водных объектов.

По профилям вычисляют проектную отметку дна водного объекта, до которой будут очищать от донных отложений.

Водные объекты от донных отложений очищают следующими способами производства земляных работ: механизированным, гидромеханизированным, взрывным и ручным. Наибольшее рас­пространение получили механизированный и гидромеханизиро­ванный способы разработки донных отложений [3].

3.2 Механизированный способ очистки водоемов с производством земляных работ «насухо»

Механизированный способ устранения ила из водоемов основан на применении строительной техники – экскаваторов, бульдозеров, драглайнов, а также специальных амфибий предназначенных для работы в обводненных условиях. Подобные механизмы позволяют удалить ил из водоема механизированным путем, и переместить его на берег, или в специальные грунтоотвозные механизмы – самосвалы, баржи, контейнерные установки. Таким способом можно быстро убрать иловые отложения в больших объемах. Отрицательной же стороной является необходимость наличия большого количества техники транспортировки. А значит, на единицу объема грунта ложится большая стоимость на эксплуатацию и амортизацию транспортных механизмов. Механизированная очистка от ила применяется обычно в случаях, когда есть возможность осушить водный объект, и обеспечить свободный подъезд для спецтехники [7].

Очистка водоемов с механизированным способом производства земляных работ включает три основных самостоятельных процесса: разработку донных отложений, их транспортирование и складирование (укладку) в илохранилище.

После опорожнения водоема по его дну устраивают открытую осушительную систему.

После подготовки водоема к производству работ «насухо» приступают к разработке донных отложений одноковшовым экскаватором.

Донные отложения разрабатывают продольным способом, постепенно перемещаясь в сторону берега.

Транспортные средства для перемещения донных отложений подбирают на основе технико-эксплуатационных показателей с учетом условий, в которых их будут эксплуатировать.

Укладка донных отложений в илохранилище. Пониженные участки хранилища обваловывают невысокими дамбами, которые устраивают из минерального грунта, с целью предотвращения сползания части донных отложений.

Загружают илохранилища, чередуя операции. Для этого илохранилище разбивают не менее чем на три равные части, на которых поочередно выполняют следующие операции: на первой ведут навал донных отложений, на второй донные отложения выдерживают с целью естественной их подсушки, на третьей подсушенные отложения перемещают в пределы формируемого проектного контура илохранилища [3].