Инженерное обеспечение экологической безопасности при промышленном освоении территорий в зоне многолетней мерзлоты

Контингент слушателей:

Работники управленческого аппарата и технический персонал промышленных предприятий; специалисты-экологи, отвечающие за экологическую безопасность промышленных предприятий; преподаватели учебных заведений; научные работники; конструкторы и проектировщики, выполняющие задачи промышленного освоения территорий в районах с многолетней мерзлотой.

 

Объем обучения:

72 акад.часа.

 

Содержание курса:

1. Введение

Цели и задачи дисциплины. Взаимосвязь многолетней мерзлоты  и окружающей природной среды. Перспективы хозяйственной деятельности в области многолетней мерзлоты.

2. Роль и значение многолетнемерзлой территории в хозяйственной деятельности России

Понятие термина «многолетняя мерзлота».

Характеристика многолетней мерзлоты.

Физико-географические условия области многолетней мерз­лоты.

Главная особенность многолетней мерзлоты.

Особенности растительного и животного мира на территории многолетней мерзлоты.

Влияние многолетней мерзлоты на формирование при­родных ландшафтов.

Принципы хозяйственной деятельности на территории мно­голетней мерзлоты.

Управление мерзлотным процессом – основа охраны при­родной среды на территории  распространения многолетней мерзлоты.

Цели, задачи и принципы районирования территории с мно­голетней мерзлотой.

3. Радиационно-тепловой баланс поверхности Земли как условие формирования и динамики сезонной и многолетней мерз­лоты и экологического преобразования

Влияние факторов природной среды и промышленной инфраструктуры на формирование радиационно-теплового баланса поверхности земли осваиваемого района.

Основные условия связи температурного режима пород с составляющими радиационно-теплового баланса поверхности.

Влияние освоения территории на структуру радиационно-теплового баланса поверхности.

Температурные колебания в приповерхностных слоях Земли.

Определение стационарной конфигурации мерзлого массива и температурного поля в нем.

4. Классификация криогенных процессов, протекающих в замерзающих, мерзлых и оттаивающих породах, в связи с антропогенной деятельностью

Состав мерзлых дисперсных пород – твердая фаза воды, жидкая фаза воды, газообразная составляющая, скелет мерзлых дисперсных пород.

Экзогенные геологические процессы и явления.

Физические явления и процессы в замерзающих и мерзлых породах.

Рост объема миграции воды в промерзающих и мерзлых дис­персных породах.

Пучение промерзающих и оттаивающих дисперсных пород.

Течение мерзлых грунтов на скальных склонах.

Физико-химические процессы в промерзающих и мерзлых дисперсных породах.

Формирование техногенных наледей. Районирование и режим наледей.

5. Подземные воды и талики в области многолетней мерзлоты

Основные черты взаимодействия подземных вод и мерзлых толщ горных пород.

Подразделение и характеристика подземных вод области многолетней мерзлоты.

Некоторые особенности гидродинамических и гидрохимиче­ских процессов в области многолетнемерзлых пород (при про­мерзании и охлаждении пород).

Природные и техногенные талики, их  классификация и характеристика.

Роль таликов в формировании стока воды.

Основные проблемы гидрогеологии в области многолетней мерзлоты.

6. Нарушения поверхности территории многолетней мерзло­ты, вызванные деятельностью человека

Особенности антропогенного формирования ландшафтно-криогенных процессов.

Динамика криолитозоны в связи с антропогенным воздейст­вием.

Изменение растительного и животного мира в области мно­голетней мерзлоты в результате техногенеза.

Источники антропогенного влияния на многолетнюю мерз­лоту.

7. Влияние промышленного производства на окружающую при­родную среду на территории многолетней мерзлоты

Особенности взаимодействия промышленного предприятия с атмо­сферным воздухом в условиях Арктического и Субарктического климата.

Взаимодействие промышленного предприятия с литосферой в усло­виях многолетней мерзлоты.

Отличительные особенности взаимодействия промышленного пред­приятия с подземными и поверхностными водами на территории многолетней мерзлоты (угольные, рудные, россыпные месторож­дения, открытые и подземные горные работы, металлургические заводы, энергетические объекты и т.д.).

Особенности взаимодействия промышленного производства с поч­венным и растительным покровом в условиях многолетней мерз­лоты.

8. Воздействие на окружающую природную среду при строи­тельстве различных объектов на территории многолетней мерз­лоты

Влияние строительства магистральных трубопроводов на ок­ружающую природную среду в условиях многолетней мерзлоты.

Линейное строительство в условиях многолетней мерзлоты (автодороги, железные дороги, линии электропередач, взлетно-посадочные полосы и др.) и окружающая природная среда.

Строительство населенных пунктов на территории многолет­ней мерзлоты и его влияние на окружающую природную среду.

Строительство горнодобывающих, обогатительных и перера­батывающих предприятий на территории многолетней мерзлоты и его воздействие на окружающую природную среду.

Окружающая природная среда и строительство плотин на многолетнемерзлых грунтах.

9. Методы и средства инженерной защиты окружающей при­родной среды при освоении территории многолетней мерзлоты.

Методы и средства инженерной защиты окружающей при­родной среды при разработке месторождений полезных ископаемых:

– рекультивация нарушенных земель и ее особенности;

– управление тепловыми полями с помощью тепловой и элек­трической энергии, а также безэнергетическими средствами;

– создание искусственных массивов:

– применение систем теплового ослабления многолетнемерзлого массива:

– снижение окислительных процессов;

– снижение запыленности и пылеподавление с применением термических, пено- и снегообразующих установок;

– использование выработанного пространства для размещения твердых и жидких отходов;

– защита подземных и поверхностных вод применением замк­нутого дренажа, закладки выработанного пространства с после­дующим замораживанием, перепуск в нижележащие водоносные горизонты, др.;

– повышение устойчивости бортов карьеров и отвалов;

– защита водных объектов от загрязнения твердыми взвесями и химическими продуктами;

– снижение окислительных процессов в отработанных про­странствах и отвалах;

– термические и мокрые способы борьбы с пылью;

– комплексное использование извлекаемого полезного иско­паемого и попутных ресурсов;

– управление тепловыми полями;

– применение теплового ослабления многолетнемерзлых грунтов.

Методы и средства инженерной защиты окружающей при­родной среды при обогащении и переработке полезных ископае­мых:

– снижение окислительных процессов;

– специальные способы борьбы с пылью;

– глубокая очистка технологических вод;

– использование хвостов в качестве закладочного материала в выработанное пространство шахт, рудников и карьеров.

Методы и средства инженерной защиты окружающей при­родной среды при строительстве различных промышленных и гражданских объектов:

– защита свайных фундаментов от оседания;

– защита фундаментов на подсыпках и щебеночных подуш­ках;

– устройство продуваемых пространств под зданиями;

– предпостроечное оттаивание грунтов;

– защита фундаментов периодическим замораживанием спе­циальными устройствами в период низких атмосферных темпе­ратур.

Методы и средства инженерной защиты окружающей при­родной среды при использовании большегрузного колесного и гусеничного транспорта в условиях бездорожья на территории многолетней мерзлоты.

10. Прогноз изменения инженерно-геокриологических усло­вий под влиянием хозяйственной деятельности

Оценка формаций и геолого-генетических комплексов мно­голетней мерзлоты с выделением таксанометрических единиц, пригодных для строительства промышленных и жилых объектов.

Районирование многолетней мерзлоты по степени воз­можного изменения окружающей природной среды под антропо­генным воздействием.

Прогноз ожидаемых техногенных изменений окружающей природной среды.

Прогноз возможных промышленных тепловых процессов и степень их влия­ния на преобразования окружающей природной среды.

Прогноз взаимосвязей экологических подсистем, подверженных техногенному взаимодействию, с другими подсистемами, но на прямую не подверженных техногенному воздействию.

Прогноз возможных естественных криогенных процессов, способных привести к значительному изменению окружающей природной среды.

Методы и аппаратура контроля криогенных процессов и из­менения состояния многолетней мерзлоты.