Під гідрогеологічними умовами розуміються характеристики та властивості ґрунту, ґрунтових вод та середовища, в яких зводиться споруда.

Ґрунти. На проектування та вибір типу гідроізоляції впливають такі фізико-механічні властивості та характеристики ґрунтів.

Міцність, деформативність враховують при розрахунку основ під будівлю по деформативності ґрунтів з визначенням можливих переміщень (просідань) будівлі в цілому або її частин відносно один одного. Ці переміщення визначать необхідну деформативність і "тріщиностійкість гідроізоляції, конструктивні її рішення (конструкції компенсаторів) і т.п. нженерно-геологічне районування -інженерно-геологічне районування території з обґрунтуванням та характеристикою виділених на інженерно-геологічній карті таксонів (районів, підрайонів, ділянок тощо);

порівняльна оцінка варіантів майданчиків та трас за рівнем сприятливості для будівельного освоєння з урахуванням прогнозу зміни геологічного середовища у процесі будівництва та експлуатації об'єктів; рекомендації з інженерного захисту, підготовки та можливого використання території.

Освітлення

Висвітлення – отримання, розподіл та використання світлової енергії для забезпечення сприятливих умов бачення. Сила світла. Світло різних джерел може відрізнятися якісно (мати різні спектри) та кількісно – за силою світла. Сила світла виявляється у свічках (див. табл. «Одиниці виміру»).
Яскравість- світлова величина, що безпосередньо сприймається оком і визначається щільністю світлового потоку, що випускається в даному напрямку одиницею поверхні, що світиться. Величину яскравості виражають у нитках (нт) та стильбах (сб). 1 сб = 104нт (див. «Одиниці вимірювання»).
Світловий потік- Потужність променистої енергії, що оцінюється по виробленому нею світловому відчуттю. Розмір світлового потоку виявляється у люменах (лм) (див. «Одиниці виміру»).
Освітленістьчисельно дорівнює світловому потоку, що падає на одиницю поверхні. Розмір освітленості виявляється у люксах (лк) (див. «Одиниці виміру»).
Для визначення величини освітленості застосовується спеціальний прилад – люксметр.
Несприятливі умови висвітлення викликають погіршення загального самопочуття та зниження фізичної та розумової працездатності. Недостатнє освітлення робочих місць підвищує стомлюваність та знижує продуктивність праці.
Організація раціонального освітлення має велике оздоровче та культурне значення.
Природне освітлення. Джерелами природного світла є сонце та атмосфера.
Освітленість приміщень природним світлом залежить від світлового клімату даної місцевості, орієнтації вікон, якості та утримання шибок, фарбування стін приміщення, затемнюючих світло предметів, розташованих усередині та поза приміщенням, глибини приміщення та величини світлової поверхні вікон. Високі предмети, що знаходяться поза будівлею перед вікнами, щоб не затемнювати світло, повинні відстояти від вікон на відстані не менше своєї подвоєної висоти. Глибина приміщення (відстань від стіни з вікнами до протилежної стіни) у приміщеннях з бічним одностороннім освітленням не повинна перевищувати більш ніж 2 рази відстань від підлоги до верхнього краю віконних отворів. Про достатність світлових прорізів судять за величиною світлового коефіцієнта.
Світловим коефіцієнтомназивають відношення світлової поверхні вікон (площі засклення) до площі підлоги приміщення.
У житлових та громадських будинках величина світлового коефіцієнта коливається в залежності від призначення приміщення від 1/5 до 1/15.
Світловий коефіцієнт має значення у будівельному проектуванні, але не може достатньою мірою характеризувати освітленість приміщень природним світлом.
Освітленість приміщень природним світлом досить повно характеризується коефіцієнтом природної освітленості (КЕО): ставленням освітленості точки, що знаходиться в приміщенні, до одночасної освітленості горизонтальної площини, розташованої поза приміщенням і освітлюваного розсіяним (дифузним) світлом усього небосхилу. У приміщеннях з бічним одностороннім освітленням нормується мінімальне значення КЕО (емін), а приміщеннях з верхнім чи комбінованим освітленням - середнє значення КЕО (еср). Величину КЕО виражають у відсотках. Освітленість визначається люксметром, що складається з фотоелемента та міліамперметра (гальванометра), шкала якого градуйована в люксах. У житлових приміщеннях ємін повинен бути не менше 0,5%, яслах та дитячих садках (дитячі та групові кімнати) – 1,5%, лікарняних палатах та кабінетах лікарів – 1,0%.
Нормовані значення КЕО для житлових, громадських та виробничих будівель наводяться у СНіП II – А. 8-62.

Поєднане висвітлення приміщень житлових, громадських та адміністративно-побутових будівель допускається передбачати у випадках, коли це потрібно за умовами вибору раціональних об'ємно-планувальних рішень, за винятком житлових кімнат та кухонь житлових будинків, приміщень для перебування дітей, навчальних та навчально-виробничих приміщень, шкіл та навчальних закладів, спальних приміщень санаторіїв та будинків відпочинку.

Інженерний благоустрій є невід'ємною частиною містобудівного проектування та освоєння міських територій. Проектування та реалізація будь-якого великого проекту благоустрою міської території спрямовані на створення оптимальних санітарно-гігієнічних умов і включають складний комплекс інженерних заходів та споруд, що забезпечують придатність територій для різних видів використання.

При розробці заходів щодо інженерного благоустрою міських територій вирішують такі архітектурно-планувальні та інженерно-технічні завдання:

Інженерна підготовка

Інженерне обладнання

Озеленення та благоустрій

Санітарне очищення

Охорона та покращення навколишнього середовища

Склад, послідовність та зміст комплексу інженерних заходів залежать від природних факторів середовища, ступеня антропогенних та техногенних порушень території, величини об'єкта та його функціонального призначення.

Одним із найважливіших заходів щодо інженерного благоустрою міських територій є інженерна підготовка територій.

Для досягнення найбільш правильного функціонально-планувального та економічного вирішення питання інженерної підготовки територій мають бути пов'язані із загальним композиційним та архітектурно-планувальним рішенням міської території.

Заходи з інженерної підготовки розробляються за спеціальними проектами різних стадіях проектування. Необхідні для проектних робіт вихідні дані одержують шляхом збору матеріалів у відомствах, науково-дослідних та проектних організаціях, а також шляхом натурного обстеження.

При розробці проектів планування та забудови міських та сільських поселень передбачають, за необхідності, наступні заходи щодо інженерної підготовки території:

Загальні (обов'язкові на територіях із різними природними умовами):

Вертикальне планування території та організація рельєфу;

Регулювання поверхневого стоку

Спеціальні:

Захист прибережних територій від розмиву, затоплення паводковими водами та підтоплення підземними водами, зниження рівня ґрунтових вод

Освоєння заболочених територій

Боротьба з зсувами, овроутворенням, ерозією

Захист зсувних та зсувнонебезпечних територій

Інженерна підготовка території складеної ґрунтами

Інженерна підготовка заторфованих територій, територій з муловими накопиченнями та вічномерзлими ґрунтами

Відновлення порушених територій гірськими та відкритими виробітками, териконами, полігонами

Будівництво та експлуатація інженерних споруд: прокладання дощових та дренажних мереж, зведення гребель та дамб обвалування, технічна експлуатація систем інженерних споруд (водопідвідних систем, ставків-відстійників, набережних та ін.)

Організація водойм

Штучне зрошення

Особливого призначення:

Захист територій від абразії, селевих потоків, снігових лавин.

Інженерна підготовка території складеної карстом

Освоєння територій із сейсмічними явищами

Вертикальне планування території та організація рельєфу- це комплекс інженерних заходів щодо штучної зміни, перетворення та поліпшення існуючого рельєфу місцевості для використання його в містобудівних цілях. Основна мета вертикального планування полягає у створенні спланованих поверхонь, які відповідають вимогам забудови та інженерного благоустрою території. Вертикальне планування території покликане створити сприятливі умови для розміщення будівель та споруд, прокладання вулиць, проїздів, підземних інженерних комунікацій.

При проектуванні вертикального планування містобудівного об'єкта вирішують такі основні завдання:

Максимальне пристосування проектованого рельєфу шляхом влаштування спеціальних споруд (сходів, підпірних стін, укосів, терас) до існуючого ландшафту місцевості, створення штучного рельєфу з використанням пластично виразних форм

Організація стоку поверхневих вод та забезпечення відведення надлишків поверхні, дощових, зливових та талих, вод шляхом улаштування спеціальних споруд, та постановки на території будівель та споруд

Організація рельєфу за наявності несприятливих фізико-геологічних процесів (затоплення території, підтоплення ґрунтовими водами, яркоутворення тощо)

Забезпечення допустимих ухилів вулиць, площ та перехресть для безпечного та зручного руху всіх видів міського транспорту та пішоходів

Створення сприятливих умов прокладання підземних інженерних мереж

Підготовка території під будівництво доріг, будівель та споруд, малих архітектурних форм та майданчиків різного функціонального призначення та їх прив'язок

Усунення ґрунтової ерозіїта створення сприятливих умов для насаджень

Основні вимоги під час вертикального планування території:

Максимальне збереження існуючого рельєфу

Максимальне збереження ґрунтового покриву та деревних насаджень

Відведення поверхневих вод зі швидкостями, що виключає ерозію ґрунтів

Мінімальний дебаланс земляних мас та обсяг земляних робіт під час виробництва будує. робіт

Збереження та використання ґрунтового шару при насипах та виїмках, шляхом буртування перед початком будівництва

Подібна інформація.

Рівнинна частина Пермського краю входить до складу східної околиці Волго-Камського багатопластового артезіанського басейну. Район дослідження - м.Перм розташований у межах Камської гідрогеологічної області. З складовими район різними за віком та літологічним складом породами пов'язані підземні води кількох типів. У пухких відкладеннях розвинені зазвичай порові ґрунтові води, що характеризуються невеликою глибиною залягання, відсутністю напору, легким забрудненням.

У корінних піщано-глинистих породах верхньої, порушеної вивітрюванням, частини розрізу поширені субнапірні тріщинно-грунтові води. У глибших частинах розрізу розвинені напірні води: порово-пластові, тріщинно-пластові та карстові. За умовами взаємозв'язку із земною поверхнею водоносні підрозділи поділяються на два гідрогеодинамічні поверхи: верхній та нижній.

Нижній поверх поєднує гідрогеологічні підрозділи, які практично втратили зв'язок із поверхнею та характеризуються застійним режимом; у них поширені солоні води та розсоли. Опис гідрогеологічних підрозділів проводиться у стратиграфічній послідовності зверху донизу. Верхній гідрогеодинамічний поверх – води алювіальних відкладень широко використовуються для водопостачання населених пунктів, розташованих у долинах річок. Водоносна іренська карбонатно-сульфатна серія розвинена тільки в місцях виходу іренських порід на земну поверхню або при неглибокому заляганні їх від поверхні; з зануренням порід під молодші відкладення вони стають водоупором. Водоносна серія містить безнапірні тріщинно-карстові води, що циркулюють по карстових порожнин в товщі порід, що карстуються. Різна ступінь тріщинуватості та закарстованості порід визначає сильну мінливість їх фільтраційних властивостей.

Найбільша водорясність порід серії спостерігається в зонах інтенсивної тріщинуватості, де активно йдуть процеси карстування. Дебіти джерел варіюють від 0,1 до 200 л/с (переважають 0,1-3,0 л/с), дебіти свердловин - від 0,1 до 18,3 л/с. За хімічним складом підземні води серії переважно сульфатні кальцієві з високою мінералізацією (до 2,3 г/дм3). На ділянках, де води пов'язані з карбонатними породами, вони мають сульфатно-гідрокарбонатний склад з мінералізацією менше 1,0 г/дм3. На більш глибоких горизонтах свердловинами розкриваються сульфатно-хлоридні та натрієві хлоридні води з мінералізацією до 4,1 г/дм3. Нижче за місцеві ерозійні врізи поширені напірні тріщинно-пластові води. На невеликих глибинах переважають прісні гідрокарбонатні магнієво-кальцієві та гідрокарбонатні кальцієво-натрієві води з мінералізацією до 0,5 г/дм3. З глибиною мінералізація вод збільшується до 4,5 г/дм3, з'являються сульфатні (хлоридно-сульфатні, сульфатно-хлоридні) натрієво-кальцієві, кальцієво-натрієві та натрієві води. Тріщинно-карстові води харчуються дощовими та талими водами, у деяких місцях вони підживлюються водами солікамського горизонту та річковими водами. У районі дослідження зустрічаються всі види розвантаження підземних вод серії: джерельна, субаквальна (на дні річок та озер) та підземна (в інші водоносні відкладення). Нижній гідрогеодинамічний поверх. Виходячи з особливостей геологічної будови та гідрогеологічних умов у зоні активного водообміну в межах території м.Пермі виділяються такі гідрогеологічні підрозділи: - водоносний локально-слабоводоносний алювіальний горизонт, що поєднує алювіальні відкладення заплави, I акумулятивної, II та III ерозійно-. Ками; - проникний локально-слабоводоносний горизонт алювіально-делювіальних та покривних відкладень IV надзаплавної тераси та високої рівнини; - шешмінський теригенний слабоводоносний локально-водоносний комплекс; - солікамська теригенно-карбонатна водоносна свита, яка поділяється на 2 підсвіти: нижню - водопроникну локально-водоносну теригенно-карбонатну, верхню - водоносну теригенно-карбонатну. Досить часто у четвертинних відкладах формуються техногенні водоносні горизонти та верховодка, походження якої найчастіше також має техногенний характер.

Водоносний локально-слабоводоносний четвертинний алювіальний горизонт розкривається свердловинами на глибині від 2 м до 10-15 м і більше. Найчастіше підземні води розкриваються в інтервалі 0-5 м.

Потужність водоносного горизонту зазвичай на заплаві та низьких терасах становить 10-20 м, на III терасі 5-10 м.

Горизонт характеризується присутністю пластів та лінз гравію та галечника в основі розрізу та різнозернистих пісків з прошарками та лінзами супісків та суглинків у його верхній частині. Коефіцієнт фільтрації для дрібних пісків змінюється від 0,1 до 9,8 м/добу, середніх - від 3 до 18,5 м/добу. (Костарєв та ін., 1985 р.). Для піщано-гравійно-галькових відкладень значення коефіцієнта фільтрації переважно становить 20-50 м/сут, рідко менше. У цілому нижчі значення коефіцієнта фільтрації для лівобережної частини досліджуваної території. На заплаві та низьких терасах простежується чіткий гідравлічний зв'язок алювіального горизонту з нар. Камою.

Ширина зони впливу режиму водосховища на коливаннях рівня підземних вод залежить від літологічного складу прибережної смуги та ступеня заповнення водосховища. Цей вплив позначається з відривом від 110 до 350 м., захоплюючи переважно заплаву і I надзаплавну терасу, іноді II терасу (Курья, Закамск). За водообильністю алювіальний горизонт неоднорідний. Продуктивність свердловин варіює від менше 0,5 л/с (долина р. Ласьви) до 2-3 л/с і більше (В. Кур'я, Закамськ) при пониженнях рівня переважно в межах 1-5 м. Дебіти джерел коливаються від сотих часткою до кількох літрів на секунду (пластові виходи). Основним джерелом живлення горизонту є атмосферні опади, додатковими – тріщинно-ґрунтові води шешмінського теригенного комплексу, річкові води річки. Ками, а також витоку з комунікацій та промстоки. Рух ґрунтових вод походить від тилового шва II та III терас до р. Каме.

Проникний локально-слабоводоносний горизонт алювіально-делювіальних та покривних відкладень IV надзаплавної тераси та високої рівнини поширений в основному на лівобережній східній частині м. Пермі, де зосереджена основна міська та промислова забудова, а також на правому березі річки. Ками (рис.11), у районі мікрорайону Гайва. Розріз горизонту представлений товщею покривних суглинків та глин, збагачених у нижній частині гравійним матеріалом. На окремих ділянках (Вісім, Міські Гірки) в суглинках зустрічаються лінзи піску потужністю до 1 м. На корінному цоколі, на глибині 5-15 м у вигляді лінз залягають піщано-гравійні відкладення потужністю 3-10 м. Поверхня горизонту розчленована глибокими дренами. Внаслідок незначної потужності горизонту та різного ступеня дренованості його, в природних умовах аналізований горизонт є локально-водоносним. Підземні води приурочені до лінз піску та піщано-гравійних відкладень, що залягають серед покривних суглинків, які на окремих ділянках здреновані та є безводними. На обводнених територіях підземні води зустрічаються на глибині 5-10 м, рідше на 3-4 м. Води, розвантажуючись у делювій, часто викликають сплави ґрунтових мас у верхній частині схилів (правобережжя р. Єгошихи). Локальна обводненість горизонту спостерігається на Міських Гірках, у Костарево, на Вісімі та Вишкові I. У ряді районів у процесі забудови природна локальна обводненість горизонту порушується. Це відбувається внаслідок порушення дренованості (засипання дрен) та створення додаткових джерел живлення (витік із трубопроводів тощо). У товщі слабопроникних покривних суглинків формуються техногенні водоносні горизонти, які, зливаючись із природними водами, обводнюють усю товщу четвертинних відкладень. В результаті на забудованих площах на глибині від 2 до 4 м. підземні води фіксуються повсюдно. Слабоводоносний локально-водоносний шешмінський теригенний комплекс займає східну частину лівобережжя досліджуваної території. Комплекс представлений потужною товщею червонокольорових і перешаровуються у вертикальному розрізі, пісковиків, алевролітів, аргілітів з прошарками і лінзами вапняків, мергелів, що заміщаються і виклинюються по простяганню. Характерною рисою розрізу є його загіпсованість. Водоносні породи (пісковики, конгломерати, алевроліти, вапняки) залягають у вигляді прошарків та лінз різної потужності, при цьому основними водовмісними породами є пісковики. Водостійкими відкладеннями служать аргіліти, глинисті алевроліти.

По вертикальному розрізу водоносні шари розподіляються нерівномірно. Найбільша їх частота відзначається до глибини 60-80 м. Нижче, у зв'язку із загасанням екзогенної тріщинуватості, частота водоприток різко зменшується. Фільтраційні властивості порід залежать від ефективної тріщинуватості. У цілому нині, за даними Е.А. Іконнікова (1990 р.), комплекс характеризується переважанням коефіцієнтів фільтрації 10-2 - 10-1 м/сут, які становлять 72,2% від загальної кількості визначень за матеріалами пробних відкачування з одиночних свердловин. У верхній частині комплексу повсюдно, вище ерозійного врізу, розвинені тріщинно-ґрунтові води, тріщинно-пластові безнапірні води залягають нижче тріщинно-ґрунтових вод, там, де останні не мають суцільної водостійкої підошви. Вони поширені вище ерозійного врізу та перебувають в умовах активного водообміну. Нижче за рівень місцевих базисів дренування циркулюють тріщинно-пластові напірні води. По гідрогеологічних «віконах» ерозійного та тектонічного походження, а також у місцях фаціального заміщення порід вони гідравлічно пов'язані з ґрунтовими водами. На цих ділянках можливий зв'язок і з напірними водами відкладень нижче. Глибина залягання тріщинно-ґрунтових вод змінюється від 5-10 м у долинах рік до 20 м і більше на вододілах. Найбільша глибина залягання підземних вод (понад 20 м) відзначається на міжріччі річок Мулянки та Данилихи (мікрорайони Єраничі, Крохалівка, Бахарівка), а також у районі греблі КамГЕС. Найменші глибини рівня тріщинно-грунтових вод (5-10 м) зафіксовані у басейнах рік Іви і Бол. Мотовіліхи, а також у верхів'ях річок Єгошихи та Данилихи. На міжріччі рік Бол. Мотовіліха-Язова, Язова-Амбарка (мікрорайони Запруд, Вишка-I, Вишка-II, Чапаєва, Камський) підземні води залягають в інтервалі 10-20 м. У межах міжріччя глибина до дзеркала тріщинно-ґрунтових вод закономірно зростає від підошви схилів до водорозділу . На ділянках, де є «підвішені» горизонти, пов'язані з фаціальною невитриманістю відкладень шешмінських, спостерігається відхилення від цієї закономірності. Водообильність комплексу характеризується дебітами свердловин, що коливаються від 0,1-0,3 до 5-10 л/с і більше. Найбільша водорясність порід відзначається в басейні нижньої течії нар. Васильківка. Загалом комплекс є слабким, у зв'язку з переважанням у розрізі порід з низькими фільтраційними властивостями. Основним джерелом живлення підземних вод є атмосферні опади, на що вказує залежність дебіту джерел від випадання дощів і весняного сніготанення або відсутності атмосферного харчування в зимовий час. Рух тріщинно-ґрунтових вод походить від вододілів до місцевих дренів (р. Мулянці, Данилисі, Єгошиха та ін. і до р. Ками).

Солікамська теригенно-карбонатна водоносна оточення широко поширена, характеризується складними гідрогеологічними умовами і є важливою гідростратиграфічною одиницею Волго-Камського артезіанського басейну. Повітря поділяється на дві підсвіти: нижню - водопроникну локально-водоносну теригенно-карбонатну та верхню - водоносну теригенно-карбонатну. Водовмісними в підсвітах є вапняки, доломіти, мергелі, пісковики, алевроліти, водотривкі - аргіліти і нетріщинуваті різниці карбонатних порід. Фільтраційна здатність порід невисока: коефіцієнти фільтрації найчастіше дорівнюють 1-10 м/сут. Світ є водорясним: дебіти джерел досягають до 240 л/с (переважають дебіти 1-15 л/с), дебіти свердловин змінюються від 0,1 до 100 л/с (частіше 4,2-9,6 л/с).

На правобережжі Ками під товщею шешмінських відкладень, на глибинах 130-150 м-коду, в солікамських відкладах циркулюють мінералізовані напірні води. Активність водообміну тут різко знижується зі зростанням глибини та у напрямку падіння пластів, що відбивається на хімізмі вод. Живлення підземних вод солікамського комплексу здійснюється за рахунок атмосферних опадів та можливого перетікання з вищележачого шешмінського комплексу на ділянках його розвитку з поверхні. Рух підземних вод походить від вододілів до річкових долин, де вони розвантажуються як джерел і підрусловим шляхом (табл.2). Слабоводоносний локально-водоносний шешмінський теригенний комплекс і водоносний локально-слабоводоносний четвертинний алювіальний горизонт є основними у районі, що мають практичне значення для господарсько-питного водопостачання.

Проникний локально-слабоводоносний горизонт алювіально-делювіальних і покривних відкладень IV надзаплавної тераси та високої рівнини через малу потужність, дуже низьку водорясність і локальну (спорадичну) обводненість практичного значення не має.

Свердловини, пройдені до глибини 20-30м, підземні води на ділянці розкриті на глибинах 6.5-9.0м від поверхні. Установлений рівень підземних вод спостерігався на глибинах 1.5-4.8м. Процес встановлення рівня по свердловинах відбувався в часі по-різному, від кількох годин до кількох діб.

Водоносними є ґрунти елювіальної товщі аргілітоподібних глин, що складаються з тріщинуватих вивітрілих глин, з кристалами гіпсу, з прошарками та лінзами пісків пилуватих. Режим підземних вод субнапірний. Нижнім водоупором є аргілітоподібні неогенові глини, верхнім – делювіальні глини четвертинного віку. При розтині водоносного горизонту вода підніметься рівня 1.5м.-4.8 м (гідравлічний напір 4-6 м.). Необхідно врахувати, що при влаштуванні фундаментів, у разі прорізання верхнього водотривкого горизонту глина делювіальна, жовто-бура, тверда, легка пилувата, слабонабухаюча. води до п'єзометричного рівня.

Гідрогеологічні умови ділянки досліджень визначаються специфічними особливостями геолого-тектонічної будови регіону, літологічного складу порід, геоморфології та клімату, які, загалом, не сприяють формуванню підземних вод. Так геологічний розріз території представлений переважно слабопроникними відкладеннями глинистої фракції; на ділянці зовсім відсутні постійні поверхневі водотоки та слабо розвинена яружно-балкова мережа; атмосферні опади, що випадають тут, при порівняно високій середньорічній температурі повітря, витрачаються переважно на випаровування і поверхневий стік. Проте до всіх стратиграфічних підрозділів розрізу присвячені підземні води. При цьому перші від поверхні горизонти ґрунтових вод формуються головним чином за рахунок атмосферних опадів. У формуванні нижчих водоносних горизонтів беруть участь води лиманів та моря, що забезпечують приплив у горизонти підземних вод.

Підземні води виявлені на глибині 4,0-6,4 м. На території виділяються водоносні комплекси четвертинних покривних відкладень і корінних глин.

Рельєф ділянки, що характеризується значними ухилами денної поверхні, та низькі фільтраційні властивості ґрунтів сприяють швидкому та значному за обсягом скочування атмосферних опадів за межі ділянки. Виняток становить давня морська тераса, де є найбільш сприятливі умови для інфільтрації атмосферних опадів, що накопичуються у зниженнях рельєфу. Загальний характер коливань рівнів однаковий: дуже слабке, із запізненням, реагування на атмосферні опади і тенденція до зниження рівнів підземних вод по всіх комплексах гірських порід, що спостерігалися. Найвище становище рівнів, переважно, в зимово-осінні місяці, найнижче - у літні.

Основними режимоутворюючими факторами підземних вод ділянки є його рельєф, геолого-структурна будова, літологічний склад порід та метеорологічні умови. Основним джерелом живлення підземних вод у межах регіону є атмосферні опади. Заповнення підземних вод слабке. Спільним базисом дренування підземних вод регіону є Чорне море.

Будівельне освоєння ділянки та подальша експлуатація споруд призведуть до зміни режиму підземних вод: умов їх живлення, транзиту та розвантаження, що може спричинити розвиток негативних фізико-геологічних процесів: підтоплення, зсувні явища та ін.

За даними хімічного складу, підземні води сильно мінералізовані (загальний вміст солей до 20 г/л). Хімічний склад рідкого середовища визначення ступеня агресивності на залізобетонні конструкції.

Згідно з геологічним будовою ділянки, наявність в геологічному розрізі глинистих нефільтруючих грунтів, при неправильній експлуатації споруд можливо призведе до накопичення поверхневих вод у насипних грунтах, грунтах зворотного засипання (траншеї та пазухи котлованів) в результаті інфільтрації витоків з водонесучих комунікацій. п., і як наслідок, підтоплення території.

Федеральне державне

освітня установа

вищої професійної освіти

СИБІРСЬКИЙ ФЕДЕРАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Інститут архітектури та дизайну

Кафедра «Містобудування»

РЕФЕРАТ

Геологічні умови

Гідрологічні умови

Зливова каналізація.

Студент групи АФ 09-51 Замаратська І.М

Вступ.

На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов'язана з навколишнім світом. Нині людство дедалі більше відчуває у собі проблеми, які під час проживання високоіндустріальному суспільстві. Небезпечне втручання людини у природу різко посилилося, розширився обсяг цього втручання

Нині у світі, зокрема й у Росії, гостро стоять проблеми різних забруднень повітря, грунту, води. Жодне місто та жодне підприємство не може обійтися без споживання води. Найчастіше води, використані різні виробничі і побутові потреби, стають не придатними подальшого використання, тобто забруднюються. Забруднюючі речовини, що надходять у річки, озера, водосховища і моря, вносять значні зміни до встановленого режиму і порушують рівноважний стан водних. екологічних систем. В результаті процесів перетворення забруднюючих водойми речовин, що протікають під впливом природних факторів, у водних джерелах відбувається повне або часткове відновлення їх первісних властивостей. При цьому можуть утворюватися вторинні продукти розпаду забруднень, які негативно впливають на якість, геохімічний склад і набуті негативні властивості води. Це, у свою чергу, не може не позначатися на екології.

1. Геологічні та гідрогеологічні умови

1.1. Загальні поняття

Геологія та гідрогеологія сильно взаємопов'язані один з одним. Геологія – це комплекс наук про склад, будову, історію розвитку земної кори та розміщених у ній корисних копалин. Гідрогеологія - наука, що вивчає походження, умови залягання, склад та закономірності рухів підземних вод. І саме в гідрогеології вивчається взаємодія підземних вод із гірськими породами, поверхневими водами та атмосферою. У сферу гідрогеології входять такі питання, як динаміка підземних вод, гідрогеохімія, пошук та розвідка підземних вод, а також меліоративна та регіональна гідрогеологія. Гідрогеологія тісно пов'язана з геологією, у тому числі з інженерною геологією, інженерною геологією, метеорологією, геохімією, геофізикою та іншими науками про Землю.

1.1.1. Історія гідрогеології

Накопичення знань про підземні води, що почалося з найдавніших часів, прискорилося з появою міст та поливного землеробства. Перші уявлення про властивості та походження природних вод, умови їх накопичення та кругообіг води на Землі були описані в роботах давньогрецьких вчених Фалеса та Аристотеля, а також давньоримських Тита Лукреція Кара та Вітрувія. Вивченню підземних вод сприяло розширення робіт, пов'язаних із водопостачанням у Єгипті, Ізраїлі, Греції та Римській імперії. Виникло поняття про ненапірні, напірні і самовиливні води. Останні отримали XII столітті зв. е. назва артезіанських.

У Росії перші наукові уявлення про підземні води як про природні розчини, їх утворення шляхом інфільтрації атмосферних опадів і геологічної діяльності підземних вод були висловлені М. В. Ломоносовим у творі «Про шари земні» (1763). До середини XIX століття вчення про підземні води розвивалося як складова частина геології, після чого відокремилося в окрему дисципліну.

1.1.2. Розподіл підземних вод у земній корі

Підземні води у земній корі розподілені на двох поверхах. Нижній поверх, складений щільними магматичними та метаморфічними породами, містить обмежену кількість води. Основна маса води знаходиться у верхньому шарі осадових порід. У ньому виділяють три зони - верхню зону вільного водообміну, середню зону водообміну та нижню зону уповільненого водообміну.

Води верхньої зони зазвичай прісні та служать для питного, господарського та технічного водопостачання. У середній зоні розміщуються мінеральні води різного складу. У нижній зоні знаходяться високомінералізовані розсоли. З них добувають бром, йод та інші речовини.

1.1.3. Формування підземних вод

Підземні води утворюються у різний спосіб. Один з основних способів утворення підземної води - просочування, або інфільтрація, атмосферних опадів та поверхневих вод. Вода, що просочується, доходить до водотривкого шару і накопичується на ньому, насичуючи породи пористого і пористо-тріщинуватий характеру. Так з'являються водоносні шари, або горизонти підземних вод. Крім того, підземні води формуються шляхом конденсації водяної пари.

Два основних способи утворення підземних вод - шляхом інфільтрації та за рахунок конденсації водяної пари атмосфери в породах - головні шляхи накопичення підземних вод. Ці води беруть участь у загальному кругообігу води в природі.

1.1.4. Інфільтрація

Підземні води формуються з вод атмосферних опадів, що випадають на земну поверхню і просочуються в ґрунт на деяку глибину, а також з вод боліт, річок, озер та водосховищ, що також просочуються в землю. Кількість вологи, що потрапляє таким чином у ґрунт, становить 15-20 % від загальної кількості атмосферних опадів, що випали.

Проникнення вод у ґрунти залежить від фізичних властивостей цих ґрунтів. Щодо водопроникності ґрунти поділяються на три основні групи - водопроникні, напівпроникні та водонепроникні або водотривкі. До водопроникних пород відносяться великоуламкові породи, галечник, гравій, піски і тріщинуваті породи. До водонепроникних пород - щільні магматичні та метаморфічні породи, такі як граніт та мармур, а також глини. До напівпроникних пород відносяться глинисті піски, лес, пухкі пісковики і пухкі мергелі.

Кількість води, що просочився в ґрунт, залежить не тільки від його фізичних властивостей, а й від кількості атмосферних опадів, нахилу місцевості та рослинного покриву. При цьому тривалий дощ, що мрячить, створює кращі умови для просочування, ніж рясна злива.

Круті схили місцевості збільшують поверхневий стік і зменшують просочування атмосферних опадів у ґрунт, а пологі, навпаки, збільшують просочування. Рослинний покрив збільшує випаровування вологи, що випала, але, в той же час затримує поверхневий стік, що сприяє просочуванню вологи в грунт.

Для багатьох територій земної кулі інфільтрація є основним способом утворення підземних вод.

Підземні води також можуть утворюватися за рахунок штучних гідротехнічних споруд, наприклад, таких як зрошувальні канали.

1.1.5. Класифікація підземних вод

Виділяється три типи підземних вод: верховодка, ґрунтові та напірні (артезіанські). Залежно від ступеня мінералізації виділяють прісні підземні води, солоні, солонуваті та розсоли, за температурою вони поділяються на переохолоджені, холодні та термальні, а залежно від якості підземної води її поділяють на технічну та питну.

Верховодка - підземні води, що залягають поблизу поверхні землі і відрізняються непостійністю розповсюдження та дебіту. Верхівка приурочена до першого від поверхні землі водостійкого пласта і займає обмежені території. Верховодка існує в період достатнього зволоження, а посушливий час зникає. У тих випадках, коли водостійкий пласт залягає поблизу поверхні або виходить на поверхню, розвивається заболочування. До верхівки також нерідко відносять ґрунтові води, або води ґрунтового шару, представлені майже пов'язаною водою, де крапельно-рідка вода присутня тільки в період надмірного зволоження.

Води верхівки зазвичай прісні, слабомінералізовані, але часто бувають забруднені органічними речовинами і містять підвищені кількості заліза та кремнекислоти. Як правило, верхівка не може служити гарним джереломводопостачання. Однак при необхідності вживаються заходи для штучного збереження цього типу вод: влаштовують ставки, відводи з річок, що забезпечують постійним харчуванням колодязі, що експлуатуються, насадження рослинності або затримують сніготанення.

Ґрунтовими водами називаються води, що залягають на першому водостійкому горизонті нижче верхівки. Вони характеризуються більш менш постійним дебітом. Ґрунтові води можуть накопичуватися як у пухких пористих породах, так і у твердих тріщинуватих колекторах. Рівень ґрунтових вод схильний до постійних коливань, на нього впливають кількість і якість опадів, що випадають, клімат, рельєф, наявність рослинного покриву і господарська діяльність людини. Ґрунтові води є одним із джерел водопостачання, виходи підземних вод на поверхню називаються джерелами, або ключами.

Напірні (артезіанські) води - води, які знаходяться у водоносному шарі, укладеному між водотривкими шарами, і відчувають гідростатичний тиск, зумовлений різницею рівнів у місці живлення та виходу води на поверхню. Характеризуються сталістю дебіту. Область живлення у артезіанських вод, розміри басейнів яких досягають іноді тисячі кілометрів, лежить зазвичай вище за область стоку води і вище виходу напірних вод на поверхню Землі. Області харчування артезіанських басейнів іноді значно віддалені від місць отримання води - зокрема, в деяких оазах Сахари отримують воду, що випала у вигляді опадів над Європою.

1.2 Вплив геологічних та гідрогеологічних умов на

безпека міського середовища

1.2.1. Екологічна складова

Красноярський крайє одним із найбільших індустріальних регіонів Росії, де зосереджено значну кількість найбільших, великих, великих, середніх та малих міст, населених пунктів міського типу з промисловою орієнтацією. Протягом останнього часу ландшафти зазнають значних техногенних навантажень і інтенсивно накопичують токсичні речовини. Значну частину території краю займають кар'єри, що є наслідком видобутку корисних копалин відкритим способом, шламонакопичувачі, відстійники, сховища, а також породні відвали – терикони. Виходячи з вищесказаного, можна зробити висновок, що Красноярський край відноситься до територій з дуже високими абсолютними обсягами створення та накопичення промислових відходів. Проявом цього є виражене, а у ряді міських агломерацій та надмірне антропогенне вплив на атмосферу, гідросферу та літосферу краю. Як наслідок, великим дефіцитом у містах регіону є доброякісна Питна вода, екологічно безпечні продукти та чисте повітря. Свій внесок у забруднення навколишнього середовища роблять всі провідні галузі промисловості Центрального Донбасу, але особливо велика роль теплових електростанцій, металургійних, нафтопереробних, хімічних підприємств і транспорту. Крім того, в даний час вихлопні гази автомобільних двигунів є одним із основних забруднювачів атмосфери взагалі та приземного шару повітря міст краю зокрема.

Аналіз даних проведених досліджень показує, що в повітряному середовищіміст Красноярського краю фіксуються аномальні концентрації таких високотоксичних речовин як ртуть, свинець, цинк, мідь, нікель, хром, марганець, хлор, фтор, органічні леткі сполуки, сірчана, соляна та азотна кислота. Стан повітряного басейну в центральних районах Красноярського краю визначається викидами підприємств паливно-енергетичного комплексу та основних галузей промисловості, а також наявністю взаємовпливу міст за рахунок утворення агломерацій.

Шкідливі та небезпечні речовини, що постійно присутні у повітрі промислових міст, надають несприятливий вплив на житлові райони (селитебну зону) та зелені масиви, представлені скверами, парками та лісонасадженнями (рекреаційну зону). Тривала економічна криза в країні призвела до того, що підприємства найчастіше змушені працювати з відхиленнями від нормального режиму. Це періодично супроводжується залповими викидами в довкілля високотоксичних хімічних сполук, які є екологічним чинником ризику виникнення патологічних порушень в організмі людей.

Внаслідок інтенсивного забруднення недостатньо очищеними та погано знезараженими стоками промислових підприємств, очисних споруд господарсько-побутової каналізації малих рік вода останніх давно стала непридатною для питних цілей.

Відсутність ефективних технологій утилізації токсичних речовин призводить до накопичення стійких неорганічних та органічних забруднювачів у воді, ґрунті міст та прилеглих територій. Це насамперед важкі метали, кадмій та пестициди. Фактично Красноярський край в даний час є техногенною зоною, де на значній території чергуються промислові та житлові зони, а умови життя людей є незадовільними через інтенсивне забруднення біосфери пиловими та газовими викидами, тепловими і шумовими виділеннями від промислових джерел і транспорту.

1.2.2. Гідрогеологічні дослідження

Не менше двох третин біосфери планети становить вода, а загалом вода на Землі займає об'єм понад півтора мільярда кубічних кілометрів. Тобто з водою як з основним природним багатством і водночас стихією великої сили слід зважати, оскільки вона пронизує практично всі пласти ґрунту, складаючи таким чином ґрунтові води чималої потужності. Вивченням та освоєнням водних ресурсівзаймається гідрогеологія, мета якої зберегти цю природну речовину і використовувати всі корисні якості, звести нанівець її руйнівні властивості. Вивчення та систематизація всіх характеристик води, пошук та облік нових родовищ прісної води, допомога при інженерному будівництві та організація грамотної меліорації – ось основні завдання, що стоять перед гідрогеологією як перед наукою.

Вода несе життя, але їй під силу і руйнівна діяльність, навіть тверді породи неспроможна встояти перед безперервним натиском води. Що вже говорити про штучні споруди, що зводяться людиною – при неправильній оцінці впливу на ту чи іншу наземну конструкцію (фундамент чи підземну споруду) очікується негативного впливу з боку ґрунтових та поверхневих вод.

Все це говорить про те, що необхідно проводити інженерно-геологічні дослідження. Гідрогеологічні дослідження у складі інженерно-геологічних досліджень виконуються для виявлення взаємодії проектованого об'єкта з геологічним середовищем, визначення залягання підземних вод, їх властивостей та стану, прогнозу процесу підтоплення, вивчення впливу підземних вод на інтенсивність розвитку геологічних та інженерно-геологічних процесів (карст, суффозія, зсуви, пучення та ін), зміни властивостей ґрунтів під впливом підземних вод.

На етапі проектування необхідно досліджувати гідрогеологічні умови на майданчику будівництва. Вплив підземних вод може бути настільки значущим, що змінить докорінно проект будівлі або споруди. Недооцінка або невірний прогноз такого впливу можуть призвести до плачевних результатів: затоплення підземної частини будівлі, руйнування частини фундаменту та втрати будівлі цілком у зв'язку з неможливістю його експлуатації.

Методи визначення гідрогеологічних параметрів ґрунтів та водоносних горизонтів встановлюються, виходячи з умов їх застосування, з урахуванням стадії розробки документації, характеру та рівня відповідальності проектованих будівель та споруд, а також складності гідрогеологічних умов.

Необхідно визначати агресивність підземних вод для вибору матеріалів, що використовуються під час будівництва (бетону, арматури, трубопроводів та газопроводів). Через свій хімічний склад вода може більше чи менше впливати на руйнування тих чи інших типів матеріалів. Правильні рішення під час виборів матеріалів забезпечують довговічність споруди.

Дослідно-фільтраційні роботи на майданчику будівництва виконуються з метою отримання гідрогеологічних параметрів та характеристик для розрахунку дренажів, водознижувальних систем, протифільтраційних завіс, водопритоку в будівельні котловани, колектори, тунелі, фільтраційних витоків з водосховищ та накопичувачів, а також для складання прогнозу зміни гідрогеологічних умов. При виявленні горизонтів підземних вод свердловинним методом виробляються дослідні відкачування для з'ясування напрямку руху підземних вод та змін їх рівня в точках спостереження в різні або певні проміжки часу.

Паралельно вивченню підземних вод виникає потреба захисту від нього, й у разі основну роль грають дренажні системи. Особливо вони важливі при плануванні та організації будівельних робіт, коли результати попередньої гідрогеологічної розвідки території вказують на необхідність застосування дренажу. Основним завданням дренажної системи є безперервне зниження рівня підземних вод до прийнятного показника запобігання негативного впливу вологи на підземні частини споруд, зокрема, фундаменти. Щоб уникнути підтоплення будов рівень підземних вод повинен бути нижчим за основу споруди не менше ніж на півметра, оптимальною ж величиною буде 1 метр. Однак для великих споруд глибина підземних вод від основи будівлі повинна бути не менше 3-4 метрів для вищого рівня захисту від руйнівної дії вологи. Виходячи з масштабів будівництва та показань розвідки, власне, і виробляються гідрогеологічні розрахунки найбільш оптимального розташування дренажних систем щодо поземних вод.

Під час проектування особливо складних об'єктів виконується моделювання, спеціальні гідрогеологічні роботи та дослідження. Дослідно-експлуатаційні відкачування виконуються для встановлення закономірностей зміни рівня та хімічного складу підземних вод у складних гідрогеологічних умовах. Дослідно-виробничі водозниження – для обґрунтування розробки проекту водозниження (постійного чи тимчасового). Зводяться споруди та проводяться випробування дослідної ділянки дренажу. Також вивчаються процеси соле- та вологоперенесення в зоні аерації, сезонного промерзання та пучення ґрунтів, водний та сольовий баланс підземних вод.

1.2.2. Несприятливі геологічні процеси

Серед небезпечних геологічних процесів трапляються карст, зсуви, обвали, соліфлюкція, селі, кам'яні глетчери, геодинамічні та кріогенні процеси, переробка берегів річок, озер, морів та водосховищ, вивітрювання порід. Щоб вивчити динаміку розвитку небезпечних геологічних процесів, ведуться стаціонарні спостереження. стаціонарні спостереження виконуються для прогнозу підтоплення, контролю за деформацією підроблених територій, осадкою та просадкою території, у тому числі внаслідок сейсмічної активності, визначення стану та властивостей ґрунтів, рівненого, температурного та гідрохімічного режимів підземних вод, глибин сезонного промерзання та протаювання ґрунтів, вивчення опади, набухання та інших змін стану ґрунтів основи фундаментів будівель та споруд, стеження за станом споруд інженерного захисту.

Стаціонарні спостереження проводяться у складних інженерно-геологічних умовах для відповідальних споруд, починаючи їх при пошуках для передпроектної документації або проекту та продовжуючи при подальших дослідженнях. Якщо можливий розвиток небезпечних геологічних та інженерно-геологічних процесів, спостереження продовжують у процесі будівництва та експлуатації об'єктів (локальний моніторинг компонентів геологічного середовища).

При стаціонарних спостереженнях забезпечується отримання кількісних характеристик зміни окремих компонентів геологічного середовища у часі та у просторі, які мають бути достатніми для оцінки та прогнозу можливих змін інженерно-геологічних умов досліджуваної території, вибору проектних рішень та обґрунтування захисних заходів та споруд.

Стаціонарні спостереження проводяться на спеціально обладнаних пунктах спостережної мережі, частину яких рекомендується використовувати для спостережень після завершення будівництва об'єкта.

Як найбільш ефективних засобівДля проведення стаціонарних спостережень використовуються режимні геофізичні дослідження - вимірювання, що здійснюються періодично в одних і тих же точках або за одними і тими ж профілями, вимірювання із закріпленими датчиками та приймачами, а також режимні спостереження на спеціально обладнаних гідрогеологічних свердловинах.

Склад спостережень (види, розміщення пунктів спостережної мережі), обсяги робіт (кількість пунктів, періодичність та тривалість спостережень), методи проведення стаціонарних спостережень (візуальні та інструментальні), точність вимірювань слід обґрунтовувати у програмі досліджень залежно від природних та техногенних умов, розміру досліджуваної території, рівнів відповідальності будівель та споруд та етапу (стадії) проектування.

За наявності спостережної мережі, створеної на попередніх етапах пошуків, використовується вона ж і при необхідності здійснюється її розвиток, уточнюється частота спостережень, точність вимірювань та інші параметри відповідно до результатів вимірювань, отриманих у процесі функціонування мережі.

Тривалість спостережень вибирається щонайменше одного гідрологічного року чи сезону прояви процесу, а частота спостережень забезпечується реєстрацією екстремальних (максимальних і мінімальних) значень зміни компонентів геологічного середовища у період спостережень.

Докладніше зупинимося на понятті «Карст». Оскільки саме на його прикладі можна відчути вплив геологічних та гідрогеологічних умов на безпеку міського середовища.

Карстові явища поширені надзвичайно широко. За геологічними умовами приблизно третина площі суші земної кулі має потенційні можливості для їх розвитку. Водночас карст істотно впливає на ландшафтні особливості території, її рельєф, стік, підземні води, річки та озера, ґрунтово-рослинний покрив, господарську діяльність населення. У карстових областях знаходяться багато прикрашені природою казкові підземні палаци-печери, які є об'єктами відвідування як спелеологів, а й численних туристів з багатьох країн світу.

Проблемами вивчення карсту та його поширенням цікавляться геологи, гідрогеологи, геоморфологи, гідрологи, фізико-географи ландшафтознавці, інженери-проектувальники та будівельники, багато фахівців інших галузей знань, які у карстових печерах унікальні об'єкти для своїх досліджень, а також спелеологи – спортсмени.

Карст – процес вилуговування розчинних гірських порід підземними водами та винесення розчиненої речовини через підземні канали, а також форми рельєфу, що утворюються в результаті цього процесу.

Карстові явища розвиваються в розчинних природними водами гірських породах, у тому числі найширше поверхні Землі поширені вапняки. Однак карст у гіпсах, ангідритах, кам'яній солі, а також у доломітах та інших породах поширений дуже широко, хоча й поступається карсту у вапняках. У гіпсах, доломітах і солях карст інтенсивно і швидко розвивається, що важливо враховувати при розвідках для різного роду будівництва, видобутку кам'яної солі і т.д. Не можна виключати з поняття «карст» явища, що розвиваються у невідомих розчинних гірських породах.

До карстових слід відносити явища, що розвиваються у всіх розчинних природними водами гірських породах: у вапняку, доломіті та перехідних між ними різницях карбонатних порід, крейди та іноді в мелоподібному мергелі, мармурі, а також у гіпсі, ангідриті, кам'яній солі, калійних, калійномагнієвих та інших соляних пород. У основі виникнення лежить хімічний процес розчинення гірської породи і геологічний процес її вилуговування, тобто. розчинення з видаленням (винесенням) розчиненого матеріалу.

Поняття «карст» пов'язане і з явищами, які поширені на Землі і в земній корі, і з процесом їх виникнення. Географи пишуть про карсту як про сукупність поверхневих і підземних форм і гідрологічних особливостей, геологи частіше розглядають карст як процес геологічний, гідрогеологічний. У цілому цей термін відноситься як до сукупності форм і гідрологічний явищ, і до процесів їх виникнення та розвитку.

Існує кілька умов, необхідні розвитку карстових явищ. По-перше, це наявність розчинної у природних водах гірської породи, водопроникної внаслідок тріщинуватості чи пористості. По-друге, наявність розчинника, тобто. води, агресивної до гірської породи. По-третє, наявність умов, що забезпечують водообмін – відтік насиченої розчиненою речовиною води та постійний приплив свіжого розчинника. Якщо перша умова визначається геологічною будовою місцевості, то друга і почасти третя тісно пов'язані з фізико-географічною обстановкою, друга - з ґрунтово-рослинним покривом і кліматом, третя - з геоморфологічними та гідрологічними умовами, крім геологічної структури та гідрогеологічних особливостей.

1.3. Карсти.

1.3.1. Методика карстових досліджень.

Карстовий процес не є безперервним. Вікові, сезонні, навіть добові зміни режиму температур, опадів та вологості повітря впливають на його інтенсивність. Підняття та опускання викликають зміни періодів активізації та згасання закарстування. При русі вод від області харчування до базису карстування відбувається осадження солей, що переносяться. Про це свідчать вторинна мінералізація порожнин у гірських породах, кольматаж та заповнення макро- та мікротріщин, натічні утворення великої потужності у підземних порожнинах. Крім нерівномірності карстового процесу у часі дуже чітко проявляється його нерівномірність у межах геологічного простору, обумовлена ​​неоднорідністю речовинного складу, структур та текстур гірських порід, а також тектонічною тріщинуватістю.

Основними завданнями карстолого-спелеологічних досліджень є облік, прогноз та розробка заходів, що запобігають шкідливому впливу карсту на господарську діяльність людини. Вивчення літології та тріщинної проникності карстуються порід, як основних умов розвитку карсту, має сприяти вирішенню цих завдань.

Виділення типів і різновидів порід, різною мірою схильних до закарстування, проводиться в першу чергу за їх речовим складом. Особливе значення мають кількісні співвідношення та структурні зв'язки розчинних породоутворюючих мінералів. Їх визначають усіма сучасними методами, починаючи з мікроскопічних та закінчуючи хіміко-аналітичними, рентгеноструктурними, термічними, фарбуваннями, люмінесцентними та інфрачервоною спектроскопією. Особливу роль грає з'ясування характеру вторинних процесів, що змінюють проникність порід: доломітизації, перекристалізації, сульфатизації.

Важливим моментом є аналіз нерозчинних домішок. При цьому необхідно не тільки з'ясувати мінералогію нерозчинного залишку, в залежності від якої зменшується або збільшується водопропускна здатність породи, але й встановити його гранулометричний склад, який визначає співвідношення корозії та ерозії в карстовому процесі. Структурні та текстурні характеристики породи, що залежать від її речовинного складу, умов відкладення та перетворення осаду, досліджуються при літолого-фаціальному аналізі, що проводиться як у польових умовах, так і камерально. Під мікроскопом вивчаються великі шліфи, де можна спостерігати перехід одних ділянок мікроструктур на інші, з'ясувати характер вторинних процесів. У таких шліфах необхідно визначати порову та мікротріщинну проникність. Для виділених різновидів порід слід визначати вступно-фізичні та інженерно-геологічні характеристики. Після статистичної обробки характеристик порід, отриманих у польових та лабораторних умовах, можна виділити ряд факторів, що впливають на швидкість карстоутворення, морфологію карстопроявів та інтенсивність карстового процесу.

1.3.2. Чинники карстрообразования.

Серед факторів, що визначають процес карстоутворення, Н.А. Гвоздецький (1954) виділяє такі: хімічний склад гірських порід, їх структуру, тріщинуватість, покривні утворення і рельєф, силу тяжіння, підземні води, тектонічні структури, потужність порід, що карстуються.

Одним з основних факторів карстоутворення є хімічний склад гірських порід. Можна стверджувати, що за інших рівних умов ступінь закарстованості більший там, де більше міститься в ній нерозчинних домішок. Вплив інших факторів, як то: тріщинуватості породи, кількості, швидкості руху та агресивності циркулюючих вод, може сильно загасати вплив хімічного складу породи і іноді різко змінювати картину.

Однак бувають винятки із вище сформульованого правила. Вивчення впливу підземних вод на мергелі та інші нерозчинні націло (точніше, майже націло) породи показало, що слід розрізняти поняття розчинення та руйнування породи. Під руйнуванням розуміють сумарний результат вилуговування з гірської породи розчинних речовин та механічного винесення струмом води нерозчинного залишку. Буває, що руйнація породи йде в багато разів інтенсивніше за розчинення. Там, де рух води сповільнюється, нерозчинний залишок осідає, зважені частки каламуті відстоюються, відбувається відкладення карстової або печерної глини.

Руйнування породи в порівнянні з розчиненням має особливо велике значенняпри утворенні карстових форм, а також у тому випадку, коли гірська порода складається з неоднаково розчинних мінералів.

Якщо гірська порода складається з мінералів з неоднаковою розчинністю та швидкістю розчинення, процес її руйнування ускладнюється. У вапняних доломітах, наприклад, доломіт і кварцит розчиняються з різною швидкістю в залежності від їх кількісного співвідношення в породі та швидкості руху води. При вмісті доломіту близько 2 відс. швидкість розчинення кальциту менше, ніж доломіту, зі збільшенням кількості доломіту співвідношення швидкостей розчинення стає зворотним і в першу чергу вилуговується кальцит. Тому при розчиненні сильно доломітизованих вапняків та вапняних доломітів. У вигляді залишкового продукту вилуговування накопичується пухкий доломіт.

Відзначено, що в подібних літологічних умовах карстовий процес проявляється у розробці дрібних численних каверн, у високій пористості породи, нікчемній її міцності та в кінцевій стадії процесу – руйнуванні скельної породи з перетворенням її на пухку борошнисту масу.

Процес руйнування вапняного доломіту супроводжується виносом 35-40 відс. початкового обсягу породи, але в результаті руйнування і розпушення частини продукти руйнування (доломитова мука), що залишається, цілком виконують той первісний обсяг, який займала скельна порода.

У доломітизованих вапняках обсяг породи після вилуговування і руйнування буває значно менше початкового - обсяг розчиненої частини в кілька разів перевищує обсяг продуктів руйнування; останні у разі, отже, не заповнюють порожнечі цілком.

Процес повного руйнування карбонатної породи, що супроводжується зміною мінералогічного складу, можливий у тому випадку, якщо порода складається не менш ніж на 35 відс. з кальциту та містить не більше 65 відс. доломіту. При меншій кількості кальциту, після його винесення процес вилуговування і руйнування відбувається далі в чистому доломіті і супроводжується зміною мінералогічного складу, тобто. це вже інший процес, при якому першорядне значення набуває пористості (Гвоздецький, 1954).

Також великий вплив на карстоутворення надає структура гірських порід. На вплив хімічного складу гірської породи, що виражається в наявності або відсутності значної кількості нерозчинної домішки, накладається вплив структури породи, що загасає вплив хімічного складу при його дрібних варіаціях.

Велике значення має пористість, що дає можливість проникнення води всередину блоків порід, укладених між тріщинами, і навіть просочування крізь нетріщинуваті товщі. Пористість сильно збільшує поверхню зіткнення води з породою, що сприяє руйнуванню породи шляхом розчинення.

При лабораторних дослідженнях розчинності доломітів було встановлено, що найбільш розчинні середньозернисті і особливо різнозернисті породи. Значно важче розчинні мікрозернисті та великокристалічні карбонатні породи. Але розчинність дрібних кристалів вища, ніж великих, і погана розчинність дрібнокристалічних порід пов'язана з їх малою пористістю.

Що ж до крупнозернистих і кристалічних порід необхідно зробити таке застереження. У природних умовах очікується більшого ефекту їх карстування, якщо турбулентний рух карстових вод і швидкість руху достатня для ерозійного впливу на стінку тріщини. В цьому випадку ефект карстування повинен підвищитися за рахунок одночасної дії розчинення та розмиву (Гвоздецький, 1954).

Тріщинуватість гірських порід є основною умовою розвитку карсту. Вапняки є щільною водонепроникною породою, циркуляція води в них може відбуватися лише по тріщинах. Такими ж щільними водонепроникними породами в більшості випадків є гіпси та інші породи, що карстуються. Ось чому тріщинуватість порід відіграє виняткову роль у процесі закорстовування.

Вплив тріщинуватості в розвитку карста підкреслювалося дуже багатьма дослідниками карстових форм, особливо дослідниками печер. (Гвоздецький, 1954)

Як поверхневі карстові утворення, так і внутрішні порожнечі пов'язані з тріщинуватістю породи, яка є головною причиною розвитку карстових утворень, поряд з характером самої породи і доступом до неї вод, що просочуються. При утворенні підземних форм карсту тріщини служать первинними водопровідними шляхами, при утворенні поверхневих форм будь-яких розмірів і типів - первинними каналами винесення матеріалу водою в розчиненому або зваженому стані, завдяки чому і створюються на поверхні замкнуті форми. Корозію поза зв'язку з тріщинуватістю можна тільки на похилих поверхнях оголених порід (чи порід з проникною покришкою), а й у разі вона найінтенсивніше виявлятися там, де порода буде розсічена тріщинами. У всіх випадках тріщинуватість дуже істотно відбивається на зовнішньому вигляді форм. Часто вона визначає розташування форм.

Тріщини нескінченно різноманітні за шириною (первинні тріщинні порожнини можуть вимірюватися десятками сантиметрів і навіть метрами) і за напрямом. Вони утворюють дуже складну мережу на поверхні і в глибині масивів, що карстуються.

Непрямий вплив на процес розвитку карсту надають тектонічні структури, а також потужність порід, що карстуються. Оскільки на розвиток карстових процесів істотно впливає тріщинуватість гірських порід, то цілком зрозуміло, що цей процес залежить опосередковано і від інтенсивності дислокаційних процесів, яким зазнавала місцевість. Ця непряма залежність розвитку карсту від тектоніки відзначалася багатьма дослідниками. Іншою обставиною не менш важливою є залежність циркуляції підземних вод від характеру тектонічних структур.

Покривні утворення і рельєф місцевості також надають істотний вплив на карст. Довгий час існувало уявлення, що карст не може розвиватися за наявності покриву із слабо водопроникних утворень значної потужності.

Якщо геологічні і геоморфологічні умови забезпечують інтенсивну циркуляцію вод в породах, що розчиняються, то і під покривом слабо проникних порід створюються карстові порожнини, в які суффозійним шляхом просмоктується або осідає покривний матеріал. При цьому спочатку таким шляхом можуть виникати порожнини в основі покривної товщі, а потім відбувається осідання покрівлі та утворення поверхневих вирв.

Умови, сприятливі для розвитку карсту під порівняно потужними покривними утвореннями, створюються в піднятих крайових зонах синекліз, де підземні води рухаються з великими швидкостями до древніх уступів або глибоко врізаних річкових долин. Вилужування відбувається також у долинах у долинах річок безпосередньо під руслом, оскільки русло річки є зоною дренажу підземних вод.

Крутизна схилу топографічної поверхні значною мірою визначає ступінь інфільтрації дощових та талих снігових вод. На ділянках з меншою крутістю інфільтрація більша, тому тут умови для розвитку карсту сприятливіші.

Під дією сили тяжіння відбувається циркуляція вод у тріщинах і каналах товщі, що карстується. Сила тяжкості викликає обвал самих порід або в бортах каньйонів і урвищ, або в склепіннях підземних порожнин. У всіх випадках значення мають тектонічні тріщини, що розширюються корозією, а в останньому і тріщини нашарування. «Наскрізні» обвалення над підземними пустотами та тунелями підземних річок призводять до утворення провалів та розтину річкових долин. Обвалення у склепіннях підземних порожнин по розширеним розчиненням тектонічним тріщинам і тріщинам нашарування відіграють велику роль в утворенні печерних камер та зал.

Напруги, що створюються під дією сили тяжіння вздовж крутих укосів біля бортів каньйонів і долин, по краях уступів плато, розширюють тріщини тектонічної окремості, що сприяє проникненню води в глиб породи та розвитку карсту (Гвоздецький, 1954).

Підземні річки, пов'язані зі зникаючою наземною річкою або зі зникаючим рукавом наземної річки, що іноді перетинають наскрізь карстові масиви, утворилися завдяки просочуванню вод наземних водотоків у тріщини породи, які були первинними каналами для руху зниклої води під землею, а потім перетворилися внаслідок розчиняючого потоку в підземні тунелі. Формування цих тунелів теж, переважно, мало відбуватися знизу нагору за течією підземного потоку, тобто. звідти, де останній вільно виливався на денну поверхню. Поступове переміщення діючих понорів наземних карстових річок, що зникають, вгору по руслу є відображенням поступового «попятного» відступу верхів'я підземної річки, пов'язаної зі зникаючим наземним потоком.

Якщо підземна річка протікає лише на рівні грунтових вод, вона точно так само дренує їх, як і річка наземна. Взаємини такої річки з ґрунтовими водами цілком зрозумілі. Одночасне існування таких підземних річок та ґрунтових вод (тріщинно-карстових вод) є скоріше правилом, ніж винятком.

Щодо виходу багатьох печерних річок на значній висоті над рівнем сучасних поверхневих річок, то й тут немає дуже великої різниціміж цими підземними притоками та притоками наземними. При енергійному піднятті території останні теж можуть не встигнути за поглибленням головної річки і спускатися до неї швидкими каскадами. Але якщо вони зрештою пропилять і поглиблять своє русло, то з піднятих підземних каналів вода також з часом піде новими шляхами, залишивши сухі галереї замість майданчиків терас.

1.3.3. З історії вивчення карсту Красноярського краю

Історія вивчення карстових явищ і форм на території краю та насамперед печер, різноманітних провалів та шахт майже не висвітлена в літературі. Отже, необхідно систематизувати накопичені дані по карсту зазначеної території.

Розрізнений матеріал про карст краю, різного обсягу та змісту, зберігається у численних геологічних звітах і здебільшого недоступний для практичних працівників. Тим часом відсутність довідки про вивчення карсту призводить до багаторазового відкриття однієї і тієї ж порожнини, ускладнює районування території, виключає можливість порівнювати дані справжніх спостережень з отриманими раніше, виявляти закономірності гідротермічного режиму та особливості циркуляції підземних вод на певному відрізку часу, простежити за змінами карстових. ландшафтів.

Найбільш ранні відомості про наявність печер під Красноярськом отримано від російського етнографа В.В. Радлова, який протягом 10 років подорожував Сибіром. У своїй праці «Сибірські давнини» (1888) автор розповідає про те, як красноярський козак Іван Нашивошников знайшов у 1717 році «за Саянським каменем на річці Чжакуль у кам'яній печері татарських листів на синьому папері багато».

З 1949 по 1952 роки кілька геологічних партій досліджували низку печер південних районів краю. Вони зареєстрували понад 100 печер, у тому числі кілька десятків з різною детальністю описані. Майже всі порожнини відрізняються легкою доступністю та невеликими розмірами.

У 1957–1967 роках вивчення підземного світу набуває особливо широкого розмаху. Сотні людей включаються у важку роботу зі збору, систематизації та узагальнення матеріалу, що надходить з різних джерел. З'являються відомості про «бездонні ями» у Новоселівському та Балахтинському районах, колодязі невідомої глибини біля ст. Коп'єво та м. Ужура, що провалилися тракторами в районі села Малий Хабик Ідринського району, а також печерах у гирлі річки Беллик, сел. Нарви та в інших місцях. Наносяться на карти підземні джерела та річки біля м. Артемівська та долини річки. Білий Нюс. Поряд з описом різних форм карсту, звертається увага на інтенсивність характеризується процесу, на зв'язок карста з різними природними компонентами і залежність розташування воронок від топографії місцевості, що переважає тріщинуватості.

Відкриття печер і шахт, що відбулися одне за одним, а також значних площ, уражених карстом, змінили сформовані роками переконання, згідно з якими карст Сибіру (головним чином підземний), в силу несприятливого поєднання природних умов, морфологічно виражений слабо. Подібні погляди аргументувалися перетнутим рельєфом, відносно невеликими площами водозборів і, звичайно, широким поширенням багаторічної мерзлоти, що сприяє поверхневому стоку талих і метеорних вод.

1962 року в районі нар. Бірюси вивчалися гроти Перлини печери, зобов'язаної своєю назвою великій кількості знайдених в ній оолітових конкрецій (печерних перлів). У цій же порожнині спостерігалися люмінесцентні сталагміти та різноманітні озерні відкладення. Спелеологи Дивногорська відкрили печеру протяжністю 500 метрів, яку назвали ім'ям свого міста. Декілька складних галерей вивчалося на околицях села Степовий Баджей (район Мани).

У Хакасії (Ширинський адміністративний район) завершилося знайомство з Кашкулакською печерою довжиною понад 500 м, а також Кирилівської та інших дрібніших. У Кашкулакській печері виявлено сліди багаторічного вогнища та кілька людських скелетів.

Завершено зйомку Бородінської печери (район села Боград), а спелеологами Красноярського педуніверситету вивчено печеру на північно-західному схилі Західного Саяна. Перша довжиною близько 650 м вражає величезними залами і великими крапельниками, друга є 180-метровою горизонтальною штольнею і приваблює дослідників великими скупченнями кісток тварин.

У березні 1964 року була споряджена спортивно-наукова експедиція в райони нижньої та середньої течії річки Мана та її притоку Мімії. Спелеологи детальніше обстежували карстові порожнини, зареєстровані при першому рекогносцирувальному поході; вони провели порівняльні аналізи нових даних із отриманими раніше, генералізують і узагальнюють матеріали з гідрології. У ході пошуків виявлено 8 невеликих печер, закладених у конгломератах, та, крім того, відзначено різноманітні форми поверхневого карсту.

У квітні 1964 року загін студентів-спелеологів розпочинає вивчення закарстованих площ Солгонського кряжу. У межах зазначеного регіону відкрито печери-льодовики Таможенська, Жовтнева та кілька карстових шахт, з яких вилучено великих друзів зрослих кристалів кальциту, так званих кристаллоктитів. У більшості підземних порожнин Солгона виявлено складні, ексцентричні крапельники.

В історії вивчення карсту Красноярського краю можна виділити три етапи.

Перший включає дослідження печер в 18 і першій половині 19 ст. Цей час примітний лише реєстрацією названих форм та описом їх доступних характерних частин.

Наступний етап охоплює другу половину 19 в. та початок 20 ст. Порівняно з попереднім, він характеризується багатогранним підходом до вивчення різних карстових форм. Поряд з палеонтолого-археологічним знайомством із печерами, карст привертає увагу гірничих інженерів, геологів, географів та представників інших наук про Землю.

Основним підсумком розглянутих етапів і те, що, попри відсутність спеціального вчення про карсті, цей час (1717–1917 рр.) було накопичено значний матеріал, який підтверджує існування, переважно, підземних його форм.

Третій етап характерний систематичним і всебічним дослідженням Красноярського краю, зокрема карста. І все ж таки вивчення карсту велося попутно, коли з ним стикалися при археологічних роботах, інженерно-геологічних дослідженнях, при розвідці родовищ корисних копалин.

Особливо посилено карст вивчається у 1957–1968 роках. За цей час, завдяки активної діяльностікрасноярських спелеологів, вдалося зібрати великий фактичний матеріал, що дозволяє виділити територію, що характеризується, як цікавою карстової області Сибіру.

Як позитивний фактор з позицій фізичної географії та краєзнавства можна оцінити специфіку карстових ландшафтів, що розширюють різноманітність природних умов території та використовуються для туризму. Так, з Красноярська виконується одноденний маршрут на теплоходах водосховищем ГЕС, найбільш видовищною частиною якого є Бірюсинська затока, по берегах затоки представлений карстовий рельєф.

У південній частині краю на закарстованих площах зазвичай відсутні багаторічні мерзлоти та болота, у зв'язку з чим покращуються умови розвитку лісу та землекористування (при невисокій щільності карстових воронок). Цінними об'єктами для туризму, краєзнавства, медицини та для ряду наукових дисциплінє ряд великих печер. Відомо про сприятливий вплив підземної атмосфери на хворих на бронхіальну астму. Алергологічні лікарні можуть бути створені у деяких великих печерах Східного Саяну. Особливі природні умовипечер дозволяють використовувати їх як природні біотропи для медико-біологічних досліджень.

Печери мають велике значення для пізнання палеоліту та неоліту. У кількох печерах виявлено культурні верстви пізнього палеоліту. Багата колекція виробів із кістки та бронзи зібрана в Айдашинській печері біля м. Ачинська. Дослідження показали, що вона була культовим місцем, починаючи з неоліту і до середньовіччя. Вивчення печерних ґрунтів дозволило уточнити списки ссавців, які мешкали на карстово-спелеологічних ділянках у пізньому плейстоцені – ранньому голоцені. Серед кісткових останків ссавців зустрічаються і види фауни, що вимерли. Вивчення фауністичних решток входів печер дає інформацію про зміну ландшафтно-кліматичних умов місцевості.

Негативна роль печер обумовлена ​​провалами та просіданнями земної поверхні на території міст, селищ і трасах залізниць та шосейних доріг, а також загрозами обвалів, зсувів та льоду. Ймовірність провалів тим більше, що вища щільність воронок, багато з яких відбивають розвиток близьких поверхонь печеристих порожнин.

2.Зливова каналізація.

Зливова каналізація - це система, призначена для відведення опадів. Її завдання - забезпечення усунення негативних наслідків, які можуть бути спричинені скупченням вод, що збираються з дахів будинків за допомогою водостічних труб.

Перезволоження ґрунту навколо будинку негативно позначається не лише на стані рослин, а й може призвести до підтоплення фундаменту, що з інженерної точки зору є абсолютно неприпустимим. Грамотно організована злива каналізація збільшує термін експлуатації будівель, доріг та інших об'єктів.

Зливова каналізація (вона ж "ливнівка" або дощова каналізація) - це система каналів з плоским ухилом поверхні, через яку потоки дощових і талих вод після спеціального очищення надходять у каналізацію.

2.1. склад стічних водта їх класифікація

Водовідвідні системи та споруди - це один із видів інженерного обладнання та благоустрою населених пунктів, житлових, громадських та виробничих будівель, що забезпечують необхідні санітарно-гігієнічні умови праці, побуту та відпочинку населення. Системи водовідведення та очищення складаються з комплексу обладнання, мереж та споруд, призначених для прийому та видалення трубопроводами побутових виробничих та атмосферних стічних вод, а також для їх очищення та знешкодження перед скиданням у водоймище або утилізацією.

Об'єктами водовідведення є будівлі різного призначення, а також новобудови, що існують і реконструюються, селища, промислові підприємства, санітарно-курортні комплекси тощо.

Стічні води - це води, використані на побутові, виробничі або інші потреби та забруднені різними домішками, що змінили їх початковий хімічний склад та фізичні властивості, а також води, що стікають з території населених пунктів та промислових підприємств внаслідок випадання атмосферних опадів або поливання вулиць.

Залежно від походження виду та складу стічні води поділяються на три основні категорії: побутові, виробничі, атмосферні.

Побутові стічні води (від туалетних кімнат, душових, кухонь, лазень, пралень, їдалень, лікарень; вони надходять від житлових та громадських будівель, а також від побутових приміщень) утворюються в результаті практичної діяльності та життєдіяльності людей. Концентрацію забруднюючих речовин побутових стічних вод визначається виходячи з питомого водовідведення на одного мешканця:

де S - концентрація забруднюючих речовин, мг/л,

a - кількість забруднень, що припадає на одного жителя, г/добу,

q – норма водовідведення на одного жителя, л/добу.

Значення a наведено в Таблиці 1 [Додаток1]. При скиданні побутових стічних вод промисловими підприємствами у каналізацію населеного пункту кількість забруднюючих речовин від експлуатаційного персоналу додатково не враховується.

У стічних водах містяться домішки мінерального та органічного походження. Можна прийняти що мінеральні забруднення у побутових стічних водах у вигляді нерозчиненої речовини – 5 %, суспензії – 5 %, колоїди – 2 % та розчинні речовини – 30 %. Для органічних речовин ці відсотки відповідно такі: нерозчинні – 15 %, суспензії – 15 %, колоїди – 8 % та розчинні – 20 %.

Мінеральні сполуки представлені солями амонію, фосфатами, хлоридами, гідрокарбонатами та іншими сполуками. Побутові стічні води зазвичай мають слаболужну реакцію середовища (рН=7,2 - 7,8). Органічні речовини побутових стічних вод можна розділити на дві групи: безазотисті та азотовмісні речовини. Основна частина безазотистих органічних речовин представлена ​​вуглеводами та жирами. Азотовмісні органічні сполуки представлені білками та продуктами їх гідролізу. Особливу форму домішки побутових стічних вод становлять мікроорганізми. Іноді можуть бути і хвороботворні форми мікроорганізмів (бактерії та віруси).

Склад виробничих стічних вод (води, використані в технологічних процесах, що не відповідають більш вимогам, які пред'являються до їх якості; до цієї категорії відносять також води, що відкачуються на поверхню землі при видобутку корисних копалин) залежить від характеру виробничого процесу і відрізняється великою різноманітністю. Залежно від складу домішок та специфічності їх дії на водні об'єкти стічні води можуть бути поділені на такі групи:

Води, що містять неорганічні домішки із специфічними токсичними властивостями. Сюди входять стоки металургії, гальванічних цехів, підприємства, машинобудівної, рудо- та вугледобувної промисловості, заводи з виробництва кислот, будівельних виробів та матеріалів, мінеральних добрив та інші. Вони можуть спричинити зміну рН води водойм. Солі важких металів є токсичними по відношенню до водних організмів.

Води, в яких неорганічні домішки не мають токсичної дії. До цієї групи належать стічні води рудовзбагачувальних фабрик, цементних заводів та інших. Домішки такого типу перебувають у зваженому стані. Для водоймищ особливої ​​небезпеки ці води не становлять.

Води, які містять нетоксичні органічні речовини. Сюди входять стічні води переважно підприємств харчової промисловості(м'ясної, рибної, молочної, харчової, целюлозно-паперової, мікробіологічної, хімічної промисловості, заводи з виробництва каучуку, пластмас та інші). При попаданні їх у водойму зростає окислюваність, БПК, знижується концентрація розчиненого кисню.

Крім вищезгаданих груп забруднених виробничих стічних вод має місце скидання нагрітих вод у водойму, що є причиною так званих теплових забруднень. Виробничі стічні води можуть відрізнятися концентрації забруднюючих речовин, за рівнем агресивності тощо.

Склад виробничих стічних вод коливається у значних межах, що викликає необхідність ретельного обґрунтування вибору надійного та ефективного методу очищення у кожному конкретному випадку. Отримання розрахункових параметрів та технологічних регламентів обробки стічних вод та осаду вимагають досить тривалих наукових досліджень як у лабораторних, і напіввиробничих умовах. Кількість виробничих стічних вод визначається залежно від продуктивності підприємства за укрупненими нормами водоспоживання та водовідведення для різних галузей промисловості. Норма водоспоживання - це доцільна кількість води, необхідного для виробничого процесу, встановлена ​​на підставі науково обґрунтованого розрахунку чи передового досвіду. До укрупненої норми водоспоживання входять усі витрати води на підприємстві. Норми витрати виробничих стічних вод застосовують при проектуванні новозбудованих та реконструкції діючих систем водовідведення промислових підприємств. Укрупнені норми дозволяють оцінити раціональність використання води будь-якому діючому підприємстві.

Ступінь забрудненості атмосферних вод (дощові та талі води відводяться разом з водами від поливу вулиць, фонтанів та дренажів) залежить від багатьох факторів, у тому числі від загальної санітарної обстановки населеного пункту. Ухвалена технологія сухого прибирання вулиць не забезпечує повного видалення забруднень. Сміття з проїжджої частини доріг містить значну кількість органіки, біогенів, нафтопродуктів, солей важких металів. Забрудненість дощового стоку залежить від його витрати. При витраті менше 25 л/с га стічні води мало змивають забруднень і тому забрудненість їх мінімальна. У міру збільшення витрати стоку в ньому зростають концентрації завислих речовин, фосфору і азоту, досягаючи максимуму безпосередньо перед піком дощу. Основна частина забруднених дощових вод надходить у каналізацію на початку дощу. Максимальна величина БПК води спостерігається у літні місяці, а восени вони знижуються майже вдвічі. Для біогенних речовин характерний пік провесною і другий пік спостерігається восени після листопада.

Деякі якісні характеристики міського поверхневого стоку наведені у Таблиці 2 [Додаток1]. Забрудненість талих вод насамперед залежить від режиму танення снігу. У ряді випадків при використанні кухонної солі під час ожеледиці талі води містять значну кількість хлоридів.

Якість і склад поверхневого стоку з міських територій залежать від цілого ряду факторів, які важко враховувати і важко прогнозувати. Велика різноманітність місцевих умов робить практично неможливим отримання усереднених показників якості поверхневого стоку в цілому. Наведені у Таблиці 3 [Додаток1] дані про забрудненість дощових вод з території промислових підприємств дуже наближені. Питома вага окремих показників у цьому списку визначається насамперед видом виробництва.

У практиці використовується також поняття міські стічні води, які є сумішшю побутових і виробничих стічних вод. Побутові, виробничі та атмосферні стічні води відводяться як разом, і окремо. Найбільш широкого поширення набули загальносплавні та роздільні системи водовідведення. За загальносплавної системи всі три категорії стічних вод відводяться по одній спільній мережі труб і каналів за межі міської території на очисні споруди. Роздільні системи складаються з декількох мереж труб і каналів: по одній з них відводяться дощові та незабруднені виробничі стічні води, а по іншій або кількох мережах - побутові та забруднені виробничі стічні води.

Стічні води являють собою складні гетерогенні суміші, що містять домішки органічного та мінерального походження, які знаходяться в нерозчиненому, колоїдному та розчиненому стані. Ступінь забруднення стічних вод оцінюється концентрацією, т. е. масою домішок одиницю об'єму мг/л чи г/куб. м. Склад стічних вод регулярно аналізується. Проводяться санітарно-хімічні аналізи щодо визначення величини ГПК (загальна концентрація органічних речовин); БПК (концентрація органічних сполук, що окислюються біологічним шляхом); концентрація завислих речовин; активної реакції середовища; інтенсивності фарбування; ступеня мінералізації; концентрації біогенних елементів (азоту, фосфору, калію) та ін. Для розробки раціональної схеми водовідведення та оцінки можливості повторного використання стічних вод вивчається склад та режим водовідведення не тільки загального стоку промислового підприємства, але також стічних вод від окремих цехів та апаратів. Крім визначення основних санітарно-хімічних показників у виробничих стічних водах визначаються концентрації специфічних компонентів, зміст яких визначається технологічним регламентом виробництва та номенклатурою застосовуваних речовин.

У складі інженерних комунікацій промислового підприємства, як правило, є кілька водовідвідних мереж. Незабруднені нагріті стічні води надходять на охолоджувальні установки (бризкі басейни, градирні, охолоджувальні ставки), а потім повертаються в систему оборотного водозабезпечення. Забруднені стічні води надходять на очисні споруди, а після очищення частина оброблених стічних вод подається до системи оборотного водозабезпечення в ті цехи, де її склад відповідає нормативним вимогам.

Ефективність використання води на промислових підприємствах оцінюється такими показниками, як кількість використаної оборотної води, коефіцієнтом її використання та відсотком її втрат.

Для промислових підприємств складається баланс води, що включає витрати на різні види втрат, скидання та додавання компенсуючих витрат води до системи. Проектування новостворених і реконструйованих систем водовідведення населених пунктів і промислових підприємств повинно здійснюватися на основі затверджених в установленому порядку схем розвитку та розміщення галузі народного господарства, галузей промисловості та схем розвитку та розміщення продуктивних сил економічним районам. При виборі систем та схем водовідведення має враховуватись технічна, економічна та санітарна оцінки існуючих мереж та споруд, передбачатися можливість інтенсифікації їх роботи.

При виборі системи та схеми водовідведення промислових підприємств необхідно враховувати:

вимоги до якості води, що використовується у різних технологічних процесах;

кількість, склад та властивості стічних вод від окремих виробничих цехів та підприємства в цілому, а також режими водовідведення;

можливість скорочення кількості забруднених виробничих стічних вод шляхом раціоналізації технологічних процесів виробництва;

можливість повторного використання виробничих стічних вод у системі оборотного водозабезпечення або для технологічних потреб іншого виробництва, де допустимо застосовувати води нижчої якості;

доцільність вилучення та використання речовин, що містяться у стічних водах;

можливість та доцільність спільного відведення та очищення стічних вод кількох близько розташованих промислових підприємств, а також можливість комплексного вирішення очищення стічних вод промислових підприємств та населених пунктів;

можливість використання у технологічному процесі очищених побутових стічних вод;

можливість та доцільність використання побутових та виробничих стічних вод для зрошення сільськогосподарських та технічних культур;

доцільність локальної очистки стічних вод окремих цехів підприємства;

саме очищаючу здатність водойми, умови скидання в нього стічних вод і необхідний ступінь їх очищення;

доцільність застосування тієї чи іншої методу очищення.

При варіантному проектуванні водовідвідних систем та очисних споруд виходячи з техніко-економічних показників приймається оптимальний варіант.

Висновок

Нині у світі, зокрема й у Росії, гостро стоять проблеми різних забруднень повітря, грунту, води. Жодне місто та жодне підприємство не може обійтися без споживання води. Найчастіше води використані різні потреби стають не придатними для подальшого використання, тобто забруднюються. Таким чином утворюються побутові, виробничі та атмосферні стічні води.

Найбільш складні за складом стічні води промислових підприємств. На формування виробничих стічних вод впливає вид сировини, що переробляється, технологічний процес виробництва, застосовувані реагенти, проміжні вироби і продукти, склад вихідної води, місцеві умови та ін.

Для повторного використання, а також для випуску у водоймища, стічні води все більше піддають очищенню. Залежно від ступеня їхньої забрудненості та наявності засобів застосовують різні методи очищення стічних вод.

Найбільш проста і відносно не дорога - механічне очищення стічних вод, яке зазвичай передує біологічному або фізико-хімічному очищенню.

Додаток 1

Таблиця 1. Кількість забруднень на одного жителя

Таблиця 2. Якісна характеристика міського поверхневого стоку

Продовження додатку 1

Таблиця 3 Ступінь забрудненості поверхневих вод з деяких характерних територій

Список використаної літератури

1. Інженерна геологія та гідрологія. В.П. Ананьєв, Л.В. Передільський.

2. Інженерна геологія. А.А. Білий.

3. Інженерно-геологічні поняття та терміни. А.Д. Потапов, І.Л.Ревеліс.

4. Еколого-геохімічна оцінка забруднення геологічного середовища/В.П. Іванчиков, В.І. Почтаренко, О.О. Яковлєв, Н.Г. Пишна. -К.: Суспільство “Знання, 1996.

5. [Інтернет ресурс] http://.wikipedia.ru

6. [Інтернет ресурс] http://dic.academic.ru