С.В. Комонов, Е.Н. Комонова
Ветровая эрозия и пылеподавление
Курс лекций. - Красноярск: Изд-во СФУ, 2008. - 192 с.
Глава 1. Ветровая эрозия
1.9. Особенности ветровой эрозии в зимний период
Процесс
пыления может возникать не только в теплые периоды года, но и зимой. Сухая
поверхность мерзлого грунта в значительной мере подвержена процессам ветровой
эрозии. При скорости ветра 5 м/с и более эти поверхности становятся
интенсивными источниками выделения пыли и загрязняют окружающую среду.
Опыт
эксплуатации северных объектов показывает, что многочисленные промоины и
деформации на низовом откосе обязаны своим происхождением не только высачиванию
фильтрационных вод, но и мощным (до 4 – 5 м) отложениям снега на откосе и у его подошвы. Снежники (рисунок 13) образуются в уже имеющихся промоинах и
впадинах.
С
поверхности они закрываются шлейфом из рыхлого материала, перенесенного при
ветровой эрозии. В течение лета снежники тают не полностью, и оставшийся снег,
пропитанный водой, превращается в погребенный лед, расположенный на откосе и у
его подошвы. Вытаивание этого льда приводит к образованию глубоких (до 3 – 5 м) воронок и промоин, являющихся причиной обрушения откосов. Шлейф из материала, нанесенного
ветром, является теплоизолятором и замедляет таяние снежников; поэтому нижняя
часть внешнего откоса постоянно увлажняется и оплывает вследствие медленного
таяния снежников и льдов в течение всей весны и лета. Нижняя кромка оттаивающих
снежников формируется в виде ледяного козырька-уступа высотой 0,5 – 1 м, с которого стекают разжиженный грунт и талые воды.
1 –
сухой надводный пляж золоотвала подверженный пылению;
2 –
пруд отстойник; 3 ветровоздушный поток, м/с; 4 – дабма золоотвала;
5 –
снежник; 6 – намытые золошлаки.
Рисунок 13 - Схема образования
снежников
Проблемы,
связанные с зимним пылением и другими криогенными процессами, осложняют
эксплуатацию золоотвалов практически на всех ТЭС в районах Крайнего Севера.
Основными из них являются:
·
образование снежников за счет выноса с
поверхности золоотвала снега и золы и ее послойного накопления на низовом
откосе и у подошвы дамбы;
·
термокарст при вытаивании снежников,
образование термокарстовых провалов и просадок грунта;
·
образование термоэрозии, разрушающей
намывной массив, что отрицательно сказывается на устойчивости сооружения;
·
солифлюкционное оползание грунтов
низового откоса в оттаивающем слое /Кузнецов/.
Снежинки образуются в имеющихся впадинах и промоинах. С
поверхности они закрыты шлейфом из рыхлых хвостов, образующихся из ветровой
эрозии, нарушении намыва (технологии складирования), оплывание и обрушение,
расположенных над снежниками, крутых участков откоса из рыхлых хвостов,
надвигаемых бульдозерами при наращивании дамбы.
Иногда в течение лета снежники тают не полностью и
оставшийся снег, пропитанный водой превращается погребенный лед, расположенный
в средней части откоса у подошвы дамбы.
Вытаивание этих льдов приводит к образованию глубоких от 3-5 м воронок, промоин с вертикальными стенками, являющихся причиной интенсивного обрушения откосов над
воронками и вокруг них. Шлейф из хвостов, нанесенных ветром может являться теплоизолятором
и замедляет таяние снежников и поэтому нижняя часть внешнего откоса постоянно
увлажняетя, раскисает и оплывает в следствие медленного таяния снежников и льда
в течение всей весны и начала лета. Нижняя кромка оттаивающего снежника
формируется в виде ледяного пузырька-уступа высотой до 1м, с которого стекают
разжиженные хвосты и талые воды.
В ряде мест поток талых и фильтрационных вод образует
конусы выноса эразионных русел на разные расстояния от подошвы откоса. Иногда
это очень крупные образования высотой до 8м и d=25м. По конусам можно
судить об эрозионной деятельности ветра, стекающей с откосов воды предыдущие
годы и о прежних участках высачивания талых и фильтрационных вод.
Конусный вынос- это разновидность снежников, которые
образовались в течение длительного периода (min 1-2 года).
Весь низовой откос формируется из технологии намыва,
определяется наращиванием и горизонтальным переносом эстакады пульпопроводов, а
хаотические нагромождения хвостов наталкивает на дамбу между пролетами
пульповыпуска могут являться площадки интенсивного пыления. Рыхлые хвосты на
верхней части дамбы осыпаются отдельными массивами даже в сухую безветренную
погоду без каких-либо внешних причин, механических воздействий и т.д.
Даже при небольших утечках пульпы из трубы, таяния снега
образующиеся водяные потоки легко размывает рыхлую массу на глубину до 4м по
склону и безпрепятственно происходит оползание откоса, часть которого
безвозвратно уносится талыми водами.
В конусах выноса и в теле рыхлой насыпки могут образовываться
карстовые полости при утечке пульпы и таянием снега. Внешне эти процессы могут
быть невидимыми, но они очень часто приводят к внезапным провалам, обрушениям.
|