Введение к работе
' 'т.',ел І
хсвртациДІ
^їїа^ьностиаботн. Береговая зона морей является сложной природной системой, допускающей вмешательство извне только при достаточном научном обосновании и прогнозе возможных последствий. К сожалению, иовестон опыт такого вмешательства без должного обоснования, приведши! к серьезным негативным последствиям, в том числе в Латвийской Республике. Это в равной степени относится к дампингу грунта, достаточно широко используемому в последние годы. Под дамгошгом грунта мы понимаем отвал грунтов в море с целью захоронения.
Дампинг грунта дае'т около ІОЖ всех загрязняющих веществ,
поступающих в Мировой океан. При этом около 80 общего обьема
захороняемых материалов составляют грунты, вынутые при
дноуглубительных работах в портах и подходных каналах к ним. В
Балтийском море обьем захороняемых грунтов в двадцати постоянно
действующих районах дампинга достигает 20 млн. м* в год и из них
около 0,5 млі. мэ в год сбрасывается только в районе свалки
Вецаки. ' .
Вопросы регулирования захоронений грунтов в морской среде отражены в ряде международных соглашений. Исключительно этой проблеме посвящены, в частности, "Конвенция по предотвращению загрязнения морской среды сбросами отходов и других материалов" (Лондон, 1972 г.) и "Конвенция по охране морской среды района Балтийского моря" (Хельсинки, IS74 г.). На последней было отмечено, что Балтийское мелководное окраинное море особенно страдает от загрязнения, поскольку активно используется для целей промышленности, судоходства и туризма. В этой связи Конвенцией
полностью запрещено захоронение в районе Балтийского моря любых
отходов. Исключением является захоронение грунтов, вынутых при
дноуглуоительных работах, однако на ото требуется предварительное
специальное разрешение компетентного национального органа, которое
но может бить дано без проведения соответствующих
научно-исследователььских и экспертных работ. Особо остро' такая
задача встала в последнее время применительно к Рижскому заливу.
Дело в том, что длительное антропогенное воздействие привело к
значительному загрязнению акватории Рижского залива, накоплению
загрязняющих веществ в донних отложениях, особенно на подходе к
Рижскому морскому торговому порту. При производстве
дноуглубительных работ для поддержания необходимых глуокн на
подходном канале порта извлекаются большие объемы докшх
отложений. Возникает ряд серьезных проблем, связанных с их
захоронением. Формирующиеся.в условиях непрерывного антропогенного
воздействия, эти отложения представляют собой' материал
гетерогенного состава с широким спе'ктро'М загрязняющих веществ
ітяжелие металлы, нефтяные углеводорода, легко окисляющиеся
органичыские вещества, биогенные элементы, хлорорганичоскио
пестицида, изотопы 'радиоактивных элемотнов и т.д.), а также
всевозможных бактерий. Содержание загрязняющие веществ в донных-
отложениях, извлекаемых при дноуглубительных работах, в'
большинстве случаев в значительной степени превышает их фоновые
уровни в морских донных отложениях осадочного происхождения.
йнедует отметить, что район свалки грунта Вецаки является зоной комплексного природопользования, включая туризм и летний отдых на побережье. Учитывая напряженную экологическую обстановку
в Рижском залива в целом и в данном районе в частности, бил поставлен вопрос о переносе подводного отвала грунта Вецаки, расположенного относительно Слизко к борегу на сравнительно малых глубинах. Поэтому, тема диссертационной работы представляется актуальной. '
_ШШю Жссе^тационной работы яелялэсь разработка
гидравлических методов расчета влияния дампинга грунта на эволюцию
пляжа и качества воды в береговой зоне. Для достижения этой цели
решались следующие основные задачи:
I. Сбор и анализ существующих результатов исследований и методов
расчета гидравлических и экологических характеристик приустьевой
части заливов применительно к проблеме дампинга грунта. '
Z. Сбор и анализ натурных данных (гидрологических и
литодинамических) для района дампинга грунта в вершине Рижского
залгоа, в качестве реальной практической ситуации, требующей
разработки рекомендаций по снижению негативных последствий.
-
Отработка методики расчета полей ветровых волн и волновых течений для предполагаемого района дампинга грунта и выполнение таких расчетов для ситуации в Рижском заливе.
-
Разработка математической модели эволюции профиля пляжа с отвалом грунта, включая экспериментальные и численные исследования.
-
Исследование механизма переноса загрязнителя из грунта в волновой поток и его распространение к поверхности.
6. Теоретические и экспериментальные исследования процесса
диффузии загрязнителя на границе раздела вода-грунт в условиях
волновых воздействий.
V. Разработка метода расчета разовых выбросов загрязнителя из грунта в условиях шторма *
В работе получены следующие новые научные результаты.
Разработана математическая модель переформирования поперечного профиля пляжа с отвалом грунта. Модель основана на численном решении уравнения баланса наносов в поперечном к береговой линии направлении. Теоретически и экспериментально получены коэффициенты формулы для расхода наносов в направлении перпендикулярном береговой липки. Предложена оригинальная методика расчета загрязнения береговой зоны в условиях шторма, основанная на учете изменения физико-механических свойств донных отложений под действием волновых колебаний на поверхности воды.
Практическая значимость работы 'состоит в возможности
непосредственного применения ' гго'лученных результатов для прогнозирования пере"формировэ'нйя отвала грунта И загрязнения вод в результате дамшшга грунта в береговой зоне. В том число, результаты работы могут быть использованы для выполнения прогностических расчетов и разработки рекомендацій применительно к охарактеризованным проблемам дампинга грунта' в вершине Рижского залива. 'При этом, естественно, необходимо, чтобы заинтересованные организации ' предоставили необходимую исходную информацию по. технологии 'отвала грунта и концентрации загрязнителей в нем. Некоторые рекомендацции, .'связанные с прблемой дампинга грунта н вершине Рижского залива, даны автором в опубликованных работах, а также в научно-технических отчетах, выполненных с участием автора в 1\>о.НИИВодполимер в І989-1991 годах. Разработанный автором комплекс программ измерения и обработки экспериментальных данных
используется во ВНИИ транспортного строительства для решения научно-исследовательских задач.
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в двух статьях, докладывались на научно-технических конференциях и семинарах БШИГиМ, ВНИИ ВОДТЕО,,ГОСИИИВодползшер в 1990-1992 г.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы. Диссертация написана па.МЭ страницах машинописного текста, содержит U{ рисунков, таблиц, список литературы включает 154 ссылки.
