Инструкция по рекультивации земель строительстве трубопроводов. Нормативные документы
(В развитие Инструкции BCH 2-59-75)
&£ а и
/и-ЪлрсЬим/ ^4>с н ели луг*/
СЮры* и*си * у
Москва 1976
Приложение 4
Министерство строительства предприятий нефтяной и гввовой промышленности
Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
СОГЛАСОВАНО:
Госстрой СССР Минсельхоз СССР Гослесхоз СССР
ИНСТРУКЦИЯ
ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ
ТРУБОПРОВОДОВ
ВСН 2-59-75 Миннефтегазстрой
ЦНТИ ВНИИСТа
Москва 1975
РУКОВОДСТВО
по рекультивации земель при строительстве магистральных трубопроводов
(В развитие Инструкции ВСН 2-59-75)
Редактор И.Р.Беляева Корректор А.А.Аорошева
Технический редактор Т.В.Беренева
д-77349 Подписано в печать 24.1.76гЛормат 60x84/16 Печ.л. 2,75 Учтизд.л. 1,8 Усл.печ.д. 2,5
Тираж 1000 зкз. Цена 18 коп. Заказ 29
Ротапринт ВНИИСТа
УДК 622.692 Л7
Инструкция предназначена дня организаций, ведущее работы по строительству магистральных трубопроводов.
В разработке Инструкции принимали участие сотрудники ВНИИСТа: кандидаты техн.наук Ментю-ков В.П., Карпенко Н.П., Аникин Е.Л., инженер Подорожный Г.А. и сотрудник Инннефтегаастроя Каиков И.В.
"vC " Центр научно-технической инфорнации Всесоюзного научно-исследовательского института по строительству магистральных трубопроводов (ЦНТИ ВНИИСТа), 1975
ВСН 2-39-75 Миннефтегазстро й
Инструкция по рекультивации земель при строительстве магистралььых трубопроводов
Министерство строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности
Разработана
I, Настоящая Инструкция разработана в соответствии с "Основными положениями по восстановлению земель, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых, проведении геологоразведочных, строительных и иных работ", утвержденными ГКНТ СССР, Госстроем СССР, Минсельхозом СССР и Гослесхозом СССР 30 июня 1971 г.и распространяется на работы по рекультивации земель, нарушенных при строительстве магистральных трубопроводов.
При составлении проектов производства работ по рекультивации земель следует руководствоваться также положениями следующих документов:
"Основы земельного законодательства Союза ССР и союзных республик";
СН **52-73 "Нормы отвода земель для магистральных трубо -проводов";
СНиП Ш-Д. Ю-72 "Магистральные трубопроводы* Правила производства и приемки работ".
2* Приведение земель, предоставленных во временное пользование для строительства магистральных трубопроводов, в состояние, пригодное для использования по назначению, произво -дится в соответствии с разрабатываемым проектной организацией проектом рекультивации земель. Указанный проект входит в состав технического (техно-рабочего) проекта на строительство трубопровода. Стоимость работ, предусмотренных указанным проектом, включают в сводную смету строительства.
Срок введения j ^Февраля
Внесена \ ВНИИСТом!
Рекультивация земель при строительстве магистральных трубопроводов заключается в снятии плодородного слоя почвы до начала строительных работ, транспортировке его к месту временного хранения и нанесении его на восстанавливаемые земли после окончания строительных работ.
3. В проекте рекультивации земель в соответствии с уело -виями предоставления земельных участков в пользование и с учетом местных природно-климатических^ особенностей должны быть определены:
границы угодий по трассе трубопровода, в которых необходимо проведение рекультивации;
толщина снимаемого плодородного слоя почвы по каждому участку, подлежащему рекультивации;
ширина зоны рекультивации в пределах полосы отвода;
место расположения отвала для временного хранения снятого плодородного слоя почвы;
способы снятия, транспортировки и нанесения плодородного слоя почвы;
допустимое превышение нанесенного плодородного слоя почвы над уровнем ненарушенных земель;
объемы и методы погрузки и вывозки лишнего минерального грунта, а также его отсыпки в указанные для этого места;
методы уплотнения разрыхленного минерального грунта и плодородного сдоя почвы после засыпки трубопровода.
4. Работы по снятию, транспортировке и нанесению плодородного слоя почвы производят силами строительной организации. Работы по восстановлению плодородия почв (внесение удобрений, вспашка и другие сельскохозяйственные работы), если они предусмотрены проектом рекультивации, производят силами землепользо -вателей за счет средств, предусмотренных сметой к проекту.
Все работы по рекультивации земель должны выполняться в пределах строительной полосы, установленной табл.1 "Норм отвода земель для магистральных трубопроводов" (СН 432-73).
Минимальная ннрина полосы, с которой снимают плодородный слой почвы, должна равняться ширине траншеи по верху плюс 0,5 м в каждую сторону.
5. Проект рекультивации земель согласовывается со всеми землепользователями: совхозами, колхозами, лесохозяйственными
организациями и органами государственного контроля за использованием земель, а такие с организациями, осуществляющими строи -тельство магистрального трубопровода.
6. При разработке проекта рекультивации земель для магистрального трубопровода, прокладываемого параллельно действующему, проектная организация должна определить фактическое положение
в плане, глубину залегания и техническое состояние действующего трубопровода и разработать проектные решения, обеспечиваю -щие его сохранность и безопасность производства работ.
7. При строительстве магистрального трубопровода параллельно действующему трубопроводу эксплуатирующая организация до начала работ должна обозначить на местности расположение оси действующего трубопровода, определить и обозначить специальными предупредительными знаками опасные места (места утечек транс -портируемого продукта, участки недостаточного заглубления и участки трубопровода, находящиеся в неудовлетворительном состоянии).
В период производства работ вблизи действующих трубопро -водов или на пересечении с ними необходимо присутствие представителей эксплуатирующей организации.
8. В теплое время года снятие плодородного слоя почвы и его перемещение в отвал следует производить бульдозерами: продольно-поперечными ходами при толщине слоя до 20 см и поперечными при толщине слоя более 20 см. При толщине плодородного слоя до 10-15 сн рекомендуется применять автогрейдеры.
9. Снятие плодородного слоя почвы производят на вою толщину по возможности за один проход, снятие плодородного сдоя за несколько проходов допускается как исключение. Во всех случаях нельзя допускать^ смешивания плодородного слоя почвы с минеральным грунтом.
10. Лишний минеральный грунт, образованный в результате вытеснения объема после укладки трубопровода в траншею, шкет быть равномерно распределен и спланирован на полосе снятого плодородного сдоя почвы (перед нанесением последнего) либо вывезен в места, указанные в проекте и согласованные с органами, предоставляющими земельные участки в пользование.
Вывозка лишнеге минерального грунта может осуществляться по двум схемам:
а) после засыпки траншеи минеральный грунт бульдозером или автогрейдером равномерно о валиком над траншеей распреде -ллют по полосе, подлежащей рекультивации, затем после уплотнения производят срезку грунта скреперами на требуемую глубину (с таким расчетом, чтобы обеспечить допускаемое превышение уровня наносимого плодородного слоя почвы над поверхностью ненарушенных земель), а затем минеральный грунт транспортируют в специально указанные в проекте места;
б) минеральный грунт после разравнивания и уплотнения срезают и перемещают бульдозером вдоль полосы и укладывают в целях повышения эффективности его погрузки на транспорт в специальные бурты высотой до 1,5-2 м (объемом до 150-200 м 3), откуда его одноковшовыми экскаваторами либо одноковшовыми фронтальными погрузчиками грузят в автосамосвалы и вывозят в специально ука -занные в проекте места.
Выбор схемы производства работ осуществляют в проекте в зависимости от дальности вывозки грунта»
11. Если по требованию землепользователя проектом предусмотрен вывоз плодородного слоя почвы за пределы строительной полосы в специальные временные отвалы (например на особо ценных землях), то снятие и транспортировка его на расстояние до 0,5 км может производиться скреперами, а на расстояние более 0,5 км - самосвалами. В целях обеспечения эффективной погрузки плодородного слоя почвы в транспорт грунт также сдвигают бульдозером в продольном направлении по полосе (в границах зоны снятия) и укладывают в бурты высотой до 1,5-2 м (объемом до I0Q-I50 м 3). Погрузку плодородного слоя почвы на самосвалы рекомендуется выполнять фронтальными погрузчиками, а также одноковшовыми экскаваторами, оборудованными прямой лопатой или грейфером.
12. Снятие плодородного слоя почвы, как правило, производят до наступления зимы с устойчивыми отрицательными дилера -турами. По согласованию о землепользователями и органами, осуществляющими государственный контроль за использованием земель, допускается снятие плодородного слоя почвы в зимних условиях. Такое согласование производится при отводе земель*
13. При выполнении работ по снятию плодородного слоя почвы зиьой следует мерзлый плодородный слой почвы разрабатывать бульдозерами с предварительным применением рыхлителей.
Рыхденне должно производиться на глубину, не превышающую толщину снииаешго плодородного слоя почвы.
При рыхлении грунта тракторными рыхлителями рекомендуется применять продольно-поворотную технологическую схему.
14. Для снятия и перемещения плодородного сдоя почвы могут применяться в зимнее время роторные траншейные экскаваторы. Глубина погружения ротора при этом не должна превышать толщину плодородного слоя почвы.
15. Засыпку трубопровода минеральным грунтом производят в любое время года сразу же после укладки. Для этого могут быть использованы роторные траннеезасыпатели и бульдозеры.
В теплое время года после засыпки трубопровода минеральным грунтом производят его уплотнение пневмокатками иди гусеничными тракторами, делающими многократные проходы (три-пять раз) над засыпанным трубопроводом. Уплотнение минерального грунта таким способом должно выполняться до заполнения трубопровода транспортируемым продуктом.
16. В зимнее время искусственное уплотнение минерального грунта не производят. Грунт отсыпают в траншею с валиком, и он приобретает необходимую плотность после оттаивания в течение двух-трех месяцев (естественное уплотнение). Такой же метод уплотнения может быть рекой ендова н, когда в трубопроводе в период рекультивации имеется продукт.
17. Нанесение плодородного слоя почвы должно производиться в теплое время года (при нормальной влажности и достаточной несущей способности грунта для прохода машин). Для этого ис -пользуют бульдозеры, работающие поперечными ходами, перемещая м разравнивая плодородный сдой почвы. Окончательная планировка может быть выполнена продольными проходами авто грейдеров.
18. При необходимости транспортировки плодородного слоя почвы к месту нанесения его из отвалов, удаленных на расстоя -ние до 0,5 км, могут быть использованы скреперы.
Если расстояние при транспортировке превышает 0,5 км, то плодородный слой почвы доставляют с помощью автосамосвалов с последующим разравниванием его бульдозерами, работающими косо-поперечными или продольными ходами.
Разравнивание плодородного слоя почвы может быть также выполнено автогрейдерами, оборудованными в передней части ножом-отвалом.
19, Приведение земельных участков в пригодное состояние производят в ходе работ, а при невозможности этого - не позднее чем в течение года после завериения работ.
20. Контроль за правильностью выполнения работ в соответствии с проектом рекультивации земель осуществляют органы государственного контроля за использованием земель в соответствии
с Положением, утвержденным Советом Министров СССР, от 14 мая 1970 г. за № 325. Передача землепользователям восстановленных земель должна оформляться актом в установленном порвдке.
1. Общие положения.................................... 3
2. Технология работ по технической
рекультивации нарушенных земель.............. 7
Приложение I. Выписка из "Основ земельного законодательства Союза ССР и союзных республик" ............... 13
Приложение 2. Основные положения по восстановлению земель, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых, проведении геологоразведочных, строительных и иных работ............ 19
Приложение 3. Нормы отвода земель для магистральных трубопроводов СН 452-73 ............................... 27
Методы производства работ по рекультивации земель
При строительстве трубопроводов рекультивация включается в общий комплекс работ, выполняемых в следующей последовательности:
Дифференцированное снятие плодородного слоя почвы в зависимости от его толщины с подлежащей рекультивации полосы и перемещение его во временный отвал, в границах полосы отвода; На http://www.moyperevod.ru перевод с испанского языка. | оффшорные компании на Северном Кипре
Рытье траншей;
Строительство трубопроводов и сетей с засыпкой траншей минеральным грунтом;
Уплотнение минерального грунта прицепным катком за 2 прохода;
Распределение минерального грунта, оставшегося после засыпки траншей, по полосе подлежащей рекультивации, равномерным слоем;
Перемещение плодородного слоя почвы из временного отвала и равномерное распределение его в пределах рекультивируемой полосы, с созданием ровной поверхности после естественного уплотнения.
При снятии, перемещении и хранении плодородного слоя почвы не допускается смешивание его с подстилающими породами, загрязнение жидкостями или материалами, размыв и выдувание.
При выполнении рекультивации, при строительстве трубопроводов, срезка и перемещение плодородного слоя почвы производится бульдозером поперечными по отношению к продольной оси сооружения проходами.
После окончания строительства по всей полосе временного отвода производится:
· удаление из ее пределов всех временных устройств и сооружений;
· засыпка и послойное трамбование или выравнивание рытвин и ям, возникших в результате проведения строительных работ;
· уборка строительного мусора;
· обработка биопрепаратами типа "Деворойл", "Дестройл", "Путидойл" слоя почвы в местах непредвиденного загрязнения ее нефтепродуктами;
· проверка инспектором по использованию и хранению земель, состоянию грунта с целью исключения возможности засыпки загрязненного грунта слоем почвы;
· погрузка и транспортировка оставшегося плодородного грунта на малопродуктивные земли по согласию с землепользователем, разравниванием и планировкой на месте.
Календарные сроки выполнения работ по технической рекультивации
К производству работ разрешается приступить при наличии юридически оформленных материалов по отводу земель на период строительства.
Перед началом работ необходимо согласовать с землепользователями сроки и способы производства работ.
Техническая рекультивация выполняется в теплый период года.
При этом необходимо предусмотреть создание фронта работ строительным организациям на зимний период, предварительно убрав плодородный слой почвы на участках, где работы будут производиться зимой.
В исключительных случаях, по согласованию с организациями, осуществляющими контроль за использованием земель, допускается снятие плодородного слоя почвы в зимний период.
При выполнении работ по снятию плодородного слоя почвы в зимнее время года мерзлый плодородный слой следует разрабатывать бульдозерами с предварительным рыхлением грунта. Рыхление должно производиться на глубину, не превышающую толщину плодородного слоя почвы.
Указанные выше рекомендации по срокам выполнения рекультивации земель необходимо учесть при составлении генподрядчиком проектов производства работ, совмещенных графиков производства работ и титульных списков финансирования строительства.
Сдача рекультивируемых земель в эксплуатацию
По окончании рекультивации земельные участки, отводившиеся во временное пользование, возвращаются прежним владельцам в состоянии, пригодном для хозяйственного использования их по назначению.
Передача земель производится после полного завершения строительно-монтажных работ одновременно со сдачей основных объектов в эксплуатацию.
Передача земель землепользователям производится заказчиком с участием подрядчика, землепользователей, местных органов власти и оформляется актом в установленном порядке.
Технико-экономические показатели рекультивации земель
1. Площадь отчуждаемых земель, га. 89,17.
2. Площадь рекультивируемых земель, га 35,73;
в том числе:
Сельскохозяйственных 12,08;
Лесохозяйственных 23,65.
3. Среднегодовая площадь
рекультивируемых земель, га. 35,73.
4. Площадь снятия плодородного
слоя почвы, га 12,08.
Введение
Большая часть населения земного шара уже в настоящее время живет в окружении техногенных ландшафтов, они же энергично используются для нужд рекреации и массового кратковременного туризма - так называемые пригородные зоны. Свойственные им измененные биотические системы и сложные инженерно-технические структуры создают постоянную среду жизни людей. Но большинство техногенных ландшафтов в теперешнем их состоянии явно неблагоприятны и даже опасны для здоровья человека. Кроме того, все техногенные ландшафты из-за низкой биологической продуктивности и специфических биофизических и биохимических свойств образуют своеобразные провалы и барьеры на путях планетарной миграции веществ и энергии. Они искажают нормальный ход таких фундаментальных процессов, протекающих в биосфере, как биологический круговорот азота, газовый режим атмосферы и т. п., снижают их интенсивность (3).
Характерной чертой их является нарушение целостности и сплошности «пленки жизни» в биосфере, вплоть до полного уничтожения почвенного и растительного покровов в результате деятельности человека, сравнимой по значимости с геологическими процессами. Среди техногенных ландшафтов особое место по своему отрицательному воздействию на естественные природные комплексы (да и на здоровье человека) занимают так называемые промышленные отвалы. Они концентрируются в окрестностях большинства населенных пунктов и всех крупных городов (4).
Основная задача исследовательских, опытно-производственных и производственных работ по рекультивации - устранить вредоносное, загрязняющее воздействие этих земель на прилегающие территории, вернуть им биологическую и социально-экономическую ценность.
Таким образом, под рекультивацией земель понимается комплекс работ, направленных на восстановление биологической продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей природной среды (3).
Целью данной работы является описание биологического метода рекультивации нарушенных земель.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Раскрыть сущность процесса рекультивации земель и требования к нему;
2. Рассмотреть порядок проведения биологического этапа рекультивации земель, нарушенных при капитальном и аварийном ремонте нефтепроводов;
3. Дать описание технологии биологической рекультивации нарушенных земель по четырем объединенным зонам: в полярно-тундровой зоне; в лесотундровой северотаежной и среднетаежной зонах; в южно-таежно-лесной и лесостепной зонах; в степной и сухостепной зонах.
4. Провести сравнение известных методов рекультивации и описать канадский метод биологической рекультивации нефтезагрязненных земель.
Глава 1 Рекультивация нарушенных земель и требования к ней
1.1 Сущность процесса рекультивации земель
Рекультивация земель - это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных и загрязненных земель, а также на улучшение условий окружающей среды (1).
Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия нарушенных земель.
Рекультивация земель является составной частью технологических процессов, связанных с нарушением земель и должна проводиться с учетом местных почвенно-климатических условий, степени повреждения и загрязнения, ландшафтно-геохимической характеристики нарушенных земель, конкретного участка, требований инструкции.
Рекультивируемые земли и прилегающая к ним территория после завершения всего комплекса работ должны представлять собой оптимально организованный и экологически сбалансированный устойчивый ландшафт (1).
В проведении исследований по проблеме биологической рекультивации ясно выделяются несколько этапов. На первом этапе (с 1959 до конца 1970-х годов) по хозяйственным договорам с промышленными предприятиями разрабатывались способы биологической рекультивации нарушенных промышленностью земель. Результатом исследований были рекомендации, которые использовались при составлении проектов и практическом проведении биологической рекультивации. Как правило, учет конкретных экологических условий позволял значительно удешевить проектные и практические работы по биологической рекультивации изученных техногенных образований и даже выделить группу площадей, не требующих биологической рекультивации. Это старые отвалы с хорошим восстановлением растительного и почвенного покровов (3).
При проведении биологического этапа рекультивации должны быть учтены требования к рекультивации земель по направлениям их использования.
Важным направлением исследований на нарушенных промышленностью землях является изучение динамики ценопопуляций культурных видов в фитоценозах, созданных при биологической рекультивации, и видов – доминантов растительных сообществ, возникших в процессе самозарастания.
Исследования авторов показали, что на формирование сообществ идет по типу первичных сукцессий на открытом, практически безжизненном пространстве, часто в экстремальных эдафических (своеобразных по химическим и физическим свойствам) и микроклиматических условиях. На первых этапах формирования осуществляется жесткий экотопический отбор и интенсивная элиминация растений, особенно в фазе проростков и всходов. Виды, имеющие преимущества по любому из жизненных параметров, обладают более высоким потенциалом для выживания и формирования жизнеспособной ценопопуляции. В этих условиях определяющее значение в формировании растительных сообществ играет процесс дифференциации ниш (4).
1.2 Требования к рекультивации земель при различных направлениях использования
Требования к рекультивации земель при сельскохозяйственном направлении должны включать:
Формирование участков нарушенных земель, удобных для использования по рельефу, размерам и форме, поверхностный слой которых должен быть сложен породами, пригодными для биологической рекультивации;
Планировку участков нарушенных земель, обеспечивающую производительное использование современной техники для сельскохозяйственных работ и исключающую развитие эрозионных процессов и оползней почвы;
Нанесение плодородного слоя почвы на малопригодные породы при подготовке земель под пашню;
Использование потенциально плодородных пород с проведением специальных агротехнических мероприятий при отсутствии или недостатке плодородного слоя почвы;
Выполнение ремонта рекультивируемых участков;
Проведение интенсивного мелиоративного воздействия с выращиванием однолетних, многолетних злаковых и бобовых культур для восстановления и формирования корнеобитаемого слоя и его обогащения органическими веществами при применении специальных агрохимических, агротехнических, агролесомелиоративных, инженерных и противоэрозионных мероприятий;
Получение заключения агрохимической и санитарно-эпидемиологической служб об отсутствии опасности выноса растениями веществ, токсичных для человека и животных (1).
Требования к рекультивации земель при лесохозяйственном направлении должны включать:
Создание насаждений эксплуатационного назначения, а при необходимости, лесов защитного, водорегулирующего и рекреационного назначения;
Создание рекультивационного слоя на поверхности откосов и берм отвалов из мелкоземистого нетоксичного материала, благоприятного для выращивания леса;
Определение мощности и структуры рекультивационного слоя в зависимости от свойств горных пород, характера водного режима и типа лесонасаждений;
Планировку участков, не допускающую развитие эрозионных процессов и обеспечивающую безопасное применение почвообрабатывающих, лесопосадочных машин и машин по уходу за посадками;
Создание в неблагоприятных почвенно-грунтовых условиях лесонасаждений, выполняющих мелиоративные функции;
Подбор древесных и кустарниковых растений в соответствии с классификацией горных пород, характером гидрогеологического режима и других экологических факторов;
Организация противопожарных мероприятий (1).
Требования к рекультивации земель при водохозяйственном направлении должны включать:
Создание водоемов различного назначения в карьерных выемках, траншеях, деформированных участках шахтных полей;
Комплексное использование водоемов преимущественно для водоснабжения, рыбоводческих и рекреационных целей, орошения;
Строительство соответствующих гидротехнических сооружений, необходимых для затопления карьерных выемок и поддержания в них расчетного уровня воды;
Мероприятия по предотвращению оползней и размыва откосов водоемов;
Экранирование токсичных пород, ложа и бортов водоемов и пластов, склонных к самовозгоранию, в зоне переменного уровня и выше уровня воды;
Защиту дна и берегов от возможной фильтрации;
Мероприятия по предотвращению попадания в водоемы кислых или щелочных подземных вод и поддержанию благоприятного режима и состава воды в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами;
Мероприятия по благоустройству территории и озеленению откосов (1).
Требования к рекультивации земель при санитарно-гигиеническом направлении должны включать:
Выбор средств консервации нарушенных земель в зависимости от состояния, состава и свойств слагаемых пород, природно-климатических условий, технико-экономических показателей;
Согласование всех мероприятий по технической и биологической рекультивации при консервации нарушенных земель с органами санитарно-эпидемиологической службы;
Применение вяжущих материалов для закрепления поверхности нарушенных земель, не оказывающих отрицательного воздействия на окружающую среду и обладающих достаточной водопрочностью и устойчивостью к температурным колебаниям;
Нанесение экранирующего слоя почвы из потенциально плодородных пород на поверхность промышленных отвалов, сложенных непригодным для биологической рекультивации субстратом;
Выполнение мелиоративных работ;
Консервацию шламоотстойников, хвостохранилищ, золоотвалов и других промышленных отвалов, содержащих токсичные вещества, с соблюдением санитарно-гигиенических норм;
Закрепление промышленных отвалов техническими, биологическими или химическими способами (1).
Требования к рекультивации земель при рекреационном направлении должны включать:
Вертикальное планирование территории с минимальным объемом земляных работ, сохранение существующих или образованных в результате производства работ форм рельефа на стадии технического этапа;
Обеспечение стабильности грунтов при строительстве сооружений для отдыха и занятий спортом;
Проектирование, строительство и эксплуатация зон рекреации водных объектов для организованного массового отдыха и купания должны проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.5.02-80 и с учетом требований стандарта (1) .
Глава 2 Биологическая рекультивации земель, нарушенных при капитальном и аварийном ремонте нефтепроводов
2.1 Биологическая рекультивации земель, нарушенных при капитальном ремонте нефтепроводов
К общим требованиям к рекультивации земель, нарушенных при капитальном ремонте нефтепроводов относятся следущие:
При капитальном ремонте нефтепроводов рекультивация для сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других целей, требующих восстановления плодородия почв, осуществляется последовательно в два этапа: технический и, при необходимости, биологический.
Технический этап предусматривает планировку, формирование откосов, снятие и нанесение плодородного слоя почвы, устройство гидротехнических и мелиоративных сооружений, а также проведение других работ, создающих необходимые условия для дальнейшего использования рекультивированных земель по целевому назначению или для проведения мероприятий по восстановлению плодородия почв (биологический этап).
Нормы снятия плодородного слоя почвы, потенциально плодородных слоев и пород (лесс, лессовидные и покровные суглинки и др.) устанавливаются при проектировании в зависимости от уровня плодородия нарушаемых почв с учетом заявок и соответствующих гарантий со стороны потребителей на использование потенциально плодородных слоев и пород. Снятый верхний плодородный слой почвы используется для рекультивации нарушенных земель или улучшения малопродуктивных угодий.
Биологический этап включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы. Биологический этап выполняется после завершения технического этапа и заключается в подготовке почвы, внесении удобрений, подборе трав и травосмесей, посеве, уходе за посевами.
Биологический этап направлен на закрепление поверхностного слоя почвы корневой системой растений, создание сомкнутого травостоя и предотвращение развития водной и ветровой эрозии почв на нарушенных землях.
В целях конкретизации приемов рекультивации нарушенность почвенно-растительного покрова сгруппирована в пять степеней:
1-я - растительный и почвенный покровы уничтожены полностью;
2-я - растительный покров уничтожен полностью, а почвенный слой сохранен на 50% площади;
3-я - растительность уничтожена на 50 - 80% площади, почвенный покров сохранен;
4-я - растительность уничтожена на 20 - 50% площади, почвенный покров сохранен;
5-я - растительный покров уничтожен на площади менее 20%, почвенный покров сохранен (2).
На рекультивируемых участках трасс обычно присутствуют одновременно 3 - 4 типа нарушенности и это обстоятельство необходимо учитывать при выборе способов выполнения почвовосстановительных работ.
Виды трав посева и их возможное сочетание должны соответствовать рекомендуемым зональной системой земледелия субъектов Российской Федерации. Травы местного происхождения более приспособлены к местным почвенно-климатическим условиям, поэтому более устойчивы к неблагоприятным воздействиям. Высеваемые травы должны обладать способностью быстро создавать сомкнутый травостой и прочную дернину, устойчивую к смыву и выпасу скота, быстро отрастать после скашивания. Семена трав, предназначенные для посева, должны соответствовать требованиям стандарта и по посевным качествам быть не ниже II класса. Семена бобовых трав следует по возможности скарифицировать. Перед посевом семена бобовых желательно подвергнуть инокуляции, обработке бактериальными удобрениями (нитрагин) (2).
Слежавшиеся минеральные удобрения перед внесением в почву необходимо измельчить и просеять через сито. В случае припосевного внесения удобрений смешивание их с семенами производится непосредственно перед посевом. Сульфат аммония, аммиачную селитру нельзя смешивать, рассеивать и заделывать в почву одновременно с известью. Суперфосфат и калийные удобрения целесообразно вносить вместе с известью.
Перед проведением биорекультивации нарушенных земель на кислых почвах предварительно проводят мелиоративные мероприятия, в том числе известкование почв. Дозы извести устанавливаются по справочным и нормативным документам, действующим в конкретной почвенно-климатической зоне. В зависимости от дозы извести определяют способ ее заделки в почву. При внесении извести необходимо равномерно распределить ее по полю, лучше перемешать со всем пахотным слоем почвы. Это может быть достигнуто при заделке извести под культивацию. При поверхностном внесении извести дозы должны быть уменьшены до 1/2 - 1/5 от полной дозы. Малые дозы извести действуют на процесс нормализации кислотности почвы более эффективно в первый год после внесения. Для известкования почв рекомендуется применять молотый известняк (известковая мука), известковый туф (ключевая известь), торфотуф.
В местах перехода нефтепроводов через ручьи и овраги наиболее приемлемым является выравнивание поверхности бульдозером вслед за укладкой нефтепровода или заравнивание образовавшихся неровностей. Процесс выравнивания должен сочетаться с формированием водоотводящих земляных валиков и созданием бетонированных водоотводов или канав с постепенным уклоном и укреплением дерниной и другими средствами, особенно на склонах с уклоном более 3 град. После выравнивания участка бульдозером создаются условия, вполне достаточные для проведения предпосевной обработки земель, внесения удобрений и мелиорантов.
На крутых склонах и труднодоступных участках наиболее приемлемым является гидропосев. При отсутствии гидросеялки ее может заменить автомобиль-вездеход для пожаротушения водой. В этом случае смесь воды с семенами необходимо регулярно перемешивать (2).
Расчет необходимого количеств семян, входящих в травосмесь для рекультивации, производится по формуле:
X = Hx П / D (кг/га), (1)
X - норма посева семян, входящих в травосмесь, кг/га;
H - процент содержания данного вида в смеси, %;
П - расчетная норма высева кондиционных семян в чистом виде,кг/га;
D - хозяйственная годность семян, % (2).
2.2 Рекультивация земель, нарушенных и загрязненных при аварийном ремонте нефтепроводов
Процесс рекультивации земель, нарушенных и загрязненных при авариях на нефтепроводах, включает: удаление из состава почвы нефти; рекультивацию земель (технический и биологический этап).
Рекультивация загрязненных нефтью земель проводится в несколько стадий, сроки проведения которых должны быть указаны в проекте. Сроки и стадии рекультивации намечаются в соответствии с уровнем загрязнения, климатическими условиями данной природной зоны и состоянием биогеоценоза (2).
Выделяются два уровня загрязнения:
умеренное загрязнение, которое может быть ликвидировано путем активизации процессов самоочищения агротехническими приемами (внесением удобрений, поверхностной обработкой и глубоким рыхлением и т.д.);
сильное загрязнение, которое может быть ликвидировано путем проведения специальных мероприятий, способствующих созданию аэробных условий и активизации углеводородоокисляющих процессов.
На сильно загрязненных нефтью участках для ускорения процесса биодеградации нефти могут вноситься биологические препараты, имеющие разрешение государственных служб к применению. Применять препараты следует согласно инструкции по их применению и по технологии, согласованной с местными органами Госкомзема.
На техническом этапе происходит выветривание нефти, испарение и частичное разрушение легких фракций, фотоокисление нефтяных компонентов на поверхности почвы, восстановление микробиологических сообществ, развитие нефтеокисляющих микроорганизмов, частичное восстановление сообщества почвенных животных. Часть компонентов превращается в твердые продукты, что улучшает водно-воздушный режим почвы. Аэрация и увлажнение почвы в значительной мере способствуют интенсификации этих процессов, снижению концентрации нефти и более равномерному ее рассеиванию (2).
Биологический этап включает 2 стадии - пробный посев трав и фитомелиоративный с внесением минеральных удобрений и посевом устойчивых к загрязнению многолетних трав. При умеренном загрязнении достаточно проводить только технический этап рекультивации в расчете на самоочищение почвы. В южно-таежно-лесной и лесостепной зонах с тяжелыми суглинистыми почвами, для которых опасность ветровой эрозии невелика, необходимо провести рыхление, преимущественно отвальную обработку на глубину до 20 см. Эти участки остаются в течение технического этапа рекультивации в виде пара (пахотный участок без посева). Там, где рыхление может привести к появлению эрозии, на загрязненных нефтью участках проводится поверхностная обработка на глубину 8 - 10 см с оставлением необработанных полос шириной 2 - 3 м поперек склонов или направлений господствующих ветров.
В течение технического этапа необходимо периодически проводить увлажнение загрязненных участков. Это, в первую очередь, касается природных зон - степной и сухостепной. В зимний период в этих зонах необходимо проводить снегозадержание. Время окончания технического этапа зависит от степени загрязнения и климатических условий
На биологическом этапе рекультивации вначале проводится пробный посев трав. Цель этого мероприятия - оценить остаточную фитотоксичность почвы, интенсифицировать процессы биодеградации нефти и улучшения агрофизических свойств почвы, уточнить сроки перехода к заключительной стадии рекультивации. Перед пробным посевом трав проводится вспашка (на глубину загрязнения), рыхление и дискование. В подготовленную почву высеваются бобовые культуры, возделываемые в данной зоне (горох, люпин, донник, сераделла и др.). Посев и уход за посевами осуществляются по технологии, принятой для данной почвенно-климатической зоны.
На второй стадии биологического этапа спустя 1,5 - 2,5 года после загрязнения проводится посев многолетних трав. Он начинается, если пробный посев трав дал всходы не менее чем на 75% площади. Перед посевом многолетних трав проводится боронование, внесение минеральных удобрений, культивация почвы. Внесение удобрений проводится с целью интенсификации жизнедеятельности микробных сообществ в почве и увеличения биомассы растений, что, в свою очередь, способствует усилению процессов восстановления плодородия земель.
На почвах с повышенной естественной кислотностью (pH < 6) после завершения технического этапа рекультивации следует провести известкование. Необходимо учитывать, что органические вещества и микроэлементы, содержащиеся в составе нефти, при определенной трансформации и снижении концентрации до 300 мг нефти на 1 кг почвы могут быть стимуляторами роста растений и пищевыми компонентами для почвенного биогеноценоза.
На подготовленных участках проводится посев многолетних трав. Выбор видов трав проводится исходя из местных почвенно-климатических условий и рекомендаций зональной системы земледелия субъектов Российской Федерации.
Для контроля за восстановлением земель и качеством выращенной биомассы одновременно проводится посев тех же культур по аналогичной технологии на контрольном (незагрязненном) участке в буферной зоне между зоной загрязнения и землями, используемыми для хозяйственных целей. Если зарастание на загрязненном участке составляет не менее 75% площади земель по сравнению с зарастанием на контрольном участке, то рекультивационные работы считаются законченными и участок следует передать землевладельцу. Зеленую массу возделываемых трав по окончании рекультивации использовать в кормовых целях не рекомендуется. Ее оставляют на рекультивируемом участке и используют в качестве сидерального удобрения (после обработки дисковыми лощильщиками зеленую массу запахивают) (2).
Рассмотрим описание технологии биологической рекультивации нарушенных земель по четырем объединенным зонам: в полярно-тундровой зоне; в лесотундровой северотаежной и среднетаежной зонах; в южно-таежно-лесной и лесостепной зонах; в степной и сухостепной зонах.
2.3 Технология биологической рекультивации в полярно-тундровой зоне
Если нарушенность почвенно-растительного покрова соответствует 1 или 2 степени, планировку поверхности можно проводить бульдозером методом срезки. Для засыпки крупных термокарстовых образований и других пониженных участков трассы используется привозной мелкодисперсный грунт. Затем участок подготавливается для предстоящей засыпки плодородным слоем почв или торфяной крошкой. Для этого необходимо участок перепахать на глубину 20 - 30 см и прикатать катками весом 150 - 200 кг. На подготовленный таким образом участок наносится плодородный слой почвы или торфяно-песчаная смесь равномерным слоем не менее 10 см. Торфяную крошку целесообразно первоначально компостировать с известью, а затем готовить торфяно-песчаную смесь(2).
Вспашка и дальнейшая обработка почвы проводятся при помощи малогабаритных тракторов, используя зубово-дисковые бороны, культиваторы и зубовые бороны типа "Зиг-заг". В верхнем слое почвы должна быть измельчена до гранул (комков) размеров не более кукурузного зерна, что достигается перекрестной обработкой легкими боронами и прикатыванием катками весом 75 - 100 кг.
При нарушениях почвенно-растительного покрова 3 степени планировку методом срезки проводить нельзя во избежание уничтожения оставшегося почвенного слоя. Сначала проводится подготовка участка для нанесения плодородного слоя почвы (торфяно-песчаной смеси) и выполняются работы, рекомендованные при рекультивации участков с 1 и 2 степенями нарушенности.
При проведении рекультивационных работ на территории с 4 и 5 степенями нарушенности планировка проводится только подсыпкой плодородного слоя или торфяно-песчаной смеси. Предпосевная обработка в этом случае сводится к разделке вновь внесенной почвы и прикатыванию катками (75 - 100 кг). После предпосевной подготовки участки с различной степенью нарушенности практически оказываются в одинаковых условиях, и дальнейшие работы проводятся по единому принципу.
Посев или подсев лучше всего проводить осенью, в сентябре (предснежный). Рекомендуемые растения указаны в Приложении. Перед посевом недостаточно влажные почвы следует увлажнить на глубину 10 см. Посев следует проводить в безветренную погоду сеялками или вручную. На протяженных трассах и склонах можно рекомендовать гидропосев или посев с использованием авиации. При посеве сеялками семена мельче 1 мм должны высеиваться в смеси с сухим песком в соотношении 1:1 по объему. Семена заделываются на глубину 0,5 - 1,0 см. После посева почва прикатывается катками весом 75 - 100 кг. На почвах, образующих корку, прикатывание не производится. Норма высева семян - 50 - 60 кг/га. На участках с 4 и 5 типами нарушенности необходимо проводить подсев семян с нормой высева от 20 до 50% от полной нормы. В случае изреживания растительности на рекультивируемых участках проводится дополнительный подсев.
После схода снега необходимо по мере высыхания засеянной почвы производить регулярные поливы с увлажнением почвы на глубину до 20 см. В среднем расход воды 20 - 30 куб.м на 1 га. В жаркие солнечные дни полив производят утром (до 10 ч) или вечером (после 19 часов). Полив производят при помощи дождевальных установок (2).
2.4 Технология биологической рекультивации в лесотундровой северотаежной и среднетаежной зонах
Перед проведением рекультивации нарушенных земель в этих зонах проводят мелиоративные мероприятия: отвод поверхностных вод, планировку поверхности и, при необходимости, известкование (pH < 6).
Порядок подготовки участка к посеву определяется его размерами, конфигурацией и крутизной склона. Планировка производится бульдозером. После планировки создаются условия, достаточные для предпосевной подготовки почвы и проведения посевов. В этих случаях наиболее приемлемым является гидропосев, который предусматривает подбор таких обязательных компонентов, как удобрения, мульчирующие и стабилизирующие вещества, что позволяет получить травостой высоких противоэрозионных качеств в сезон посева без предварительного нанесения плодородного слоя. Посев может выполняться и сеялками различных модификаций для посева трав. Посев производится рано весной, летом или осенью под зиму.
При посеве на рекультивируемых участках и особенно на склонах с учетом смыва и неблагоприятных условий для прорастания норма высева семян должна быть повышена на 20%.
Посев сеялкой производится вдоль участка, начиная с края или середины. Первый проход для соблюдения прямолинейности рядков следует осуществлять по провешенной линии. Гидропосев трав осуществляется гидросеялкой. В качестве мульчирующего и стабилизирующего материала могут использоваться отходы целлюлозно-бумажного производства: скоп и шламовая масса (2).
2.5 Технология биологической рекультивации в южно-таежно-лесной и лесостепной зонах
Мелиоративные мероприятия в этих зонах сводятся к культурно-техническим: уборке мусора, камней, устранению просадочных трещин и замкнутых понижений, выполаживанию неровностей и т.д.
Известкование или гипсование почв проводится на небольших площадях при pH < 6. Подготовка участка к посеву сводится к тщательной обработке почвы. При возможности обрабатывают ее по типу полупара, чтобы вызвать массовое прорастание сорняков с тем, чтобы уничтожить их при последующих обработках. После планировки нарушенных земель на участках проводят, по мере необходимости, боронование, дискование, культивацию, прикатывание и посев. Перед предпосевной обработкой вносят удобрения в следующих дозах: органических 20 - 30 т/га, минеральных 50 - 60 кг/га (азота, фосфора, калия).
Нормы высева семян трав на нарушенных землях увеличивают в полтора раза по сравнению с обычными. В двухвидовых смесях компоненты травосмеси берутся в равных соотношениях, а норма высева каждого компонента уменьшается на 20 - 25% по сравнению с одновидовыми. В трехвидовых смесях бобовые компоненты занимают 30 - 40% от общего веса, злаковые - 70 - 60%. В случае гидропосева и посева на склонах норма высева семян с гидросмесью повышается еще в 1,5 раза. Основной способ посева - посев зернотравяными сеялками рядовым способом. На крутых склонах и труднодоступных участках необходимо применять гидропосев (2).
2.6 Технология биологической рекультивации в степной и сухостепной зонах
Отличительной особенностью степной и сухостепной зон является недостаточная увлажненность территории и высокоплодородные почвы. Обе зоны хорошо обеспечены теплом. В этих зонах распространены солонцовые почвы, требующие гипсования (для нейтрализации щелочности и избытка натрия). Повышенная щелочная реакция почвенного раствора и избыток натрия вызывают образование почвенной корки, снижают продуктивность почв. Поэтому избыточную щелочность необходимо нейтрализовать гипсованием, т.е. химической мелиорацией, при которой щелочные соли устраняются из почвы. Дозы гипса определяются по справочной и нормативной документации, действующей на данной территории.
При подготовке почвы для посева трав особое внимание должно быть обращено на сохранение влаги в почве, придание поверхностному слою мелкокомковатого сложения, выравнивание поверхности. Это достигается планировкой, обработкой дисковыми орудиями, боронованием и прикатыванием.
Эффективность органических и минеральных удобрений в указанных засушливых зонах снижается из-за низкой увлажненности почвы, а повышенные дозы могут оказать даже отрицательный эффект на продуктивность почв. Поэтому в этих зонах рекомендуются следующие дозы органических 30 - 40 т/га и минеральных 40 - 60 кг/га удобрений.
Норма высева семян аналогична нормам высева в лесостепной зоне. Посев многолетних трав в данном регионе - преимущественно зернотравяной сеялкой. Лишь на крутых склонах (более 10 град.) необходимо применять гидропосев (2).
· планировку поверхности;
· уход за посевами;
· контроль за ходом рекультивации (2).
Глава 3 Канадский метод биологической рекультивации нефтезагрязненных земель
Применяемые в России методы технической и биологической рекультивации земель имеют недостатки, которые делают их или неэффективными или дорогостоящими.
На практике наиболее часто используются следующие методы:
1. Техническая рекультивация с засыпкой грунтом и высеиванием трав – способ дает косметический эффект, поскольку нефть остается в грунте. Кроме того, необходим большой объем земляных работ.
2. Техническая рекультивация с вывозом нефтезагрязненного грунта на полигоны отходов. Способ практически нереальный с экономической точки зрения, так как большие обьемы нефтезагрязненного грунта и высокая стоимость транспортировки и размещения отходов могут многократно перекрыть прибыли компании.
3. Засыпка сорбентом (торфом) с последующей вывозкой на полигоны отходов. Недостатки те же, что и в предшествующем методе.
4. Использование нефтеэкстрагирующих установок импортного производства. Производительность этих установок 2-6 м3 в сутки, что при стоимости установки в 150000 $ и персонале 3 человека делают ее крайне неэффективной. Зарубежные компании уже не используют такие установки и пытаются продать их в России, выдавая за последнее слово науки и техники.
5. Использование микробиологических препаратов типа «путидойл» и им подобных. Препараты активны только на поверхности, поскольку необходим контакт с воздухом, и во влажной среде при относительно высокой температуре. Очень хорошо себя зарекомендовал при рекультивации летом морских побережий Кувейта, загрязненных во время военных действий. В Сибири популярен за счет легкости и дешевизны применения. Очень хорош для отчетности, когда нет проверки результата на месте (5).
Авторами рекомендуется канадский способ рекультивации грунта, который не капризен к температуре, не требует транспортировки грунта и полигонов отходов, не требует инвестиций в специальную технику и постоянного технического персонала. Способ очень гибкий, позволяет модифицировать, используя различные материалы, микробиологические препараты, удобрения (5).
Условное назвали метода - «парниковая гряда», потому что в основе метода лежит микробиологическое окисление с естественным повышением температуры - как «горит» навозная куча. Устройство гряды представлено на рис.1.
На грунтовую подушку шириной 3 метра укладываются змейкой перфорированные пластиковые трубы, которые затем засыпаются слоем гравия, щебня или керамзита, или материала типа «дорнит». На эту пористую подушку сэндвичем укладываются чередующиеся слои нефтезагрязненного грунта и удобрений. В качестве последнего используется навоз, торф, опил, солома и минеральные удобрения, можно добавлять микробиологические препараты. Гряда укрывается полиэтиленовой пленкой, в трубы подается воздух от компрессора соответствующей мощности. Компрессор может работать или на топливе, или на электричестве – если есть подключение. Воздух распыляется в пористой подушке и способствует быстрому окислению. Трубы можно использовать многократно. Пленка предотвращает охлаждение; если подавать нагретый воздух и дополнительно утеплить гряду торфом или «дорнитом», то способ будет эффективен и зимой. Нефть окисляется практически полностью за 2 недели, остаток нетоксичен и на нем прекрасно растут растения. Эффективно, экономично, производительно (5).
Рис. 1. Схема рекультивации нефтезагрязненных земель
Выводы
Таким образом, под рекультивацией земель понимается комплекс работ, направленных на восстановление биологической продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей природной среды.
Земельные участки в период осуществления биологической рекультивации в сельскохозяйственных и лесохозяйственных целях должны проходить стадию мелиоративной подготовки, т.е. биологический этап должен осуществляться после полного завершения технического этапа.
Для успешного проведения биологической рекультивации важное значение имеют исследования флористического состава формирующихся сообществ, процессов восстановления фиторазнообразия на нарушенных промышленностью землях, когда катастрофически уничтожены почвенный и растительный покровы.
Биологический этап рекультивации нефтезагрязненных земель включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы. Биологический этап заключается в подготовке почвы, внесении удобрений, подборе трав и травосмесей, посеве, уходе за посевами. Он направлен на закрепление поверхностного слоя почвы корневой системой растений, создание сомкнутого травостоя и предотвращение развития водной и ветровой эрозии почв на нарушенных землях.
Таким образом, технологическая схема (карта) работ по биологической рекультивации нарушенных и загрязненных нефтью земель включает:
· планировку поверхности;
· внесение химического мелиоранта, органических и минеральных удобрений, бактериального препарата;
· отвальную или безотвальную вспашку, плоскорезную обработку;
· лущение дисковой бороной или дисковым лущильником;
· кротование, щелевание с кротованием;
· лункование, прерывистое бороздование;
· снегозадержание и задержание талых вод;
· предпосевную подготовку почвы;
· буртование сильнозагрязненной почвы с устройством воздухоотводов;
· распределение почвы из бугров по поверхности участка;
· посев семян фитомелиоративных растений;
· уход за посевами;
· контроль за ходом рекультивации.
Рекомендуется канадский способ рекультивации грунта, который не капризен к температуре, не требует транспортировки грунта и полигонов отходов, не требует инвестиций в специальную технику и постоянного технического персонала. Способ очень гибкий, позволяет модифицировать, используя различные материалы, микробиологические препараты, удобрения. Условное назвали метода - «парниковая гряда», потому что в основе метода лежит микробиологическое окисление с естественным повышением температуры.
Список использованной литературы
1.ГОСТ 17.5.3.04-83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель.
2. Инструкция по рекультивации земель, нарушенных и загрязненных при аварийном и капитальном ремонте нефтепроводов от 6 февраля 1997 г. N РД 39-00147105-006-97.
3. Чибрик Т.С. Основы биологической рекультивации: Учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2002. 172 с.
4. Чибрик Т.С., Лукина Н.В., Глазырина М.А. Характеристика флоры нарушенных промышленностью земель Урала: Учеб. пособие. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2004. 160 с.
5. Интернет-ресурс: www.oilnews.ru
1. Полярно-тундровая, лесотундровая, северотаежная, среднетаежная зона:
Злаковые: щучка дернистая, северолюбка рыжеватая, дюпонция Фишера, вейник пурпурный, вейник наземный, овсяница красная, листохвост альпийский, мятлик живородящий, вейник Хольма.
Осоковые: осока кругловатая, пушица узколистная, пушица Шейхцера, пушица рыжеватая, осока арктосибирская, осока прямостоячая.
Разнотравье: крестовник скученный, щавель арктический, камнеломка поникающая, лютик Геперборейский, ожика путанная, трехреберник темноголовый, синюха северная, гвоздика ползучая, пижма дваждыперистая, армерия морская, песчанка злаколистная, горец Лаксмана, ясколка луговая, кошачья лапка верноносная.
2. Южно-таежно-лесная и лесостепная зона
Травосмеси: овсяница луговая, тимофеевка луговая, клевер красный; тимофеевка луговая, овсяница луговая, костер безостый, клевер красный; ежа сборная, овсяница луговая, клевер красный; регнерия волокнистая, люцерна синегибридная или донник белый; тимофеевка луговая, лисохвост луговой, люцерна синегибридная; костер безостый, пырей сизый, люцерна синегибридная; костер безостый, пырей бескорневищный, эспарцет песчаный.
3. Степная и сухостепная зона
Разнотравье: житняки, костер безостый, люцерна желтая и желтогибридная, эспарцет, пырей бескорневищный, волоснец сибирский, донники, регнерия.
Травосмеси: житняк гребенчатый, эспарцет песчаный; костер безостый, эспарцет песчаный или люцерна желтогибридная.
Введение
Заключение
Введение
Рекультивация земель - искусственное воссоздание плодородия почвы и растительного покрова, нарушенное вследствие горных разработок, строительства дорог и каналов, плотин и т.д. Рекультивация земель включает:
·восстановление рельефа: засыпку оврагов, карьеров, уничтожение отвалов горных пород и т.д.;
·восстановление почв и растительности;
·лесовосстановление;
·создание новых ландшафтов.
Рекультивация земель - комплекс работ по восстановлению продуктивности и народнохозяйственной ценности земель, улучшению условий окружающей среды. Нарушение земель происходит при разработке месторождения полезных ископаемых, выполнении геологоразведочных, изыскательских, строительных и других работ. При этом нарушается или уничтожается почвенный покров, изменяется гидрологический режим, образуется техногенный рельеф и др. В результате рекультивации земель на нарушенных землях создаются сельскохозяйственные и лесные угодья, водоёмы различного назначения, рекреационные зоны, площади для застройки. Нарушенные земли, загрязняющие окружающую среду, рекультивация которых для хозяйственного использования экономически не эффективна, подлежат консервации биологическими, техническими или химическими методами.
Рекультивация земель обычно осуществляется в два этапа: технический (планировка поверхности, покрытие её плодородным слоем или улучшение грунта, строительство дорог, гидротехнических или мелиоративных сооружений, другие работы в соответствии с проектом) и биологический (агротехнические и фитомелиоративные мероприятия по восстановлению плодородия, ускорению почвообразовательных процессов, возобновление флоры и фауны на рекультивируемых землях).
Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия нарушенных земель. Рекультивация земель является составной частью технологических процессов, связанных с нарушением земель.
Разработка проектов рекультивации нарушенных земель должна проводиться с учётом следующих факторов:
oприродных условий района (климатических, геологических, гидрологических, вегетационных);
oрасположения нарушенного (нарушаемого) участка;
oперспективы развития района;
oфактического или прогнозируемого состояния нарушенных земель к моменту рекультивации (площади, формы, техногенного рельефа, степени естественного зарастания, современного и перспективного использования нарушенных земель, наличия плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород, прогноза уровня грунтовых вод, подтопления, иссушения, эрозионных процессов, уровня загрязнения почвы);
oпоказателей химического и гранулометрического состава, агрохимических и агрофизических свойств, инженерно-геологической характеристики пород и их смесей в отвалах;
oхозяйственных, социально-экономических и санитарно-гигиенических условий района размещения нарушенных земель;
oсрока использования рекультивированных земель с учётом возможности повторных нарушений;
oохраны окружающей среды от загрязнения её пылью, газовыми выбросами и сточными водами в соответствии с установленными нормами ПДВ и ПДК;
oохраны флоры и фауны.
При строительстве, реконструкции и эксплуатации линейных сооружений (магистральных трубопроводов и отводов от них, железных и автомобильных дорог, каналов) должны быть рекультивированы трассы трубопроводов, притрассовые карьеры, резервы, кавальеры.
Рекультивация земельных участков, занятых сельскохозяйственными или лесными угодьями, представленных под строительство новых или реконструкцию действующих линейных сооружений, должна включаться в общий комплекс строительно-монтажных работ и обеспечивать восстановление плодородия земель.
Перед началом строительства магистральных трубопроводов, транспортных коммуникаций и каналов должен сниматься плодородный слой почвы и храниться во временном отвале, расположенном вдоль строительной полосы в пределах, предусмотренных нормативами отвода, и использоваться для рекультивации или землевания после окончания строительных и планировочных работ.
рекультивация нарушенная земля проект
1. Теоретические основы рекультивации нарушенных земель
1.1 Правовая основа рекультивации нарушенных земель
Правовая основа рекультивации нарушенных земель базируется на Основных положениях о рекультивации земель, снятии, хранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы и в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 23 февраля 1994 г. № 140 "О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы". Эти документы определяют общие для Российской Федерации требования при проведении работ, связанных с нарушением почвенного покрова и рекультивацией земель, и являются обязательными для исполнения всеми должностными, юридическими и физическими лицами, в том числе иностранными юридическими и физическими лицами.
Условия приведения нарушенных земель в состояние, пригодное для последующего использования, а также порядок снятия, хранения и дальнейшего применения плодородного слоя почвы, устанавливаются органами, предоставляющими земельные участки в пользование и дающими разрешение на проведение работ, связанного с нарушением почвенного покрова, на основе проектов рекультивации, получивших положительное заключение государственной экологической экспертизы.
Выдача разрешений на добычу общераспространенных полезных ископаемых или торфа для собственных нужд и проведение других внутрихозяйственных работ, связанных с нарушением почвенного покрова, осуществляется в порядке, устанавливаемом соответствующими органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации.
Ежегодная статистическая информация о рекультивации земель, снятии и использовании плодородного слоя почвы составляется по состоянию на 1 января всеми организациями, проводящими работы с нарушением почвенного покрова и после согласования местными (районными, межрайонными, городскими) органами Министерства природных ресурсов России.
За порчу и уничтожение плодородного слоя почвы, невыполнение или некачественное выполнение обязательств по рекультивации нарушенных земель, несоблюдение установленных экологических и других стандартов, правил и норм при проведении работ, связанных с нарушением почвенного покрова, юридические, должностные и физические лица несут административную и другую ответственность, установленную действующим законодательством.
Определение размера причинённого вреда производится по методикам и нормативам, утверждённым в установленном порядке, либо на основе соответствующей проектной документации восстановительных работ, а при их отсутствии - по фактическим затратам на восстановление нарушенного состояния земель с учётом понесённых убытков, в том числе упущенной выгоды.
1.2 Научные основы рекультивации нарушенных земель
Разработка проектов рекультивации осуществляется на основе действующих экономических, санитарно-гигиенических, строительных, водохозяйственных, лесохозяйственных и других нормативов и стандартов с учётом региональных природно-климатических условий и месторасположения нарушенного участка.
Нормы снятия плодородного слоя почвы, потенциально плодородных слоёв и пород (лесс, лессовидные и покровные суглинки и др.) устанавливаются при проектировании в зависимости от уровня плодородия нарушаемых почв с учётом заявок и соответствующих гарантий со стороны потребителей на использование потенциально плодородных слоёв и пород.
Снятый верхний плодородный слой почвы используется для рекультивации нарушенных земель или улучшения малопродуктивных угодий. Использование плодородного слоя почвы для целей, не связанных с сельским и лесным хозяйством, допускается только в исключительных случаях, при экономической нецелесообразности или отсутствия возможностей его использования для улучшения земель сельскохозяйственного назначения и лесного фонда.
Нарушенные земли должны быть рекультивированы преимущественно под пашню и другие сельскохозяйственные угодья. Если рекультивация земель в сельскохозяйственных целях нецелесообразна, создаются лесонасаждения с целью увеличения лесного фонда, оздоровления окружающей среды или защиты земель от эрозии; при необходимости создаются рекреационные зоны и заповедники.
Внешние породные отвалы, золо-, шлаконакопители и другие промышленные отвалы должны располагаться преимущественно на неудобных землях (в отработанных карьерах, провалах, оврагах, балках) с соблюдением установленных для этих объектов санитарно-защитных зон.
Высоту отвалов и углы откосов устанавливают в каждом конкретном случае с учётом устойчивости слагающих пород и характера использования их поверхности. Рельеф и форма рекультивированных участков должны обеспечивать их эффективное хозяйственное использование.
При проведении технического этапа рекультивации земель в зависимости от направления рекультивируемых земель должны быть выполнены следующие основные работы:
Øгрубая и чистовая планировка поверхности отвалов, засыпка нагорных, водопроводящих, водоотводных каналов; выполаживание или терассирование откосов; засыпка и планировка шахтных провалов;
Øосвобождение рекультивируемой поверхности от крупногабаритных обломков пород, производственных конструкций и строительного мусора с последующим их захоронением или организованным складированием;
Øстроительство подъездных путей к рекультивированным участкам, устройство въездов и дорог на них с учётом прохода сельскохозяйственной, лесохозяйственной и другой техники;
Øустройство, при необходимости, дренажной, водоотводящей, оросительной сети и строительство других гидротехнических сооружений;
Øустройство дна и бортов карьеров, оформление остаточных траншей, укрепление откосов;
Øликвидация или использование плотин, дамб, насыпей, засыпка техногенных озёр и протоков, благоустройство русел рек;
Øсоздание и улучшение структуры рекультивационного слоя, мелиорация токсичных пород и загрязнённых почв, если невозможна их засыпка слоем потенциально плодородных пород;
Øсоздание, при необходимости, экранирующего слоя;
Øпокрытие поверхности потенциально плодородными и (или) плодородными слоями почвы;
Øпротивоэрозионная организация территории.
При производстве горнопланировочных работ чистовая планировка земель должна проводиться машинами с низким удельным давлением на грунт, чтобы уменьшить переуплотнение поверхности рекультивируемого слоя. При подготовке участка должно быть проведено глубокое безотвальное рыхление уплотнённого горизонта для создания благоприятных условий развития корневых систем растений. Рекультивируемые земли и прилегающая к ним территория после завершения всего комплекса работ должны представлять собой оптимально организованный и экологически сбалансированный устойчивый ландшафт.
При проведении биологического этапа рекультивации должны быть учтены требования к рекультивации земель по направлениям их использования. Биологический этап должен осуществляться после полного завершения технического этапа. Земельные участки в период осуществления биологической рекультивации в сельскохозяйственных и лесохозяйственных целях должны проходить стадию мелиоративной подготовки.
На техническом этапе рекультивации земель при строительстве линейных сооружений должны проводиться следующие работы:
) уборка строительного мусора, удаление их пределов строительной полосы всех временных устройств;
) засыпка траншей трубопроводов грунтом с отсыпкой валика, обеспечивающее создание ровной поверхности после уплотнения грунта;
) распределение оставшегося грунта по рекультивируемой площади равномерным слоем или транспортирование его в специально отведённые места, отведённые в проекте;
) оформление откосов кавальеров, насыпей, выемок, засыпка или выравнивание рытвин и ям;
) мероприятия по предотвращению эрозионных процессов;
) покрытие рекультивируемой площади плодородным слоем почвы.
Выделяются следующие направления рекультивации:
üсельскохозяйственное - с целью создания на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий;
üлесохозяйственное - с целью создания лесных насаждений различного типа;
üрыбохозяйственное - с целью создания в понижениях техногенного рельефа рыбоводческих водоемов;
üводохозяйственное - с целью создания в понижениях техногенного рельефа водоемов различного назначения;
üрекреационное - с целью создания на нарушенных землях объекта отдыха;
üсанитарно-гигиенические - с целью биологической или технической консервации нарушенных земель, оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду, рекультивация которых для использования в народном хозяйстве экономически неэффективна или нецелесообразна в связи с относительной кратковременностью существования;
üстроительное - с целью приведение нарушенных земель в состояние пригодное для промышленного и гражданского строительства.
Выбор направления рекультивации земель осуществляется с учетом следующих факторов;
vприродных условий района (климат, почвы, геологические, гидрогеологические и гидрологические условия, растительность, рельеф, определяющие геосистемы или ландшафтные комплексы);
vагрохимических и агрофизических свойств пород и их смесей в отвалах, гидроотвалах, хвостохранилищах;
vхозяйственных, социально-экономических и санитарно-гигиенических условий в районе размещения нарушенных земель;
vсрока существования рекультивированных земель и возможности их повторных нарушений;
vтехнологии производства комплекса горных и рекультивационных работ;
vтребований по охране окружающей среды;
vпланов перспективного развития территории района горных разработок;
vсостояние ранее нарушенных земель, т.е. состояния техногенных ландшафтов карьерно-отвального типа, степени и интенсивности их самозарастания.
В связи с необходимостью восполнения сельскохозяйственных угодий, особенно в густонаселённых районах, где производство сельскохозяйственной продукции имеет большое народнохозяйственное значение, предпочтение при прочих равных условиях отдаётся сельскохозяйственному направлению рекультивации нарушенных земель.
Лесохозяйственная рекультивация выполняется в тех случаях, где сельскохозяйственная рекультивация в силу природных или хозяйственных факторов нецелесообразна, где требуется воспроизводство, леса, как из хозяйственных потребностей, так и по необходимости улучшения состояния окружающей среды, создания рекреационных зон в промышленных районах или защиты земель от эрозии.
Карьерные выемки, глубокие прогибы и провалы, засыпка которых технически невыполнима и экономически не оправдана, могут быть использованы под водоёмы различного назначения, для создания рекреационных зон, а также размещения различных промышленных и гражданских объектов.
Санитарно-гигиеническая рекультивация биологическими или техническими методами выполняется при необходимости консервации нарушенных земель (техногенных образований - отвалов пустых пород, отходов обогащения и переработки, временных складов минерального сырья и пр.), оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду, в следующих случаях:
если приведение нарушенных земель в состояние, пригодное для использования в народном хозяйстве, экономически неэффективно;
если направление использования этих земель в народном хозяйстве временно не установлено;
если породы, выполняющие эти техногенные образования, подлежат переработке или использованию в качестве вторичного ресурса;
если эти техногенные объекты подлежат переформированию или перемещению.
Требования к рекультивации земель при сельскохозяйственном направлении должны включать:
vформирование участков нарушенных земель, удобных для использования по рельефу, размерам и форме, поверхностный слой которых должен быть сложен породами, пригодными для биологической рекультивации;
vпланировку участков нарушенных земель, обеспечивающую производительное использование современной техники для сельскохозяйственных работ и исключающую развитие эрозионных процессов и оползней почвы;
vнанесение плодородного слоя почвы на малопригодные породы при подготовке земель под пашню;
vиспользование потенциально плодородных пород с проведением специальных агротехнических мероприятий при отсутствии или недостатке плодородного слоя почвы;
vвыполнение ремонта рекультивируемых участков;
vпроведение интенсивного мелиоративного воздействия с выращиванием однолетних, многолетних злаковых и бобовых культур для восстановления и формирования корнеобитаемого слоя и его обогащения органическими веществами при применении специальных агрохимических, агротехнических, агролесомелиоративных, инженерных и противоэрозионных мероприятий;
vполучение заключения агрохимической и санитарно-эпидемиологической служб об отсутствии опасности выноса растениями веществ токсичных для человека и животных.
Требования к рекультивации земель при лесохозяйственном направлении должны включать:
vсоздание насаждений эксплуатационного назначения, а при необходимости, лесов защитного, водорегулирующего и рекреационного назначения;
vсоздание рекультивационного слоя на поверхности откосов и берм отвалов из мелкозернистого нетоксичного материала, благоприятного для выращивания леса;
vопределение мощности и структуры рекультивационного слоя в зависимости от свойств горных пород, характера водного режима и типа лесонасаждений;
vпланировку участков, не допускающую развитие эрозионных процессов и обеспечивающую безопасное применение почвообрабатывающих, лесопосадочных машин и машин по уходу за посадками;
vсоздание в неблагоприятных почвенно-грунтовых условиях лесонасаждений, выполняющих мелиоративные функции;
vподбор древесных и кустарниковых растений в соответствии с классификацией горных пород, характером гидрогеологического режима и других экологических факторов;
vорганизация противопожарных мероприятий.
Требования к рекультивации земель при водохозяйственном направлении должны включать:
vсоздание водоёмов различного назначения в карьерных выемках, траншеях, деформированных участках шахтных полей;
vкомплексное использование водоёмов преимущественно для водоснабжения, рыбоводческих и рекреационных целей, орошения;
vстроительство соответствующих гидротехнических сооружений, необходимых для затопления карьерных выемок и поддержания в них расчётного уровня воды;
vмероприятия по предотвращению оползней и размыва откосов водоёма;
vэкранирование токсичных пород, ложа бортов водоёмов и пластов, склонных к самовозгоранию, в зоне переменного уровня и выше уровня воды;
vзащиту дна и берегов от возможной фильтрации;
vмероприятия по предотвращению попадания в водоёмы кислых или щелочных подземных вод и поддержанию благоприятного режима и состава воды в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами;
vмероприятия по благоустройству территории и озеленению откосов.
Требования к рекультивации земель при санитарно-гигиеническом направлении должны включать:
vвыбор средств консервации нарушенных земель в зависимости от состояния, состава и свойств слагаемых пород, природно-климатических условий и технико-экономических показателей;
vсогласование всех мероприятий по технической и биологической рекультивации при консервации нарушенных земель с органами санитарно-эпидемиологической службы;
vприменение вяжущих материалов для закрепления поверхности нарушенных земель, не оказывающих отрицательного воздействия на окружающую среду и обладающих достаточной водопрочностью и устойчивостью к температурным колебаниям;
vнанесение экранирующего слоя почвы из потенциально плодородных пород на поверхность промышленных отвалов, сложенных непригодным для биологической рекультивации субстратом;
vвыполнение мелиоративных работ;
vконсервацию шлакоотстойников, хвостохранилищ, золоотвалов и других промышленных отвалов, содержащих токсичные вещества, с соблюдением санитарно-гигиенических норм;
vзакрепление промышленных отвалов техническими, химическими или биологическими способами.
Требования к рекультивации земель при рекреационном направлении должны включать:
vвертикальное планирование территории с минимальным объёмом земляных работ, сохранение существующих или образованных в результате производства работ форм рельефа на стадии технического этапа;
vобеспечение стабильности грунтов при строительстве сооружений для отдыха и занятий спортом.
Затраты на выполнение биологической рекультивации включают: затраты на обработку земель, внесение удобрений, посев сельскохозяйственных культур и уборку урожая, устройство дренажных и оросительных систем, подвод воды, оборудование живых изгородей и выполнение других вспомогательных работ.
Затраты на рекультивацию земель включают в себя расходы на:
ªосуществление проектно-изыскательских работ, в том числе почвенных и других полевых исследований, лабораторных анализов, картографирование;
ªпроведение государственной экологической экспертизы проекта рекультивации;
ªработы по снятию, транспортировке и складированию (при необходимости) плодородного слоя почвы;
ªработы по селективной выемке и складированию потенциально плодородных пород;
ªпланировку (выравнивание) поверхности, выполаживание, террасирование откосов отвалов (терриконов) и бортов карьеров, засыпку и планировку шахтных провалов, если эти работы технологически не выполнимы в процессе разработки месторождений полезных ископаемых и не предусмотрены проектом горных работ;
ªхимическую мелиорацию токсичных пород;
ªприобретение (при необходимости) плодородного слоя почвы;
ªнанесение на рекультивируемые земли потенциально плодородных пород и плодородного слоя почвы;
ªликвидацию послеусадочных явлений;
ªзасыпку нагорных и водоотводных канав;
ªликвидацию промышленных площадок, транспортных коммуникаций, электрических сетей и других объектов, надобность в которых миновала;
ªочистку рекультивируемой территории от производственных отходов, в том числе строительного мусора, с последующим их захоронением или складированием в установленном месте;
ªустройство в соответствии с проектом рекультивации дренажной и водоотводящей сети, необходимой для последующего использования рекультивированных земель;
ªприобретение и посадку саженцев;
ªподготовку дна (ложа) и обустройство карьерных и других выемок при создании в них водоёмов;
ªвосстановление плодородия рекультивированных земель, передаваемых в сельскохозяйственное, лесохозяйственное и иное использование (стоимость семян, удобрений и мелиорантов, внесение удобрений и мелиорантов и др.);
ªдругие работы, предусмотренные проектом рекультивации, в зависимости от характера нарушения земель и дальнейшего использования рекультивированных участков.
1.3 Особенности рекультивации нарушенных земель при капитальном ремонте
При капитальном ремонте применяется одностадийное проектирование - рабочий проект. В состав рабочего проекта должен входить проект рекультивации земель. Разработке проекта предшествует получение от землевладельцев технических условий на приведение нарушенных земель в состояние, пригодное для последующего использования. В технических условиях должны быть определены:
границы угодий по трассе, в пределах которых необходимо проведение рекультивации;
мощность снимаемого плодородного слоя почвы по каждому нарушенному участку;
ширина зоны рекультивации в пределах полосы отвода;
срок нанесения плодородного слоя почвы с учётом уплотнения грунта, уложенного в траншею;
место расположения отвала для временного хранения плодородного слоя почвы;
способ снятия, хранения, транспортировки и нанесения плодородного слоя почвы;
мощности наносимого плодородного слоя почвы;
меры по восстановлению плодородия земель;
план земельного участка, отведенного под ремонт с планировочными данными, позволяющими определить объём земляных работ по рекультивации земель и их сметную стоимость.
Проект должен содержать следующие разделы:
пояснительную записку;
технологические схемы работ;
расчёт материальных затрат;
сметные расчёты (локальные и сводные).
Пояснительная записка включает общую часть; сведения об изыскательских работах; обоснование способа рекультивации; расчёт необходимого количества органических, минеральных удобрений, бактериальных препаратов; расчёт норм высева семян; основные технологические показатели проекта.
В общей части пояснительной записки указывается перечень научно-технической документации, в соответствии с которой составляется ПСД на рекультивацию земель с указанием разработчика и даты утверждения.
В сведениях об изыскательских работах содержатся данные почвенно-мелиоративных изысканий и исследований, почвенно-мелиоративная картограмма, наименования организаций, проводивших исследования и изыскания.
В подразделе обоснование способа рекультивации даётся оценка агромелиоративных и агрохимических свойств нарушенных и (или) загрязнённых земель. Обоснование способа рекультивации земель выполняется на основании совокупности агромелиоративных, агрохимических и биологических свойств почв. Наиболее важными из них являются кислотность почвы (рН), содержание гумуса, подвижных элементов минерального питания, общее покрытие почвы растениями, степень загрязнённости нефтью, сумма токсичных солей, водно-физические свойства почвы (плотность, водопроницаемость и др.), уровень грунтовых вод.
Нормы внесения извести, органических и минеральных удобрений, бактериальных препаратов устанавливаются в соответствии с действующими нормами зональных систем земледелия субъектов Российской Федерации.
Технологические схемы работ составляются на каждый рекультивируемый участок и должны предусматривать состав, последовательность и объём выполнения работ.
Технологическая схема (карта) работ по биологической рекультивации нарушенных и загрязнённых нефтью земель включает:
xпланировку поверхности;
xвнесение химического мелиоранта, органических и минеральных удобрений, бактериального препарата;
xотвальную или безотвальную вспашку, плоскорезную обработку;
xкротование, щелевание с кротованием;
xснегозадержание и задержание талых вод;
xпредпосевную подготовку почвы;
xраспределение почвы из бугров по поверхности участка;
xпосев семян фитомелиоративных растений;
xуход за посевами;
xконтроль за ходом рекультивации.
Сметы на рекультивационные мероприятия являются основным документом на весь период рекультивации. Они должны содержать обоснования расчётов, виды и объёмы работ, сметную стоимость.
При капитальном ремонте рекультивация для сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других целей, требующих восстановления плодородия почв, осуществляется последовательно в два этапа: технический и, при необходимости, биологический.
Технический этап предусматривает планировку, формирование откосов, снятие и нанесение плодородного слоя почвы, устройство гидротехнических и мелиоративных сооружений, а также проведение других работ, создающих необходимые условия для дальнейшего использования рекультивированных земель по целевому назначению или для проведения мероприятий по восстановлению плодородия почв (биологический этап).
Нормы снятия плодородного слоя почвы, потенциально плодородных слоев и пород (лесс, лессовидные и покровные суглинки и др.) устанавливаются при проектировании в зависимости от уровня плодородия нарушаемых почв с учётом заявок и соответствующих гарантий со стороны потребителей на использование потенциально плодородных слоев и пород. Снятый верхний плодородный слой почвы используется для рекультивации нарушенных земель или улучшения малопродуктивных угодий.
Сроки проведения технического этапа рекультивации определяются органами, предоставившими землю и давшими разрешение на проведение работ, связанных с нарушением почвенного покрова, на основе соответствующих проектных материалов и календарных планов.
Биологический этап включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрохимических, агрофизических, биохимических и других свойств почвы. Биологический этап выполняется после завершения технического этапа и заключается в подготовке почвы, внесении удобрений, подборе трав и травосмесей, посеве, уходе за посевами. Биологический этап направлен на закрепление поверхностного слоя почвы корневой системой растений, создание сомкнутого травостоя и предотвращение развития водной и ветровой эрозии почв на нарушенных землях.
В целях конкретизации приемов рекультивации нарушение почвенно-растительного покрова сгруппирована в пять степеней:
Я - растительный и почвенный покровы уничтожены полностью;
Я - растительный покров уничтожен полностью, а почвенный слой сохранён на 50% площади;
Я - растительность уничтожена на 50-80% площади, почвенный покров сохранён;
Я - растительность уничтожена на 20-50% площади, почвенный покров сохранён;
Я - растительный покров уничтожен на площадь менее 20%, почвенный покров сохранён.
Высеваемые травы должны обладать способностью быстро создавать сомкнутый травостой и прочную дернину, устойчивую к смыву и выпасу скота, быстро отрастать после скашивания. Семена трав, предназначенные для посева, должны соответствовать требованиям стандарта и по посевным качествам быть не ниже II класса. После выравнивания участка бульдозером создаются условия, вполне достаточные для проведения предпосевной обработки земель, внесения удобрений и мелиорантов.
2. Характеристика объекта рекультивации нарушенных земель
2.1 Природно-климатическая характеристика объекта рекультивации нарушенных земель
Совхоз "Дубрава" расположен в центре Карагайского района. Расстояние от комплекса до районного центра с. Карагай - 6 км, по железнодорожной станции Менделеево - 18 км, до областного центра - 120 км. Связь осуществляется по асфальтной дороге республиканского значения Менделеево-Кудымкар-Гайны. Внутри хозяйства сообщение по грунтовым дорогам. Состояние из неудовлетворительного, требуется поднятие и выравнивание полотна, подсыпка гравия.
Землепользование хозяйства состоит из одного массива не компактно, вытянуто с северо-запада на юго-восток.
Климат. Территория хозяйства расположена в центральной агроклиматической зоне. Климат умеренно-континентальный и характеризует значительные колебания температур в течении года. Сумма положительных температур свыше +10°С равна 1757°С, продолжительность безморозного периода 116 дней. Среднегодовое количество осадков - 517 мм, в том числе за вегетативный период 219 мм. Самое обильное выпадение осадков приходится на летний период.
Растительность. Растительность хозяйства относится к лесной зоне, к району южно-таежных пихтово-еловых лесов с примесью мелколиственных пород и липой в древесном ярусе. Залесенность территории значительна и составляет 39,8%. На осветленных и изреженных участках леса хорошо развит травяной покров, но кормовое достоинство снижается из-за большого участия малопоедаемого разнотравья. Естественная травянистая растительность представлена материковыми пойменными лугами и нормальными суходолами. Суходольные луга мелкозлаковые разнотравные и разнотравно-мелкозлаковые расположены на водоразделах и пологих склонах. Пастбища преимущественно расположены на низинных лугах с разнотравно-мелкозлаковым типом растительности.
Рельеф. Основная часть землепользования совхоза расположена на водораздельной территории и меньше в пойме реки Обва. Водораздельная часть изрезана логами и балками, поэтому представляет чередование платообразных равнин со склонами различной крутизны и направления, местами расположены замкнутые понижения с временно-избыточным увлажнением, где формируются глееватые почвы. На склонах встречаются процессы водной эрозии.
Гидрография. Гидрография хозяйства представлена реками Обва, Язьва, Иваньковка, Чудырья и сетью впадающих в них ручьев.
Почва. Почвенный покров хозяйства характеризуется значительным разнообразием, преобладают почвы дерново-подзолистого типа - 64,6 %, из них дерново-мелкоподзолистых - 44,7%. На втором месте по распределению стоят пойменные почвы - 19,8 %. Почвы овражно-балочного комплекса занимают 13,1% и прочие 2,5%. По механическому составу в основном тяжелогуглинистые 150,1% и среднесуглинистые 22,3 %. Почвы малогумусны и имеют высокую кислотность и неравномерную обеспеченность подвижными соединениями фосфора и калия.
Характеристика почв СХПК "Дубрава" Карагайского района представлена в таблице 1.
Таблица 1. Характеристика почв СХПК "Дубрава" Карагайского района
Обозначе-ние контура на планеШифр почвенной разновидностиНаименование почвенной разновидностиББМС ППС см1ППТЭ1Дерново-слабоподзолистая, тяжелосуглинистая45482ППТЭ1?Дерново-слабоподзолистая слабосмытая, тяжелосуглинистая45503ППТПДерново-мелкоподзолистая, тяжелосуглинистая34324ППТП?Дерново-мелкоподзолистая, слабосмытая, тяжелосуглинистая30335ППСПДерново-мелкоподзолистая, среднесуглинистая41446ППУАДДерново-мелкоподзолистая, супесчаная19297ППТПДерново-неглубокоподзолистая, тяжелосуглинистая23288ДКТЭ5Дерново-карбонатная, тяжелосуглинистая36399ДКВГЭ5?Дерново-карбонатная, выщелочная, глинистая324210Д2ТДДерново-поверхностно-глееватая, тяжелосуглинистая243011АДТААллювиальная дерновая, тяжелосуглинистая363912АДСААллювиальная дерновая, среднесуглинистая363813АТАНТАллювиальная дерновая, суглинистая363814АбИПГАллювиальная болотная, иловато-торфяная404515АбАллювиальная болотная, иловато-перегнойно-глееватая505216АбНТГАллювиальная болотная, иловато-торфяно-глееватая394017ОБПочвы овражно-балочного комплекса, глинистые2220
Земельный фонд и его характеристика по угодьям представлена в таблице 2
Таблица 2. Экспликация земель
№ п/пНаименование угодийПлощадь, га1Общая площадь закрепленных земель65862Пашни - всего23363Многолетних насаждений - всего-4Сенокосов - всего В том числе: орошаемых улучшенных на осушенных площадях1122 417 600 1625Пастбищ - всего в том числе: культурных143 26Итого сельскохозяйственных угодий В том числе: орошаемых на осушенных площадях3601 417 1627Приусадебных земель458Древесно-кустарниковых насаждений - всего26229Болот - всего В том числе: низинных188 6110Под водой - всего1911Под дорогами, прогонами, просеками3412Под общественными дворами, улицами и площадями6513Прочих земель - всего в том числе песков10 3
Расселение, характеристика населённых пунктов, трудовых ресурсов
На территории СХПК "Дубрава" Карагайского района расположено три населенных пункта д. Иваньково, д. Кулунаево и д. Бигули. Наиболее крупным из перечисленных населенных пунктов является д. Иваньково.
Таблица 3. Данные рудовых ресурсов
Наименование населенных пунктовКоличество дворовНаселение, человекВ том числе трудоспособныхд. Иваньково5015365д. Кулунаево256428д. Бигули254717ИТОГО90264110
2.2 Техническая характеристика объекта рекультивации нарушенных земель
Предполагаемый отвод в постоянное и временное пользование определяется исходя из норм отвода для автомобильных дорог СН467-74 (таблица 4)
Срок использования полосы временного отвода составляет 3 года в соответствии с проектом строительства.
Ширина полосы загрязнения для дороги 3 категории составляет 100 метров. Снижение урожайности в полосе загрязнения для дороги 3 категории - 20 %.
Таблица 4. Техническая характеристика объекта строительства
Наименование угодийШирина полосы отвода, м3 вариант дорога 3 категорииПостоянный отводВременный отвод1. Пашня24132. Кормовые угодья26133. Не с/х земли3520
2.3 Выбор и обоснование проекта рекультивации нарушенных земель (сельскохозяйственное)
Проектом предусматривается комплекс работ по рекультивации плодородного слоя почвы земель сельскохозяйственного назначения, нарушенных при проведении строительно-монтажных работ с последующей передачей земельных участков их правообладателю СХПК "Дубрава".
Составной частью общей проблемы рационального использования и охраны земельных ресурсов является сельскохозяйственное направление рекультивации нарушенных земель, т.е. возвращению землям их продуктивности.
Проектом также предусмотрен комплекс мероприятий технического и биологического этапов рекультивации, способствующих сохранению плодородного слоя почвы и восстановлению растительного покрова на земельных участках, отводимых во временное пользование для строительства автомобильной дороги.
Рекультивацию нарушенных земель осуществляют в целях восстановления их для сельского хозяйства, лесного хозяйства, водного хозяйства, строительных, рекреационных, природо-охранных и санитарно-оздоровительных мероприятий.
Технический этап включает:
снятие плодородного слоя почвы;
планировка;
формирование проектного рельефа;
транспортировка и нанесение плодородного слоя почвы на земли, подлежащие рекультивации, строительство гидротехнических и мелиоративных сооружений.
Биологический этап включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на восстановление флоры и фауны, осуществляемые после полного прекращения технического этапа рекультивации и проводится собственными силами землевладельцев, землепользователей, арендаторов, которым возвращается восстановленный земельный участок за счёт средств лиц, нарушивших земельный участок.
3.2 Обоснование площади земель, подлежащих рекультивации
Для размещения строящихся объектов отводятся земли в постоянное пользование. Для линейных сооружений площадь отвода рассчитывается на основании рекомендуемых норм отвода земель. Площадь постоянного отвода, необходимая для размещения линейного объекта, определяется по следующей формуле:
Рn = 0.0001*Дi, где
Рn - площадь земель, изымаемых в постоянное пользование для строительства линейного сооружения, га;
Дi - протяженность i-того участка отвода, м;
N - число участков по видам угодий.
Число участков, вид угодий, протяженность полосы отвода определяются на проектном плане отвода земель. Ширина полосы отвода даётся в задании на проектирование. Расчёты оформляются в таблице 5.
Таблица 5. Расчёт площади и состава земель, изымаемых под строительство автомобильной дороги
№ п/пПочвенная разновидностьВид угодий Изъятие земель в постоянное пользованиеПротяженность участка, м Ширина участка, м Площадь изымаемых земель, га в т. ч. по видам угодийпашняпастбищесенокоспрочее12345678910 1ПпТЭ1 (1) Пашня600130,780,782ПпТП? (4) Пашня350130,460,463ОБ (17) Пашня75130,100,104ОБ (17) Прочее275200,550,555ОБ (17) Пашня50130,070,076ПпТЭ1? (2) Пашня375130,490,497ПпТП (3) Пашня338130,440,448АТАнт (13) Пашня13130,020,029АТАнт (13) Сенокос1300131,691,69Итого3376Х4,62,36-1,690,55
Из вышеприведённой таблицы видно, что из сельскохозяйственного оборота в постоянное пользование изымается следующий состав земель: 2,36 га пашни; 1,69 га сенокосов; 0,55 га лесных угодий.
3.3 Технический этап рекультивации нарушенных земель
Первоначальным мероприятием технического этапа рекультивации нарушенных земель является снятие плодородного слоя почвы. На основе материалов почвенных обследований (почвенной карты) на массиве, предоставляемом в постоянное пользование, устанавливаются участки, с которых снимается плодородный слой почвы. Определяются площади участков и контуров, с которых снимается плодородный слой почвы. Результаты расчётов заносятся в таблицу 6. Определение объёмов снятия ППС производится по каждому контуру или участку:
V - объём снимаемого ППС, м3;
P - площадь участков, м2;
h - мощность ППС, м.
ППС с площади постоянного отвода будет использован для землевания малопродуктивных участков или рекультивации нарушенных земель за пределами территории отвода.
Таблица 6. Определение норм снятия почвенного плодородного слоя
№ п/пПочвенная разновидностьВид угодийПлощадь снятия ППС, м2Мощность снимаемого ППС, мКоэффициент разрыхленияОбъём снимаемого ППС, м31234567 1ПпТЭ1 (1) Пашня78000,481,124193,282ПпТП? (4) Пашня46000,331700,163ОБ (17) Пашня10000, 20224,004ОБ (17) Прочее55000, 201232,005ОБ (17) Пашня7000, 20156,86ПпТЭ1? (2) Пашня49000,50274407ПпТП (3) Пашня44000,321576,968АТАнт (13) Пашня2000,3885,129АТАнт (13) Сенокос169000,387192,64Итого46000ХХ19104,96
В результате расчётов объём снимаемого плодородного слоя по постоянному отводу равен 19104,96 м3.
Определение площади и местоположения зависит от технологии производства строительных работ, высоты почвенных отвалов и объёмов, однородных по производительным способностям почв. Расстояние между почвенными отвалами зависит от техники и технологии снятия и складирования почвы. При складировании скреперной лопатой оно может увеличиваться до 1000 м. по высоте почвенные отвалы не должны превышать 4-6 м.
Определение направления использования снимаемого ППС с площади постоянного отвода устанавливается по условиям хозяйственной и экологической целесообразности, наличия и расположения нарушенных земель и малопродуктивных участков сельскохозяйственных угодий. Важными условиями выбора участка землевания являются: местоположение, площадь, конфигурация, мощность ППС, расстояние от участков до отвалов ППС, дефицит или избыток данного вида угодья в составе угодий с учётом специализации производства хозяйства, минимум капитальных вложений на производство работ и освоение участков, возможные сроки улучшения и включения улучшаемого участка в хозяйственный оборот и т.п. Необходимо по возможности стремиться к минимальному количеству улучшаемых участков, что облегчает организацию работы по улучшению и освоению земель, концентрацию капитальных вложений и техники. При использовании ППС для рекультивации ранее нарушенных земель выбор участков заранее фиксирован, и задача сводится к установлению вида рекультивации (сельскохозяйственная, строительная, рекреационная и т.д.), определению создаваемого угодья.
Возможная площадь рекультивации или землевания определяется как частное от деления объёма ППС на высоту (мощность) наносимого ППС.
По условиям минимума капитальных вложений на производство работ и освоение участка наиболее целесообразно использовать ППС с площади постоянного отвода для землевания малопродуктивных участков пашни, сенокосов и пастбищ. Результаты определения направления использования снятого ППС приведены в таблице 7.
Таблица 7. Характеристика направлений использования снятого почвенного плодородного слоя
№ п/пВид угодийОбъём наносимого ППС, м3Мощность ППС, мПлощадь землевания, гаРасстояние перемещения ППС, км123456 1Пашня10680,320,29,550-72Прочее1232,003Сенокос7192,64Итого19104,96
Для определения стоимости работ по проведению технического этапа рекультивации нарушенных земель заполняется таблица 8.
Таблица 8. Расчёт сметной стоимости технического этапа восстановления нарушенных земель
№ п/пНаименование работЕдиницы измеренияОбъём работСтоимость единицы работ, руб. Сметная стоимость работ, руб. 123456 Планировка сельскохозяйственных и нелесных угодий1Срезка ППС с перемещением его бульдозером до 10 мруб/м319104,9621,00401204,162Погрузка и перевозка ППС на площадку складирования0,326113,593Разработка грунта экскаватором99,001891391,044Уплотнение минерального грунта кулачковым катком6,56125328,545Разравнивание оставшегося грунта механизированным способом0,9217576,566Обратное перемещение ППС бульдозером21,00401204,167Нанесение ППС из отвала188,403599374,468Предварительная планировка полосы временного отвода бульдозеромруб/м2460000,9242320,009Планировка поверхностируб/га4,64,6121,2110Вспашка с подпахотным рыхлением на глубину 40 см по с/х угодьям6,4829,8111Вспашка и рыхление по нелесным угодьям10, 2046,9212Дискование по с/х угодьям1,989,1113Дискование по нелесным угодьям4,0818,77Планировка лесных угодий, руб/100 шт деревьев (пней) 1Валка деревьевруб/100 штук1,1478,38526,222Трелевка древесины2675,842943,423Устройство разделочных площадок460,62506,684Разделка древесины1469,361616,305Корчевка пней и их перемещение 969,381066,326Обивка земли с выкорчеванных пней301,95332,157Вывоз пней на расстояние до 100 м620,82682,908Погрузка пней для перевозки30,6233,689Перевозка навалочных грузов 72,0079, 2010Засыпка ям714,64786,10ИтогоХХХ6493211,3Накладные расходы, 18,8%1220723,72Прямые затраты, 15%973981,70Плановые накопления, 8%175576,43Всего8863493,15
Таким образом стоимость технического этапа составит 8863493,15 рублей.
3.4 Биологический этап рекультивации нарушенных земель
Биологический этап включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на восстановление флоры и фауны, осуществляемые после полного прекращения технического этапа рекультивации. Определение потребности в минеральных и органических удобрениях приведено в таблице 9.
Таблица 9 - Определение потребности в органических и минеральных удобрениях, извести
№ группы земельПлощадь, гаОбъем внесения удобрений, кгНорма внесения удобрений, кг/гаОрганические удобренияАзотФосфорКалийИзвестьОрганические удобренияАзотФосфорКалийИзвесть123456789101112 I Пашня2,3670800----30000----II Сенокос1,69-8,4533,833,89295-520205500III Лесные угодья0,55-2,7511113025-520205500Итого4,67080011,244,844,812320ХХХХХ
После определения нормы внесения органических и минеральных удобрений вычисляется их стоимость. Результаты расчетов отражены в таблице 10.
Таблица 10 - Определение стоимости органических и минеральных удобрений
№ п/пНаименование удобренияПотребность в удобрениях, кгЗакупочная цена, руб. /гаСтоимость удобрений, руб. 12345 1Органические удобрения708002,51770002Азот11,24,651,523Фосфор44,831,61415,684Калий44,825,51142,405Известь123207,3899360ИтогоХХ269545,60
Сумма затрат на приобретение органических и минеральных удобрений составляет 269545,60 рублей.
Таблица 11 - Определение стоимости работ по внесению органических и минеральных удобрений
№ п/пНаименование удобренияПлощадь угодий, подлежащих рекультивацииНорматив стоимости работ, руб. /гаСтоимость работ по внесению удобрений, руб. 12345 1Органические удобрения2,3612062846,162Азот2,244691050,563Фосфор2,24194434,564Калий2,244691050,565Известь2,24318712,32ИтогоХХ6094,16
Сумма затрат на внесение органических и минеральных удобрений составляет 6094,16 рублей.
В большинстве случаев проведение биологического этапа рекультивации нарушенных земель связано с посевом многолетних трав на месте временного отвода. Для определения потребности в многолетних травах и их стоимости заполняется таблица 12.
Таблица 12 - Определение потребности в многолетних травах и стоимости их высева
Группы земельПлощадь, гаНормы высева семян, кг/гаЗакупочная цена, руб. /кгНорматив стоимости работ, руб. /гаСтоимость высева семян, руб. 123456 II Сенокос1,6940147115211884,08III Лесные угодья0,554014717524197,60Итого2,24ХХХ16081,68
Общая стоимость высева семян многолетних трав составляет 16081,68 рублей. Итоговые данные по проведению биологического этапа рекультивации нарушенных земель приведены в таблице 13.
Таблица 13 - Расчёт сметной стоимости биологического этапа рекультивации нарушенных земель (локальная смета)
Наименование работ, затратОбщая стоимость, руб. 12 Внесение минеральных и органических удобрений, известкование6094,16Посев многолетних трав16081,68Итого22175,84Накладные расходы 18,8%4169,06Прямые затраты 15%3326,38Плановые накопления 8%599,64Всего30270,92
Таким образом, чтобы провести биологический этап необходимо вложить 30270,92 руб.
3.5 Составление сводной ведомости затрат на проведение рекультивации нарушенных земель
По проведённым ранее расчётам составляется итоговая таблица, включающая данные по затратам на проведение технического и биологического этапов рекультивации нарушенных земель (таблица 14).
Таблица 14 - Затраты на проведение рекультивации нарушенных земель
Наименование затратОбщая стоимость, руб. 12 Стоимость рекультивации, всего в т. ч.: стоимость технического этапа стоимость биологического этапа8893764,07 8863493,15 30270,92Удельные капитальные затраты на 1 га рекультивации нарушенных земель1933426,97
Следовательно, на проведение рекультивации нарушенных земель при строительстве автомобильной дороги необходимо запланировать 8893764,07 руб.
В таблице 15 показано как используются земельные ресурсы после проведения рекультивации, а также вовлечение земель в хозяйственный оборот.
Таблица 15 - Использование земельных ресурсов после проведения рекультивации и вовлечение земель в хозяйственный оборот
Наименование показателейЗначение показателей12 Коэффициент использования земельных ресурсов0,55Коэффициент использования с/х угодий0,65Коэффициент использования пашни0,8
3.6 Обоснование затрат на проведение рекультивации нарушенных земель
Обоснование затрат на проведение рекультивации нарушенных земель проводится по технических и экономическим показателям. К техническим показателям относятся: площадь земель, на которых проводится рекультивация, землевание; площадь земель, с которых снимается ППС; мощность и объём снимаемого ППС; потребность в высеиваемых семенах многолетних трав. К экономическим показателям относятся: стоимость внесения удобрений; стоимость высева семян многолетних трав; сметная стоимость рекультивации земель.
Технико-экономическая обоснованность проведения рекультивации нарушенных земель приведена в таблице 16.
Таблица 16 - Технико-экономические показатели обоснования проекта рекультивации нарушенных земель
№ п/пНаименование показателейЕдиницы измеренияВеличины показателей1234 1Общая площадь нарушенных земель, всего в т. ч.: пашни кормовых угодий прочих земельга4,6 2,36 1,69 0,552Общая площадь рекультивации земель, всего в т. ч.: пашни кормовых угодий прочих земельга4,6 2,36 1,69 0,553Общая площадь землевания, всего в т. ч.: пашни кормовых угодийга4,05 2,36 1,69 4Площадь снятия ППС, всего в т. ч.: пашни кормовых угодий прочих земельга4,6 2,36 1,69 0,555Объём снимаемого ППСм319104,966Потребность в органических удобрениях извести азоте фосфоре калиикг70800 12320 11,2 44,8 44,87Стоимость внесения органических удобрений извести азота фосфора калия всегоруб2846,16 712,32 1050,56 434,56 1050,56 6094,168Потребность в семенахкг89,69Стоимость высева семянруб16081,6810Сметная стоимость рекультивации земель, всего в т. ч. технический этап биологический этапруб8893764,07 8863493,15 30270,9211Удельные капитальные затраты на рекультивацию 1 га нарушенных земельруб1933426,97
Из таблицы видно, что для проведения рекультивации нарушенных земель необходимо на 1 га затратить 1933426,97 руб. Этот показатель ещё раз доказывает то, что прежде чем переносить какой-либо проект в натуру, нужно первоначально выбрать тот вариант, в котором не только минимальны затраты на строительство и эксплуатацию объекта, но и в котором на рекультивацию нарушенных земель выделяется наименьший объём ресурсов.
Заключение
Рекультивация нарушенных земель осуществляется для восстановления их для сельскохозяйственных, лесохозяйственных, водохозяйственных, строительных, рекреационных, природоохранных и санитарно-оздоровительных целей.
Рекультивация для сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других целей, требующих восстановления плодородия почв, осуществляется последовательно в два этапа: технический и биологический. Технический этап предусматривает планировку, формирование откосов, снятие и нанесение плодородного слоя почвы, устройство гидротехнических и мелиоративных сооружений, захоронение токсичных вскрышных пород, а также проведение других работ, создающих необходимые условия для дальнейшего использования рекультивированных земель по целевому назначению или для проведения мероприятий по восстановлению плодородия почв (биологический этап). Биологический этап включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы.
В представленной работе был рассмотрен процесс определения стоимости затрат на проведение рекультивации нарушенных земель при строительстве автомобильной дороги. В итоге выяснилось, что на проведение технического этапа требуется 8863493,15 руб., а на проведение биологического - 30270,15 руб. технический и биологический этапы были рассмотрены в виде отдельных составляющих для наглядности и упрощения расчётов. Биологический этап рекультивации нарушенных земель включает в себя большой объём работ и, следовательно, требует больших капитальных вложений по сравнению с техническим этапом. Для проведения намеченных мероприятий по рекультивации нарушенных земель необходимо затратить на 1 гектар 1933426,97 руб.
Итак, мы рассмотрели проблемы, связанные с рекультивацией земель и требованиями для выполнения рекультивации. В наше время рекультивации уделяется не так много внимания, поскольку это дорогостоящий процесс и предприятию дешевле заплатить штраф за загрязнение окружающей среды, чем произвести рекультивацию после проведённых работ. Но значение рекультивации по прежнему велико и нужно всячески способствовать её возрождению и совершенствованию.
Список используемой литературы
1.Постановление Правительства Российской Федерации от 23.02.1994 г. № 140 "О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональ6ном использовании плодородного слоя почвы" // Российская газета. - 12.01.2000 г. - с. 10-18.
2.Приказ Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 22.12.1995 г. № 525/67 "Об утверждении Основных положений о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы" // Российская газета. - 29.12.2000 г. - с. 18-27.
Российский Государственный Университет нефти и газа им. И.М. Губкина
Студент гр. ______________________________________________________________________
Фамилия, И., О. __________________________________________________________________
Срок сдачи_______________________________________________________________________
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема проекта_____________________________________________________________________
Исходные данные________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Графический материал___________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Дополнительные указания_______________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
Задание: выдал _______________________________________принял____________________
(подпись руководителя проекта) (подпись студента)
“______”__________________1999г.
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА ИМ. И.М. ГУБКИНА
Факультет экономики и управления
Кафедра сооружения газонефтепроводов и хранилищ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
НА ТЕМУ: “Технология и организация строительства промысловых газонефтепроводов”.
Студент Кудрин К.И. _______________________________
(подпись)
Руководитель
проекта доц. Курепин Б.Н. ______________________________
(подпись)
Оценка за:
ритмичность работы_________________________
пояснительную записку______________________
графическую часть__________________________
защиту проекта_____________________________
Итоговая оценка:__________________________________
Подпись членов
комиссии: _________________________
_________________________
_________________________
Москва, 1999 г.
Введение
Выбор трасс промысловых нефтепроводов
Транспорт, применяемый при обустройстве нефтегазопроводов
Технология сооружения промысловых трубопроводов
Подготовительные работы
Земляные работы
Сварочно-монтажные работы
Антикоррозийная изоляция промысловых трубопроводов, укладка их в траншею. Промывка и испытание трубопроводов
Контроль качества строительно-монтажных работ
Охрана окружающей среды при обустройстве нефтяных и газовых месторождений
Экономическая эффективность сооружения нефтегазопромыслов.
1.ВВЕДЕНИЕ
Нефтегазопромысловое строительство, являясь одним из видов промышленного строительства, обладает в то же время особенностями. Объекты обычно сооружаются одновременно с разбуриванием площадей месторождений, т. е. строительно-монтажным организациям приходиться, как правило, работать в условиях действующего предприятия. Расcредоточенность и малообъемность промысловых объектов требуют комплексного обустройства с синхронным завершением строительства наземных и линейных сооружений.
В нефтегазопромысловом строительстве широко применяют специализированное оборудование, машины, механизмы, инструменты, приспособления, обеспечивающие высокие темпы.
Разработка и внедрение новых структур управления, автоматизированных информационных систем контроля – также и газовых месторождений.
Огромное значение имеет разработка и осуществление мер по защите природы, анализ взаимодействия обустройства нефтегазопромыслов с окружающей средой. В этой связи программа освоения месторождений должна включать технологические процессы, отвечающие современным требованиям по очистке сточных вод, выбросов в атмосферу, сбору, транспортировке и переработке промысловых отходов, автоматизированные системы контроля за состоянием окружающей среды.
2.ВЫБОР ТРАСС ПРОМЫСЛОВЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ
На основании комплексного проекта разработки нефтяного или газового месторождения осуществляют выбор трасс трубопроводов. При выборе трасс промысловых трубопроводов широко применяют математические методы проектирования по нескольким критериям оптимальности, в качестве которых принимают приведенные затраты при сооружении, техническом обслуживании и ремонте трубопроводов при эксплуатации, включая затраты на мероприятия по обеспечению сохранности окружающей среды, а также металлоемкость, конструктивные схемы сбора нефти и газа, сроки строительства, очередность ввода скважин на месторождении или ПХГ и др. при поиске наиболее экономичных трасс используют крупномасштабные карты, материалы аэрофотосъемки и съемки земной поверхности, проводимые с искусственных спутников. Промысловые трубопроводы в основном прокладывают в технических коридорах (группами).
При выборе трасс учитывают факторы, влияющие на сейсмостойкость промысловых трубопроводов, условия строительства с тем, чтобы обеспечить применение наиболее эффективных, экономных и высокопроизводительных методов производства строительно-монтажных работ, эксплуатационную надежность трубопроводов и сооружений, максимальную сохранность окружающей среды. Необходимо также учитывать перспективное развитие месторождения, а при выборе трасс коллекторов (трубопроводов, транспортируемых продукт от пунктов подготовки (сбора) до головных сооружений) и учитывать затраты на сооружение перекачивающих станций.
На вечномерзлых грунтах следует по возможности избегать участки с подземными льдами, наледями, буграми пучения, проявлениями термокарста, косогоров с льдонасыщенными, глинистыми и переувлажненными пылеватыми грунтами. Основным принципом использования вечномерзлых грунтов в качестве основания для промысловых трубопроводов и их сооружений является принцип, при котором вечномерзлые грунты оснований следует использовать в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего заданного периода эксплуатации трубопровода. С этой целью разрабатывают проектами специальные мероприятия (типы прокладки, теплоизоляция и др.), обеспечивающие надежность строительства и эксплуатации трубопровода.
Не допускается прокладка промысловых трубопроводов через населенные пункты, специальными нормами регламентируют минимальное расстояние от оси подземных промысловых трубопроводов различного назначения до объектов, зданий и сооружений.
По данным комплексного проекта разработки месторождения одновременно с выбором трасс промысловых трубопроводов производят также выбор площадок наземных сооружений (ДНС, УПН, товарных парков, ГПЗ и др.) и с учетом режима разработки месторождения (с ППД или без ППД).
Трассу промысловых трубопроводов и расположение наземных сооружений необходимо выбирать на основе детального изучения и специальных изысканий, которые проводят на закарстованных территориях. К таким районам относятся территории, в геологическом разрезе которых присутствуют растворимые горные породы. Освоение нефтяных и газовых месторождений в таких районах оказывает влияние на естественные условия картообразования. Необходимо учитывать состав карстующихся пород. Карбонатный карст широко распространен на территории Урала, Прикамья, Сибирской платформы.
Мероприятия по снижению влияния строительства трубопроводов на ход карстообразования заключается в предотвращении повышения обводненности карстующихся пород, изменения состояния покрывающей толщи и выборе конструкции линейного сооружения. Такими мероприятиями могут быть, например:
планировка территории строительства с минимальной срезкой пород, обеспечивающая быстрый отвод атмосферных вод со строительной площадки;
рекультивация полосы строительства;
исключения сброса воды из трубопроводов при промывке и гидравлических испытаниях на территории с карстующимися породами;
тампонирование поверхности карстовых форм водоупорным материалом;
покрытие водонепроницаемым материалом участков развития открытого карста;
искусственное закрепление рыхлых грунтов покровной толщи;
производство земляных работ без применения взрывов;
прокладка трубопроводов с минимальным заглублением – наземным или надземным способом
отнесение участков трубопроводов к категории не ниже 2-й;
для промысловых трубопроводов, предназначенных для транспорта жидких продуктов или тяжелых газов, проектирование аварийных задвижек на границах территории распространения карста;
организация наблюдений за полосой строительства и своевременное проведение ремонтно-восстановительных работ на сооружениях.
Для назначения комплекса противокарстовых мероприятий необходимы подробные данные инженерно-геологических особенностей участка строительства, технологии строительства и эксплуатации промысловых трубопроводов.
3.ТРАНСПОРТ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ПРИ ОБУСТРОЙСТВЕ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВ
При обустройстве нефтяных и газовых месторождений применяют наряду с широко используемыми в строительстве автомобилями и тракторами специализированный автомобильный транспорт, а также другие самоходные строительные машины для доставки грузов на строительную площадку или трассу промысловых трубопроводов. Грузовые автомобили обладают хорошей маневренностью, сравнительно большой скоростью передвижения, достаточно проходимы, пригодны для работы с прицепами и полуприцепами, могут быть оснащены специальными кузовами для перевозки различных грузов, в том числе контейнеров, и дополнительными механизмами, облегчающими их погрузку и разгрузку.
Для перевозки по автомобильным дорогам битума или битумной мастики в горячем состоянии от битумоплавильных потоков к месту изоляции промысловых трубопроводов, а также к стройплощадкам предназначаются битумозаправщики. На раме автомобиля установлена цистерна, к нижней части которой прикреплен битумный насос, соединенный с цистерной и битумной магистралью. Магистраль заканчивается гибким металлическим рукавом, через которой выдается и всасывается мастика. Теплоизолированная цистерна обогревается двумя стационарными горелками, работающими на тракторном керосине. Для обогрева битумного насоса используются выхлопные газы автомобиля. Насос и битумную магистраль прогревают переносной горелкой.
При строительстве наземных сооружений нефтегазопромыслов перевозится большое количество грузов разных видов и назначений. При этом трудоемкость и стоимость транспортных и погрузочно-разгрузочных работ очень высокая. Поэтому правильный выбор и рациональная организация работы транспорта имеют решающее значение для ускорения темпов строительства и снижения его стоимости. Например, для транспортировки тяжелых и громоздких узлов используют автомобильные прицепы и трейлеры. Трубопроводные блоки и секции межцеховых коммуникаций, промысловых трубопроводов перевозят на прицепах, автомобильных и тракторных плетевозах, с устройствами, обеспечивающими проектное опирание блоков и надежность их крепления.
Плетевозы предназначены для транспортировки трубных секций от трубосварочных баз до стройплощадки, трассы промылового трубопровода. Для перевозки труб длиной 12 м и диаметром 325 – 1420 мм и трубной секций длиной до 36 м по дорогам с твердым покрытием, грунтовым и труднопроходимым, включая бездорожье, предназначены плетевозы грузоподъемностью 3,5 т на базе автомобилей ЗИЛ-131. Существуют плетевозы и на базе автомобилей УРАЛ-375Е, УРАЛ-4320 грузоподъемностью соответственно 9 и 12 т грузоподъемностью 19 и 24 т для перевозок труб длиной 12 м, диаметром 530 – 1420 мм и трубных плетей длиной до 36 м.
Транспортные средства, способные перемещаться по заболоченной местности в летний период и по глубокому снегу зимой, - снегоходы находят широкое применение при обустройстве нефтяных и газовых месторождений Крайнего Севера и Сибири нашей страны.
При перевозках и монтаже тяжелого оборудования, при строительстве буровых, линий электропередачи, сооружений трубопроводов и других объектов применяют вертолет МИ-26. Он характеризуется большой грузоподъемностью и может транспортировать на расстоянии до 500 км следующие виды специальной техники: бульдозеры, трелевочные тракторы, корчеваторы, рыхлители, экскаваторы, водоотливные установки, трубоукладчики и сварочное оборудование, очистные и изоляционные машины и др. структура приведенных затрат (в %) при транспортировке грузов и выполнение монтажных работ дана в таблице 1, где видно, что удельные капитальные вложения составляют не более 4,2 % от общих приведенных затрат. Если себестоимость одинакова, то приведенные затраты отличаются не более чем на 0,3%.
Таблица 1.
Приведенные затраты (%) при транспортировке грузов и выполнении монтажных работ
| Составляющие приведенных затрат | Дальность транспортировки грузов, км | Затраты летнего времени при монтаже, ч |
||||
| 20 | 100 | 200 | 7 | 15 | 30 | |
| Себестоимость работ Капиталовложения | | | | | | |
| Всего | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Однако прямые затраты на транспортировку грузов вертолетами значительно превышают расходы на перевозку грузов наземными видами, в частности автомобильным транспортом. В связи с этим, вертолеты целесообразно применять в основном при относительно небольших объемах транспортных работ, по сравнению с общими объемами доставки грузов на трассу или стройплощадку. С увеличением расстояния затраты на перевозку грузов вертолетом увеличиваются, а эффективность их использования снижается. Опыт показал, что для доставки грузов на сосредоточенные объекты в труднодоступной местности вертолеты наиболее эффективны при дальности перевозки 70 – 120 км. Для транспортировки грузов большой массы возможно использование и дирижаблей. В настоящее время ведутся опытные и исследовательские работы по созданию и применению этого вида транспорта в практических целях.
4.ТЕХНОЛОГИЯ СООРУЖЕНИЯ ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
В зависимости от назначения каждый вид промыслового трубопровода имеет свои особенности, которые следует учитывать при их сооружении.
Анализ применяемых технологических схем, экспериментальные и производственные исследования с учетом обобщения отечественного зарубежного опыта при строительстве промысловых трубопроводов позволяют отметить принципы, положенные в основу строительства промысловых трубопроводов:
осуществления подготовительных работ;
сооружение переходов через искусственные и естественные препятствия;
транспортные и погрузочно-разгрузочные работы;
сварочно-монтажные работы и гнутье труб;
земляные работы;
сооружение устройств электрохимзащиты;
монтаж запорной арматуры и ликвидация технологических разрывов;
очистка полости и испытание промысловых трубопроводов.
Важное значение для ускорения строительства промысловых трубопроводов, особенно в сложных природно-климатических условиях Западной Сибири и Крайнего Севера имеет применение гибкой технологии сооружения промысловых трубопроводов, эффективность работы промысловых потоков.
5.ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
В подготовительный период при разработке проекта производства работ должны быть выявлены факторы, влияющие на изменение технологии, на основе анализа существующей технологии, результатов теоретических и экспериментальных исследований. Определяются максимальные величины удельного веса объемом строительства в зависимости от диаметров, назначения промысловых трубопроводов и общего объема строительства по промыслу.
В зависимости от максимального удельного веса по диаметру определяется технология строительства для данного объема и в зависимости от удельного веса трубопроводов по назначению эта технология уточняется и определяются способы производства работ.
Особое место в проведении подготовительных работ занимает подготовка трассы промыслового трубопровода, которая называется строительной полосой. Существуют утвержденные нормы отвода земель. Согласование отвода земель со всеми заинтересованными организациями осуществляется проектной организацией. Подготовка трассы промыслового трубопровода включает следующие основные элементы: приемку трассы от заказчика, обследование ее, сведение леса и корчевку пней, планировку полосы отвода, срезку грунта на подходах к оврагам и болотам, устройство вдоль трассового проезда. Весь почвенный слой должен быть уложен и отвал вдоль полосы с таким расчетом, чтобы после окончания строительства почву можно было уложить в исходное положение. Существуют различные технологические схемы расчистки трассы от лесной растительности в зависимости от характеристик лесного массива, грунтовых условий, средств механизации.
При расчистке трасы от лесной растительности основными операциями является валка, транспортировка поваленных деревьев и корчевка пней. Эта работа выполняется специальной бригадой из 9-12 человек, оснащенных специальными машинами и механизмами.
На грунтах со слабой несущей способностью, на участках трассы с вечномерзлыми просадочными грунтами, болотах и заболоченных участках, на мелкодисперсных сильно увлажненных грунтах сооружаются временные дороги для обеспечения бесперебойного передвижения автомобильного транспорта и строительных машин механизированных колонн в процессе строительства промысловых трубопроводов. Дорожная конструкция устанавливается проектом производства работ в зависимости от несущей способности грунтов, наличия дорожно-строительных материалов, сроков строительства.
Ширина проезжей части дороги (в м) может быть определена по следующей формуле:
где с – ширина предохранительной полосы между внутренней гранью колесоотбойного бруса и наружной частью транспортного средства (плетевоза), принимают равной 0,4 мм; l – поперечный габарит (ширина) транспортного средства; m - зазор между транспортным средством и краном-трубоукладчиком, равной не менее 1,5 м; k – поперечный габарит (ширина) крана-трубоукладчика, равна 3,64 – 5,79 м (в зависимости от марки трубоукладчика).
Таблица 2.
Размеры колеи и поперечного габарита трубоплетивоза для перевозок секций труб
| Диаметр трубопровода, мм | Марка | l,м | b,м |
| 57 -426 | ПВ-93 (Урал-375Е) ПВ-94 (ЗИЛ-131) | | |
| 530-820 | ПВ-93 (Урал-375Е) | 2 | 2,5 |
Таблица 3.
Поперечный габарит (ширина) k кранов-трубоукладчиков для разгрузки секций труб
| Диаметр трубопровода, мм | Марка | |
| 57 – 426 | ||
| 530 –820 |
Наиболее распространенными видами покрытий временных дорог является сборно-разборные покрытия, изготавливаемые в местах расчистки трассы от лесной растительности из бревен длиной 6 м и толщиной 0,18 – 0,2 м.
Для районов безлесных с целью повышения несущей способности земляного полотна и снижения объемов отсыпаемого в насыпь грунта в основание дороги укладывают прослойку из нетканого синтетического материала (НСМ). Сооружение лежневых дорог осуществляется в два этапа: на 1 этапе сооружается основание дороги из порубочных остатков и лежней и поверх него укладывают бревенчатый настил; на 2 этапе устраивается грунтовое покрытие, которое осуществляется после окончания сооружения на всей длине лежневой дороги основание с бревенчатым настилом.
В районах с устойчивыми отрицательными температурами сооружаются зимние дороги методом промораживания естественного основания и устройства снежного дорожного покрытия путем периодического уплотнения свежевыпавшего снега.
6.ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ
Основным видом земляных работ при сооружении промысловых трубопроводов – это работы, связанные с устройством траншей для укладки трубопровода. Методы разработки траншей зависят от диаметра трубопровода, геотехнических характеристик грунтов, шельфа местности трассы, наличия комплексов землеройных машин и технико-экономических показателей их применения.
В нормальных условиях траншеи разрабатывают роторными экскаваторами, обеспечивающими одинаковую форму сечения, траншеи на всем ее протяжении. При сильно увлажненных грунтах, на участках кривых вставок, при скальных грунтах применяют одноковшовые экскаваторы. Размеры и профили траншеи также зависят от диаметра трубопровода, рельефа местности, очертания в плане, способа закрепления трубопровода в проектное положение.
Разработка траншей при сооружении промысловых трубопроводов в условиях мерзлоты в основном осуществляются традиционными способами. Роторными экскаваторами разрабатываются траншеи до мерзлого грунта, затем для защиты грунта от промерзания (для засыпки готового трубопровода) и удобства работы землеройной техники траншею вновь засыпают с помощью бульдозера. Непосредственно перед укладкой промыслового трубопровода экскаватором вновь разрабатывают траншею, но уже полного профиля. При значительной прочности грунта перед экскаватором осуществляют его рыхление механическим способом или взрывным способом, при котором доработка траншеи до проектного профиля производится одноковшовым экскаватором.
Технология земляных работ в мерзлых грунтах, основанная на физико-механических расчетах взрывного воздействия на грунт зарядов взрывчатых веществ, обеспечивающих рыхление грунта с минимальным отклонением от контура траншеи и с заданной степенью дробления, включает в себя механическое заряжение шпуров и их забойку; применение защитных укрытий, предотвращающих разлет породы и обеспечивающих дополнительное дробление грунта, однократный проход техники, разрабатывающий грунт по всему профилю траншеи.
Работы по строительству промысловых трубопроводов в пустынных местностях, учитывая высокие температуры воздуха, целесообразно осуществлять преимущественно в осенне-зимне-весенний периоды, а при необходимости вести работы летом, - выполнять их только в вечернее и ночное время.
Разрыв между земляными и изоляционно-укладочными работами должен быть минимальным во избежание выдувания отвала грунта и заноса траншей песком. Отметки среза траншеи промыслового трубопровода устанавливаются проектом с учетом действующих переменных отметок «перемещающихся песков».
Засыпка траншей является конечной операцией сооружения трубопровода, которая выполняется минеральным грунтом в любое время года сразу же после окончательной укладки трубопровода в траншею.
7.СВАРОЧНО-МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ
На строительстве промысловых трубопроводов применяют две схемы организации выполнения сварочно-монтажных работ:
базовая схема организации сварочно-монтажных и изоляционных работ;
полевая схема, осуществляется при небольших объемах работ и при соответствующем технико-экономическом обосновании.
При поточной варке секций труб промысловых трубопроводов в основном используют ручную дуговую сварку. Применяют и стыковую сварку оплавлением непрерывной нитки трубопровода с использованием комплекса Север-1. Производительность такой установки составила 1 км готового трубопровода в смену.
При сварке промысловых трубопроводов должны применяться трубы, соединительные детали, электроды, соответствующие требованиям государственных стандартов и технических условий.
В зависимости от типа сварочного соединения и рабочих параметров промысловых трубопроводов допускается применять следующие способы сварки плавлением:
Ручную дуговую специально регламентированными электродами;
Автоматическую дуговую под слоем флюса;
Ручную аргонодуговую;
Полуавтоматическую дуговую в среде углекислого газа;
Порошковой проволокой с принудительным формированием сварочной ванны;
газовую ацетилено-кислородную.
Для сварки каждым способом должны быть разработаны операционные технологические карты. Однокосная разделка кромок труб осуществляется как механической обработкой, так и газовой резкой с последующей зачисткой шлифовальной машинкой. Двухкосная разделка позволяет экономить сварочные материалы, облегчает выполнение облицовочных швов.
Зазор в стыках труб в зависимости от вида покрытия и применяемых электродов должен соответствовать следующим данным:
Электроды с покрытием целлюлозным основным и рутиловым
Диаметр электрода, мм 3 4 2 – 2,5; 3 – 3,25
Зазор, мм 1,5 - 1,5 –3 1,5 - 2 – 3
Смещение кромок для бесшовных труб не должно превышать 2 мм. Смещение кромок электросварных труб не должно превышать 20% нормальной толщены стенки, но не более 3 мм. Перед сборкой под сварку бесшовных труб рекомендуется провести селективный подбор концов труб. Концы труб, не обеспечивающие требуемой точности сборки стыков под сварку, могут быть расточены или откалиброваны.
Калибровку (раздачу) выполняют с целью уменьшения эллиптичности концов труб и уменьшения поля допуска по диаметру. При проведении этой операции торцы труб не должны быть выведены за пределы допусков по наружному диаметру.
Сортировку труб выполняют в два этапа. На первом этапе измеряют внутренний диаметр труб и их маркируют. На втором этапе выполняют раскладку труб в штабеля по подгруппам в зависимости от маркировки концов каждой трубы.
8.АНТИКОРРОЗИЙНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, УКЛАДКА ИХ В ТРАНШЕЮ. ПРОМЫВКА И ИСПЫТАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
Важной актуальной задачей повышения надежности функционирования промысловых трубопроводов является повышение эффективности защиты их от коррозии. Как уже отмечалось, более трети отказов трубопроводных систем происходит из-за коррозии, причем число коррозийных отказов в южной зоне страны в 3,5 раза выше, чем в средней полосе. Эффективность функционирования комплексной защиты промыслового трубопровода от коррозии определяется научными разработками; нормативным обеспечением; изоляционными материалами, конструкциями, средствами электрохимзащиты; качеством строительства и эксплуатации.
Около половины брака появляется при нанесении изоляционных покрытий. Плохая очистка и влажность поверхности трубопровода является основной причиной неудовлетворительной прилипаемости покрытий. Намотка изоляционной пленки без захлестов, гофрообразование (в результате неправильного натяжения пленки при намотке), сдиры при укладке, засыпка комками (в том числе мерзлым неизмельченным грунтом), укладка на неподготовленное дно траншеи является основными причинами нарушения надежности покрытия. Одним из основных условий повышения надежности комплексной защиты является тщательный контроль всех технологических операций в период строительства, осуществление входного контроля качества изоляционных материалов, обеспечение требуемого уровня контроля всего комплекса работ по антикоррозионной защите.
При антикоррозионной защите промысловых трубопроводов применяют следующие изоляционные покрытия:
полиэтиленовые, наносимые в заводских условиях методом экструзии или напыления;
эпоксидные, наносимые в заводских условиях методом напыления в электрическом токе порошковой эпоксидной краски;
битумо-резиновые или битумо-полимерные;
покрытия из липких полимерных лент.
Выбор типа и конструкции изоляционного покрытия осуществляется, исходя из конкретных условий прокладки промысловых трубопроводов, температурного режима эксплуатации, диаметра труб и соответствующих технико-экономических обоснований.
Технология базовой изоляции промысловых трубопроводов мастичными покрытиями включает:
хранение и подготовку изоляционных материалов (мастики, грунтовки, стеклохолста, защитной обертки);
подготовку изолируемой поверхности труб и секций (очистка от грязи, ржавчины, наледи, сушка и подогрев);
нанесение изоляционного покрытия (огрунтование, сушка слоя грунтовки, нанесение изоляции, охлаждение);
внутрибазовые погрузки, разгрузки, перевозки и хранение изолированных труб и трубных секций на складе.
При изоляции промысловых трубопроводов непосредственно в трассовых условиях в качестве изоляционных материалов могут быть также использованы либо мастики на битумной основе, либо липкие полимерные ленты. Сушка и подогрев трубопровода в трассовых условиях осуществляется с помощью специальных сушильных установок, перемещаемых по трубопроводу путем буксировки их одним из кранов-трубоукладчиков механизированной колонны. Расстояние между кранами-трубоукладчиками и машинами в колонне зависят от диаметра трубопровода. Рациональные расстояния в колонне при трассовой изоляции при трассовой изоляции приведены в таблице 4.
Таблица 4.
Рациональное расстояния между кранами-трубоукладчиками и машинами в колонне при трассовой изоляции трубопровода.
| Диаметр трубопровода, мм | Число кранов-трубоукладчиков | Расстояния, м |
||
| t | t1 | |||
| 57-114 | 2 | 8-12 | 3-5 | 6-10 |
| 168-219 | 2 | 10-15 | 4-6 | 4-6 |
| 273-426 | 2 | 12-17 | 4-6 | 5-8 |
| 530 | 2 | 12-20 | 4-6 | 6-10 |
| 720-820 | 2 | 15-23 | 4-6 | 8-12 |
Рис. 1 Технологическая схема производства изоляционных работ раздельным способом для трубопроводов различных диаметров:
а - диаметр 57-820 мм; б – 1020-1220 мм.; в – 1420 мм. t1 – расстояние от крана трубоукладчика до сушильной установки; t – расстояние от кранов-трубоукладчиков до трубоочистной или трубоизоляционной машины; l – расстояние между кранами-трубоукладчиками; СТ – сушильная установка; ОМ – очистная машина; ИМ – изоляционная машина.
Все технологические операции с изолированными трубами должны выполняться механизмами, исключающими прямой контакт с твердыми предметами: металлическими частями кранов, трубоукладчиков, монтажных приспособлений (троллейных подвесок, захватов, траверс), покатей, накопителей, отсекателей, вращателей и роликоопор трубосварочных баз, а также коников трубопровозов-плетевозов и других машин.
Во избежание порчи изоляционного покрытия перечисленное оборудование должны быть специальным образом подготовлено к работе с помощью эластичных резиновых прокладок, обшивок из мягких материалов (дерева, войлока и др.), а также в виде штампованных бандажей и вкладышей, из полимеров.
Изоляция стыков труб осуществляется следующими конструкциями покрытий:
ленточное, которое состоит из слоя грунтовки, двух слоев полимерной изоляционной липкой ленты и одного слоя защитной полимерной обертки; допускается слой полимерной обертки заменять липкой полимерной лентой;
муфтовое или манжетное, состоящее из термоусадочной полиэтиленовой основы со слоем клея на внутренней стороне; термоусадочной ленточное, состоящее из одного слоя термоусадочной ленты и последующего слоя липкой ленты, нанесенной спирально по грунтовке с полным перекрытием термоусадочной ленты.
Работы по ликвидации технологических разрывов после изоляционно-укладочных работ на трассе промыслового трубопровода выполняются специализированным звеном в составе 7 – 9 человек. Производительность звена зависит от диаметра сооружаемого трубопровода и равна 1 –3 разрывами в сутки.
Продувка трубопровода осуществляется сжатым без пропуска (для трубопроводов диаметром до 219 мм) и с пропуском (для трубопроводов диаметром свыше 219 мм) металлических очистных поршней или эластичных разделителей. При промывке трубопровода водой работы осуществляются в три этапа: подготовка участка к промывке; заполнение водой полости перед разделителем; пропуск разделителя в потоке воды.
Из применяемых способов испытаний промысловых трубопроводов на прочность и герметичность наиболее безопасным и экономически целесообразным является гидравлический способ. При этом обеспечивается необходимое испытательное давление напорной среды. В условиях Крайнего Севера испытания трубопроводов небольшого диаметра и малой протяженности в зимнее время осуществляется жидкостями с пониженной температурой замерзания.
Теплоизолированные подземные и надземные трубопроводы диаметром 219 – 530 мм можно испытывать предварительно подогретой водой, однако этот способ вызывает необходимость изменения традиционной технологии и разработки новых методов тепловых расчетов, учитывающих нестабильность теплообмена в начальный период испытания.
Испытания осуществляются по утвержденным проектам производства работ и разработанным инструкциям, учитывающим наличие водоемов, характеристик применяемого оборудования, материалов труб, испытательных давлений, протяженности участков, вертикальных отметок местности по трасе трубопровода. При обнаружении в процессе испытания трубопроводов утечек или разрывов испытания прекращаются, дефектный участок трубопровода отсекается линейной арматурой, освобождается от избыточного давления и осуществляются ремонтные работы. При эксплуатации промысловых трубопроводов на месторождениях для борьбы с отложениями парафина и солей применяется периодическая очистка внутренней полости трубопроводов применением резиновых шаров (торпед).
9.КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ.
Для контроля качества общестроительных работ при обустройстве нефтегазопромыслов, организуются лаборатории, оснащенные специализированным оборудованием для контроля качества материалов, испытания образцов. Используются и полевые экспресс методы для контроля качества материалов. Широкое распространение получили методы контроля качества бетона без его разрушения. Эти испытания производят простыми и доступными способами (молотом К.П. Кашкарова или с помощью ультразвуковых приборов). Например, при ударе молотом К. П. Кашкарова по образцу или конструкции на бетоне остается отпечаток – вмятина. Одновременно такой же отпечаток получается на стальном эталоне с заранее известной твердостью. По отношению диаметров отпечатков по тарировочной кривой можно ориентировочно определить прочность бетона.
Специфика сооружения нефтегазопромыслов обусловливает исключительную важность системы инструментального контроля сварочных и изляционно-укладочных работ промысловых трубопроводов, а также работ при монтаже технологического оборудования наземных сооружений.
Для контроля сварных соединений труб на полустационарных базах предназначаются лаборатории ЛКС2-76. Контроль швов базах осуществляется неразрушающими методами (рентгеновским, магнитографическим и ультразвуковым). Кроме того, в лаборатории ЛКС2-76 можно проводить испытания на разрыв и изгиб образцов сварочного шва.
При контроле качества варочных стыков трубопроводов используют автоматизированные комплексы контроля АКП144 (« Парус») предназначен для контроля качества сварочных стыков трубопроводов методом панорамного просвечивания гамма- и рентгеновскими лучами непосредственно в нитке сооружаемого трубопровода при температуре окружающей воздуха от – 40 до +50 С.
Гидравлическое испытание определяет способность трубопровода удерживать давление, но оно не может определить места коррозии и другие дефекты. Магнитная инспекция определяет места коррозии и степень потери металла, но она не может выявить трещины в продольных швах или дефекты круговых сварочных швов.
Для выявления уже усталостных трещин, возникающих в основном металле труб и сварочных швах трубопроводов, применяют ультразвуковые дефектоскопические контрольно-измерительные установки. Современный уровень развития дефектоскопии промысловых трубопроводов характеризуется многообразием способов и технических средств неразрушающего контроля для обнаружения скрытых дефектов стенки трубы, сварных швов трубопроводных конструкций и других элементов трубопроводов.
Наиболее перспективным способом контроля качества сварных соединений является просвечивание рентгеновскими лучами, для этого применяются высокоавтоматизированные системы на основе импульсных рентгеноаппаратов. Их основные преимущества – это высокая производительность контроля, высокая проникающая способность излучения, достоверность выявления дефектов в сравнении с магнитографией, малое время экспозиции.
В процессе испытаний уложенных и засыпанных трубопроводов, в связи с отсутствием доступа к трубе снаружи, находят применение поршни с оборудованием на основе ультразвуковой дефектоскопии и с применением упругих волн.
Наиболее прогрессивными способами контроля напряженного состояния трубопровода является голографический способ и способ акустической эмиссии, которые обеспечивают наиболее полную измерительную информацию о размере дефекта, его местонахождении в трубе динамике роста, наличии деформаций и напряжений.
10.ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ОБУСТРОЙСТВЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Сооружение объектов нефтегазопромыслов оказывает существенное влияние на окружающую природу, поэтому необходимо комплексное обеспечение экологической безопасности, учитывать уязвимость природной среды, не вступать в противоречия с естественными закономерностями, чтобы не вызвать необратимых процессов. Особенно это заметно в условиях освоения нефтяных и газовых месторождений Крайнего Севера, Западной Сибири, в зонах слабых с точки зрения экологической устойчивости и способности к самогенерации (тундровые биогеоценозы Ямбурга и Ямала). В настоящие время все проекты обустройства нефтяных и газовых месторождений включают в себя раздел «Охрана природы», однако более детально природоохранные мероприятия предусматриваются в проектах производства работ. При проектировании и подготовке проектов производства работ принимают непосредственное участие и такие специалисты, как геологи, географы, этнографы, биологи, экономисты, социологи.
В решении сложных вопросов экологии при обустройстве нефтепромыслов большая роль принадлежит научно-исследовательским организациям смежных отраслей промышленности.
В проектно-сметной документации обустройства предусматриваются специальные меры природоохранной инженерной подготовки, а также комплексные восстановительные работы (рекультивация), учитывающие особенности характера работ при обустройстве нефтяных и газовых месторождений. Природоохранных мероприятия, особенно при освоении месторождений северных районов, предусматривают долгосрочные планы и проекты и могут обусловить большие объемы капиталовложений, которые, на первый взгляд, могут казаться неоправданными, но в перспективе позволят избежать негативных последствий вмешательства в природные процессы, а также обеспечить высокую надежность и безопасность работы нефтегазопромысловых сооружений.
Освоение нефтяных и газовых месторождений резко выдвигает экологические проблемы в ряд важнейших, требующих глубокого и всестороннего изучения, превращения природоохранной деятельности в основной производственный компонент всех трудовых процессов.
При комплексном подходе к проблемам охраны окружающей среды на обустройстве нефтяных и газовых месторождений необходимо рассматривать не только собственно технологический уровень строительно-монтажных работ, но и все возможные факторы, связанные с освоением нефтяных и газовых месторождений.
Природоохранную программу условно можно подразделить на мероприятия, проектами производства строительно-монтажных работ, условиями эксплуатации объектов, зданий и сооружений.
Воздействие нефтегазопромыслового строительства на природу может привести к изменению нормального функционирования элементов окружающей среды, температурного режима грунтов, активизации геокриологических процессов, нарушению целостности почвенно-растительного слоя в зоне строительства сооружений, развитию эрозионных процессов, нарушению земельного фонда лесов, ухудшения состояния водных объектов. Эти явления могут привести к изменению среды обитания животных, рыб, ухудшению их воспроизводства.
Утечки нефти, газа, конденсата приводят к пожарам, нефть и конденсат, впиваясь в грунт, губят верхние слои почвы, при испытании их атмосфера загрязняется легкими углеводородами; в отдельных случаях нефть и конденсат непосредственно попадают в водоемы, при этом могут загрязняться и подземные воды. Загрязнителями окружающей среды при обустройстве газовых месторождений могут быть компоненты (природные газы: метан, этан и др.; выхлопные газы газоперекачивающих агрегатов, одорант); жидкости (пластовые конденсационные поверхностные воды, углеводородный конденсат, минеральные масла, метанол, диэтиленгликоль, органические кислоты, поверхностно-активные вещества). Химические реагенты, применяемые для подготовки воды и чистки технологической аппаратуры, другие вещества (ртуть, применяемая в расходомерах); твердые компоненты (гидраты углеводородов, строительного мусора, гранита, ржавчины, загрязненные нефтепродуктами).
В целях сокращения вредных выбросов в атмосферу и защиты окружающей среды проектами обустройства нефтяных месторождений, в том числе и с содержанием агрессивных компонентов в продукции скважин, предусматриваются следующие мероприятия:
применение однотрубной герметизированной системы сброса, транспорта и подготовки нефти и газа;
исключение постоянных выбросов на факел сероводородсодержащих углеродных газов;
проведение постоянного автоматического контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны в местах максимально возможного их появления;
автоматизация и телемеханизация технологических процессов, предусматривающая возможность аварийной ситуации;
ввод ингибитора коррозии в продукцию скважин;
применение коррозионно-стойкого нефтепромыслового оборудования;
использование труб с утолщенной стенкой для строительства промысловых и технологических трубопроводов;
прокладка трубопроводов должна осуществляться по возможности на малоценных или непригодных для сельскохозяйственных целей землях и лесах малоценных пород;
очистка бытовых, производственных и дождевых сточных вод, внедрение замкнутых систем водного хозяйства, без сброса сточных вод в водоемы, организация оборотных циклов;
утилизация очистных сточных вод путем их закачки в продуктивные горизонты с целью поддержания пластового давления;
устройство обвалования по периметру одиночных скважин, кустов скважин или группы скважин, резервуаров для нефти;
применение кустового метода бурения скважин;
рациональное решение генерального плана площадки строительства;
прокладка коммуникаций в коридорах, гидравлическое испытание их после монтажа, контроль сварки трубопроводов гамма - лучами;
сброс нефти и газа с предохранительных клапанов, замерных установок, сепараторов и других аппаратов, работающих под давлением, в дренажные емкости или на специальные свечи;
сброс с помощью инвентарных металлических поддонов утечек нефти при подземном ремонте скважин и отвод в дренажную канализационную емкость.
Воздействие строительства нефтегазопромыслов на природные комплексы может носить постоянный и временный характер. Временное воздействие нефтегазопромыслового строительства происходит непосредственно в процессе производства работ. Факторами временного воздействия являются большое количество различных отходов, образующихся при производстве работ, шумы от строительной техники и транспортных средств, загрязнение водоемов, рек, озер при прокладке трубопроводов, вырубка леса. Загрязнение и разрушение почвенного слоя может быть не только механическим и тепловым, но также микробиологическим, химическим, радиоактивным и радиохимическим.
Одним главным природоохранным мероприятий, которые будут также служить и повышению надежности работы нефтегазопромысловых сооружений на участках развитых суффозионно-карстовых явлений, могут быть:
непременное сохранение бронирующего чехла отложений на карстующихся породах;
восстановление дернового покрова и растительности, т. е. искусственное создание благоприятных условий для поверхностного, а не грунтового стока;
обязательная борьба с оврагами;
укрепление склонов, проведение противооползневых мероприятий.
Важным фактором является организация экологического контроля функции и объемы работ должны быть возложены не только на службу экологического контроля, но и на другие контролирующие и инспектирующие организации (службы контроля качества строительно-монтажных работ, технадзора заказчика, авторский надзор на строительстве природоохранных объектов, общественные организации, общества и др.).
Формы экологического контроля – мониторинг – способ постоянного наблюдения за динамикой развития экологической системы с использованием технических средств сбора и обработки информации, эффективно используется и при обустройстве нефтегазопромыслов. В системе мер защиты природы рационального использования ее ресурсов важное место занимает повышение уровня экологического образования и воспитания участников строительства.
11.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СООРУЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВ.
Из многих факторов, влияющих на повышение эффективности строительства объектов нефтегазопромыслов, следует прежде всего отметить следующее:
индустриализация строительства;
внедрение передовой технологии, механизация и автоматизация производственных процессов;
совершенствование организации труда, производства и управления.
Как показал опыт обустройства крупных нефтяных и газовых месторождений, одним из наиболее радикальных мер повышения экономической эффективности строительства явилось применение комплектно-блочного метода сооружения наземных объектов, а также разработка и внедрение индустриальных методов строительства промысловых трубопроводов. Научно-технический прогресс в строительстве объектов обустройствах месторождений оказывает влияние на повышение рентабельности за счет увеличения строительно-монтажных работ в единицу времени, сокращения сроков продолжительности строительства, снижение затрат живого труда, рационального использования сырья и материалов, сокращения амортизации и уменьшения условно-постоянных расходов. Комплексная механизация и автоматизация строительно-монтажных работ позволяет сократить затраты труда основных кадров и уменьшить амортизацию. Улучшение использования строительных машин и механизмов, внедрение специализированных машин, оборудования и транспорта также оказывают воздействие на повышение рентабельности строительства.
Комплексная система инженерно-экономической подготовки работ по обустройству нефтегазопромыслов, являющаяся составной частью организационно- технологической подготовки производства, в значительной мере способствует решению узловых проблем строительства. Она включает в себя предплановую и плановую подготовку строительства, управление всеми видами ресурсов при реализации плана, учет, контроль и анализ показателей плана строительства производства и оценку результатов его выполнения.
В районах сосредоточенного нефтегазового строительства дополнительный экономический эффект достигается и от внедрения новых организационных форм и структур управления за счет оптимального состава, рационального размещения и сбалансированного развития всех звеньев комплекса, установления взаимоувязанных как по горизонтали, так и по вертикали плановых заданий участникам строительства, более ускоренного внедрения в производство достижений в области науки и техники.
Результаты исследования подтверждают положение о необходимости системного рассмотрения промысловых объектов по следующей схеме: технология сооружаемого предприятия – технология строительного производства – техническое решение – организационная структура управления – управление строительством.
Список литературы:
М. Х. Хуснутдинов: Технология и организация обустройства нефтегазовых промыслов. – Москва, Недра, 1993.
М. Х. Хуснутдинов, В.Д. Шапиро: Технология и организация строительства наземных объектов нефтяной и газовой промышленности. – Москва, Недра, 1988.
Баталин Ю.П. и др.: Организация строительства магистральных трубопроводов. – Москва, Недра, 1983г.
