Читайте также:
|
Метеорологические условия оказывают существенное влияние на перенос, рассеивание или вывод загрязняющих веществ из атмосферы. Группу метеопараметров, которые способствуют накоплению загрязняющих веществ в атмосфере данной территории, условно называют «потенциалом загрязнения атмосферы» (ПЗА). Те из них, которые способствуют рассеиванию или выводу из атмосферы загрязняющих веществ, составляют группу, определяющую потенциал самоочищения атмосферы (ПСА).
Одним из основных параметров, определяющих ПЗА, является температурная инверсия – явление, которое резко ограничивает процесс вывода загрязняющих веществ в верхние слои атмосферы. Кроме того, ПЗА определяет повторяемость слабых ветров и штилей. Сочетание температурной инверсии и безветрия вызывает застойные явления, при этом концентрация загрязняющих веществ возрастает за счет накопления их в атмосфере. Туманы также способствуют накоплению загрязняющих веществ в атмосфере, а иногда и преобразованию их в более токсичные соединения.
Потенциал самоочищения атмосферы (ПСА) определяется такими параметрами, как среднегодовые скорости ветров, повторяемость сильных (выше 15 м/сек) ветров, количество осадков, их продолжительность и т.д. Чем выше величина каждой из этих характеристик, тем выше ПСА.
Рассматриваемая территория находится в зоне с умеренным ПЗА («Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере», справочное пособие, Л., Гидрометеоиздат, 1983 г.). Среднегодовая повторяемость слабых ветров, штилей и приземных инверсий не превышает 30%.
На загрязнение атмосферы того или иного участка территории кроме метеопараметров влияет рельеф и расположение источников загрязнения относительно рассматриваемого участка.
В пониженных формах рельефа могут накапливаться загрязняющие вещества, особенно в холодное время суток или года.
Под влиянием рельефа меняется преобладающее направление ветра, количество и характер облачности, количество осадков.
Потенциально опасными для селитебных зон г. Череповца являются западные и северо-западные направления ветра, среднегодовая повторяемость которых составляет соответственно 14 и 7% в год. Преобладают южные направления ветра (23% в год), которые уносят выбросы основных источников аэротехногенного загрязнения в противоположную от селитебных зон города сторону.
Значительное влияние на условия рассеивания оказывают река Шексна, ориентированная с востока на запад и ее приток – Ягорба, ориентированный с севера на юг.
Относительные превышения над урезом воды достигают 50 м. Такой рельеф способствует образованию зоны понижения скорости ветрового потока на левом берегу реки Ягорба при западных, т.е. «загрязняющих» направлениях ветра. При этом в Заягорбском районе может наблюдаться некоторое отклонение его направления к северу и к югу. За счет возникающей турбулентности поток разбивается на отдельные части и общая его скорость снижается.
В долине р.Шексны при западных направлениях ветра происходит усиление скорости потока. При «загрязняющем» для Зашекснинского района северо-западном направлении ветра р.Шексна абсорбирует часть загрязняющих веществ и уносит их с территории города, борт долины является экраном, снижающим скорость потока и способствует осаждению аэрозолей непосредственно в береговой зоне. Поэтому в самой долине будет повышенное содержание вредных веществ в воздухе, а выше по склону на плато – пониженное.
Таким образом, территория г. Череповца характеризуется умеренным потенциалом загрязнения атмосферы. Преобладающие южные направления ветра большую часть года уносят выбросы основных источников загрязнения в противоположную от селитебных зон города сторону.
3.2. Гидрология и ресурсы поверхностных вод
Город расположен на берегу Шекснинского плеса Рыбинского водохранилища, созданного перекрытием р.Волги в районе г.Рыбинска в 1941 г. Проектный уровень достигнут в 1947 г. Основное назначение водохранилища: энергетика, судоходство, водоснабжение, рыбное хозяйство.
Гидрологическая характеристика Рыбинского водохранилища представлена по материалам ГПИ «Ленинградский Водоканалпроект» («Технический отчет по топографо-геодезическим, инженерно-геологическим, гидрологическим и геофизическим изысканиям», Ленводоканалпроект, 1991 г.)
Уровенный режим водохранилища, в основном, зависит от режима работы гидротехнических сооружений, регулирующих сток рек. Рыбинское водохранилище относится к водоемам сезонного регулирования стока. Водохранилище заполняется в период весеннего половодья, уровни воды в период навигации держатся на отметках, близких к нормальному подпорному уровню (НПУ) и понижаются при ледоставе во время предвесенней сработки запасов воды. Основные морфометрические характеристики Рыбинского водохранилища у г.Череповца представлены в таблице № 4.
Таблица №4
Морфометрические характеристики Рыбинского водохранилища
| Характеристики | Единицы измерения | Показатели |
| Нормальный подпорный уровень (НПУ) | м БС | 101,81 |
| Горизонт мертвого объема (ГМО) | м БМ | 96,91 |
| Высший годовой уровень (горизонт форсировки) обеспеченностью (%) 0,1% 1% 2% 5% 10% | м БС м БС м БС м БС м БС | 103,20 102,41 102,39 102,38 102,35 |
| Низший летний уровень 95% обеспеченности | м БС | 98,10 |
| Низший зимний уровень 95% обеспеченности | м БС | 96,93 |
| Площадь зеркала при НПУ | км2 | |
| Объем при НПУ | км3 | 25,42 |
| Средняя глубина при НПУ | м | 5,6 |
| Максимальная глубина при НПУ | м | 30,4 |
| Длина при НПУ | км | 112,0 |
| Наибольшая ширина при НПУ | км | 56,0 |
| Площадь водосбора | км2 |
Начало интенсивного подъема уровней воды наблюдается в середине апреля – начале мая. Интенсивность подъема 0,1-0,4 м/сут. Подъем уровней заканчивается в середине мая-третьей декаде июня. Продолжительность подъема 1,5-2,0 месяца.
В многоводные годы, с обеспеченностью объема весеннего половодья 25% и выше, уровень воды в водохранилище достигает НПУ-101,8 м БС или несколько превосходит его (до 102,73 м БС в 1995 году). В маловодные годы высшие уровни ниже НПУ, иногда на 1-2 м (100,35 м БС в 1973 году). В дождливые годы уровень воды в водохранилище держится на отметках, близких к НПУ в течение продолжительного периода (до 9 месяцев). В годы с засушливым летне–осенним периодом постепенная сработка начинается сразу же после достижения высшего годового уровня. Интенсивная сработка водохранилища начинается с ноября. Уровень подъема воды при катастрофической ситуации (разрушение Череповецкой ГЭС Шекснинского водохранилища) по данным Управления по делам ГО и ЧС составляет 2,77 м.
Сток воды. Шекснинский плес представляет собой затопленное русло и долину р.Шексны, простирается с юго-востока на северо-запад в северной части Рыбинского водохранилища. Сток р.Шексны зарегулирован Шекснинским гидроузлом, расположенным в 45 км от г.Череповца введенном в действие в 1963 г. Характерные расходы воды приведены в таблице № 5, расчетные минимальные расходы воды в таблице № 6.
Таблица № 5
Характерные расходы воды (м3/сек)
| Расход воды | Максимальный | Минимальный | Среднего довой | ||||
| расход | дата | Летний | Зимний | ||||
| расход | дата | расход | дата | ||||
| Средний | |||||||
| Наибольший | 03.06.66 | 13,0 | 07.06.78 | 0,05 | 01.12.67 | ||
| Наименьший | 04.05.73 | 0,0 | 05.06.69 | 0,0 | 03.04.61 |
Таблица № 6
Расчетные минимальные расходы воды (м3/сек)
| Период | Месячные, обеспеченностью, % | Суточные | ||
| средние | наименьшие | |||
| Зимний (XI-IV) | 12,0 | 8,9 | ||
| Летний (VI-Х) | 18,0 | 17,5 | 9,5 | 3,3 |
Максимальные расходы воды, сбрасываемые через Шекснинский гидроузел, колеблются в пределах: 860-570 м3/сек.
Течения. В период открытого русла после наполнения Рыбинского водохранилища на Шекснинском плесе преобладают ветровые течения.
Скорости прямых течений, т.е. от Шекснинского гидроузла в сторону г.Череповца по ширине потока изменяются от 0,04м/с (у берега) до 0,23 м/с (на фарватере), средняя скорость течения по ширине – 0,05 м/с. Скорости обратных течений по ширине потока могут изменяться от 0,01 до 0,10 м/с, средняя скорость обратных течений – 0,03 м/с.
При значительных сбросах воды через Шекснинский гидроузел и сильных нагонных ветрах могут наблюдаться двухслойные течения: верхние слои воды направлены в сторону Шекснинского гидроузла, нижнее – в сторону г. Череповца.
В зимний период, как правило, наблюдаются стоковые течения, которые зависят от сбросов воды через Шекснинский и Рыбинский гидроузлы. Максимальные скорости течения приурочены к затопленному руслу р.Шексны. При сбросах воды через Шекснинский гидроузел 200-500 м3/с скорости течения на фарватере могут достигать 0,3 м/с, в периоды, когда сбросы воды через Шекснинский гидроузел полностью прекращаются, течения в плесе отсутствуют.
В период весеннего половодья скорости течения могут достигать 0,5-0,7 м/с, направление течения – прямое. В этот период скорости течения зависят от объема весеннего половодья и уровня воды Рыбинского водохранилища.
Температурный режим. Переход температуры воды через 0,2°С происходит в первой декаде апреля и в третьей декаде ноября. Переход температуры воды через 10°С происходит в начале мая – начале июня и в середине сентября – середине октября. В таблице №7 приведены средние и наибольшие среднемесячные температуры воды Рыбинского водохранилища у г. Череповца в поверхностном слое.
Таблица № 7
Температура воды Рыбинского водохранилища у г. Череповца
| Месяц | V | VI | VII | VIII | IX | X |
| Средняя | 10,7 | 17,4 | 20,4 | 18,9 | 13,3 | 6,2 |
| Наибольшая | 19,3 | 21,4 | 26,1 | 23,1 | 19,7 | 13,2 |
Ледовый режим. Появление первых ледовых образований на Шекснинском плесе наблюдается, в среднем, в первой декаде ноября. Ледостав устанавливается, обычно, в начале третьей декады ноября. В период замерзания наблюдается образование внутриводного льда, шуги, дрейф отдельных льдин. Наибольшей толщины – 0,8 м лед достигает к концу февраля – начале марта.
В зимние месяцы проводится интенсивная сработка водохранилищ. Понижение уровня воды в Рыбинском водохранилище приводит к оседанию уже образовавшегося льда на осушенные участки берега. Площадь, занятая осевшим льдом, зависит от отметок уровня в начале и в конце зимы. В результате сработки Шекснинского водохранилища в феврале – марте увеличиваются скорости течения, что вызывает размыв льда на фарватере. В мягкие зимы на фарватере возникают полыньи, подо льдом образуется шуга, внутриводный лед. В конце марта – начале апреля на фарватере лед взламывается ледоколами. Очищение плеса ото льда наблюдается в третьей декаде апреля.
Деформация дна. В первые годы существования водохранилища повсеместно наблюдалась деформация берегового склона. В настоящее время происходит лишь незначительное переформирование берегового склона в результате воздействия на него судового волнения. Шекснинский фарватер устойчив, однако возможны незначительные процессы намыва и размыва дна русла.
По химическому составу воды гидрокарбонатно-кальциевые, вода мягкая, общая жесткость колеблется от 1,6 до 2,40 мг.экв./л. Кислородный режим удовлетворителен. По отношению к бетону вода обладает выщелачивающей агрессивностью, по воздействию на металлические конструкции вода среднеагрессивная. По санитарно-гигиеническим показателям вода относится к Ш классу ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения».
Река Ягорба – правобережный приток р.Шексны. Основные гидрографические характеристики реки представлены в таблице №8 по данным наблюдений ГМС у д.Мостовая («Ресурсы поверхностных вод СССР, Верхне-Волжский район», том 10, Гидрометеоиздат, 1972г.).
Таблица № 8
Основные гидрографические характеристики р.Ягорбы
| Длина, км | Ширина км | Площадь водосбора, км2 | Глубина, м | Скорость течения, м/с | Уровень воды, м | |||
| средняя | максим. | средняя | максим. | высший | низший | |||
| 0,25-0,5 | 0,6 | 3,5 | 0,5 | 1,13 | 106,64 | 103,05 |
Русло реки умеренно извилистое, имеет рукава, образующие острова, представляет собой чередование плесов и перекатов.
Внутригодовое распределение стока отличается неравномерностью в течение года и относится к восточноевропейскому типу, который характеризуется высоким половодьем, низкой летней и зимней меженью и повышенным стоком в осенний период.
В период весеннего половодья проходит 74% годового стока, в период летне-осенней межени 21%, зимней межени – 5% годового стока. Норма и величина годового стока разной обеспеченности представлена в таблице № 9.
Таблица № 9
Норма и величина годового стока р.Ягорба – д.Мостовая
| Площадь водосбора, км2 | Среднего-довой расход, м3/сек | Средний модуль стока, л/с км2 | Слой стока, мм | Годовой сток, (л/с км2), обеспеченностью (%) | ||||||
| 3,3 | 8,8 | 12,9 | 11,8 | 10,2 | 8,6 | 7,2 | 6,0 | 5,4 |
По данным института «Гипрокоммунстрой» максимальный расход р.Ягорба 1% обеспеченности составляет 160 м3/сек, 5% обеспеченности – 126 м3/сек.
Потенциал самоочищения рек Шексна и Ягорба, определенный на основании гидрологических характеристик и температурного режима, оценивается как низкий («Методические рекомендации по гигиеническому обоснованию размещения и развития производительных сил на территориях нового освоения и в промышленно развитых регионах», М., 1983).
Ихтиофауна водных объектов представлена: щука, судак, плотва, окунь, жерех, ерш, уклея, налим, голавль, минога ручьевая и др. По данным ФГУ «Верхневолжрыбвод» реки Шексна и Ягорба относятся к водоемам первой категории рыбохозяйственного значения, реки Серовка и Кошта – ко второй категории (письмо №356 от 13.04.2006г.). В данных водотоках располагаются места массового нагула, а также проходят миграционные пути молоди и взрослых рыб, идущих на нерест, зимовку, нагул. В пределах территории г. Черепоаца зимовальных ям не установлено. Место массового нереста находится в устьевой части р.Кошты. По своей продуктивности водотоки имеют ценное рыбохозяйственное значение и глобально влияют на формирование биоразнообразия бассейна Рыбинского водохранилища. Промышленный лов рыбы на водотоках не ведется, но развито любительское рыболовство.
Использование поверхностных вод
Поверхностные воды в г. Череповце используются для хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения населения, предприятий и организаций, рекреации, судоходства и рыболовства. Кроме того, поверхностные воды служат приемниками хозяйственно-бытовых, промышленных и ливневых сточных вод.
Динамика использования водных ресурсов предприятиями города характеризуется снижением объема водопотребления в 2003г. по сравнению с 1996г. на 19,3 млн.м3, вследствие внедрения на предприятиях водооборотных систем (таблица №10).
Таблица №10
Динамика водопотребления предприятиями города (млн. м3)
| 1996г. | 1997г. | 1998г. | 1999г. | 2000г. | 2001г. | 2002г. | 2003г. |
| 163,3 | 153,2 | 142,7 | 146,9 | 148,0 | 146,8 | 143,4 | 143,9 |
Основными источниками водоснабжения города являются реки Шексна, Ягорба и Суда. По данным отчетности об использовании воды по форме 2ПТ-водхоз предприятиями и населением города в 2003 г. забрано 143,96 млн.м3 свежей воды (таблица №11), что на 0,55 млн.м3 больше, чем в 2002 г.
Таблица №11
Водопотребление основных предприятий города (тыс.м3)
| №№ пп | Наименование предприятия | Источник водоснабже ния | Объем забранной поверхностной воды | Объем забранной подземной воды | ||
| 2002г. | 2003г. | 2002г. | 2003г. | |||
| ОАО «Северсталь» | р.Шексна | 64609,72 | 62179,00 | 3,16 | 3,8 | |
| ОАО «Аммофос» | р.Суда | 12301,90 | 13554,99 | - | - | |
| ЗАО «ЧФМК» | р.Ягорба | 375,67 | 348,60 | - | - | |
| Всего промпредприятиями забрано | 77287,29 | 76082,59 | 3,16 | 3,9 | ||
| МУП «Водоканал» | р.Шексна | 66128,80 | 67881,80 | 1,00 | 1,00 | |
| Итого: | 143416,09 | 143964,39 | 4,16 | 4,8 |
Использование подземных вод незначительно и составляет 4,8 тыс.м3 в год.
Как видно из таблицы, основным потребителем воды в г. Череповце являются промышленные предприятия, использующие 53% свежей воды (76,08 млн.м3). Среди них наиболее водоемкое производство ОАО «Северсталь» забирает 62,18 млн.м3 свежей воды.
На хозяйственно-питьевые нужды забрано 47% (67,88 млн.м3) свежей воды.
Коэффициент использования свежей воды на предприятиях в 2002 г. составил 94,7%. Крупные предприятия на производственные нужды используют также очищенные сточные воды:
ОАО «Северсталь» - 3,9 млн.м3;
ОАО «Аммофос» - 0,9 млн.м3;
ОАО «Череповецкий сталепрокатный завод» - 4,2 млн.м3.
Использование оборотного и повторно-последовательного водоснабжения на предприятиях металлургической и химической промышленности в 2002 году составило 2971 и 504 млн.м3 соответственно, а экономия свежей воды – 97,8 и 96,4% соответственно.
Хозяйственно-питьевое водоснабжение населения, предприятий и организаций города осуществляется из р.Шексны. Водозабор руслового типа производительностью 220 тыс.м3/сут. (80,3 млн.м3/год) находится в ведении МУП «Водоканал». Вода проходит очистку и обеззараживание на водоочистных станциях (ВОС) № 2 и № 3 общей производительностью 230 тыс.м3/сут. (83,95 млн.м3/год).
Таким образом:
Сток р.Шексны зарегулирован водохранилищами.
Потенциал самоочищения рек характеризуется как низкий.
Город обеспечен ресурсами поверхностных вод для хозяйственно питьевых и промышленных нужд.
3.3. Рельеф
Территория города Череповец приурочена к северо-восточной части Молого-Шекснинской низменности, в геоморфологическом отношении относится к моренному плато. Рельеф территории преимущественно полого-волнистый. Абсолютные отметки поверхности колеблются от 100,0 до 165,4 м, преобладающие уклоны составляют 1-10%. Наиболее возвышенные участки, представленные холмисто-моренным рельефом, развиты на окраинах города – в северной, восточной и юго-восточной его частях. Небольшие бессточные заболоченные низины имеют незначительное развитие.
Моренная равнина пересечена долинами рек Шексна, Ягорба, Кошта, Серовка, а также небольших ручьев. В большинстве случаев склоны долин имеют небольшие уклоны до 10%, редко до 20%.
В долинах рек прослеживаются пойма и две надпойменные террасы. Более высокие террасы выражены неотчетливо и отделяются друг от друга невысокими плавными уступами.
Вторая надпойменная терраса в значительной степени скульптурная, местами снивелирована делювиальными процессами, имеет небольшой уклон в сторону реки. Абсолютные отметки поверхности изменяются в пределах 110-120 м.
Первая надпойменная терраса четко выражена на местности и отделяется крутым уступом от второй надпойменной террасы. Абсолютные отметки составляют 103,0-110,0 м. Граница 1 надпойменной террасы и поймы прослеживается не везде, местами отмечается плавный уступ высотой 1-2 м.
Пойменная терраса рек почти полностью затоплена водами водохранилища, за исключением узкой полосы шириной 100 м, значительно расширяется она на р.Ягорбе к северу от города. Поверхность террасы ровная, местами заболоченная.
На отдельных участках в пределах речных террас развиты овраги глубиной до 8 – 10 м, в основном с пологими задернованными склонами, по дну которых протекают ручьи и временные водотоки.
3.4. Геологическое строение
В геологическом строении территории г. Череповца принимают участие отложения палеозойской группы, представленные каменноугольной и пермской системами, и отложения кайнозойской группы, представленные четвертичной системой.
Верхний отдел каменноугольной системы сложен известняками и залегает на очень большой глубине. Перекрыт он отложениями верхнего отдела пермской системы, представленными известняками и загипсованными песчаниками казанского яруса и залегающей на них красноцветной толщей континентальных отложений татарского яруса – глинами с прослойками песка и мергеля.
Выше залегает толща четвертичных отложений мощностью более 40 м, состоящая из моренных, водно-ледниковых и озерно-ледниковых отложений едровско-бологовской стадии осташковского оледенения, делювиальных, аллювиальных и озерно-болотных образований. С поверхности территория перекрыта почвенно-растительным слоем, на отдельных участках – насыпным грунтом.
Моренные отложения развиты повсеместно и представлены двумя горизонтами суглинков. Нижний горизонт – коричневые и темно-коричневые, в основном полутвердые суглинки, иногда тугопластичные и твердые с линзами и прослоями песка, с включением гравия, гальки и отдельных валунов слабой окатанности, мощность слоя более 20м.
Выше залегает второй слой моренных суглинков светло-коричневого и желтовато-бурого цвета мягко- и тугопластичной консистенции с линзами и прослоями песков, с включением слабо окатанных гравия, гальки и отдельных валунов. Местами этот слой размыт.
Водно-ледниковые отложения состоят из песка пылеватого и мелкозернистого, встречаются в виде линз и прослоев в толще моренных суглинков мощностью от 0,1 до 10,4 м.
Озерно-ледниковые отложения распространены местами под почвенно-растительным слоем. Они представлены песками пылеватыми, супесями, суглинками тугопластичными с прослоями песка различной крупности и глины. Мощность отложений колеблется от 0,4 до 2,8 м.
Делювиальные грунты, перекрывающие морену на большей части территории, представляют собой переотложенный моренный материал и чаще имеют желто-бурую окраску, характерную для верхнего горизонта морены. Представлены они супесями и суглинками пылеватыми с включением гравия, консистенция от твердой до пластичной. Местами в делювиальных грунтах встречаются линзы торфа мощностью от 1,0 до 2,0 м, редко более.
Аллювиальные грунты залегают на моренных суглинках в пределах речных террас. Представлены они в основном песками различной крупности, реже встречаются супеси, суглинки и гравийно-галечные отложения. Пески в основном мелкие и пылеватые, с редким гравием и галькой, залегают чаще с поверхности, мощностью в основном 1,0-1,5 м, на отдельных участках до 3,5 м. Супеси и суглинки встречаются в виде отдельных маломощных прослоев до 1,0 м в толще песков.
Озерно-болотные отложения развиты в небольших понижениях в пределах моренного плато и его склонов. Они представлены торфом, заторфованными и заиленными супесями, суглинками, реже песками. Характерна частая смена напластований и невыдержанность слоев по мощности, составу и количеству органических включений. Степень разложенности, влажность и пористость торфов могут быть весьма разнообразны. Преобладают слаборазложившиеся разности с большим количеством растительных и древесных остатков. Мощность отложений различная, местами может достигать 2,5 м.
Насыпные грунты имеют широкое распространение в пределах градостроительно освоенных территорий. Они состоят из суглинков, песков, гравия, гальки, асфальта, бетона, строительного мусора. Мощность грунтов составляет от 0,2 до 2,0 м, в редких случаях более.
Почвенно-растительный слой развит с поверхности на значительной части территории, его мощность 0,1-0,4 м.
Дата добавления: 2015-07-20; просмотров: 118 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Инженерная инфраструктура | | | Инженерно-геологическая характеристика |