Ученые ИрГТУ предлагают разрушать лед на реках с помощью рапы

18 декабря 2014 года//Инновации

Комбинированные способы искусственного ослабления прочности льда на затороопасных участках рек с применением гидроминерального рассола (рапы) разработала аспирантка   кафедры промэкологии и безопасности жизнедеятельности Ольга Морозова под руководством заведующей кафедрой, профессора Светланы Тимофеевой. О. Морозова преподает в Учебно-методическом центре по гражданской обороне, чрезвычайным ситуациям и пожарной безопасности Иркутской области

По мнению автора разработки, применение реагентной технологии на основе рассола из местных месторождений призвано снизить риски чрезвычайных ситуаций во время  весеннего половодья в Иркутской области. По словам О. Морозовой, одна из основных причин этого риска - образование заторных явлений во время ледохода на реках. Для ослабления прочности ледового покрова при проведении весенних противопаводковых мероприятий чаще всего применяют три способа: распиловка, зачернение льда углем и проведение взрывных работ. При этом в Иркутской области  чаще всего используют именно взрывные работы. Взрывные технологии достаточно эффективны, особенно при разрушении уже образовавшихся заторов, но оказывают негативное воздействие природу (образуются зоны локального загрязнения атмосферы) и достаточно опасны.

О.  Морозова предлагает сочетать  распиловку и зачернение  с новой технологий. В качестве рапы предлагается применять  рассол  Знаменского  месторождения промышленных вод  Жигаловского района.

По данным исследователя, использование  комбинированной  технологии позволяет   сократить   время   протаивания льда  в 2–3 раза. Эти данные были получены в результате проведения опытно-промышленных испытаний в период с 3 марта по 11 апреля 2014 года на реках Куда и Иркут.

При взаимодействии рассола  со  льдом  молекулярное сцепление становится слабее,  разрушаются  кристаллические решетки и  лед начинает таять при более низкой температуре. При  скорость таяния увеличивается.   В ходе испытаний установлено, что высокая эффективность ослабления прочности льда достигается   в результате исключения свойства смерзаемости при распиловке и заливке рассола в пропилы,  а также за счет увеличения теплопроводности при зачернении льда и орошении рассолом. 

Предлагаемая технология экологически безопасна. Она прошла согласование в Министерстве природных ресурсов и экологии Иркутской области и утверждена региональным ГУ МЧС России.

Рапа из Знаменского месторождения Жигаловского района, которую ученые ИрГТУ предлагают использовать для ослабления прочности льда,   исследовалась  в лабораториях кафедры ПЭ и БЖД НИ ИрГТУ. Определены ее основные компоненты,    проведена  токсикологическая  экспертиза,   выявлена нетоксичная концентрация  рассола.  Методом  фитодиагностики    установлено,   что   реализация предложенной   реагентной технологии   при соблюдении   технологического   регламента  экологических  ограничений  не  имеет.

Об экономической эффективности метода говорят следующие расчеты. При проведении  профилактического вида взрывных  работ  с использованием  3 тонн  взрывчатых  веществ стоимостью в 150 тыс. рублей  ущерб биоресурсам составляет 170 тыс. рублей. Общие затраты   составляют 320 тыс. рублей. Если отказаться от предупредительных взрывных работ, используя рассол,  то для территории в 10 тысяч квадратных метров потребуется объем рапы стоимостью  52,5 тыс. рублей. Таким образом,  переход на новую технологию позволит сэкономить  267,5 тыс. рублей на каждые 10 тысяч квадратных метров. 

По словам специалиста, на территории Иркутской области ежегодно    фиксируется    повышение    уровня воды в реках в период весеннего половодья и вследствие  ливневых  дождей. В результате  происходит  подтопление  жилых и хозяйственных  объектов.  Кроме  того,  на  реках  региона  возникают  заторные,  зажорные  явления (скопление шуги, донного льда в русле реки),  наледи,  приводящие  к чрезвычайным  ситуациям.  В Иркутской   области 54 населенных пунктов в 8 районах находятся в зонах высокого риска затопляемости в период весеннего половодья. Определены  49 участков  наиболее  подверженных  затороопасным  явлениям на реках области,   суммарная площадь которых составляет почти 1 квадратный километр. Для ослабления прочности льда на реках и беспрепятственного прохождения ледохода ежегодно проводятся предупредительные противопаводковые мероприятия.

Применение   предлагаемой реагентной технологии с использованием рапы    позволяет  снизить негативное воздействие на поверхностные воды, положительно повлияет на сохранение гидрологического, гидрохимического состояния водных объектов как среды обитания биологических ресурсов.

Наталья Розова

Фотографии  предоставлены автором разработки

 

 

 

 

 




Вернуться