Обеспечение экологической безопасности при строительстве водопропускных сооружений из МГК

В водохозяйственном и дорожном строительстве при решении задач по экологической реабилитации природных объектов в целом и отдельных их участков в различных климатических зонах России область использования МГТ постоянно расширяется и растут масштабы применения водопропускных переходов из МГК в странах СНГ. Искусственное водопропускное сооружение следует рассматривать в плане его потенциального воздействия на все компоненты охраны окружающей среды: охрану водных объектов с учетом их народнохозяйственного значения; охрану атмосферного воздуха; охрану почв; охрану биосферы; сохранение ландшафта; медико-социальные аспекты и др. Они представляют собой единый комплекс, который необходимо учитывать как на стадии строительства, так и на стадии эксплуатации. Многолетний опыт строительства показывает, что конструкции из металлических гофрированных структур (МГС) по сравнению с железобетонными трубами наряду с другими достоинствами экологически безопасны, обладают определённой эстетической привлекательностью и органично вписываются в природный ландшафт. Они совместимы при использовании с геотекстилем, габионами и георешетками. Всё это позволяет говорить о возможности минимизировать факторы негативного воздействия на экосистему в месте проведения работ и последующей эксплуатации такого водопропускного сооружения, что в некоторых случаях является единственным решением проблемы сохранения экологического баланса в природе при пересечении транспортной магистрали с естественным или искусственным водотоком.

Вопрос охраны природы и рационального использования природных ресурсов при проектировании водопропускных сооружений из МГС на автомобильных дорогах следует рассматривать с учетом особенностей природных явлений района расположения сооружения и оценивать по его влиянию на экологию прилегающей территории. При этом должны учитываться не только работы по строительству водопропускных труб, но и работы, связанные с технической рекультивацией земель придорожной полосы, а также биологический этап рекультивации, включающий в себя комплекс соответствующих агротехнических мероприятий.

При строительстве и эксплуатации водопропускного сооружения на всех стадиях производства работ следует выполнять требования по охране окружающей среды путем предупреждения и ограничения их отрицательного воздействия на природную среду до установленных предельно допустимых уровней. В связи с этим одной из основных задач при проектировании гидротехнического дорожного объекта является разработка мероприятий, снижающих отрицательное воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду. Можно выделить следующие основные возможные виды негативного воздействия на окружающую среду вследствие строительства труб из МГС:

- эрозия земель за счет концентрации водных потоков искусственными сооружениями, кюветами и канавами;
- изменение условий формирования поверхностного стока;
- нарушение гидрологического режима реки; изменение береговой линии, сечения водотока; активизация русловых процессов при строительстве сооружения;
- загрязнение атмосферного воздуха автомобильным транспортом;
- загрязнение грунтов и вод маслами, топливом автомобилей и дорожно-строительных машин на строительных площадках;
- загрязнение территории вблизи временных баз строительным мусором и бытовыми отходами.

Проектные решения должны исключать возможность заболачивания пойм, эрозии почв, размыва и выноса растительного грунта, размыва берегов, изменения уровня грунтовых вод, нарушения условий развития растительного и травяного покрова на пойме в районе водопропускного сооружения или мостового перехода. При строительстве труб из МГС без отступления от проектных решений все вышеперечисленные воздействия не должны изменить или заметно ухудшить сложившие условия окружающей среды, которые могут вызвать эрозию земель в районе сооружения.
В проекте производства работ при строительстве водопропускных сооружений из гофрированных металлических структур должна учитываться специфика природоохранной зоны и конкретных нерестовых водотоков с превалирующим видом обитателей. При размещении, проектировании, строительстве и вводе в эксплуатацию сооружений предприятия обязаны по согласованию с органами рыбоохраны предусматривать в проектах и сметах мероприятия по сохранению рыбных запасов. При оформлении разрешения на водопользование учитывается требование органов рыбоохраны к качеству воды нерестовых водотоков. На зарыблённых и нерестовых водотоках, согласно строительным нормам и правилам (актуализированная редакция СНиП 2.06.07-87), при проектировании водоотводных каналов, кульвертов и других водопропускных сооружений, препятствующих свободной миграции рыб, необходимо предусматривать строительство специальных рыбопропускных сооружений.

В проектах МГТ необходимо учитывать следующие общие положения:

- при пересечении транспортными магистралями мелких рек и ручьев (поверхностных водотоков) должна обеспечиваться свободная миграция рыб и наземных животных;
- трубопроводы не должны пересекать нерестилища и зимовальные ямы рыб;
- в месте пересечения водного объекта, участка концентрации наземных животных или на путях их миграции трубопровод должен оснащаться техническими устройствами, обеспечивающими отключение поврежденного в результате аварии участка трубопровода;
- после завершения строительства, реконструкции или ремонта трубопровода запрещается оставлять неубранные конструкции, оборудование и незасыпанные участки траншеи;
- при проектировании и строительстве трубопроводов должны обеспечиваться меры защиты объектов животного мира, включая ограничение работ на строительство трубопроводов в периоды массовой миграции, в местах размножения и линьки, выкармливания молодняка, нереста, нагула и ската молоди рыбы и др.

При устройстве сооружений из МГК на нерестовых водотоках можно выделить два основных варианта расположения МГТ при строительстве (рис. 4.19):

1) строительство водопропускного сооружения в стороне от водотока с последующим устройством нового подводящего русла;
2) строительство водопропускного сооружения в пределах существующего русла с устройством временного отводящего русла на период строительства.



В первом случае сооружение строится «насухо» и не зависит от паводков, времени года, сезона нереста и миграции рыб. Однако к устройству нового подводящего и отводящего русла предъявляются повышенные требования по берегоукреплению и сопряжению с существующим руслом. Во втором варианте МГТ оказывает наименьшее влияние на существующее русло, но к его недостаткам надо отнести устройство временного отводящего русла на период строительства, которое представляет собой прокоп с устройством земляной перемычки, и невозможность строительства сооружения во время паводка, нереста и миграции рыб. Сечение прокопа должно пропускать расчетные расходы воды по реке, а земляная перемычка - выдерживать размыв во время строительства.

Выбор варианта зависит от многих факторов, которые обычно учитывают при проектировании водопропускных сооружений рыбохозяйственного назначения:

- особенности территории строительства (климатические, геоморфологические, гидрологические, инженерно-геологические, социальные и экологические условия);
- тип водотока (горный, равнинный и т.д.);
- время и продолжительность строительства;
- видовой и размерный состав рыб, обитающих в данном водотоке, и их жизненную стратегию;
- стадию жизненного цикла рыб, на которую оказывается воздействие;
- сроки нереста и продолжительность сезонной миграции рыб (скат и расселение разных видов рыб);
- прогнозируемые воздействия на состояние водной экосистемы в период строительства и в течение эксплуатации сооружения (последствия влияния строительства на устойчивость водной экосистемы);
- эколого-экономическая составляющая проекта.

Кроме того, предварительно необходимо проанализировать плановое расположение водотока и выбрать место строительства. Если есть возможность спрямить русло в пределах одного меандра, то следует предпочесть первый вариант строительного решения расположения сооружения. При этом необходимо обратить внимание на сопряжение подводящего русла с существующим руслом. Створы переходов с использованием водопропускных труб через реки надлежит выбирать на прямолинейных устойчивых плёсовых участках с пологими неразмываемыми берегами при минимальной ширине затапливаемой поймы. Створ перехода следует, как правило, располагать перпендикулярно динамической оси потока, избегая участков, сложенных скальными грунтами. Укладка труб на перекатах, как правило, не допускается. Крепление откосов и дна необходимо осуществлять рваным камнем, размер и толщина которого определяются в соответствии с расчетным расходом воды в реке. Это наиболее важно на реках с большими расходами и уклонами, имеющими хорошо выраженное русло.

Также следует учитывать, что на среду обитания рыб отрицательное воздействие оказывает увеличение скорости течения при сужении русла водотока под мостом из-за строительства примостовой насыпи, потери части дна реки при засыпке его строительным мусором, при установке коротких водопропускных труб (меньше ширины основания дорожного полотна) и образования препятствия для миграции рыб из-за засыпки устья трубы.

Водопропускные сооружения из МГК в РФ проектируются на работу в благоприятном безнапорном режиме и поэтому обычно предусматриваемое проектом укрепление входного и выходного лотков металлических гофрированных труб габионными конструкциями или камнем позволяет исключить образование размывов. Обычно при производстве работ естественные уклоны местности и рельеф не нарушаются, поэтому сброс поверхностного стока в пониженные места не вызывает их заболачивания.

Строительные работы в подавляющем большинстве случаев производятся в весенне-летний период, а на период выпадения возможных дождевых осадков предусматривается возведение временных сооружений по отводу ливневого стока, поэтому условия движения поверхностного стока в районе строительства не изменяются или изменяются незначительно. Водопропускные трубы по согласованным проектам следует устанавливать, где это возможно, на осушенных руслах.

В период проведения строительных работ минимальное нарушение донных и береговых биотопов, прибрежной растительности при максимальном сохранении естественного гидрологического режима -основные задачи при сохранении среды обитания лососевых рыб. Если автодорога проходит вблизи лога (соседнего водотока, оврага, промоины, ручья) или пересекает его, то надо учесть, что установка водопропускной трубы на участке пересечения конуса выноса наносов нежелательна, так как последует её быстрое заиление.

При наличии естественного водного потока строительная площадка должна быть защищена от воды различными способами:

- сооружением обводного канала, установкой наклонного желоба или временной трубы;
- сооружением ограждающей стенки из мешков с песком или шпунтовой изгороди;
- устройством водонепроницаемой перемычки, отделяющей зону работ;
- понижением уровня грунтовых вод путем откачки воды насосом из зоны работ (строительного котлована).

Вопросы охраны окружающей среды имеют свою специфику и в период подготовки к строительству водопропускных переходов из СМГС, и при сооружении объекта, и в период эксплуатации.

При выполнении работ по подготовке территории к строительству искусственного сооружения надо предусматривать следующие мероприятия по охране окружающей среды:

- все временные здания и сооружения размещаются на специальной строительной площадке, находящейся за пределами водоохраной зоны;
- их тип не должен требовать заглубленных в грунт фундаментов, нарушающих существующий растительный слой грунта;
- все стационарные строительные механизмы, работа которых обеспечивается двигателями внутреннего сгорания, должны устанавливаться на металлические поддоны для сбора масла, конденсата и дизельного топлива;
- поддоны следует периодически очищать в специальные емкости и их содержимое в установленном порядке отправлять эксплуатирующим техником на утилизацию;
- производится срезка и складирование растительного слоя грунта, попадающего в зону работ, для возможности его дальнейшего использования при рекультивации;
- места складирования ГСМ покрываются железобетонными плитами, исключающими возможность попадания их в почву при заправке строительной техники и др.

Для исключения в период строительства труб из CMГС загрязнения водотока предусматривается очистка русла от случайно попавших материалов и конструкций существующего моста при его разборке.

В основной период строительства должны осуществляться следующие мероприятия по охране окружающей среды:

- сбор отработанных ГСМ в специальные закрытые емкости, исключающий их попадание в грунт;
- уборку строительного мусора и вывоз его по мере накопления в специально отведенные отвалы;
- применение на всех видах работ технически исправных машин и механизмов;
- передвижение машин и механизмов только по временным проездам, имеющим покрытие из железобетонных плит, которые исключают повреждение растительного слоя грунта;
- полив в сухое время года отсыпаемой насыпи для уменьшения пылеобразования;
- технология производства строительных работ при сборке труб из МГС и устройстве обоймы не должна предполагать использования каких-либо химических соединений, которые могли бы, в случае аварии, оказать негативные воздействия на экологию прилегающей территории.

В проектной документации должны быть предусмотрены ликвидационные работы после завершения строительства водопропускных сооружений из МГК:

- удаление из русла рек островков, отсыпанных во время сооружения фундамента;
- очистка русла водотока от загромождающих его предметов, извлечение и вывозка свай, подмостей и временных опор;
- разборка и вывоз временных сооружений со строительной площадки, планировка и рекультивация земель, занятых под строительную технику, монтажные площадки, карьеры и временную подъездную дорогу, для дальнейшего их использования по назначению.

После окончания строительства проводится рекультивация и благоустройство временно занимаемых земель. Работы по рекультивации земель подразделяются на два этапа: технический, в процессе которого формируется земная поверхность, и биологический, в процессе которого восстанавливается биологическая активность почвы за счет использования специальных приемов агротехники, внесения повышенных доз органических и минеральных удобрений. На стадии технического этапа формируется поверхность земли с тщательной её планировкой. Работы по биологическому этапу выполняются землепользователем после завершения технического этапа. Эти работы продолжаются в течение 2...3 лет.

Если водопропускные трубы из СМГС обеспечивают пропуск временных водотоков в короткий временной период и поэтому длительный период стоят сухими, то в них могут поселиться животные.