Прогнозирование возникновения чрезвычайных ситуаций на грунтовых подпорных сооружениях шламохранилищ Республики Беларусь

4. Экспериментально доказано, что эффект пристенного скольжения при фильтрации шлама через тело дамбы способствует увеличению расхода Qф по сравнению с обычной водой на 25-45 %, причем коэффициент фильтрации в различных грунтах возрастает соразмерно увеличению температуры от 5 до 35°С в пределах 30 %, а от сезона года (зима, весна, лето, осень) в пределах 20 ? 30 %. Это связано c особенностями состава шлама и технологического процесса на шламохранилищах калийного производства [10].

5. В результате исследования методом атомно-электронной спектроскопии концентрации в составе шлама соединений Na, К, Са, Mg установлено, что при его фильтрации через дамбу в грунте накапливаются соли щелочных и щелочноземельных металлов и ПАВ при снижении их концентрации в шламе от 1896,3 до 654,5 мг/л. Кроме того, наибольшей адсорбцией в грунте характеризуются ионы Na. Таким образом, накопление ПАВ в грунте дамбы способствует увеличению скорости фильтрационного потока, а при критических градиентах напора в несвязных грунтах повышается вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций на земляных дамбах шламохранилищ калийного производства Республики Беларусь [4, 8, 9 13].

6. В ходе сравнения кривых депрессий, полученных на основе статистического анализа материалов натурных режимных наблюдений (пьезометрического контроля) сооружений шламохранилищ ОАО «Беларуськалий» и измеренных в лаборатории, показано, что экспериментальная модель фильтрации жидкого шлама через однородные земляные дамбы и с наличием в них экранов адекватно описывает процесс фильтрации шлама на объектах шламохранилищ ОАО «Беларуськалий» с погрешностью 11% [9].

7. Впервые получен поправочный коэффициент kпр, который позволяет при проведении фильтрационных расчетов и оценке вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций на подпорных сооружениях шламохранилищ учитывать возникновение эффекта пристенного скольжения для различных типов дамб (с ядром; с экраном; с ядром и экраном; с понуром; однородная дамба; с наружным дренажем). Использование поправочного коэффициента способствует уточнению параметров фильтрации и повышению точности прогноза устойчивости гидротехнических сооружений шламохранилищ калийного производства, тем самым снижая вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций на данном типе сооружений [9, 13].

8. Разработана расчетная методика оценки вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях шламохранилищ калийного производства Республики Беларусь, позволяющая прогнозировать сценарии развития возможных чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях шламохранилищ ОАО «Беларуськалий» Республики Беларусь, что обеспечивает своевременное для принятие адекватных мер по их предотвращению, проведено определена вероятность для каждой из приведенных причин возникновения гидродинамических аварий на данном типе сооружений (P=4,1·105 1,997·104 1/год) [9].

Рекомендации по практическому использованию результатов

1. Расчетная методика по определению вероятности возникновения гидродинамических аварий на сооружениях шламохранилищ Республики Беларусь внедрена в производственный процесс ОАО «Белгорхимпром» в части проведения оценки вероятности возникновения гидродинамических аварий при проектировании сооружений шламохранилищ на месторождениях «Петриковское» и «Любонское» и может быть использована на других аналогичных объектах.

2. Разработаны и внедрены в производственный процесс ОАО «Доломит» расчетные методы по прогнозу режима фильтрации подземных вод в прибрежной части карьеров «Руба» и «Гралево» с учетом новых гидрогеологических условий, вызванных строительством и вводом в эксплуатацию водохранилища Витебской ГЭС. Указанные методы позволили провести анализ вероятности возникновения ЧС природного и техногенного характера для подпорных сооружений Витебской ГЭС в границах карьеров «Руба» и «Гралево», а также разработать конструктивные решения по устройству ограждающих конструкций карьеров «Руба» и «Гралево».

3. Экспериментальная установка по определению коэффициента и скорости фильтрации в земляных плотинах внедрена в государственном учреждении образования «Командно-инженерный институт» Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь при проведении практических и лабораторных занятий по следующим темам: 4.11 «Чрезвычайные ситуации и их последствия», 4.12 «Предотвращение чрезвычайных ситуаций на водных объектах» по дисциплине «Специальное водоснабжение» (специальность 1-94 01 01).

4. Экспериментальная установка фильтрационный лоток для изучения водопроницаемости и суффозионной устойчивости грунтов - внедрена в государственном учреждении образования «Командно-инженерный институт» Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь при проведении практических и лабораторных занятий по следующим темам: 4.11 «Чрезвычайные ситуации и их последствия», 4.12 «Предотвращение чрезвычайных ситуаций на водных объектах» по дисциплине «Специальное водоснабжение» (специальность 1-94 01 01).

5. Результаты исследований могут быть использованы органами и подразделениями по чрезвычайным ситуациям при разработке долгосрочных прогнозов возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера с указанием значений вероятности на всех этапах существования шламохранилищ.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СОИСКАТЕЛЯ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Левкевич, В.Е. Оценка технического состояния инженерных сооружений на шламохранилищах и очистных сооружениях Республики Беларусь и зарубежных стран / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Вестн. Команд.-инженер. ин-та МЧС Респ. Беларусь. - 2012. - № 1 (15). - С. 50-57.

2. Левкевич, В.Е. Сценарии возникновения аварийных ситуаций на шламохранилищах и очистных сооружениях Республики Беларусь / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович, А.В. Врублевкий // Вестн. Команд.-инженер. ин-та МЧС Респ. Беларусь. - 2013. - № 1 (17). - С. 24-31.

3. Методика лабораторных исследований по определению коэффициента фильтрации песчаных грунтов для оценки безопасности при эксплуатации шламохраилищ / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович, Г.И. Касперов, С.М. Пастухов, А.В. Бузук, М.В. Кукшинов, В.В. Кобяк // Вестн. Команд.-инженер. ин-та МЧС Респ. Беларусь. - 2015. - №22(2). - С. 68-72.

5. Миканович, Д.С. Прогноз ущерба от аварий при оценке безопасности напорных гидротехнических сооружений / Д.С. Миканович, М.В. Кукшинов, В.В. Кобяк // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация. - 2015. - № 1(37). - С. 36-46.

4. Результаты лабораторных исследований фильтрации песчаных грунтов с целью оценки безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений шламохранилищ / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович, Г.И. Касперов, С.М. Пастухов, А.В. Бузук, М.В. Кукшинов, В.В. Кобяк // Вестн. Команд.-инженер. ин-та МЧС Респ. Беларусь. - 2015. - №22(2). - С. 73-78.

6. Техническое состояние шламохранилищ-основа их безопасности / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович, Г.И. Касперов, А.В. Бузук // Труды БГТУ. 2015. - №2 (175). - С. 285-288.

7. База данных гидротехнических сооружений шламохранилищ и прудов-накопителей мелиоративных и польдерных систем для предупреждения чрезвычайных ситуаций / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович, Г.И. Касперов, А.В. Бузук, В.В. Кобяк // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация. - 2016. - № 2(40). - С. 48-59.

8. Левкевич, В.Е. Натурные обследования технического состояния гидротехнических сооружений прудов-накопителей мелиоративных и польдерных систем / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович, Г.И. Касперов // Лесная и деревообраб. пром-сть. Тр. Белорус. гос. ун-та. 2016. - №2 (184). - С. 315-318.

9. Миканович, Д.С. Прогнозирование возникновения чрезвычайных ситуаций на грунтовых подпорных сооружениях шламохранилищ / Д.С. Миканович // Вестн. Ун-та граждан. защиты МЧС Беларуси. - 2018. - Т.2, № 2. - С. 205-212.

10. Левкевич, В.Е. Анализ методик оценки технического состояния инженерных сооружений на шламохранилищах и очистных сооружениях Республики Беларусь и зарубежных стран / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Чрезвычайные ситуации: теория, практика, инновации: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Гомель, 27-28 мая 2012 г.: в 2 ч. / Гомел. инженер. ин-т; редкол.: А.А. Поташкин [и др.]. - Гомель, 2012. - Ч.2. - С. 93-94.

11. Левкевич, В.Е. Методика и методы оценки технического состояния сооружений шламохранилищ и очистных сооружений Республики Беларусь и зарубежных стран / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Проблемы техносферной безопасности: материалы Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов, Москва, 23-24 марта 2012 г.: в 2 ч. / АГПC МЧС России. - Москва, 2012. - Ч. 2. - С. 142-143.

12. Левкевич, В.Е. Методика оценки технического состояния сооружений шламохранилищ, очистных сооружений предприятий Республики Беларусь и зарубежных стран / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Проблемы и перспективы развития обеспечения безопасности жизнедеятельности: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Львов, 2021 ноября 2012 г. / Львов. нац. ун-т безопасности жизнедеятельности; редкол.: Г.М. Падик [и др.]. - Львов, 2012. - С. 50-51.

13. Левкевич, В.Е. Оценка технического состояния гидротехнических сооружений шламохранилищ и очистных сооружений стран СНГ и зарубежных стран / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Предотвратить, спасти, помочь: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Харьков, 12-13 марта 2012 г.: в 2 ч. / Нац. ун-т граждан. защиты Украины; редкол.: О.Є. Безуглов [и др.]. - Харьков, 2012. - Ч. 2. - С. 74-76.

14. Левкевич, В.Е. Причины возникновения ЧС на шламохранилищах ОАО «Беларуськалий» / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Проблемы гражданской защиты, управления, предупреждения, аварийно-спасательных и специальных работ: материалы II Междунар. науч.-практ. конф., Харьков, 12-13 марта 2013 г. / Нац. ун-т граждан. защиты Украины; редкол.: О.Є. Безуглов [и др.]. - Харьков, 2013. - С. 167-168.

15. Левкевич, В.Е. Прогнозирование возникновения ЧС на шламохранилищах Республики Беларусь / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Природные риски: анализ, оценка, картографирование: Междунар. науч.-практ. конф., Москва, январь 2013 г.: в 2 ч. / Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова; редкол.: И.Л.Ипатов [и др.]. - Москва, 2013. - Ч.1. - С. 109-113.

16. Миканович, Д.С. Методы оценки технического состояния сооружений шламохранилищ, очистных сооружений Республики Беларусь, стран СНГ и зарубежных стран / Д.С.Миканович, Е.В. Янцевич // Проблемы и перспективы развития обеспечения безопасности жизнедеятельности: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Львов, 2021 ноября 2013 г. / Львов. нац. ун-т безопасности жизнедеятельности; редкол.: Г.М. Падик [и др.]. - Львов, 2013. - С. 52-53.

17. Миканович, Д.С. Сценарии возникновения ЧС на шламохранилищах Республики Беларусь / Д.С. Миканович, Д.В. Маскевич // Чрезвычайные ситуации: теория, практика, инновации: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Гомель, 27-28 мая 2013 г.: в 2 ч. / Гомел. инженер. ин-т; редкол.: А.А. Поташкин [и др.]. - Гомель, 2013. - Ч.2. - С. 74-75.

18. Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов, используемых при строительстве дамб шламохранилищ / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович, К.А. Давыдчик, Р.В. Каленик, Е.Г. Клепча // Научное обеспечение деятельности оперативно-спасательных подразделений (теория и практика): Всеукр. науч.-практ. конф., Харьков, 12-13 марта 2013 г./ Нац. ун-т граждан. защиты Украины; редкол.: О.Є. Безуглов[и др.]. - Харьков, 2013. - С. 154-155.

19. Левкевич, В.Е. Исследование устойчивости ограждающих земляных гидротехнических сооружений шламохранилищ / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи: материалы III Всерос. студ. конф. (с междунар. участием), Челябинск, 19 мая 2014 г. / Юж.-Урал. гос. ун-т; редкол.: А.И.Сидоров [и др.]. - Челябинск, 2014. - С. 250-251.

20. Определение скорости фильтрации жидкости в зависимости от ее химического состава / В.Е.Левкевич, Д.С. Миканович, К.А. Давыдчик, Р.В. Каленик, Е.Г. Клепча // Чрезвычайные ситуации: теория, практика, инновации: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Гомель, 27-28 мая 2010 г.: в 2 ч. / Гомел. инженер. ин-т; редкол.: А.А. Поташкин [и др.]. - Гомель, 2014. - Ч. 2. - С. 92.

21. Миканович, Д.С. Моделирование процесса безнапорной фильтрации и изучение закономерностей движения фильтрационного потока в теле земляных плотин гидротехнических сооружений шламохранилищ / Д.С. Миканович, Е.В. Куделко // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Воронеж, 15-16 дек. 2015 г. / ФГБОУ ВО Воронеж. ин-т ГПС МЧС России; редкол.: А.М. Гавиов [и др.].- Воронеж, 2015. - С. 371-374.

22. Миканович, Д.С. Результаты лабораторных исследований по определению коэффициента фильтрации песчаных грунтов с целью оценки безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений шламохранилищ / Д.С. Миканович, В.Е. Левкевич // Пожарная и аварийная безопасность: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Иваново, 26-27 нояб. 2015 г. / ФГБОУ ВО Иванов. пожар.-спас. акад. ГПС МЧС России; редкол.: И.Г.Севастьянов [и др.]. - Иваново, 2015. - С. 377-379.

23. Миканович, Д.С. Влияние поверхностно-активных веществ на суффозионную устойчивость грунтов гидротехнических сооружений шламохранилищ / Д.С. Миканович, С.М. Пастухов // Пожарная аварийно-спасательная техника и оборудование для ликвидации чрезвычайных ситуаций: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 15 апр. 2016 г. / Ун-т граждан. защиты МЧС Беларуси; редкол.: И.И.Полевода [и др.]. - Минск, 2016. - С. 56-57.

24. Миканович, Д.С. Изучение закономерностей движения фильтрационного потока в теле земляных плотин гидротехнических сооружений шламохранилищ / Д.С. Миканович, С.М. Пастухов // Пожарная аварийно-спасательная техника и оборудование для ликвидации чрезвычайных ситуаций: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 15 апр. 2016 г. / Ун-т граждан. защиты МЧС Беларуси; редкол.: И.И. Полевода [и др.]. - Минск, 2016. - С. 57-58.

25. Миканович, Д.С. Экспериментальные исследования влияния химического состава шлама на фильтрационные и прочностные параметры грунтов, используемых при строительстве ограждающих сооружений шламохранилищ / Д.С. Миканович, Е.В. Куделко // Научное обеспечение безопасной жизнедеятельности: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Кокшетау, 25 марта 2016 г. / КТИ КЧС МВД Респ. Казахстан; редкол.: С.Д. Шарипханов [и др.]. - Кокшетау, 2016. - С. 198-202.

26. Миканович, Д.С. Анализ данных пьезометрического контроля на объектах шламохранилищ второго рудоуправления ОАО «Беларуськалий» / Д.С. Миканович, С.М. Пастухов // Обеспечение безопасности жизнедеятельности: проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых: курсантов (студентов), слушателей магистратуры и адъюнктов (аспирантов), Минск, 18-19 мая 2017 г. / Ун-т граждан. защиты МЧС Беларуси; редкол.: И.И. Полевода [и др.] - Минск, 2017. - С. 64-65.

27. Миканович, Д.С. Анализ развития гидродинамических аварий на сооружениях шламохранилищ второго рудоуправления ОАО «Беларуськалий» / Д.С. Миканович // Обеспечение безопасности жизнедеятельности: проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых: курсантов (студентов), слушателей магистратуры и адъюнктов (аспирантов), Минск, 18-19 мая 2017 г. / Ун-т граждан. защиты МЧС Беларуси; редкол.: И.И.Полевода [и др.]. - Минск, 2017. - С. 65-66.

28. Миканович, Д.С. Определение корректирующих коэффициентов при фильтрации различных жидкостей через тело ограждающих конструкций подпорных сооружений / Д.С. Миканович // Проблемы гражданской защиты: управление, предупреждение, аварийно-спасательные и специальные работы: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Кокшетау, 17 марта 2017 г. / КТИ КЧС МВД Респ. Казахстан; редкол.: С.Д. Шарипханов. - Кокшетау, 2017. - С. 206-208.

29. Миканович, Д.С. Определение поправочного коэффициента, учитывающего химический состав жидкости при проведении фильтрационных расчетов / Д.С. Миканович, С.М. Пастухов, А.В. Бузук // Обеспечение безопасности жизнедеятельности: проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых: курсантов (студентов), слушателей магистратуры и адъюнктов (аспирантов), Минск, 18-19 мая 2017 г. / Ун-т граждан. защиты МЧС Беларуси; редкол.: И.И. Полевода [и др.]. - Минск, 2017. - С. 64.

30. Миканович, Д.С. Экспериментальные исследования по определению коэффициента, учитывающего химический состав жидкости при проведении фильтрационных расчетов / Д.С. Миканович // XXIХ Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию ФГБУ ВНИИПО МЧС России: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Москва, 17 марта 2017 г. / ФГБУ ВНИИПО МЧС России; редкол.: Е.Ю. Сушкина [и др.]. - Москва, 2017. - С. 233-235.

31. Kovaleva, T.G. Prediction of emergency situations for the construction of sludge, sewage treatment enterprises of Belarus and foreign countries / T.G. Kovaleva, V.E. Levkevich, D.S. Mikanovich // Обеспечение безопасности жизнедеятельности проблемы и перспективы: сб. тез. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 4-5 мая 2012 г.: в 2 ч. / Команд.-инженер. ин-т МЧС Респ. Беларусь; редкол.: Г.Ф. Ласута [и др.]. - Минск, 2012. - Ч.2. - С. 367-368.

32. Левкевич, В.Е. Сценарии возникновения аварийных ситуаций на шламохранилищах Республики Беларусь / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Обеспечение безопасности жизнедеятельности проблемы и перспективы: сб. тез. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 4-5 мая 2013 г.: в 2 ч. / Команд.-инженер. ин-т МЧС Респ. Беларусь; редкол.: Г.Ф. Ласута [и др.]. - Минск, 2013. - Ч.2. - С. 74-75.

33. Левкевич, В.Е. Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович // Обеспечение безопасности жизнедеятельности проблемы и перспективы: сб. тез. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 4-5 мая 2014 г.: в 2 ч. / Команд.-инженер. ин-т МЧС Респ. Беларусь; редкол.: Г.Ф. Ласута [и др.]. - Минск, 2014. - Ч.2. - С. 72-73.

34. Методика лабораторных исследований по определению коэффициента фильтрации песчаных грунтов / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович, Г.И. Касперов, С.М. Пастухов, А.В. Бузук // Обеспечение безопасности жизнедеятельности проблемы и перспективы: сб. тез. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 4-5 мая 2015 г.: в 2 ч. / Команд.-инженер. ин-т МЧС Респ. Беларусь; редкол.: Г.Ф. Ласута [и др.]. - Минск, 2015. - Ч. 2. - С. 63-64.

35. Результаты определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов / В.Е. Левкевич, Д.С. Миканович, Г.И. Касперов, С.М. Пастухов, А.В. Бузук // Обеспечение безопасности жизнедеятельности проблемы и перспективы: сб. тез. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 4-5 мая 2015 г.: в 2 ч. / Команд.-инженер. ин-т МЧС Респ. Беларусь; редкол.: Г.Ф. Ласута [и др.]. - Минск, 2015. - Ч. 2. - С. 65-66.

36. Миканович, Д.С. Влияние химического состава шлама на деформационные и прочностные свойства грунтов, используемых при строительстве гидротехнических сооружений шламохранилищ / Д.С. Миканович, С.М. Пастухов, Е.В. Куделко // Обеспечение безопасности жизнедеятельности проблемы и перспективы: сб. тез. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 4-5 мая 2016 г.: в 2 ч. / Команд.-инженер. ин-т МЧС Респ. Беларусь; редкол.: Г.Ф. Ласута [и др.]. - Минск, 2016. - Ч.1. - С. 61-62.

37. Миканович, Д.С. Изучение процесса безнапорной фильтрации в теле земляных плотин гидротехнических сооружений шламохранилищ / Д.С. Миканович, С.М. Пастухов, Е.В. Куделко // Обеспечение безопасности жизнедеятельности проблемы и перспективы: сб. тез. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 4-5 мая 2016 г.: в 2 ч. / Команд.-инженер. ин-т МЧС Респ. Беларусь; редкол.: Г.Ф. Ласута [и др.]. - Минск, 2016. - Ч.1. - С. 72-73.

38. Миканович, Д.С. Лабораторные исследования по изучению водопроницаемости и суффозионной устойчивости грунтов, применяемых при строительстве гидротехнических сооружений шламохранилищ / Д.С. Миканович, С.М. Пастухов, Е.В. Куделко // Обеспечение безопасности жизнедеятельности проблемы и перспективы: сб. тез. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 4-5 мая 2016 г.: в 2 ч. / Команд.-инженер. ин-т МЧС Респ. Беларусь; редкол.: Г.Ф. Ласута [и др.]. - Минск, 2016. - Ч.1. - С. 73-75.

39. Лабораторная установка для определения коэффициента фильтрации: пат. 11303 BY / С.М. Пастухов, В Е. Левкевич, Д.С. Миканович. - Опубл.: 28.02.2017.

40. Лабораторная установка для исследования безнапорной фильтрации в теле земляных плотин: пат. 11304 BY / С.М. Пастухов, В.В. Лахвич, Д.С. Миканович. - Опубл.: 28.02.2017.

Размещено на Allbest.ru