RU2331732C2 - Cleaning method for beds of minor rivers in permafrost zone to remove bottom sediments contaminated with radionuclides - Google Patents
Cleaning method for beds of minor rivers in permafrost zone to remove bottom sediments contaminated with radionuclides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2331732C2 RU2331732C2 RU2006116449/03A RU2006116449A RU2331732C2 RU 2331732 C2 RU2331732 C2 RU 2331732C2 RU 2006116449/03 A RU2006116449/03 A RU 2006116449/03A RU 2006116449 A RU2006116449 A RU 2006116449A RU 2331732 C2 RU2331732 C2 RU 2331732C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contaminated
- depth
- radionuclides
- rivers
- layer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обращения с твердыми радиоактивными отходами (ТРАО) и очистки русел малых рек криолитозоны с сезонным (летним) стоком от донных отложений, подвергшихся загрязнению:The invention relates to the field of solid radioactive waste management (solid waste) and the cleaning of small river beds of the permafrost zone with seasonal (summer) runoff from bottom sediments contaminated with:
- естественными радионуклидами, попавшими на земную поверхность при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых;- natural radionuclides that hit the earth's surface during the exploration and development of mineral deposits;
- искусственными радионуклидами, выброшенными из боевых скважин при авариях на подземных ядерных взрывах (АПЯВ), проведенных в мирных целях в малообжитых северных регионах, где отсутствуют специализированные предприятия по переработке ТРАО и могильники для захоронения.- artificial radionuclides ejected from combat wells during accidents in underground nuclear explosions (APNS) carried out for peaceful purposes in the sparsely populated northern regions where there are no specialized enterprises for the processing of solid radioactive waste and burial grounds.
Известен способ очистки русел малых рек от токсичных илистых донных отложений [1] - прототип. По предлагаемой технологии очистительные работы рекомендуют начинать с истока реки с предварительным разгораживанием русла на секции и образованием запруд с использованием механизмов, находящихся на плавучих платформах. В определенной последовательности производят работы по разработке и поднятию донных отложений, отмывке крупных фракций (валунов, гравия) от ила, отстаиванию пульпы, обезвреживанию токсичных илов на специальных аппаратах.A known method of cleaning the channels of small rivers from toxic silty bottom sediments [1] is a prototype. According to the proposed technology, it is recommended to start cleaning work from the source of the river with preliminary opening of the channel into sections and formation of dams using mechanisms located on floating platforms. In a certain sequence, work is carried out on the development and raising of bottom sediments, washing large fractions (boulders, gravel) from sludge, settling the pulp, and neutralizing toxic sludge on special apparatuses.
Основными недостатками и факторами, сдерживающими реализацию вышеописанного способа в условиях малообжитых территорий криолитозоны являются: высокая энергоемкость работ; необходимость приобретения и завоза специальной дорогостоящей техники; большой объем монтажных работ; сложность и трудоемкость обслуживания установок; необходимость обучения и подготовки обслуживающего персонала; трудоемкость устройства запруд и противофильтрационных экранов, учитывая высокую прочность грунтов в мерзлом состоянии и низкую скорость их оттаивания; переработка (отмывка) радиационно загрязненных донных отложений, относящихся к ТРАО, приведет к образованию жидких радиоактивных отходов (ЖРО), которые в свою очередь нужно перерабатывать и захоранивать; нерешенность вопросов захоронения токсичных илов; сезонность работ - только в летний период, продолжительность которого на Севере не более 3 месяцев; необходимость подвода чистой воды по специальному водоводу; высокая вероятность внешнего облучения персонала при производстве реабилитационных работ.The main disadvantages and factors hindering the implementation of the above method in the conditions of sparsely populated cryolithozone areas are: high energy intensity of work; the need to purchase and import special expensive equipment; a large amount of installation work; the complexity and complexity of the maintenance of installations; the need for education and training of staff; the complexity of the device dams and anti-filter screens, given the high strength of the soil in the frozen state and low speed of thawing; processing (washing) of radiation-contaminated bottom sediments related to solid waste will lead to the formation of liquid radioactive waste (LRW), which in turn must be processed and disposed of; unresolved issues of the disposal of toxic sludge; seasonality of work - only in the summer period, the duration of which in the North is not more than 3 months; the need for clean water through a special conduit; high probability of external exposure to personnel during rehabilitation works.
Предлагается новый способ очистки русел малых рек криолитозоны от донных отложений, загрязненных радионуклидами, заключающийся в том, что выемка их производится только в зимнее время (сверху вниз по течению) после прекращения стока, определения границ участков, подлежащих реабилитации, и их осушения. Загрязненный донный грунт разрыхляется и срезается послойно механическим способом по мере промораживания его естественным холодом со складированием во временные отвалы и последующей перевозкой за пределы поймы и захоронением (укладкой) в поверхностные курганные могильники (ПКМ) [2]; при этом для ускорения процесса послойного промораживания в толще донного грунта по мере его промерзания параллельно друг другу нарезается сеть траншей с вертикальными стенками, ширина которых определяется параметрами применяемой техники, глубина составляет не менее полуметра, а расстояние между ними соответствует удвоенной глубине, обеспечивая тем самым значительное увеличение поверхности контакта грунта с холодным воздухом и, как следствие этого, интенсивное промерзание.A new method is proposed for cleaning the beds of small cryolithozone rivers from bottom sediments contaminated with radionuclides, which consists in the fact that they are excavated only in winter time (from the top downstream) after the flow stops, the boundaries of the areas to be rehabilitated, and their drainage are determined. Contaminated bottom soil is loosened and cut in layers mechanically as it is frozen with natural cold, stored in temporary dumps and then transported beyond the floodplain and buried (laid) in surface burial mounds (PCM) [2]; at the same time, to accelerate the process of layer-by-layer freezing in the thickness of the bottom soil as it freezes, a network of trenches with vertical walls is cut parallel to each other, the width of which is determined by the parameters of the technique used, the depth is at least half a meter, and the distance between them corresponds to twice the depth, thereby ensuring a significant an increase in the contact surface of the soil with cold air and, as a consequence of this, intense freezing.
Заявляемое изобретение направлено на решение вопросов очистки русел малых рек криолитозоны от донных отложений, загрязненных радионуклидами, попавшими в реки и загрязнившими донные отложения, переработка и захоронение которых в условиях Севера в настоящее время невозможны. Качественное проведение предлагаемых реабилитационных работ в соответствии с технологическим регламентом позволит надежно изолировать от биоты (на срок не менее 100 лет) ТРАО, наиболее подверженные миграции, снижая тем самым риск радиационного облучения населения.The invention is aimed at solving the problems of cleaning the channels of small rivers of the permafrost zone from bottom sediments contaminated with radionuclides that have fallen into rivers and polluting bottom sediments, the processing and burial of which in the North is currently impossible. The high-quality implementation of the proposed rehabilitation works in accordance with the technological regulations will allow reliable isolation of biologically active waste that are most susceptible to migration from biota (for a period of at least 100 years), thereby reducing the risk of radiation exposure to the population.
Требуемый технический результат при реализации изобретения предполагается получить при учете особенностей гидрологического режима малых рек региона, где участки с быстрым течением (перекаты) чередуются промежутками с низкой скоростью потока (ямы, плесы, меандры), которые являются природными ловушками, где происходит естественное осаждение загрязненного грунта, сносимого с радиационно загрязненных территорий, который слагает донные отложения. Кроме этого, необходимо учитывать тот факт, что сток малых рек криолитозоны происходит только в летний период, а пойменные грунты большую часть года (9 месяцев) находятся в мерзлом состоянии, а так же необходимо максимально использовать климатические особенности региона и естественные (природные) ресурсы криолитозоны:The required technical result in the implementation of the invention is expected to be obtained by taking into account the hydrological regime of small rivers in the region, where areas with a fast current (rifts) alternate with intervals with a low flow rate (pits, reaches, meanders), which are natural traps where natural deposition of contaminated soil occurs carried away from radiation-contaminated areas, which composes bottom sediments. In addition, it is necessary to take into account the fact that the flow of small rivers in the permafrost zone occurs only in the summer, and the floodplain soils are frozen most of the year (9 months), and it is also necessary to make maximum use of the climatic features of the region and the natural (natural) resources of the permafrost zone :
- наличие сплошной многолетней мерзлоты;- the presence of continuous permafrost;
- прекращение стока малых рек в зимнее время (9 месяцев в году);- cessation of runoff of small rivers in the winter (9 months a year);
- наличие низкотемпературного атмосферного холода, обусловленного резкоконтинентальным климатом с суровой и длительной зимой (7 месяцев);- the presence of low-temperature atmospheric cold caused by a sharply continental climate with severe and long winters (7 months);
- небольшая мощность оттайки донных отложений в летний период (1,5-2,0 м);- low defrosting capacity of bottom sediments in the summer (1.5-2.0 m);
- высокая скорость промораживания оттаявших грунтов в зимнее время;- high speed of freezing thawed soils in winter;
- невысокая вертикальная миграция радионуклидов, только в пределах мощности оттаявшего слоя.- low vertical migration of radionuclides, only within the power of the thawed layer.
На чертеже изображен заявляемый способ очистки малых рек криолитозоны от донных отложений, загрязненных радионуклидами.The drawing shows the inventive method for cleaning small rivers cryolithozone from bottom sediments contaminated with radionuclides.
1 - осушенный, подлежащий реабилитации участок русла водотока;1 - drained, subject to rehabilitation section of the channel of the watercourse;
2 - сезонно оттаиваемые, загрязненные радионуклидами донные отложения (ТРАО);2 - seasonally thawed, radionuclide-contaminated bottom sediments (TPOA);
3 - плотик русла водотока;3 - the raft of the channel of the watercourse;
4 - бульдозер;4 - bulldozer;
5 - временные отвалы срезанных загрязненных донных отложений;5 - temporary dumps of cut contaminated bottom sediments;
6 - рыхлитель;6 - ripper;
7 - врезная траншея.7 - mortise trench.
Реализация заявляемого способа на практике осуществляется в следующей последовательности. Предварительно в зимний период путем колонкового разведочного бурения и исследования выбуриваемых кернов определяются границы загрязненных участков с выставлением маяков и подсчитываются объемы загрязненных грунтов, подлежащих выемке, выявляются особенности строения донных отложений водотоков, состав радионуклидов, мощность талого слоя и т.д.The implementation of the proposed method in practice is carried out in the following sequence. Preliminarily, in the winter period, by means of core exploration drilling and study of drill cores, the boundaries of contaminated sites with the setting of lighthouses are determined and the volumes of contaminated soils to be excavated are calculated, structural features of the bottom sediments of watercourses, composition of radionuclides, thaw layer thickness, etc.
Затем, при необходимости, производится осушение загрязненных участков и уборка льда каким-либо способом, проходка врезной траншеи. Обнаженные донные отложения промораживаются естественным (атмосферным) холодом и срезаются послойно по мере промерзания (при необходимости с предварительным рыхлением) с применением землеройной техники и технологий горного дела [3]. Срезаемые грунты выкладываются во временные отвалы (см. чертеж).Then, if necessary, the contaminated sites are drained and ice is removed in some way, and the mortise trench is drilled. Naked bottom sediments are frozen with natural (atmospheric) cold and cut off layer by layer as they freeze (if necessary, with preliminary loosening) using earthmoving and mining technologies [3]. Cutting soils are laid out in temporary dumps (see drawing).
Для ускорения процесса послойного промораживания грунтов и как следствие этого сокращения сроков ведения реабилитационных работ рекомендуется в толще донного грунта по мере его промерзания параллельно друг другу бульдозерами нарезать сеть траншей с вертикальными стенками, ширина которых определяется размерами применяемой техники, глубина составляет не менее полуметра, а расстояние между ними равно удвоенной глубине. Тем самым обеспечивается значительное увеличение поверхности контакта целика в грунте между траншеями с холодным воздухом и как следствие этого их интенсивное промерзание до низких температур и за более короткий промежуток времени. Промороженные целики разрыхляются и смерзаются, а затем вновь углубляются траншеи и т.д. до полного удаления загрязненных грунтов на всю мощность.To speed up the process of layer-by-layer freezing of soils and, as a consequence of this reduction in the time for conducting rehabilitation works, it is recommended to cut a network of trenches with vertical walls, the width of which is determined by the size of the equipment used, with depth not less than half a meter, and the distance between them is equal to twice the depth. This ensures a significant increase in the contact surface of the pillar in the soil between the trenches with cold air and, as a result, their intensive freezing to low temperatures and in a shorter period of time. Frozen pillars loosen and freeze, and then trenches deepen again, etc. until complete removal of contaminated soils at full capacity.
Затем грунт из отвалов грузится в транспортные средства и перевозится за пределы поймы на возвышенный участок рельефа, где захоранивается без переработки в ПКМ по технологии, разработанной ИГДС СО РАН [4], обеспечивая тем самым их надежную изоляцию от биоты.Then, the soil from dumps is loaded into vehicles and transported outside the floodplain to an elevated site of the relief, where it is buried without processing in the PCM using the technology developed by the IGDS SB RAS [4], thereby ensuring their reliable isolation from biota.
Реабилитационные работы могут производиться поэтапно в течение ряда лет, в том числе на нескольких участках сразу, начиная с верховьев водотока вниз по течению; должны завершаться до наступления весны (t ср. сут. ≤ -10°С), включая время возведения ПКМ.Rehabilitation work can be carried out in stages over a number of years, including in several areas at once, starting from the headwaters of the stream downstream; must be completed before the onset of spring (t avg. day. ≤ -10 ° C), including PCM erection time.
Основные преимущества предлагаемого способа (технологии) в сравнении с аналогом:The main advantages of the proposed method (technology) in comparison with the analogue:
- низкие энергетические, материальные и трудовые затраты;- low energy, material and labor costs;
- высокая механизация работ;- high mechanization of work;
- использование обычных серийно выпускаемых механизмов и апробированных технологий горного дела;- the use of conventional commercially available mechanisms and proven mining technologies;
- отсутствие взмучивания воды;- lack of agitation of water;
- использование естественного природного ресурса - атмосферного холода для промораживания донных отложений;- use of a natural resource - atmospheric cold for freezing bottom sediments;
- полное изъятие ТРАО с пойм водотоков и прекращение миграции радионуклидов;- complete removal of solid waste from floodplains and the cessation of radionuclide migration;
- низкая вероятность внешнего облучения рабочих, занятых на реабилитационных работах;- low probability of external exposure to workers employed in rehabilitation work;
- простота дезактивации используемой техники по завершении работ.- simplicity of decontamination of the equipment used upon completion of work.
ЛитератураLiterature
1. Патент на изобретение №2219305 Россия. Способ очистки малых рек // Вершинин Н.П. и Вершинин И.Н. МКИ 7 Е02В 3/02, 15/00. Заявл. 24.04.2002. Опубл. 20.12.2003. Бюл. №35 (114).1. Patent for invention No. 2219305 Russia. The method of cleaning small rivers // Vershinin N.P. and Vershinin I.N. MKI 7 Е02В 3/02, 15/00. Claim 04.24.2002. Publ. 12/20/2003. Bull. No. 35 (114).
2. Патент на изобретение №2134459 Россия. Способ захоронения твердых радиоактивных отходов в зоне многолетней мерзлоты. // В.В.Киселев, Ю.А.Хохолов. МКИ G21F 9/24, Заявл. 12.08.97. Опубл. 10.08.99. Бюл. №2.2. Patent for invention No. 2134459 Russia. The method of disposal of solid radioactive waste in the permafrost zone. // V.V. Kiselev, Yu.A. Khokholov. MKI G21F 9/24 Decl. 08/12/97. Publ. 08/10/99. Bull. No. 2.
3. Пешков В.Г. Разработка россыпных месторождений. - М.: Недра, 1985. - 568 с.3. Peshkov V.G. Development of alluvial deposits. - M .: Nedra, 1985 .-- 568 p.
4. Киселев В.В., Бурцев И.С. Ликвидация последствий аварийных подземных ядерных взрывов в зоне многолетней мерзлоты. - Якутск, Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1999. - 148 с.4. Kiselev V.V., Burtsev I.S. Elimination of the consequences of emergency underground nuclear explosions in the permafrost zone. - Yakutsk, Publishing House of the NSC SB RAS, 1999. - 148 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006116449/03A RU2331732C2 (en) | 2006-05-12 | 2006-05-12 | Cleaning method for beds of minor rivers in permafrost zone to remove bottom sediments contaminated with radionuclides |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006116449/03A RU2331732C2 (en) | 2006-05-12 | 2006-05-12 | Cleaning method for beds of minor rivers in permafrost zone to remove bottom sediments contaminated with radionuclides |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006116449A RU2006116449A (en) | 2007-12-10 |
RU2331732C2 true RU2331732C2 (en) | 2008-08-20 |
Family
ID=38903200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006116449/03A RU2331732C2 (en) | 2006-05-12 | 2006-05-12 | Cleaning method for beds of minor rivers in permafrost zone to remove bottom sediments contaminated with radionuclides |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2331732C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460843C1 (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-10 | Александр Петрович Акимов | Method of cleaning silted ponds |
RU2688473C1 (en) * | 2018-07-25 | 2019-05-21 | Владимир Алексеевич Перминов | Method for cleaning technogenically contaminated bottom sediments of water, including oil and oil products |
-
2006
- 2006-05-12 RU RU2006116449/03A patent/RU2331732C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460843C1 (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-10 | Александр Петрович Акимов | Method of cleaning silted ponds |
RU2688473C1 (en) * | 2018-07-25 | 2019-05-21 | Владимир Алексеевич Перминов | Method for cleaning technogenically contaminated bottom sediments of water, including oil and oil products |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006116449A (en) | 2007-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2331732C2 (en) | Cleaning method for beds of minor rivers in permafrost zone to remove bottom sediments contaminated with radionuclides | |
RU2390605C1 (en) | Method for phased complex engineering protection of general planning embankment | |
RU2416692C1 (en) | Water engineering system on permafrost soils | |
Alexandris et al. | Remediation of the Pissouri landslide in Cyprus | |
Carey | Icing occurrence, control and prevention: an annotated bibliography | |
RU2560952C1 (en) | Method for reducing underflooding of flood plains by flood waters | |
Parkash | Landslide preparedness guidelines for safety of buildings on slopes; published by national institute of disaster management | |
KR100776621B1 (en) | Pile structure for preventing a disaster by debris flow | |
Péwé et al. | Fairbanks area | |
RU2604492C1 (en) | Method of cleaning water bodies from alluviums | |
RU157336U1 (en) | COLLECTOR-TRAY SYSTEM FOR DISPOSAL OF SURFACE WATERS WITH ADJACENT TERRITORIES FROM COTTING WITH THE POSSIBILITY OF SIMULTANEOUS INTERCEPTION OF UNDERGROUND WATERS | |
RU2349755C2 (en) | Method of development of underflow gravel deposit under conditions of cryolite zone | |
RU2785656C1 (en) | Thaw-type embankment dam on a permafrost foundation | |
RU2249072C1 (en) | Method for complex multilayer engineering protection of territory to be developed against underflooding | |
Walker et al. | PART 4: TOUR OF THE COLVILLE RIVER DELTA. | |
RU2271448C1 (en) | Method for ground surface protection against underflooding during underworking operation performing | |
RU2768715C1 (en) | Earth dam drainage system | |
PRUS CHACINSKI et al. | STANDARDS FOR LOWLAND DRAINAGE AND FLOOD ALLEVIATION AND DRAINAGE OF PEAT LANDS, WITH SPECIAL REFERENCE TO THE CROSSENS SCHEME. | |
RU2299328C2 (en) | Method for extracting gravel deposits under reaches of rivers, located in permafrost zones | |
Borys et al. | River embankments | |
Ooi | Some Aspects of the Mitigations and Rehabilitations of Natural Disasters in Malaysia | |
RU2424397C1 (en) | Waterworks facility at waterway of seasonal action under conditions of permafrost soils | |
Zachariasen | Caves and karst of the Niagara Escarpment: A caver’s perspective | |
Medley et al. | Forensic Investigation of the Failure of an Interceptor Sewer, Sea Cliff Area, San Francisco, California | |
Kutvitskaya et al. | Design of engineering protection for beds and foundations of oil, gas, and condensate field facilities under difficult permafrost soil conditions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090513 |