VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Одной из ключевых проблем в настоящее время является отсутствие обустроенного городского пляжа для жителей г. Твери. Определяющими признаками для рекреационного строительства (строительство зон отдыха с водными бассейнами, лесопарковыми массивами, спортивными и игровыми площадками, вольерами и др.), как одного из видов использования нарушенных земель, приняты рельеф поверхности и качество почвенного покрова, так как от рельефа и почвенного покрова зависят освещенность, температура и влажность почвы, условия стока дождевых и талых вод, подверженность к эрозии и т.д. При водохозяйственном использовании выработанного пространства учитывается соответствующая подготовка берегов и ложа водоема и необходимое качество воды. Для полноценного отдыха жителей г. Твери предлагается рассмотреть обустройство пляжа на территории песчаного карьера «Старая Константиновка» в Заволжском районе г. Твери. Климат территории расположения карьера «Старая Константиновка» умеренно-континентальный, несколько более континентальный, чем в большинстве других районов области (табл. 1, 2; по многолетним наблюдениям). Характерная особенность климата: сравнительно теплое, влажное лето и умеренно холодная зима. Величина испарения, как правило, меньше выпадающих осадков - соответственно 478 мм и 612 мм за год.

Характеристика четвертичных отложений. Четвертичные отложения в районе карьера деревни Старая Константиновка залегают на отложениях верхней юры. Они состоят из отложений: подморенных, нижней морены, межморенных, верхней морены,надморенных образований и современного аллювия. Кровля подморенных отложений в районе вскрыта на глубине 49-54 м. Состоят они из мелкозернистых песков, с мелким гравием и галькой. Мощность их достигает 5 - 8 м. Отложения нижней морены встречаются не повсеместно. Их кровля располагается на глубине 39 - 47 м. Представлены они суглинками черного цвета (местами с гравием и галькой), с прослоями и линзами песка и гравийно-галечного материала. Их мощность 2 - 12 м.

Межморенные образования - это пески, мощность которых достигает 3метров. Залегают они на глубине свыше 40 м. Кровля верхней морены зафиксирована на глубине 0,3-10 м. Состоит она в основном из суглинков и глин, иногда супесей с гравием, галькой и валунами. В ее толще встречаются линзы внутриморенных песков, легких супесей-галечников и валунов. Эти линзы залегают на различных глубинах,но преимущественно в пределах 13 - 18 м. Мощность внутриморенных линзот 1 до 7 м. Общая мощность верхней морены 35 м. Надморенные отложениясостоят из древнеаллювиально-флювиогляциальных и делювиальныхобразований. Развиты они не повсеместно. Флювиогляциальные отложения по составу близка к древнеаллювиальным (волжским) отложениям и трудноотделимы друг отдруга. Они состоят из песков от пылеватых до среднезернистых разностей,местами с гравием и галькой; иногда встречаются супеси и гравийно-галечные образования. Мощность их изменяется от 0,3 до 10 м,преимущественно - от 0,5 до 3 м.

Наименование показателя	Ед. изм.	Значение	Дата
1. Температура воздуха	градус
СреднегодоваяАбсолютная максимальнаяАбсолютная минимальная		+4,2+36 -50
2. Количество осадков за год	мм	612
3. Продолжительность вегетационногопериода	дней	175
4. Последние заморозки			16.05
5. Первые заморозки осенью
6. Средняя дата замерзания рек			25.11
7. Средняя дата начала паводка			05.04
8. Снежный покров:
МощностьВремя появленияВремя схода в лесу	см	70-80	01.1220.04

Таблица 1. Климатические показатели

 

 

Таблица 2. Направление ветра

 

Румбы	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	ШТ
Повторяемостьветра	9	8	8	8	15	23	16	13	6

Из антропогенных образований в районе несанкционированных пляжей встречаются различные насыпные грунты: бытовой мусор, строительные отходы, отходы промышленных предприятий и др.; промстоки (рис. 1 − 4).

Характеристика почвенного покрова. На территории карьера лесная растительность представлена сосновым лесом возрастом 55-85 лет с слабо развитым сосновым и берёзовым подлеском. Преобладающая высота деревьев 15-25 м, средний диаметр 15-25 см.

 

Рис. 1. Современное состояние береговой зоны песчаного карьера «Константиновка» Заволжского района г. Твери

 

 

Рис. 2. Современное состояние береговой зоны р. Тверца Заволжского района г. Твери

 

 

Рис. 3. Несанкционированный «Городской пляж» г. Твери

 

 

Космический снимок

 

 

Рис. 4. Современное состояние береговой зоны р. Орша Заволжского района г. Твери

Рис. 4. Современное состояние береговой зоны р. Орша Заволжского района г. Твери

 

В границах горного отвода и карьера, почвенный покровпредставлен преимущественно лёгкими подзолистыми, песчано-супесчанымипочвами, сформированными на песках. В относительно глубокихмежхолмистых понижениях, с близким к поверхности залеганием грунтовыхвод, почвенный покров представлен заболоченными дерново-глеевыми, режеторфянисто-глеевыми песчаными почвами. В северо-восточной частибудущего карьера, по дну тальвега, распространены торфяные почвы смощностью торфа от 0,5 до 2,0 м. Мощность гумусового слоя почв колеблется от 5-10 см на водоразделах (вершины и склоны холмов, мелкие межхолмистые понижения), до 15-25 см в заболоченных понижениях. В связи с высокими фильтрационнымисвойствами, водный режим почв промывной. Почвы преимущественнокислые, малоплодородные с невысоким содержанием гумуса и питательныхвеществ.

Характеристика природных условий (геоморфология и рельеф). В геоморфологическом отношении территория карьера расположена в пределах первой надпойменной террасы р. Волга, поэтому идет процесс постоянного обновления природной воды в карьере (рис. 5). Холмы преимущественно мелкие, не имеющие закономерной ориентировки, часто располагаются группами. В пределах горного отвода высота холмов не превышает 4-7м (от зеркала воды в отработанной части карьера). После отработки карьера высота его бортов ориентировочно составляет: южного - 2,5-8,0 м, (в среднем 2,5-3,5 м); западного - 2,5-8,0 м, (в среднем 4-5 м); восточного - 1,0-2,7 м, (в среднем 1-2 м); северного - 1,0-6,0 м, (в среднем 3,5-4,0). (гидрогеологические условия).Гидрогеологические условия месторождения относительно простые. В пределах отведённой территории распространён верхнечетвертичный аллювиальный водоносный горизонт. Водовмещающими породами являются пески полезной толщи. Подземные воды грунтового типа. Водоупором являются суглинки днепровской морены. По карте гидроизогипс,составленной на период разведки месторождения, управление движениягрунтовых вод однозначно не определяется. Имеет место локальноеразнонаправленное движение потока, в сглаженной форме повторяющеерельеф. Основные параметры водоносного горизонта: средняя мощность обводнённой толщи - 14,9м; коэффициент фильтрации песков - 25 м/сут; уровнепроводность - 1,8x10³ м²/сут; уклон зеркала грунтовых вод − 0,001- 0,002.

 

Рис. 5. Местоположение карьера и вешний вид проектируемого участка

 

Характеристика карьера (основные параметры). Водный объект имеет следующие характеристики: тип водоёма - поверхностный водоём с замедленным водным режимом; площадь зеркала воды - 53,56 га; глубина водоёма : минимальная − 1,3 м, максимальная − 12 м; размеры водоёма - 600м х 325м; запасы воды - 1560000 м³; характер питания - грунтовые воды - 91,4%, дождевые и талые воды - 8,6%; высота берегового уступа -1,7 м. (гидрографическая характеристика). Водный объект является изолированным водоёмом, в который не впадает и из которого не вытекает ни один постоянный, крупный или мелкий поверхностный сток. Водосборная площадь водоёма составляет 1,372 км², её залесённость составляет 86%, заболоченность - 18%, уклон водосбора – 0,26% .

Гидрологическая характеристика. Расчёт среднего многолетнего объёма стока выполнен по формуле:

W₀ = M₀ x Ах31,54 х 10³, м³

где W₀ - объём годового стока, м³ /год;

М₀ - модуль годового стока, л/сек; 6,5 л/сек;

А - водосборная площадь водоёма, км²; 1,372 км² .Wo = 281273 м³.

Многолетний средний слой стока h₀ = 205 мм; средний годовой сток

Q₀ -0,0089 м³/с.

Рекультивация нарушенных земель (сновные направления рекультивации). Рекультивация земель - это комплекс работ, направленных навосстановление продуктивности и хозяйственной ценности земель, а такжена улучшение условий окружающей среды. Объектами рекультивации являются нарушенные земли. Одним из направлений рекультивации является рекреационное - создание зон отдыха и строительствообъектов отдыха. Пригодность нарушенных земель для использования в различных целях обеспечивается их инвентаризацией, которой занимаются органы землеустройства и охраны природы, при этом оценивают морфометрические и другие параметры техногенных комплексов. При этом необходимо учитывать физико-географические условия, экономические и социальные факторы, перспективы развития региона, характер нарушения земель. Эффективность работ по рекультивации в значительной степени зависит от выбора направления и видов целевого освоения участка. Для решения вопроса в направлении рекультивации целесообразно использовать два критерия: биологический, характеризующий вид рекультивации и освоения земельных угодий с точки зрения нейтрализации вредного воздействия на окружающую среду и создания условий для возобновления био- и геоценозов; технико-экономический, обосновывающий вид освоения рекультивируемых земель с точки зрения передовых технологий и обеспечения высокой эффективности финансовых вложений.

Выбор технологии технической рекультивации зависит от: вида последующего использования рекультивируемых площадей; мощности, объема и расстояния транспортировки плодородного слоя почвы и вскрышных пород с хорошими почвообразующими свойствами, раздельно вынимаемых и укладываемых на поверхность восстанавливаемых отвалов; принятых способов разработки карьеров и формирования отвалов; типа и характеристики основного оборудования, очереди разработки и скорости перемещения фронта работ; равномерной загрузки оборудования в течение всего срокаэксплуатации карьера; свойств плодородия слоя почвы и вскрышных пород, используемых для рекультивации; рельефа, климата, гидрологических и гидротехнических условий рекультивируемой территории, господствующих геохимических процессов в данном районе до и после разработок. Этап технической рекультивации должен проходить в процессе эксплуатации карьера. Выполнение этого условия, во-первых, экономит затраты на разравнивание отвалов, так как работы ведут с рыхлыми свежеуложенными породами, которые требуют меньше усилий на резание и перемещение грунта; во-вторых, сокращает период освоения рекультивируемых площадей, так как первое разравнивание проводят в период формирования отвалов, а второе – после частичного самоуплотнения в период рекультивации.

Требования к форме, размерам и берегам при обустройстве водоемов. Чем больше размеры карьера, тем больше возможностей дляпоследующего использования его как водоема. Обустройство и формирование ландшафта будущего водоема зависят от придаваемой в плане формы карьерной выработки и уровня залегания грунтовых вод. Очертание откосов карьеров определяется их устойчивостью и возможностью использования выработанного пространства в качестве искусственного водоема. Для обеспечения устойчивости берегов водоема необходимо создание пологих склонов. Пологие склонысоздают в процессе выемки грунта в карьере. Для водоемов предназначенных для купания отдыха, рекомендуется создавать более пологие склоны по сравнению сводоемами, используемыми для рыбной ловли, гребно-парусного спортаили другого назначения. Возможный профиль склонов искусственныхводоемов в карьерах показаны на рис. 6. На границе водного пространства склоны должны быть особенно пологими, чтобы предотвратить несчастные случаи на воде и обеспечить развитие растительности, служащей для укрепления берегов. Крутизнаберега в этом месте должна быть не менее m = 3... 10 на расстоянии неменее 1,5...2 м от минимального уровня воды в зависимости от целевогоназначения всего водоема или его части.

Благоустройство пляжа. Выбор территории для организации пляжа на берегу водоема производится с учетом выделения 3х различных по своему функциональному назначению зон. Непосредственно пляж рекомендуется располагать шириной 30-40 м вдоль уреза воды. Эта зона наиболее посещаема, представляет собой открытое пространство с раздевалками и необходимым для принятия солнечных ванн оборудованием. Рядом с ней располагают зону для активного отдыха. Она представляет собой полосу шириной от 15 до 40 м параллельно берегу, на которой размещаются площадки и участки для игры в волейбол, бадминтон, теннис и т.д.

 

Рис. 6. Профиль склонов искусственных водоёмов.

1 – водная поверхность, 2 – поверхность пляжной зоны

 

Эта зона по сравнению с предыдущей имеет меньшую плотность заполнения. И, наконец, наименее загруженная зона спокойного отдыха и прогулок, размещенными дорожками, площадками, беседками, навесами и т.д. Участки для организации пляжа должны находиться в пределах удобной транспортной доступности, в местах, исключающих возможное загрязнение воды, ниже по течению водозабора, обеспечивающего поселок питьевой водой. Скорость течения реки не должна превышать 1 м/с. Размеры пляжей, размещаемых на городской территории следует принимать из расчета 5 м² на 1 посетителя и 5-6 м² водной поверхности. Минимальную протяженность береговой полосы пляжа на 1 посетителя следует принимать, м, не менее: озерных – 0,25. Дно должно быть по возможности песчаным и пологим с уклоном не более 0,03. При более пологом дне (0,015) ширина водной полосы, предназначенной для купания, будет около 200 м. Место для купания необходимо выбирать там, где глубина водоема не превышает 2 м, причем наиболее оптимальным является участок, где водная акватория имеет 2 зоны: с глубиной до 1,2 м для не умеющих плавать и с глубиной до 2 м – для умеющих. Пляж песчаный. Выбираемая для организации пляжа территория должна иметь ровную поверхность с небольшим (0,01—0,03) уклоном к воде. Для предотвращения размыва пляжа необходимо создавать специальную пригрузку.

Крупность используемого для пригрузки материала (гравий или галька) должна изменяться по мере уменьшения глубины и увеличения пологости подводной части пляжа. В зависимости от посещаемости пляжа его оборудуют навесами, гардеробами, кабинами дляпереодевания, медпунктами и спасательными станциями, учреждениями питания и проката инвентаря, душевыми. Они оборудуются теневыми зонтами и навесами, а также площадками для игр и отдыха. Благоустроенные пляжи должны иметь туалеты и места для сбора мусора (рис. 7, табл. 3).

 

Рис. 7. Схема пляжной зоны проектируемого участка

 

 

Таблица 3. Предварительные экономические показатели от посещения пляжа за период с 15 мая по 25 сентября

 

№ пп	Наименование показателей	Значение показателей, руб.
1	Затраты на приобретение и монтаж малых форм архитектуры	792900
2	Затраты на расходные материалы	2100988,01
3 3	Затраты на устройство фонтана	6575,87
4	Затраты на устройство волейбольной площадки	4428,7
5	Затраты на устройство парковых дорожек	31063,65
6	Затраты на устройство автостоянки	10578,93
Итого:		2946535,16
7	Прибыль от посещения пляжа	2460000
8	Прибыль от платной автостоянки	2361600
9	Валовая прибыль	4821600
10	Чистая прибыль	1875064,8
Срок окупаемости хозяйства, год		1,6

Код для цитирования: Скопировать