Проектируемый полигон сброса сточных вод в административном отношении

Часть 1. Общая  часть

1. Природные условия района

1. Общие сведения о районе работ

Проектируемый полигон сброса сточных вод в административном отношении находится в Волжском и Кинельском районах Самарской области и расположен в 33 км к юго-востоку от г. Самара. Обзорная схема расположения полигона сброса сточных вод приведена на рисунке 1.

Рельеф этой территории определяется приуроченностью ее к террасированному склону долины р. Самары с абсолютными  отметками от 95 до 140 м. Рельеф местности  представляет собой полого-волнистую равнину, являющуюся водоразделом между реками Самара и Чапаевка.

Гидрографическая сеть района принадлежит  к бассейну реки Самара в нижнем течении.

Район по преимуществу сельскохозяйственный, с широко развитым зерновым хозяйством и подчиненным значением животноводства. Наряду с этим имеется и высокоразвитая нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая промышленность, сосредоточенная в городах Чапаевск, Новокуйбышевск, пос. Безенчук и Сниссках. Ближайшими населенными пунктами являются села Просвет, Пахарь, Домашкины Вершины, Домашка, Парфеновка, Нижненикольское, Спиридоновка. Населенные пункты связаны между собой асфальтированными дорогами.

Северная часть территории пересекается с запада на восток железной дорогой  Москва - Самара. От станции Звезда этой дороги отходит одноколейная ветка до г. Пугачева (Саратовская область).

Основное население - русские. За ними по численности следуют украинцы и татары.

Населенные пункты расположены  сравнительно равномерно на площади. Исключение составляют крупные населенные поселки и города, сосредоточенные вдоль линии железной дороги: Безенчук, Чапаевск, Новокуйбышевск и Самара.

М 1:200000

Рисунок 1. Обзорная схема

2. Климатическая характеристика района

Описываемый район находится в зоне континентального климата.

По строительной климатологии Самарской  области ТСН 23-346-2003, участок по климатическому районированию относится к  III району, по влажности ко II (cухой) зоне.

Климатические особенности рассматриваемой  территории формируются под воздействием воздушных масс Азиатского материка, переохлажденного зимой и перегретого летом, а также под смягчающим влиянием западного переноса воздушных масс. Это обстоятельство проявляется в общем удлинении зимы, сокращении переходных сезонов и в возможности глубоких аномалий всех элементов погоды – больших оттепелей зимой, возвратов холодов весной, увеличении морозоопасности в начале и конце лета, засухи, возрастания годовой амплитуды колебания температуры воздуха.

Основные черты климата – холодная зима, жаркое, сухое лето, быстрый переход от зимы к лету и обратно, неустойчивость и недостаточность атмосферных осадков, сухость воздуха, интенсивность испарения и обилие солнечного освещения в течение весеннего сезона.

Основными климатообразующими факторами являются радиационный режим, т.е. приход-расход лучистой энергии на земной поверхности, особенности циркуляции атмосферы, особенности подстилающей поверхности, распределение водных бассейнов, лесов и травянистой растительности.

Климатическая характеристика приводится по данным многолетних наблюдений ближайших метеостанций Аглос и Самара.

1. Радиационный баланс

Прямая солнечная радиация является основным источником тепла на земной поверхности. Приход солнечной радиации определяется прежде всего астрономическими факторами – продолжительностью дня и высотой солнца. Продолжительность дня и высота солнца определяют широтное распределение суточных, месячных и годовых сумм прямой солнечной радиации, а также ее суточный и годовой ход. Облачность нарушает широтную зональность, поскольку она зависит от режима циркуляции атмосферы.

Радиационный баланс при средних  условиях облачности представлен в  таблице 1.

Таблица 1. Радиационный баланс деятельной поверхности,                             МДж/см²

Суммарное значение годового радиационного  баланса составляет 1731 МДж/см2. Период с положительным радиационным балансом составляет семь – восемь месяцев. Переход радиационного баланса от отрицательного к положительному в среднем происходит в конце февраля. Смена знака радиационного баланса осенью отмечается в начале ноября.

Наибольшие суточные значения радиационного баланса отмечаются в мае-июле и составляют 11 – 12 МДж/см2.

В осенне-зимний период, с октября  по февраль, преобладает рассеянная радиация, в это время доля прямой солнечной радиации составляет менее 30 % от суммарной. В летние месяцы, с мая по август, преобладает прямая солнечная радиация, когда ее доля от суммарной составляет 50 - 60 %.

2. Температура воздуха

Данные о характерных температурах воздуха района работ представлены в таблицах 2 - 4.

Таблица 2. Средняя месячная и годовая температура воздуха,            градус Цельсия

Таблица 3. Абсолютный минимум температуры воздуха,                         градус Цельсия

Таблица 4. Абсолютный максимум температуры воздуха,                   градус Цельсия

Самым холодным месяцем года является январь, самым теплым - июль. Отрицательные  среднемесячные температуры отмечены в течение пяти месяцев, а положительные – в течение семи месяцев (таблица 2). Среднегодовая температура воздуха территории составляет 4,5 – 4,6 °С. Абсолютный максимум температуры воздуха в году 39 - 40 °С, абсолютный минимум – минус 43 °С. Средняя месячная максимальная температура воздуха самого жаркого месяца июля равна 20,8 - 20,9 °С. Температура воздуха холодного периода обеспеченностью 0,94 % равна минус 17 - минус 18 °С. Расчетная температура воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 равна минус 32-минус 34 ^оС, с обеспеченностью 0,92 - равна минус 28-минус 29 ^оС. Распределение характерных температур воздуха по месяцам по данным м/с Аглос представлено на рисунке 2.

Переход средней суточной температуры  воздуха через 0 °С весной происходит 30 - 31 марта, осенью – 5 ноября.

Как видно из таблиц, положительные  температуры воздуха могут наблюдаться  в зимнее время в виде оттепелей. Первые заморозки могут отмечаться во второй половине сентября, последние  регистрируются в начале июня.

Рисунок 2. Распределение характерных температур  воздуха по месяцам по данным метеостанции Аглос

3. Влажность воздуха

Среднегодовая относительная влажность  воздуха составляет 72 %. В холодный период относительная влажность  наиболее высока и достигает 83 - 86 %, наименьшие величины наблюдаются в мае месяце и колеблются в пределах 48 - 55 %. Суточные колебания относительной влажности воздуха зимой незначительные и составляют 3 - 4 %, а летом достигают 20 - 30 %. Данные о средней месячной и годовой относительной влажности воздуха по данным м/с Самара приведены в таблице 5.

Таблица 5. Средняя месячная и годовая относительная влажность воздуха,     проценты

4. Осадки

Среднегодовая сумма всех атмосферных  осадков составляет 480 - 567 мм. Выпадение осадков в течение года неравномерное. В теплое время года (с апреля по октябрь) выпадает 318 - 344 мм осадков (65 % от общегодовой суммы), в виде дождей или смешанного вида. Наибольшее количество осадков выпадает в июне-июле (в среднем 60 - 65 мм), наименьшее – в марте (в среднем 23-31 мм). Суточный максимум осадков в теплый период года может составить 60 - 72 мм.

Данные о среднемесячных и годовых количествах осадков, их распределении по месяцам представлены в таблице 6 и на рисунке 3.

Таблица 6. Среднемесячное и годовое количество осадков,                                        мм

Рисунок 3. Распределение осадков по месяцам по данным метеостанций Самара и Аглос

Снежный покров появляется в среднем 27 - 31 октября. Образование устойчивого снежного покрова приходится в среднем на 16 - 20 ноября. Процесс полного разрушения и схода снежного покрова по многолетним данным в среднем происходит 8 - 11 апреля. Наибольший снеговой покров наблюдается в феврале-марте, а наименьший – в декабре и апреле. Данные о среднемноголетней высоте снежного покрова по снегосъемкам на последний день декады приведены в таблице 7. Число дней в году со снежным покровом 141 - 149. Зимой часто бывают оттепели.

Таблица 7. Высота снежного покрова по снегосъемкам на последний день декады,   см

Примечание. * - Снежный покров наблюдался менее чем в 50 % зим.

5. Ветер

В описываемом регионе существенное влияние оказывают ветры Сибирского антициклона. Преобладающими ветрами  в течение года являются ветры  северных, юго-западных и южных составляющих, повторяемость которых составляет 57 %.

Данные о повторяемости различных  скоростей ветра приведены в  таблице 8.

Таблица 8. Повторяемость скорости ветра по градациям за год,                         проценты

Наиболее часты ветры скоростью 2 – 3 м/с.

Наибольшие средние скорости ветра наблюдаются в зимний период. Средняя скорость ветра за зимний период составляет 3,4 м/с. Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь составляет 4,7 м/с. Наименьшие скорости ветра наблюдаются в летний период, средняя скорость ветра в июле составляет 2,4 м/с.

Наибольшие средние скорости ветра  в течение года характерны для  юго-западного направления и составляют 3,4 м/с, наименьшие для южного и восточного - 2,4 м/с (таблица 9).

Таблица 9. Средняя скорость ветра (год) по направлениям,                                         м/с

По средним многолетним данным скорость ветра, повторяемость превышения которой составляет 5 %, равна 7 м/с.

По признакам повторяемости  зимой преобладают ветры южных  направлений, летом преобладают  атлантические ветры северного  и западного направлений. Весной наблюдается перераспределение  воздушных масс, направление ветров в этот период неустойчивое.

Данные о повторяемости направлений  ветра за холодный и теплый периоды  приведены в таблице 10.

Таблица 10. Повторяемость направлений ветра,                                                      проценты

На рисунках 4 и 5 показаны розы ветров по данным метеостанции Аглос за теплый и холодный периоды.

   С

   Ю

Масштаб 1 см – 3 % повторяемости

Рисунок 4. Роза ветров за теплый период (VII-VIII) по данным м/с Аглос

             C

Ю

Масштаб 1 см – 3 % повторяемости

Рисунок 5. Роза ветров за холодный период (XII-II) по данным м/с Аглос

6. Неблагоприятные метеорологические явления

Из неблагоприятных метеорологических  явлений на рассматриваемой территории отмечаются туманы, метели, гололедно-изморозиевые отложения, грозы, град.

Среднее число дней с туманами приведено  в таблице 11.

Таблица 11. Среднее число дней с туманами за месяц и год

Общее число дней с туманами 19, наибольшее число дней с туманом в марте, ноябре и декабре (3 дня), наименьшее - в мае-июне (0,2 дня). Среднее число дней с туманами в холодное время года (ноябрь-март) равно 15, в теплое (апрель-октябрь) – 4. Продолжительность туманов изменяется в широком диапазоне от 1 часа до суток, максимальное число случаев приходится на продолжительность от 1 до 7 часов.

Метели возникают обычно при  прохождении фронта и увеличении барических градиентов. Наиболее сильные метели связаны с глубокими циклонами, которые вызывают значительное усиление ветра. Повторяемость метелей существенно зависит от местных условий, особенно от степени защищенности пункта. В защищенных от ветра долинах метели наблюдаются значительно реже, чем на открытых местах и склонах, поэтому даже сравнительно небольшие возвышенности выделяются значительным числом дней с метелями. Среднее число дней с метелями в районе изысканий 15. Наибольшее число метелей наблюдается в январе и феврале. Наиболее часто повторяются метели продолжительностью от 1 до 14 часов.

Среднее число дней с метелью  приведено в таблице 12.

Таблица 12. Среднее число дней с метелью

Толщина стенки гололеда на проводе  диаметром 10 мм, возможная один раз  в пять лет, по данным метеостанции Аглос, равна 7,0 мм.

Среднее число дней в году с гололедом 15, с изморозью – 26. В таблице 13 представлено распределение числа дней с оледенениями по месяцам по данным м/с Аглос.

Таблица 13. Среднее число дней с обледенением

Грозы на рассматриваемой территории наиболее часто отмечаются на холодных фронтах, перемещающихся с западных направлений. В июне и июле грозовыми  могут быть и теплые фронты, перемещающиеся с юга на север. Грозовая деятельность наиболее развита в теплый период года с мая по август. Среднее число дней с грозой в год 24. Наибольшая продолжительность гроз наблюдается в июле. Средняя продолжительность грозы в день составляет 2 часа.

Из опасных явлений погоды на территории отмечаются:

• сильные метели – метели с продолжительностью 12 часов и более при скорости ветра 15 м/с и более, бывают в среднем один раз в год;
• ливни – осадки в количестве 30 мм и более за 1 час и менее, выпадают в среднем один раз в год;
• крупный град – диаметр градин 20 мм и более, выпадает в среднем один раз в год.

7. Промерзание почвы

Величина промерзания почвы  определяется климатическими условиями, факторами подстилающей поверхности, а также составом почв. Устойчивое промерзание почвы начинается в первой декаде ноября. Наибольших значений промерзание почвы достигает в конце марта. В теплые зимы промерзание почвы составляет 15 - 45 см. Максимальная глубина промерзания почвы, отмеченная раз в 10 лет составляет 1,28 м, один раз в 50 лет – 1,89 м. Полное оттаивание почвы происходит в конце апреля - начале мая. Средняя многолетняя продолжительность периода устойчивого промерзания почвы составляет 150-180 дней.

Средняя глубина промерзания почвы по данным м/с Аглос приводится в таблице 14.

Таблица 14. Глубина промерзание почвы, см

Среднемесячная температура грунтов (почв) по данным м/с Аглос и годовой ход температуры почвогрунтов приводятся  на рисунке 6.

Рисунок 6. Годовой ход температура почвогрунтов

Нормативная глубина промерзания  суглинистых грунтов – 170 см, песчаных – 205 см.

3. Гидрологические условия района

1. Гидрологическая характеристика поверхностных вод

Описываемая территория находится  в пределах степной части Сыртового  Заволжья. Исследуемый район работ  приурочен к бассейну реки Самара.

Рельеф местности представляет собой полого-волнистую равнину, являющуюся водоразделом рек Самара и Чапаевка.

Гидрологическая сеть представлена рекой  Самарой с притоками – р. Домашкой и р. Черной Речкой, оврагами Сухая Речка и Липовый, а также многочисленными мелкими оврагами и балками. Густота речной сети 0,22-0,24 км/км². Водотоки сравнительно маловодные. Многие, даже сравнительно крупные (с площадью водосбора более 1000 км²), реки в летнюю межень на отдельных участках пересыхают, вода в межень сохраняется лишь в наиболее глубоких плесах и многочисленных прудах. Отдельные малые водотоки зимой промерзают.

Особенностью строения речной сети является асимметричность водосборов рек. Долины рек достаточно хорошо выраженные, обычно трапецеидальные, с широким, как правило, пойменным дном.

По северо-востоку района протекает  основная водная артерия исследуемой территории - река Самара. Река Самара является левобережным притоком р. Волги, впадает в Саратовское водохранилище у г. Самара. Длина реки 594 км, площадь водосбора 46 500 км², средний уклон 0,5 ⁰/₀₀. Правая часть бассейна – лесостепь, левая – степь. Территория занята пахотными землями и лугами. В бассейне отмечается карст. На поверхности земли много солончаков. Долина реки трапецеидальная, шириной до 10-11 км. Правый склон высотой 60-80 м, крутой, левый – низкий, до 40 м, пологий. Оба рассечены балками и оврагами. Грунты преимущественно супесчаные. Пойма наблюдается по обоим берегам, ширина её достигает 3 - 5 км. Поверхность её неровная, пересеченная протоками, староречьями, озерами. Старицы летом обычно сухие, вода остается только в наиболее глубоких понижениях. Грунт поймы супесчаный и суглинистый. Русло извилистое, шириной летом 50-70 м, средней глубиной 1,5-2,0 м, максимальной до 2,5 – 3,5 м. Скорость течения в межень 0,3-0,5 м/с. Дно ровное, песчаное, водная растительность почти отсутствует. Берега песчаные, покрыты лиственным лесом и кустарником. Правый берег крутой, обрывистый, подвержен размывам, высотой 7 - 8 м, левый более пологий.

Вода в р. Самара гидрокарбонатная кальциевая по химическому составу с минерализацией 640 - 670 мг/л (ПДК=1000 мг/л). Величина общей жесткости равняется 6,2-6,7 мг-экв/л (ПДК = 7 мг-экв/л), вода в реке жесткая. Среди анионов преобладают гидрокарбонат-ионы, их концентрация составляет 300 - 350 мг/л. Среди катионов преобладают ионы кальция, они составляют 72 - 84 мг/л. Нефтепродуктов в воде р. Самары содержится 0,19 - 0,22 мг/л (ПДК=0,05 мг/л).

В районе работ находятся истоки рек Черная Речка и Домашка.

Река Черная Речка является левобережным притоком реки Самара, впадает в неё в районе п. Черноречье. Черная Речка берет свое начало восточнее п. Дубовый Умет. Длина реки 29,8 км, площадь водосбора 244 км². Относится к временным водотокам. Русло реки в межень представляет собой чередование пересыхающих участков и небольших по площади прудов. В нижнем течении режим реки нарушен подпором от Саратовского водохранилища.

Река Домашка – левобережный приток р. Самары. Река Домашка берет свое начало юго-западнее п. Домашкины Вершины, впадает в р. Самара в районе с. Домашка. Длина реки 29,4 км, площадь водосбора 328 км². Имеет постоянный сток только в нижнем течении, в верховье имеет сток только в период половодья. Естественный режим реки нарушен рядом земляных плотин, образующих цепочку небольших прудов. Русло реки извилистое, берега обрывистые, высотой до 8-15 м. Склоны долины р. Домашка имеют асимметричное строение. Левый склон сравнительно узкий и высокий, изрезан целым рядом глубоких, коротких оврагов. Правый склон довольно широкий и пологий.

Вода в малых реках по химическому  составу преимущественно хлоридная  натриевая, с повышенной минерализацией. Минерализация в прудах составляет от 1200 до 3000 мг/л, повсеместно превышая допустимые значения (ПДК= 1000 мг/л). В период половодья за счет поступления в русла талых вод минерализация воды уменьшается до 500 – 700 мг/л. Вода в межень очень жесткая, величина общей жесткости составляет 10,2 – 37,5 мг-экв/л, превышая допустимые нормы в 1,5 – 5,0 раз (ПДК = 7 мг-экв/л). В анионном составе малых рек повсеместно преобладают ионы хлора. Нефтепродуктов в малых реках содержится 0,0057-0,11 мг/л, лишь в единичных пробах отмечается превышение нормативных допустимых значений.

Эрозионная сеть района представлена оврагами, балками, промоинами, прорезающими склоны долин рек. Большая часть  оврагов имеет трапецеидальную  форму, склоны различной крутизны, задернованные. В отдельных оврагах по дну протекает ручей.

Пологое левобережье р. Самары прорезают  длинные, сильно выположенные овраги. Отличительной их особенностью является большая протяженность, медленное  падение русла и пологие склоны, постепенно понижающиеся при приближении к пойме р. Самары. Наиболее крупными являются овраги Липовый и Сухая Речка.