Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Географическая экология

Диссертационная работа:

Олисаева, Людмила Георгиевна. Оценка воздействия эксплуатации автомобильных дорог на состояние окружающей среды территории Горной Осетии : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.36. - Владикавказ, 2006. - 179 с.

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

1. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ПАРКА

МАШИН И ДОРОЖНОЙ СЕТИ 15

  1. Влияние транспортных потоков на уровень загрязнения окружающей природной среды 15

  2. Влияние дорожной сети на окружающую среду 23

  3. Механизм трансформации загрязнений окружающей среды автотранспортом 30

  4. Реакция экосистем на транспортные загрязнения 37

  5. Реакция человеческого организма на транспортные загрязнения 41

  6. Нормирование экологических параметров транспортных средств 49

  7. Мероприятия по снижению воздействия на окружающую среду совокупности машин и дорожной сети 52

  8. Выводы 54

2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ
ТРАНСПОРТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
56

  1. Термодинамические основания взаимодействия двигателя внутреннего сгорания с окружающей средой 56

  2. Реакции горения углеводородных топлив в двигателе внутреннего сгорания 59

  3. Образование токсичных веществ при горении углеводородного топлива 63

  4. Мероприятия по нейтрализации и электрохимической очистке углеводородного топлива 67

  5. Воздействие транспортного шума, вибрации и электромагнитного излучения на окружающую среду в зоне влияния автодорог 69

  6. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды 80

  7. Методы оценки экологического состояния придорожных территорий 82

2.8. Выводы 101

3. КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
103

3.1. Эколого-экономическая оценка безопасности эксплуатации

горных дорог 103

  1. Оценка ущерба от израсходованного топлива в течение одного года эксплуатации горной автомобильной дороги Владикавказ-Ларе км 19 - км 24 107

  2. Минимизация энергетических затрат и совокупного экологического ущерба транспортного потока заданной интенсивности 111

  1. Отрицательные последствия автомобилизации горных территорий.... 114

  2. Мероприятия по повышению экологической безопасности эксплуатации горных дорог с помощью строительства экологических площадок на автомобильных дорогах РСО-А 117

  3. Принципы проектирования и строительства экологических площадок 119

  4. Классификация экологических площадок 123

  5. Отечественные нормы проектирования площадок отдыха 129

  6. Зарубежный опыт строительства площадок отдыха 131

  7. Выводы 133

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИ
БЕЗОПАСНОГО СОСТОЯНИЯ СЕТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГ РЕСПУБЛИКИ СЕВЕРНАЯ ОСЕТИЯ-АЛАНИЯ
135

  1. Состояние и развитие сети автомобильных дорог 135

  2. Классификация автомобильных дорог 137

  3. Транспортно-эксплуатационные показатели дорог 138

  4. Воздействие колес автомобилей на дорожную одежду 139

  5. Причины разрушения, работоспособность и условия долговечности дорожной одежды 143

  6. Рекомендуемые защитные сооружения 147

  7. Рекомендации по обустройству, содержанию, информационному обеспечению горных автодорог 152

  8. Оценка социально-экономической эффективности учета экологических факторов при строительстве горных автодорог 156

Общие выводы по диссертации 161

Список литературы 163

Приложения 176

Введение к работе:

Расширение хозяйственной деятельности человека неизбежно связано с освоением горных и предгорных территорий. Эффективность этого освоения в значительной мере определяется рациональностью мероприятий по обеспечению экологической безопасности.

Республика Северная Осетия-Алания занимает площадь в 7987 км2,
свыше 50 % территории занято горными массивами. Несмотря на это,
республика экономически развитая, основные отрасли народного хозяйства -
сельское хозяйство, перерабатывающая промышленность, цветная

металлургия, промышленное и гражданское строительство, машиностроение и металлообработка, лесная и деревообрабатывающая промышленность, химическая и нефтехимическая промышленность.

Ни одна отрасль народного хозяйства не может нормально функционировать без транспортной системы автомобильных дорог и автомобильного транспорта.

Анализируя данные исследований, определено, что основная масса грузоперевозок осуществляется очень тяжелым автотранспортом (грузоподъемностью свыше 8 т). Следовательно, грузовой транспорт вносит основной вклад в разрушение окружающей среды горных территорий.

Среди антропогенных источников загрязнения на урбанизированных
территориях транспорт занимает в РСО-А второе место после

промышленности поставляя в природную среду огромные массы пыли, сажи, отработавших газов, масел, тяжелых металлов и сотен других веществ, значительная часть которых относится к токсикантам.

Итак, источником воздействия на окружающую природную среду является тандем: автомобильный транспорт — автомобильная дорога, а также технологические процессы содержания и ремонта автомобильной дороги Схема этого воздействия на ОПС показана на рис. 1.

Рис. 1. Основные направления и формы воздействия автомобильной дороги на окружающую природную среду

7
Обеспечивая работоспособность всех звеньев экономики,
автомобильные дороги в процессе эксплуатации оказывают

разрушительное воздействие на окружающую среду. Особенно актуальна рассматриваемая тема в горных районах республики, где дороги проложены в узкой теснине горных массивов и отрицательные факторы сконцентрированы на сравнительно малых площадях и объемах.

На территории РСО-Алания атмосферный воздух загрязняется выбросами токсичных веществ, содержащихся в отработавших газах автомобилей и пылью, являющейся продуктом износа дорожных покрытий и автомобильных шин. На горных а/дорогах эти выбросы увеличиваются в связи с неполным сгоранием топлива в камере сгорания и за счет продольных уклонов дороги. Уровень транспортного шума на автодорогах значительно превышает предельно допустимый. В результате движения по автомобильным дорогам тяжелых автомобилей с большими скоростями в зоне контакта колеса и дорожного покрытия возникают колебания, которые, распространяясь на прилегающую территорию, оказывают вибрационное (разрушающее) воздействие. Шум становится одной из причин разрушения горного рельефа, наступающего в результате образования микротрещин, через которые проникают атмосферные осадки, унося с собой осевшие твердые частицы пыли, что вызывает различные химические реакции. Корневая система растительности, укрепляющая поверхность рельефа, а также горные породы постепенно разрушаются, ускоряя тем самым химическую и механическую эрозию. Обострились и проблемы грязеводного разбрызгивания и воздушных возмущений, связанных с обтеканием воздушного потока кузовов автомобилей.

На равнинной территории процесс автомобилизации сопровождается ростом количества загрязняющих веществ, а также ростом дорожно-транспортных происшествий: чем выше интенсивность и скорость движения, тем их количество больше, а в горных районах наибольшие

8 концентрации наблюдаются с ростом высоты над уровнем моря, т.е. на перевальных дорогах, где мощность двигателя снижается в связи с уменьшением кислорода.

Актуальность темы. В настоящее время необходимо совершенствование сети дорог в горных районах с учетом влияния их транспортно-эксплуатационных характеристик на окружающую среду.

Исследованиями негативного воздействия автомобильных дорог на
окружающую среду занимаются относительно недавно и на сегодняшний
: *. день еще очень мало как расчетных, так и фактических данных об

экологическом состоянии территорий вдоль автодорог. Кроме того, не разработаны экологические требования к состоянию природной среды в зоне влияния автомобильных дорог. Не рассматривались эти вопросы и применительно к горным дорогам.

Мало что делается для прогноза вредного воздействия транспортных сооружений на ОПС и проектирования мероприятий, компенсирующих или предотвращающих это воздействие. Недостаточность методов и средств решения этих задач приводит к трудностям в управлении транспортным освоением горных территории, что снижает их эффективность.

Большинство горных районов переживает сегодня экологическую деградацию. Не исключение и РСО-Алания, где горы составляют свыше 50 % территории республики.

Отсутствие должной научной проработанности приводит к
? ч, нежелательным последствиям, проявляющимся в нарушении рельефа. К

примеру, строительство Транскавказской автомагистрали привело к развитию
оползневых и эрозионных явлений, а эксплуатация дороги с ее техническими
параметрами создает дополнительную нагрузку на ОПС, что приведёт со
временем к изменению природных климатических условий. Все это ставит
задачу разработки научно обоснованных экологически безопасных

9 методов управления состоянием современных автодорог в горных районах РСО-А.

Особенность разработки экологической концепции управления состоянием автомобильных дорог в горных регионах (по сравнению с равнинными) заключается в том, что эксплуатация горных автомобильных дорог ведет к нарушению механической устойчивости склонов, разрушению горного рельефа, перемещению грунтовых масс в гравитационном поле, а также к изменению природно-климатических условий. Все это позволяет считать, что рациональная эксплуатация автомобильных дорог в горных регионах является самостоятельной важной народно-хозяйственной проблемой. С каждым годом усиливается внимание к этой жизненно важной проблеме и в Республике Северная Осетия-Алания, особенно вопросу сохранения природы горной, наиболее легко ранимой ее части. Однако, это делается без глубокого изучения экологических последствий, которые могут произойти в окружающей среде в результате эксплуатации горных автомобильных дорог. :-~

Оценку экологических последствий воздействия горных дорог на
окружающую природную среду можно рассматривать в качестве
эффективного инструмента планирования, заключающегося в том, чтобы
до начала осуществления предполагаемого вида производственной

деятельности провести всесторонний анализ ее экономических последствий, в котором главное значение придавалось бы безопасности окружающей среды, степени допустимого вмешательства в нее человека.

Целью работы является обеспечение максимально экологически
безопасных условий эксплуатации горных автомобильных дорог,

противостоять воздействию на ОПС факторов, способствующих нарушению его равновесного состояния, а так же безопасности движения при эксплуатации дорог.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка комплексной системы учета состояния природной среды, а также методов оперативного контроля качества функционирования отдельных составляющих горных дорог и анализа их состояния с целью обеспечения устойчивого равновесия в природе. Установление механизма исследования процессов разрушения внутрисистемных связей горного рельефа под воздействием рождаемых автотранспортом антропогенных сил.

2. Разработка экономико-математической модели экологически обоснованного использования горных автомобильных дорог, выражающуюся в достижении материально и технически посильных, эффективных производственных результатов без нанесения сверхнормативного ущерба окружающей среде.

3. Разработка методических подходов к обоснованию региональной стратегии охраны окружающей природной среды и рационального использования горных автомобильных дорог.

Идея работы заключается в сохранении природного равновесия в результате эксплуатации горных автомобильных дорог, при котором главное значение придавалось бы безопасности окружающей среды, степени допустимого вмешательства в нее человека.

В работе учитываются следующие основные факторы воздействия автотранспортного комплекса на ОПС

- геологический - локальные изменения в рельефе, нарушения местности;

геохимический - изменения условий протекания природных химических процессов.

биологический - нарушения сложившихся взаимоотношений в природе -уничтожение отдельных видов растений и животных, нарушение среды обитания человека и животных.

-экологический — отражающийся на общей экологии в связи с затратами при эксплуатации автодорог.

Такой многофакторный подход к оценке воздействия на ОПС позволяет полностью обеспечить учет всех последствий, связанных с эксплуатацией горных автомобильных дорог.

Особо подчеркивается геологическая сторона исследования, что связано с множеством форм воздействия на геологическую среду при эксплуатации автомобильных дорог и отсутствием в должной мере разработок, касающихся сочетания параметров дороги с природной средой в условиях сложного горного ландшафта.

Данная работа выполнена на основе собранного автором фактического материала, опыта проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог в РСО-Алания, а также комплекса теоретических и экспериментальных исследований.

Объектом исследований является придорожная зона горных автодорог на территории РСО-Алания.

Методика исследований заключается в исследовании многолетних статистических материалов специально уполномоченных государственных органов управления по контролю за охраной и воспроизводством природных ресурсов в применении комплексного многофакторного анализа, проведении теоретических экспериментальных и производственных исследований.

Применены результаты исследований в области геологии, эксплуатации дорог, экологии.

Системизация и обобщение большого фактического материала в этой области дали возможность решить ряд задач, имеющих как научное, так и практическое значение для правильного определения характера взаимодействия автомобильной дороги с ОПС и предотвращения развития опасных природных и природно-техногенных процессов.

Научная новизна работы.

1. Разработана процедура оценки полезности и альтернативных

вариантов подбора технических параметров дороги, что позволяет более эффективно проводить сравнительный анализ показателей функционирования автомобильных дорог.

  1. Разработаны экологически безопасные методы эксплуатации горных автодорог в РСО-А;

  2. Проведена оценка комплекса физических и химических факторов негативного влияния на окружающую среду автотранспорта и дорожной сети;

4. Предложены и обоснованы мероприятия по повышению
экологической безопасности эксплуатации горных автодорог РСО-А путем
строительства на них экологических площадок и полос движения.
Практическая значимость

Результаты исследований являются значительным вкладом в теорию оптимизации проектных решений по управлению состоянием автомобильных дорог в горной местности.

Впервые предложена оптимизационная модель минимизации экологической нагрузки, оценки и выбора технических эксплуатационных характеристик дороги.

Усовершенствована методика, ориентированная на повышение надежности проектных решений, на снижение расходов и отходов в функционировании и поддержании в эксплуатационном состоянии горных автомобильных дорог.

Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждена аналитическими выкладками, а также результатами практического исследования предложенных в диссертации методик.

13 Основные научные положения, выносимые на защиту, сводятся к следующему:

1. Определение допустимых мер снижения техногенной нагрузки на природную среду в горных условиях предполагает установление зависимости между устойчивым состоянием физико-механических свойств горных пород и экономическими показателями эксплуатации горных автомобильных дорог на основе использования разработанных для этого приемов и методов.

2. Функциональные взаимосвязи между экологическим состоянием окружающей среды и экономическими последствиями взаимодействия на нее человека предусматривают раскрытие природы неполного сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания; увеличения количества потребления атмосферного кислорода транспортными средствами с увеличением высоты горных дорог над уровнем моря, что способствуют ухудшению климатических условий горных регионов.

  1. Отсутствие режима эксплуатации горных автомобильных дорог ведет к нарушению механической устойчивости склонов, разрушению горного рельефа, перемещению грунтовых масс в гравитационном поле, изменению природно-климатических условий, что требует нормирования не только технических характеристик автотранспорта и параметров автомобильной дороги, но и интенсивности транспортного потока.

  2. С целью снижения негативного воздействия на окружающую среду и исключения риска возникновения аварийных ситуаций разработана схема расположения вдоль горных дорог экологических площадок. Реализация результатов работы

Результаты работы применяют в учебном процессе кафедры автомобильных дорог и аэродромов СКГМИ (ГТУ), рекомендованы в проектировании инженерных проектов в проектной конторе Министерства

14 транспорта и дорожного хозяйства РСО-А, а также в ЗАО «ВладКавГИПРДОРНИИ». Апробация работы

Основные научные положения диссертации и результаты были доложены и получили одобрение на научно-технических конференциях и семинарах кафедры экологии Северо-Кавказского горно-металлургического института (государственного технологического университета) в 2000-2005 гг., а также одобрены коллегией Министерства автомобильных дорог и транспорта РСО-Алания.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 6 статей. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 175 страницах машинописного текста, с 19 рисунками, 33 таблицами, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных литературных источников из 130 наименований.

Подобные работы
Каверина Наталия Викторовна
Геоэкологическая оценка воздействия железнодорожного транспорта на экосистемы прилегающих территорий
Волковская Светлана Григорьевна
Экологическая оценка воздействия горных предприятий на природную среду Воркутинского района и рациональные способы охраны природных ресурсов
Гулан Елена Анатольевна
Оценка воздействий хвостохранилищ на окружающую среду криолитозоны (На примере Норильского промышленного района)
Зайченко Ольга Владимировна
Разработка методов оценки воздействия лесного пожара на воздушную среду населенных территорий
Макаренкова Ирина Юрьевна
Экологическая оценка воздействия нефтегазодобывающей деятельности на водные объекты Среднего Приобья
Мельников Алексей Владимирович
Комплексная оценка воздействия защитных сооружений от наводнений на состояние окружающей среды Санкт-Петербурга
Петров Денис Сергеевич
Метод количественной биоиндикационной оценки воздействия горно-промышленного предприятия на речную экосистему
Михайлова Надежда Викторовна
Обоснование методики оценки воздействия эколого-технической среды на работников горнодобывающих предприятий Севера
Корчагина Татьяна Викторовна
Совершенствование методики оценки воздействия подземной добычи коксующихся углей на окружающую среду
Перхуткин Владимир Павлович
Совершенствование нормативно-методической базы государственного нормирования в оценке воздействия промышленных узлов на качество атмосферного воздуха : на примере промышленного узла г. Ухты Республики Коми

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net