Создание разного рода инженерных сооружений, включая технологические массивы (насыпные и намывные) в процессе развития современных мегаполисов приводит к образованию большого количества техноприродных систем, характеризуемых многообразными связями возводимых сооружений с окружающей природной средой и существенными изменениями этой среды.
Всем известны факты, когда в результате хозяйственной деятельности человека подтапливаются, или, наоборот, осушаются значительные территории с загрязнением грунтовых вод, образованием техногенного карста, ухудшением инженерно-геологических свойств грунтов, разрушением строительных конструкций, возникновением болот или пожарищ. В столичном регионе подобные явления должны быть изжиты в первую очередь.
Разнообразие указанных явлений и особенностей их протекания требуют внимательного изучения динамики, химического и бактериологического состава грунтовых вод в районе расположения той или иной техноприродной системы в процессе еѐ строительства и эксплуатации. Некоторые аспекты отрицательного воздействия изменения уровня и химического состава грунтовых вод на старые и новые постройки уже были освещены в журнале «Информационный вестник», 2010 № 1(28) государственного автономного учреждения Московской области «Мособлгосэкспертиза» статьей Балакирева И. А. и Шапошникова Ю. Н. «Современное строительство и современные технологии».
Степень количественного и качественного изменения состояния гидрогеологической обстановки в зоне воздействия техноприродной системы может быть оценена проведением гидрогеологического мониторинга согласно СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства». Прежде всего это информационная система, основой которой является режимная наблюдательная сеть скважин.
Основными задачами гидрогеологического мониторинга являются:
систематическая регистрация и контроль основных показателей состояния подземных вод, к которым следует отнести химический состав, бактериологическое загрязнение, пьезометрические уровни, направление потока воды и еѐ температуру;
разработка рекомендаций по снижению и исключению негативного воздействия техноприродной системы на окружающую среду;
наблюдения за эффективностью принятых инженерных решений.
В настоящей статье излагается опыт создания режимной наблюдательной сети скважин и проведения гидрогеологического мониторинга при реконструкции иловой площадки № 19 Курьяновских очистных сооружений производственного управления «Мосочиствод» МГУП «Мосводоканал» в связи с совершенствованием технологии обработки осадка сточных вод. Этот опыт может быть полезен для других техноприродных систем, включая зоны промышленной и хозяйственной застройки, рекультивации карьеров, а также полигоны для захоронения различного рода отходов.
Прежняя технология обработки осадка, поступающего с Курьяновских очистных сооружений на иловую площадку, заключалась в наливе осадка с влажностью 97 % на каскады иловых карт, его отстаивании, подсушивании до влажности 87 % и отводе иловой воды на очистку в голову Курьяновских очистных сооружений (КОС). Усовершенствованная технология включает в себя обезвоживание поступающего на иловую площадку осадка до влажности 75 % в цехах механического обезвоживания и последующее кондиционирование его за счѐт фильтрационной консолидации под действием собственной массы до влажности 65 % на производственных участках кондиционирования, что позволяет превращать осадок в комплексное органо-минеральное удобрение КУДЕКК (Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.30.001.А.000661.12.07 Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека).
В настоящее время техноприродная система усовершенствованной технологии обработки осадка сточных вод, созданная на реконструируемой части иловой площадки, занимает площадь 100 га и имеет в своѐм составе 2 цеха механического обезвоживания (ЦМОО) с подсобными сооружениями, водоузел, включающий 2 станции водоснабжения, производственные участки кондиционирования обезвоженного осадка, пионерный участок складирования обезвоженного осадка и три канализационных насосных станции, объединѐнных единой системой отвода иловой воды на очистку в голову Курьяновских очистных сооружений через водяную карту.
Учитывая, что инженерно-геологическими изысканиями, произведѐнными перед реконструкцией иловой площадки, был установлен процесс подтопления территории за счѐт связи наливаемого в карты осадка с грунтовыми водами, при ее реконструкции производственные участки кондиционирования обезвоженного осадка вместимостью по 0,4-0,5 млн. м3 выполнены в виде котлованов с пластовым дренажѐм и противофильтрационным экраном из глинистых грунтов полезных выемок. Фильтрат, выделяемый из осадка в процессе фильтрационной консолидации, поступает в пластовый дренаж, расположенный над экраном, и откачивается канализационными насосными станциями в водяную карту.
Территория реконструируемой части иловой площадки покрыта режимной наблюдательной сетью скважин, как показано на рис.1. По границе площадки расположены 23 скважины, внутри площадки – 8 скважин. Бурение скважин выполнено буровыми установками УГБ-1ВС и ПБУ-2 ударно-канатным способом с одновременной обсадкой труб. Глубины скважин обусловлены необходимостью вскрытия водонасыщенных песков и составили от 13,7 до 15,2 м. По результатам бурения составлены колонки скважин, одна из которых в качестве примера приведена на рис 2. Пробуренные скважины оборудованы пьезометрами с рабочей частью длиной 2,0 м и отстойниками по 0, 5 м. Рабочая часть пьезометра представляет собой перфорированную стальную трубу, обмотанную латунной сеткой П-52 галунного плетения. В пределах отстойника установлены центрирующие фонари. Выполнена обсыпка рабочих частей пьезометров и их глухой части до глубины 2,0 м песком крупностью 1,0-2,0 мм с одновременным извлечением обсадных труб. Глухая часть пьезометров с глубины 2,0 м до устьев скважин засыпана выбуренной породой с утрамбовкой. Пьезометры покрашены, пронумерованы и оборудованы крышками с болтовым запором. Для монтажа скважинных датчиков уровня и температуры воды в пьезометрах предусмотрены кронштейны.
