Геологическая энциклопедия - гидроотвал

(a. hydraulic waste disposal; н. Hydrokippe; ф. epandage; и. relleno hidraulico) гидротехн. сооружение, предназначенное для размещения грунтов и разл. материалов, поступающих в виде пульпы (гидросмеси).

В зависимости от рельефа основания различают Г.: овражные и балочные, создаваемые путём возведения насыпной или намывной дамбы (плотины), перегораживающей овраг или балку; равнинные, расположенные на ровной местности или с небольшим уклоном, в пойме реки, обвалование к-рых производится с четырёх или трёх сторон; косогорные; котлованные и котловинные, расположенные соответственно в выработанных пространствах карьеров и в естеств. понижениях.

В зависимости от состава складируемой породы и способов обвалования Г. подразделяют на три типа. В Г. первого типа подаются пылевато-глинистые породы, а дамба обвалования возводится из привозного грунта на всю высоту. В Г. второго типа намывают песчаные или песчано-глинистые породы, при этом дамбы обвалования сооружают из намытого грунта. Г. третьего типа отличает складирование пород, содержащих песчаные и б.ч. пылевато-глинистые частицы; дамбы обвалования поярусно отсыпают из привозного грунта. По приёмной способности в СССР выделяют четыре категории Г.; I св. 5 млн. м³, II от 2 млн. до 5 млн., III от 1 млн. до 2 млн., IV до 1 млн. м³ в год. По высоте различают Г. низкие (до 10 м), средние (10-30 м) и высокие (более 30 м). Г. подразделяют по классам капитальности. При этом учитывают условия их расположения по рельефу местности, характеристику укладываемых пород и пород основания, наличие водохранилища и его вместимость, интенсивность намыва, конечную высоту отвальных уступов, положение Г. относительно жилых, пром. объектов и источников водоснабжения. С учётом этих факторов Г. также различают по классам ответственности.

Схема основных элементов гидроотвала: 1 первичная дамба обвалования (дамба начального обвалования); 2 дамбы последующего обвалования, возводимые поярусно; 3 упорная призма, состоящая из наиболее крупнозернистых фракций намываемого грунта; 4 намывной пульповод на эстакаде; 5 пляж (поверхность между дамбой обвалования и прудком); 6 промежуточная зона; 7 прудок (прудок-отстойник), обеспечивающий водоосветление и водоснабжение; 8 водосбросный (водозаборный) колодец; 9 ядро (центральная зона); 10 водосбросная труба.

Сооружение Г. включает создание дамб начального обвалования (рис.), водозаборных, водосбросных устройств, дренажных сооружений. При небольших расходах поверхностных вод (менее 2 м³/с) пропуск их осуществляется через водосбросные устройства Г. Паводковые и ливневые воды (при больших расходах) или протекающие по терр. Г. небольшие реки отводят с помощью спец. водопропускных сооружений.

Ёмкость Г. (геом. объём Wг, м³) на стадии технико-экономич. обоснования, а также технорабочего проектирования (Г. первого класса) определяется по формуле

Wг = WкKгрKh + Wп+Wд,

где Wк объём грунта, разработанного в карьере, м³; Kгр коэфф. разрыхления-набухания, учитывающий состав карьерного грунта (для лёгких суглинков 1,05, средних 1,1, тяжёлых 1,15); Kh коэфф., учитывающий высоту Г.; Wп объём прудка Г., м³; Wд дополнит. ёмкость для аккумуляции стока водосбора, м³ (определяется проектом). Для Г. второго и третьего классов при техно-рабочем проектировании ёмкость Г. определяется из выражения

Wг = Wк(mпKп+mяKя) + Wп+Wд,

где mп кол-во грунта, уложенного в упорной и промежуточной призмах, в долях единицы; mя кол-во грунта, уложенного в ядре Г. и представленного обычно пылевато-глинистыми фракциями, в долях единицы; Kп коэфф. набухания грунта упорной и промежуточных призм по отношению к карьерному грунту; Kя коэфф. набухания грунта ядра Г. по отношению к карьерному грунту. Осн. характеристики нек-рых Г. карьеров, разрабатывающих разл. м-ния п. и. в СССР, приведены в табл.

Технологию гидроотвалообразования, способы намыва выбирают с учётом характеристики укладываемых грунтов, рельефа основания, класса ответственности Г., объёмов работ и характера дальнейшего использования Г. Намыв Г. производится по схеме "от внешнего откоса к прудку", чтобы обеспечить осаждение наиболее крупных фракций у внеш. откоса. Намыв по схеме "от берега к откосу" может быть применён, когда дамба Г. возведена на полную высоту насыпкой грунта. При сооружении Г. в осн. производят безэстакадный, эстакадный, пионерно-торцевой намывы и их разл. разновидности. Пионерно-торцевой намыв используется для складирования породы в воду, овраги, выемки, а также для создания узкопрофильных сооружений. Пульпа выливается из торца трубопровода, к-рый по мере намыва площадки удлиняется. В зависимости от состава грунта трубопровод располагают на эстакадах или непосредственно на намытом грунте (при подаче песчаного или глинистого грунта в виде кусков и комьев).

Г. располагаются в границах земель, малопригодных для с.-х. целей: на заболоченных участках, в балках, оврагах, выработанных пространствах карьеров. Рекультивация Г. ведётся в осн. в с.-х. и лесохоз. направлениях. На восстанавливаемой терр. для уменьшения усадки в ядре Г., а также предотвращения заболачивания намыв производят послойно слой мелкозернистых пород (глины, суглинки) перекрывают слоем крупнозернистого песчаного грунта. Последующее покрытие поверхности плодородным слоем почвы производится обычным или гидравлич. способом. Особую опасность представляют аварии на Г.: прорыв ограждающих дамб; перелив воды через гребень дамбы прудка-отстойника (в результате закупорки водосбросных трубопроводов). Борьба с авариями: понижение уровня воды в Г. путём ввода в работу резервных водосбросных колодцев и насосных станций; возведение аварийной дамбы ниже прорванной и др. К отвалам, возводимым гидравлич. способом, относят также хвостохранилища (шламохранилища), золотоотвалы и др.

Литература: Нурок G. A., Лутовинов А. Г., Шерстюков А. Д., Гидроотвалы на карьерах, М., 1977.

А. Г. Лутовинов.