Прогнозирование объемов и сроков выполнения инженерно-технических мероприятий по консервации радиоактивно загрязненных участков леса при аварии на АЭС

Анализ радиационной обстановки при аварии на ЧАЭС пока­зал, что на участках леса, оказавшихся на пути движения радиоак­тивного облака, уровни радиоактивного загрязнения в 1, 5-2 раза больше, чем на открытой местности, и изменяются от 50 мР/ч до 1600 мР/ч. Основной причиной этого является задерживающая спо­собность листьев и особенно хвои, имеющих большую поверхность соприкосновения с радиоактивным облаком.

Воздействие радиоактивных частиц стронция - 90 и цезия -157 на листья и хвою деревьев вызывает отмирание хвои и листьев, а кро­ны деревьев становятся источниками вторичного загрязнения при сильном ветре или возникновении загораний.

Известны следующие основные способы консервации радиоак­тивно загрязненных участков леса:

1. Гидронамыв грунта с " засыпкой" спиленного леса.

2. Сжигание в специальных печах древесины с тонкой очисткой дымового аэрозоля.

3. Искусственное (быстрое) гниение древесины.

4. Засыпка спиленных (поваленных) стволов и веток сухим грунтом.

Исследования и опыт консервации " рыжего леса" в зоне аварии на ЧАЭС показал, что наиболее рациональным является засыпка спиленных деревьев, веток и подстилки сухим грунтом. При этом выполнялись следующие группы мероприятий или виды работ:

1. Радиационная разведка и первичная подсыпка сухого и чистого песка между деревьями слоем 0, 3-0, 5 м с целью снижения уровня радиоактивного фона в 5-7 раз и обеспечения безопасности работы людей.

2. Спиливание (валка) деревьев, очистка сучьев и уплотнение за­вала гусеницами ИМР и бульдозера.

3. Засыпка уплотненного " завала" слоем фунта толщиной 0, 5-0, 7 м.

4. Подсыпка на поверхности образовавшейся насыпи раститель­ного грунта, посев травы или посадка кустарников.

После выполнения этих мероприятий уровень загрязнения на поверхности образовавшейся насыпи снижается более чем в 100 раз (1 метр грунта — 7 слоев половинного ослабления, а 2⁷=128 раз).

Перед началом работ по консервации радиоактивно загрязнен­ных участков леса производится обволование их насыпью высотой 1 -1, 5 м с целью предотвращения смыва радиоактивных частиц с дож­девыми и талыми водами. Насыпь возводится путем срезания грун­та со стороны дорог, свободных участков и перемещения его в сторо­ну леса. Для этого используются БАТ-М или ИМР с защищенными кабинами (К ₃=80-100). Производительность БАТ и ИМР при обва­ловании участков лесного массива составляет 100 - 120 м³/ч.

Кроме того, участок леса разделяется противопожарными полоса­ми шириной 3 - 5 м, очищенными от лесной подстилки и кустарника до минерализованного грунта. Постоянно проводится радиационная разведка (не менее 2 раз в сутки). Расстояние между противопожар­ными полосами принимается равным 50-100 м. Расчистка полос про­изводится с использованием ИМР и БАТ-М, с защищенными каби­нами с К ₃=80-100. Производительность ИМР и БАТ-М при расчистке противопожарных полос составляет от 200 до 400 м/ч.

Площадь леса, подлежащего консервации, разделяется на ра­бочие участки размером по ширине 20 м и глубиной 50 м, площа­дью 1000 м². На каждом таком участке расчищаются 2-3 времен­ных проезда для прохода самосвалов с грунтом между крупными деревьями. Эти подготовительные работы выполняются ИМР и бульдозерами.

Первичная подсыпка чистого грунта производится самосвала­ми, а разравнивание грунта между деревьями — бульдозером с за­щищенной кабиной, имеющей степень ослабления излучений не менее чем в 8 - 10 раз. Объем первичной подсыпки грунта (V _гp.п) на каждом рабочем участке (1000 м²) при толщине подсыпки 0, 3 - 0, 4 м составит 300- 400 м³.

Количество самосвалов (N _c), необходимых для выполнения пер­вичной подсыпки грунта на рабочем участке, может быть опреде­лено по формуле:

, маш.-ч,

(3.8)

где V _гp.п - объем первичной засыпки на рабочем участке, м³;

Е _с - емкость перевозимого грунта в самосвале, м³ (от 2 до 3 м³);

n _р - число рейсов автосамосвала в час. При дальности возки 5-7 км и погрузкой одним экскаватором n _р может приниматься 2-4 рейса в час;

К _и - коэффициент использования рабочего времени автомобиля, К _и=0, 5.

Разравнивание отсыпанного самосвалами грунта между деревь­ями производится бульдозером ДЗ-27. Производительность буль­дозера изменяется от 40 до 60 км/ч.

Задача 1. Определить необходимое количество самосвалов (N_c) с емкостью кузова 2-4 м³ (Е=3 м³) и числе рейсов в час n_р=3, К_и=0, 5 для первичной засыпки рабочего участка. V_гp.п=300-400 м. Время непрерывной работы в смену 4 часа.

Решение.

По формуле 3.8:

при V _{rp п}=300 м N c=300/(3 • 3 • 0, 5)≈ 67 машиночасов,

при V _гp.п =400 м³ N c=400/(3 • 3 • 0, 5) ≈ 88 машиночасов.

При времени непрерывной работы личного состава на РЗМ рав­ной 4 часа для выполнения работ по первичной подсыпке грунта на участке 1000 м² потребуется не менее 17-22 автосамосвалов.

Таблица 3.1