Эколого-экономическая оценка вариантов технических решений при строительстве транспортных тоннелей Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

© М.Ю. Евсеева, 2012

УДК 614.841.345 М.Ю. Евсеева

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

Предложен методический подход по эколого-экономической оценке вариантов технических решений, учитывающий снижение негативного воздействия на окружающую среду, повышение энерго- и ресурсоэффективности на основе подхода «наилучших доступны1х технических методов» в зависимости от влияющих факторов.

Ключевые слова: транспортные тоннели, технические методы строителыства, окружающая среда.

Современные стратегии развития мегаполисов характеризуются высокими показателями интенсивности, ускоренными и масштабными процессами урбанизации. Основными последствиями высокого темпа развития являются: обострение экологической ситуации, усложнение механизмов управления, нарастание городских социальных и экономических проблем, существенная нехватка комфортного жизненного пространства.

Одним из наиболее значимых в современном развитии высокоурбанизированных территорий является транспортный комплекс. Активный прирост числа автомобилей (до 5 % в год) негативно сказывается на состоянии окружающей среды мегаполисов. Решая транспортные и экологические проблемы, тоннели сами могут стать источниками негативного воздействия на окружающую природную и социальную среду, в том числе загрязняя атмосферу тоннеля и у входов-выходов концентрированными выбросами от автотранспортного потока.

Негативное воздействие на окружающую среду остается наиболее острой проблемой, решение которой

имеет приоритетное социальное и экономическое значение.

Ограничение негативного воздействия на окружающую среду и изъятия природных ресурсов достигается с помощью нормативов в области охраны окружающей среды. Нормирование в области охраны окружающей среды является одним из центральных рычагов механизма рационального природопользования.

Сегодня официально признано [1], что система нормирования воздействий на окружающую среду, существующая в России, не отвечает требованиям, предъявляемым к таким системам в странах с высоким уровнем социально-экономического развития, существенно проигрывает им по факторам прозрачности и эффективности и в нынешнем виде не имеет внутренних ресурсов для развития.

Снижение загрязнения окружающей среды выбросами, сбросами и отходами, уменьшение удельной энерго- и ресурсоемкости продукции и услуг признаны основными направлениями деятельности в области охраны окружающей среды. Меры экономического стимулирования должны обеспечить постепенный переход к

Таблица 1

Технические методы строительства тоннелей по процессам (с примерами)

Процессы Прохолка Крепление Гилроизоля-ция Зашитное покрытие Вспомогательные

Технологии Подземная, открытая Тюбинги, «стена в грунте» Гидроизоляционная обделка, инъекциониро-вание Антикоррозионное покрытие, противопожарное по-крыггие Вентиляция, водоотлив, освещение, пыме-подавление

Оборудование Бурильные установки, комбайны, погрузчики, щиты, ТПК, автосамосвалы, вагонетки Крепь, анкера, ТПК Инъекционное оборудование: пакеры и инъек-торы, Шнековые насосы распылители Насосы, лэп, трансформаторы, коллори-феры

Материалы ВВ, топливо, электричество, Металл, бетон Растворы, герметики, текстиль, геомембраны, смеси топливо, электричество

Организация организация основнык и вспомогательны« процессов проходческого цикла

нормированию воздействий на основе использования наилучших существующих (или наилучших доступных) технических методов. Концепция НДТМ в соответствии с принципом комплексного предупреждения и контроля загрязнения учитывает возможные затраты и выгоды, получаемые в результате реализации соответствующих мер, а также направлена на обеспечение комплексной защиты окружающей среды.

Нормирование воздействия на окружающую среду на основе «наилучших доступных технических методов», которые помогут обеспечить снижение негативного воздействия на окружающую среду, а также повышение энерго- и ресурсоэффективности успешно внедряется на протяжении последнего десятилетия за рубежом. При этом отсутствует эколого-эконо-мический механизм оценки эффективности технических решений строительства транспортных тоннелей, учитывающий существующие эколого-экономические проблемы и особен-

ности рассматриваемого пространственного ресурса.

Предполагается рассматривать технологии строительства транспортных тоннелей по процессам, в числе которых проходка, крепление, гидроизоляция, защитное покрытие и вспомогательные.

Для осуществления обоснованного и правильного выбора наиболее эффективных вариантов строительства автотранспортных тоннелей необходим механизм, позволяющий учитывать большое количество факторов, оказывающих влияние на процесс строительства и эксплуатации объекта с учетом современных городских условий.

Анализ особенностей различных технических методов, применяемых при строительстве тоннелей, с точки зрения их влияния на окружающую среду позволил определить основные характеристики, представленные в табл. 2, и разграниченные по группам влияющих факторов, включающим технологические условия создания

Таблица 2

Характеристики вариантов технических методов при строительстве тоннелей (фрагмент)

Группа факторов Факторы Критерии Показатель измерения Шкала измерений

Технологические условия способ сооружения тоннеля способ строительства открытый/ подземный/ в сложных герногеоло-гических условиях открытый/ подземный/ в сложных герногеоло-гических условиях

глубина заложения тоннеля по почве глубина заложения тоннеля по почве м мелкого заложения/ среднего/ глубокого

Соблюдение экологических нормативов соблюдение норм выбросы в водную среду т/год, г/м3 ПДВ/ лимиты/ сверхлимиты

Производст венные результаты объем проходки объем проходки м3 малый/ средний/ большой

протяженность протяженность м менее 500/ 5001000/ более 1000

Потребляемые ресурсы материальные ресурсы капитальные вложения тыс./млн.руб. менее 5 млн. руб/ 5-10 млн. руб./ более 10 млн. руб.

Необходимые условия в подземном пространстве для объекта условия в период строительства/эксплуатации температура °С оптимальная/ допустимая/ сверх нормативная

объекта, производственные результаты, соблюдение экологических нормативов, потребляемые ресурсы, необходимые условия в подземном пространстве.

На основании анализа и формализации причин возникновения эффектов [2, 3, 4, 5, 6] были выделены наиболее значимые показатели, которые необходимо учитывать при эколого-экономической оценке использования городского подземного пространства для строительства тоннелей.

Среди экологических показателей необходимо учитывать: состояние воздушной среды, поверхностных и подземных вод, почв, качественные характеристики недр, энергетическое и вещественное загрязнение.

В группе экономических факторов: доходность и ресурсоемкость объекта строительства, энергоэффективность рассматриваемого ресурса недр.

В социальных факторах: сохранение историко-культурных и исторических ценностей, улучшение условий жизни и деятельности людей, безопасность населения и работников, сохранение санитарно-гигиенических требований.

На основе мнений экспертов, использующих определенные ранее характеристики, получены зависимости экономических, экологических и социальных показателей от степени сложности условий применяемого технического метода, представленные в табл. 3.

Т8£

Граничные условия Необходимые условия в подземном пространстве Потребляемые ресурсы Производственные результаты Соблюдение экологических нормативов Технологические условия Группа факторов

Сложные | Средние | Простые | Высокие | Средние | Низкие | Низкие | Средние | Высокие Не удовл-ет Приемлемо Удов-летв. | Сложные | Средние | Простые Значимость

■<1 К) 00 00 ю ю 00 о Весовой коэффициент (тах=100)

00 о о ■I- сл о о 00 4^ К) К) 00 К) 4^ 00 00 4^ К) 4^ сл ДОХОДНОСТЬ Экономические показатели

К) н^ сл 00 К) 00 4^ сл Ю К) 00 сл 00 К) ресурсоёмкость

н^ ю 00 00 ю н^ 00 К) н^ СЛ ю 00 энергоэффективность

То о о ■I- о о о СЛ 00 ю сл 00 ю ю 00 СЛ 4^ 00 сл 00 4^ Загрязнение атмосферы Воздушная среда | Экологические показатели

сл 00 00 н^ 00 00 сл 4^ 00 К) 4^ 4^ 00 Энергетическое загрязнение

00 о о ■I- сл о о 00 К) н^ ю К) ю К) 00 00 ю н^ ю ю К) Изменение гидрорежи ма Водная среда

ю 00 00 00 00 ю 00 сл сл 00 00 ю 00 Загрязнение поверхностных вол

00 ю К) ю ю 00 ю сл 00 К) 4^ 00 н^ Загрязнение подземных вол

ю о о ■I- о о о ю 00 сл 00 4^ 4^ сл К) ю ю ю 00 4^ Изъятие земель Земельные ресурсы

00 00 ю 00 К) н^ К) ю 00 сл 4^ 00 н^ К) 00 Загрязнение вещества ми

То о о ■I- о о о К) К) 00 сл 4^ 00 4^ 00 сл К) Ю ю 00 00 4^ Нарушение целостности Недра

сл 00 К) 00 н^ 00 00 4^ сл 4^ 00 сл ю ю Загрязнение вещества ми

00 о о ■I- сл о о ю сл 00 00 н^ сл 4^ ю 00 4^ 4^ н^ ю сл Сохранение историко-культурных и исторических ценностей Влияние на население | Социальные показатели

ю ю сл 4^ ю 4^ ю сл ю 00 4^ Улучшение условий жизни и деятельности людей

н^ сл 00 4^ К) сл 4^ 4^ ю 4^ 4^ ю 00 4^ Обеспечение безопасности населения

То о о ■I- о о о 00 сл К) 00 4^ 00 00 00 н^ 00 сл 4^ 00 4^ Сохранение санитарно гигиенических требований Влияние на людей в подземном пространстве

ю 4^ сл 00 00 4^ 4^ 00 4^ сл К) СЛ Обеспечение безопасности работников

На основе экспертной оценки по всей совокупности факторов производится группировка по степени их влияния на показатели и выборка вариантов технических решений, определяемых как НДТМ.

N N

р Р

ь= • , (1)

р=1 г=1 п п где Ь - показатель оценки НЛТМ, баллы; ] - индекс группы показателей; р - индекс вида показателя, ре Р; f -индекс группы влияющих факторов, f е Р; п - количество экспертов, п е N в - оценка степени влияния группы факторов f на показатель р, баллы; у - весовой коэффициент значимости

1. Программа социально-экономического развития Российской Федерации на среднесрочную перспективу (2006 - 2008 годы) (утв. распоряжением Правительства РФ от 19 января 2006 г. № 38-р) // СЗ РФ. 2006. № 5. С. 589.

2. Государственная программа охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов СССР на 1991-1995 годы и на перспективу до 2002 года. Проект - М., 1990.

3. Охрана городской среды при строительстве и эксплуатации подземных сооружений. Обзоры по проблемам

группы факторов f на показатель р, баллы.

Таким образом, обоснована необходимость применения подхода НЛТМ при оценке вариантов технических методов, применяемых при строительстве транспортных тоннелей. В ходе анализа особенностей технических методов выявлены основные эколого-экономические характеристики, получены экспертные зависимости экономических, экологических и социальных показателей от степени сложности условий, сформирован интегральный показатель оценки НЛТМ при строительстве транспортных тоннелей.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

больших городов - М., ГОСИНТИ, №1 1988.

4. Петров И.В., Умнов В.А., Харчен-ко А.В. и др. Экономические аспекты экологии. Учебное пособие. - М.: Изд-во МГГУ, 1997. - 95 с.

5. Умнов В.А., Шелоумов А.А. Анализ факторов возникающих при использовании подземного выработанного пространства. ГИАБ, №1, 1995. - С. 94-97.

6. Шемякин Е. Геомеханические и экологические аспекты освоения подземного пространства/Подземное пространство мира, 1993. - №4. - С. 21. ТШ

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -

Евсеева М.Ю. - аспирант, Московский государственный горный университет, [email protected]

А