Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние исследуемого вопроса
1.1 Обзор литературы
1.1.1. Отечественный и зарубежный опыт прокладки магистральных трубопроводов в аридных условиях . 10 стр.
1.1.2. Теоретические основы формирования экологического строительства. 23 стр,
1.2. Объекты и методика исследования
1.2.1 Методическое обеспечение проведения исследовательских 27 стр.
работ.
1.2.2. Анализ климатических и природных условий. 29 стр.
1.2.3. Постановка цели и задач исследований. 44 стр.
Выводы по 1 главе. 46 стр.
Глава 2. Пофакторный анализ взаимодействия природной среды и магистральных трубопроводов . 47 стр.
2.1. Взаимодействие окружающей среды и магистральных трубопроводов . 48 стр,
2.1.1. Воздействие магистрального трубопровода на окружающую среду. 49 стр.
2.1.2. Воздействие природной среды на магистральный трубопровод. 56 стр.
2.2. Методика картирования территории по интенсивности взаимодействия факторов среды и магистрального трубопровода . 65 стр.
2.2.2. Методология ГИС для строительства магистральных трубопроводов. 69 стр.
2.2.3. Картирование по суммарной величине уровня воздействия всех природных и антропогенных факторов на объекты и трубопровод. 71 стр.
Выводы по 2 главе. 94 стр.
Глава 3. Комплексная оценка экологической ситуации магистральных трубопроводов . 95 стр.
3.1. Системный подход к экологическим проблемам при прокладке магистральных трубопроводов. 95 стр.
3.2. Определение значений уровня по оси продуктопровода и суммарного уровня факторов окружающей среды. ЮОстр
3.3. Основные вопросы мониторинга окружающей среды. 102стр
3.4. Методика картирования и прогноза экологической ситуации на основе данных мониторинга. 106 стр.
3.5. Экологическое сопровождение технологических процессов при строительстве магистральных трубопроводов. 111 стр.
3.5.1. Зоны повышенных рисков на МТ при строительстве. 111 стр.
3.5.2. Воздействие МТ на окружающую среду в процессе строительства. 116 стр.
3.5.3. Технологические мероприятия, способствующие улучшению 121 стр. ОС.
3.5.4. Воздействие МТ на ОС в период эксплуатации. 124 стр.
3.6. Социально-экономическая оценка экологизации строительства магистральных трубопроводов. 129 стр.
Выводы по 3 главе. 134 стр.
Основные выводы и результаты работы. 135 стр.
Приложение №1 Компьютерная программа «ЭКО-МТ» 137стр.
Библиографический список использованных литературных источников
- Отечественный и зарубежный опыт прокладки магистральных трубопроводов в аридных условиях
- Взаимодействие окружающей среды и магистральных трубопроводов
- Методика картирования территории по интенсивности взаимодействия факторов среды и магистрального трубопровода
- Системный подход к экологическим проблемам при прокладке магистральных трубопроводов.
Введение к работе
Актуальность исследования.
Масштабное строительство магистральных трубопроводов для транспортировки нефти, газа и продуктов их переработки началось в России на рубеже пятидесятых и шестидесятых годов XX века. Разведанные колоссальные запасы нефти и газа в районах Западной Сибири и Средней Азии и их отдаленность от потребителей расположенных в Европе, предопределило бурное развитие трубопроводного транспорта.
Особенно стремительно происходило строительство магистральных трубопроводов в семидесятых и начале восьмидесятых годов, когда было построено несколько десятков тысяч километров нефтепроводов и газопроводов диаметром от 800 до 1400 мм., что позволило создать в России самую мощную трубопроводную транспортную систему.
Однако отсутствие необходимого опыта строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов особенно отрицательно сказалось на состоянии окружающей среды территорий, где были построены данные объекты. Необходимость в скорейшем строительстве и вводе в эксплуатацию очередного нефте-газопровода, столь необходимого «народному хозяйству», привело к катастрофическим последствиям для экологии многих регионов. Нефтяные озера и реки, плавающие в болотах Западной Сибири трубопроводы, горящие годами факелы, лежащие по барханам открытыми сотни километров трубопроводов, вот что явилось итогом недостаточного внимания к вопросам взаимодействия окружающей среды и построенных человеком объектов.
Таким образом, актуальность вопросов взаимодействия построенных и эксплуатируемых магистральных трубопроводов, а также строящихся и проектируемых комплексов, с окружающей средой, не вызывает сомнения ни у одного из участников данного процесса.
За многие десятилетия развития трубопроводного строительства, сооружения НГП не сформирована единая концепция комплексного взаимодействия многофакторной системы «Человек - трубопроводный строительный и эксплуатационный комплекс - охрана природы».
Снижение негативного воздействия и влияния магистральных трубопроводов на окружающую среду в процессе их возведения и эксплуатации является одной из приоритетных задач современного строительства. Поэтому разработка методов прогнозирования и технических решений в целях снижения антропогенного воздействия на окружающую среду является актуальной проблемой.
Геоэкологическая безопасность - это составляющая часть экологической безопасности, входящих в широкое поле научных исследований инженерно-технических решений и мероприятий по созданию условий безопасности жизнедеятельности человека.
Действующие нормативные документы не обеспечивают единого комплексного подхода по оценке негативного воздействия магистральных трубопроводов на окружающую среду и окружающей среды на магистральный трубопровод.
Обращает на себя внимание тот факт, что в литературе посвященной проблеме взаимодействия магистрального трубопровода с окружающей средой в процессе строительства и эксплуатации, а также воздействия окружающей среды на магистральный трубопровод отсутствуют данные о комплексном воздействии этих факторов.
С учётом изложенного, актуальность темы определяется: 1. Возрастающими темпами прокладки и необходимостью капремонта магистральных нефтегазопроводов в различных природно-климатических районах, в том числе в зоне степей и полупустынь (Юг Российской Федерации).
Возможностью негативных последствий при строительстве и эксплуатации магистральных трубопроводов на окружающую среду и окружающей среды на трубопровод,
Необходимостью оценки факторов окружающей среды на стадии проектирования, строительства и эксплуатации.
Необходимостью разработки принципиально нового подхода в методике комплексной оценки факторов окружающей среды при прокладке магистральных трубопроводов.
Целью исследования: Обеспечение экологической безопасности процессов строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов. Достижение поставленной цели вызвало необходимость решения следующих задач:
Анализ существующих методов оценки воздействия окружающей среды на МТ.
Разработка методики и проведение исследований пофакторной оценки воздействия МТ (магистрального трубопровода) на окружающую среду на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации.
Разработка методики комплексной оценки воздействия окружающей среды на магистральный трубопровод на основе системного подхода при проектировании, строительстве и эксплуатации.
Разработка методики создания экологического рельефа для проектировки магистральных трубопроводов.
Разработка компьютерной программы комплексной оценки воздействия окружающей среды на магистральный трубопровод.
Разработка принципов и системы экологического мониторинга для эксплуатируемых продуктопроводов.
Оценка эффективности мероприятий по экологической безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации магистральных трубопроводов.
. Объектом исследования является участок магистрального нефтепровода «Тенгиз - Новороссийск» (Каспийского Трубопроводного Консорциума) диаметром 1020 мм. длиною 550 км. проходящего от границы Казахстана по землям Астраханской области, Калмыкии и Ставропольского края, где на сравнительно небольшом по протяженности участке, мы имеем большой спектр природно-климатических условий. Нефтепровод пересекает песчаные и глинисто-солончаковые пустыни, леса и луга Волго-Ахтубинской поймы, пахотные земли и пастбища, балки и водные преграды.
Предметом исследования является взаимодействие магистрального трубопровода с природной и окружающей средой на всех стадиях; проектирования, строительства и эксплуатации.
Методы исследования определены в соответствии с поставленной целью. Решение поставленных задач осуществляется с использованием обобщенного отечественного и зарубежного опыта строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов; теоретических исследований; натурных и экспериментальных трассовых обследований; математического и графоаналитического методов.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций изложенных в диссертационной работе обоснована применением классических положений теоретического анализа, моделированием изучаемых процессов, натурными измерениями и исследованиями, а также результатами исследований других авторов.
Научная новизна исследования. Разработан метод комплексной оценки геоэкологической безопасности при проектировании, прокладке и эксплуатации трубопровода. Разработаны система экологического сопровождения технологических процессов при строительстве, система экологического мониторинга эксплуатируемого трубопровода. Предложен метод прикладного системного анализа эколого-строительных структур при прокладке магистральных трубопроводов на базе имитационного компьютерного моделирования. Разработана компьютерная программа с использованием ГИС тех-
нологий, позволяющая оперативно оценивать экологическую ситуацию в процессе проектирования, строительства и эксплуатации.
Практическая значимость. Заключается в разработке интегральной оценки факторов окружающей среды, позволяющей разрабатывать оптимальные технические решения при прокладке и эксплуатации магистральных трубопроводов. Оценено взаимодействие магистрального трубопровода (МТ) при строительстве, эксплуатации (и ремонте) с окружающей средой. Определён перечень параметров, оценивающих взаимодействие магистрального трубопровода с окружающей средой.
Создание модели экологического «рельефа» местности, позволяющего выбирать оптимальную трассу, с точки зрения вредного воздействия на окружающую среду магистрального трубопровода, а также оценивать последствия прокладки МТ и прогнозировать состояние окружающей среды во времени и пространстве.
Внедрение результатов исследования1 Рекомендованная методика комплексной оценки факторов окружающей среды, компьютерная программа интегральной оценки ФОС и методика создания модели экологического «рельефа» местности использовались при работе над проектами нескольких магистральных трубопроводов;
магистральный нефтепровод (проектирование, строительство, эксплуатация) Каспийского трубопроводного консорциума (КТК), Казахстан, Тен-гиз - Новороссийск, подрядчики «Старстрой» и «Волгограднефтегазстрой»;
тендерная документация на строительство и реконструкцию объектов ОАО «Транснефть» на территории РФ;
газопроводы-отводы в районах Волгоградской области.
Апробация результатов исследования. Основные положения работы
были доложены на ежегодных научно-технических конференциях ВолгГАСУ апрель 2000 - 2003 г.г,, Юбилейной научно-технической конференции 50 лет ВолгГАСУ совместно с ЮРО РААСН - октябрь 2002 г., на международном научном симпозиуме «Безопасность жизнедеятельности, XXI век», 2001 г.,
на международной научно-практической конференции «Архитектура, строительство, экология», г. Барселона, Испания, май 2002 г., на международной научно-практической конференции «Наука и образование как фактор оптимизации среды жизнедеятельности», г. Хаммамет, Тунис, октябрь 2004 г.
Публикации. Опубликовано 8 статей в научных сборниках статей и докладов на конференциях, в том числе и международных.
На защиту выносятся:
Системный подход к экологическим проблемам прокладки магистральных трубопроводов.
Методика оценки воздействия магистрального трубопровода на окружающую среду.
Методологические основы и принципы оценки воздействия окружающей среды на магистральный трубопровод.
Интегральная оценка фактического воздействия магистральных трубопроводов на окружающую среду.
Система и принципы организации мониторинга воздействия магистральных трубопроводов на окружающую среду и окружающей среды на магистральный трубопровод.
Экологическое сопровождение технологических процессов при строительстве и эксплуатации МТ.
Компьютерная программа комплексной оценки воздействия окружающей среды на магистральный трубопровод, МТ на окружающую среду с использованием ГИС-технологий.
Объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, приложений, библиографии. Объем диссертации 177 страниц текста, иллюстраций, таблиц и списка литературы из 105 наименований.
Отечественный и зарубежный опыт прокладки магистральных трубопроводов в аридных условиях
Специфика строительства и эксплуатации трубопроводных объектов в нефтяной и газовой промышленности в экологическом плане характеризует ся особыми факторами: значительной линейной протяженностью магист ральных трубопроводных систем, пожаро- и взрывоопасностью транспорти руемых по трубопроводам продуктов, высоким уровнем энергонапряженно сти сооружаемых объектов, разнохарактерностью природных ландшафтов, в которых ведется строительство, географическими, геолого минералогическими и другими факторами. Современный магистральный газопровод диаметром 1400 мм с рабочим давлением 7,5 МПа и протяженностью 1000 км представляет собой по существу взрывоопасный сосуд, разрушение которого даже на ограниченном участке связано с крупномасштабными экологическими потерями, связанными, в первую очередь, с механическими и тепловыми повреждениями природного ландшафта. Иные экологические последствия имеет аварийная ситуация на нефте- и продуктопрово-дах. В этом случае доминирующую роль играет фактор глобального загрязнения водоемов и почв. Экологическое загрязнение в рамках понятия, определенного ЮНЕСКО, включает не только прямое, непосредственное введение сторонних веществ или энергии в окружающую среду, но и косвенное нарушение экологической целостности природного ландшафта, которое приводит к быстро или медленно проявляющемуся отрицательному последствию в отношении человека, и различных популяций флоры и фауны (Бородавкин П.П., Ким Б.И. 1981; Мазур И.И.Д986; Кяргес А.А., Петухова Н.Н., Ефимоч-кин Е.Т., 1999; Потапов А.Д.).
Трубопроводные конструкции и системы находят широкое применение практически во всех отраслях народного хозяйства. Трубопроводы относятся к категории энергонапряженных объектов, отказы которых сопряжены, как правило, со значительным материальным и экологическим ущербом. Многочисленные отказы на технологических трубопроводах, транспортирующих пожаро- взрывоопасные продукты, ядовитые компоненты и токсичные среды, приводят к локальным и общим загрязнениям окружающей среды, создают повышенный риск с точки зрения безопасности персонала и населения. Особую остроту приобретает проблема надежности и экологической безопасности в системах магистрального трубопроводного транспорта газа, нефти и нефтегазопродуктов, аммиакопроводов и других продуктопроводов (Гу-меров А.Г. и др., 1985).
Невосполнимые потери, связанные с разработкой и эксплуатацией новых месторождений (добыча нефти, газа и других видов сырья), имеют лишь косвенное отношение к рассматриваемой здесь экосистеме человек-трубопровод-природа и должны изучаться в общегосударственном (и межгосударственном) масштабе (Дмитриевский А.Н.,2000).
Магистральный трубопровод в экологическом отношении исключительно специфическое сооружение. Прежде всего, это объясняется его протяженностью, достигающей нескольких тысяч километров. Учитывая современные масштабы строительства, следует рассматривать широко разветвленную транспортную систему подачи нефти и газа в общетеррнториальном плане. В этой связи становится очевидным, что даже однотипное (по конструктивно-технологическим параметрам) строительство магистральных трубопроводов в различных территориальных районах ведет к различным экологическим последствиям (Щербаков О.Е., 1982).
В процессе трубопроводного строительства происходит закономерное воздействие на компоненты природы: грунт, водоемы, атмосферу, объекты флоры и фауны (рис. 1). Уязвимость природного ландшафта имеет региональный характер и обусловлена экологической устойчивостью окружающей среды к техногенным процессам строительства. Устойчивость можно рассматривать в качестве характеристики восстанавливаемости природной среды.
Причем следует различать режим естественного (только за счет собственных ресурсов природной среды) и смешанного (включая природосберегающие и рекультивационные действия человека) восстановления. В настоящее время вопросы количественной оценки (в том числе прогнозирования) устойчивости окружающей среды исследованы крайне слабо и не позволяют решать практические задачи по обеспечению надежной экологической защиты осваиваемых регионов строительства (Мазур И.И. и др., 1990; Мазур СИ., 2000; Хачатуров В.Р., 1989).
Современный трубопровод с системой инженерных сооружений - насосными, компрессорными и охлаждающими станциями, линиями связи, вдольтрассовыми дорогами и подъездными путями, жилыми поселками вносит существенные изменения в природную среду в процессе строительства и в течение всего срока эксплуатации.
Проблема охраны окружающей среды при сооружении трубопроводов связана с целым комплексом сложных проблем, из которых можно выделить следующие: - повышение надежности трубопровода с целью обеспечения их безаварийной работы в течение всего расчетного срока службы; - разработка конструктивных решений и технологических режимов работы трубопроводов, оказывающих наименьшее воздействие на окружающую среду; - разработка новых машин и механизмов с низким давлением на грунт и высокой проходимостью для всего комплекса технологических операций по сооружению трубопроводов на вечной мерзлоте и заболоченных территориях; - применение технологии и организации строительства, обеспечивающих минимальные нарушения природной среды; - разработка методов долгосрочного прогнозирования возможных изменений природной среды и мероприятий по управлению этими изменениями и др. (Щугорев В.Д., 1999; Мазур И.И., 1990; Шеховцев А. А., 1995).
Взаимодействие окружающей среды и магистральных трубопроводов
Проблеме экологической безопасности магистральных трубопроводов посвящены труды многих отечественных и зарубежных ученых Мазура И.И., Молдаванова О.И., Гутмата Э.М., Полковникова Ю.Ф., Потапова А.Д. и др. Анализ работ показывает, что основное внимание при проектировании и строительстве уделяется надежности работы магистральных трубопроводов с целью предотвращения экологических катастроф при возникновении аварий. Нарушению экологической ситуации при производстве строительно-монтажных работ, дальнейшей эксплуатации и разработке мероприятий по охране окружающей природной среды для различных климатических зон уделяется недостаточное внимание.
Магистральный трубопровод в экологическом отношении исключительно специфическое сооружение. Прежде всего, это объясняется его протяженностью, достигающей нескольких тысяч километров. Учитывая современные масштабы строительства, следует рассматривать широко разветвленную транспортную систему лодачи нефти и газа в общетерриториальном плане. В этой связи становится очевидным, что даже однотипное (по конструктивно-технологическим параметрам) строительство магистральных трубопроводов в различных территориальных районах ведет к различным экологическим последствиям [1,2].
Строительство трубопроводов оказывает влияние на микроклимат, прокладка траншей локально изменяет водный режим, растительный покров. При строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов возникают достаточно мощные источники шума, такие, как компрессорные станции, аэропорты, вертолетные площадки, транспортные магистрали и т.д.
В связи со сложными природно-климатическими и инженерно-геологическими условиями Юга Европейской части РФ, нами рассматривается ряд проблем и решение задач комплексного использования изученных взаимосвязей факторов окружающей среды и магистрального трубопровода.
Каждый из обьектов и факторов воздействия характеризуется тремя уровнями оценки: благоприятно, относительно благоприятно и неблагоприятно. Каждому уровню оценки соответствует количественное или вербальное описание, позволяющее осуществить пофакторный анализ воздействия.
Магистральный трубопровод является мощным источником воздействия на природную систему. Множество и разнообразие объектов и факторов, подвергающихся воздействию со стороны трубопровода определяют необходимость на первом этапе исследовать воздействие каждого из них, с определением степени влияния.
К объектам окружающей среды, подвергающимся воздействию магистрального трубопровода в наших исследованиях были отнесены семь компонентов (человек, растительность, подземные воды, памятники, почва, птицы, животные). Таким образом, при строительно-монтажных работах и дальнейшей эксплуатации магистральных трубопроводов на эти компоненты оказывается негативное воздействие, которое графически можно представить в виде пирамиды (Рис. 4).
По степени опасности воздействия факторы окружающей среды относятся к различным категориям, анализ которых позволяет акцентировать внимание и средства на наиболее важных направлениях. В тоже время нельзя оставлять без внимания воздействия на более низкие категории, т.к. они способны к камулятивному действию на окружающую среду.
Степень воздействия на основные объекты окружающей среды подразделена на три категории и представлена в таблице 1. При оценке воздействия - как неблагоприятное - необходимо проводить дополнительные исследования и разработку экологических мероприятий по сокращению ущерба и восстановлению нарушений.
Методика картирования территории по интенсивности взаимодействия факторов среды и магистрального трубопровода
Разработка системного подхода к экологическим проблемам строительства и функционирования магистральных трубопроводов позволит детально учитывать факторы воздействия и исключить чрезвычайные ситуации.
Магистральный трубопровод можно считать открытой системой, характеризующейся определенной степенью организованности. Таким образом, любая система, расчлененная на субсистемы, обладает структурой, что молено отнести к магистральному трубопроводу. Соподчиненные системы последовательно включаются одна в другую и имеют, следовательно, иерархический характер (Рис. 30).
Рассмотрим, насколько основные положения системного подхода соответствуют предложенной нами системе. Функциональность - проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой. Здесь определяется цель (назначение) системы, как желаемый конечный результат - сохранение природной среды.
Структурность - упорядоченность системы, организованность, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существуют определенные взаимосвязи. Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры). Сначала определяем функцию структуры - максимальное сохранение окружающей среды и обеспечение безопасности функционирования природной и антропогенной структуры, система магистрального трубопровода соответствует в определенной степени этим функциям.
Целостность выражает единство объекта, наличие всех необходимых элементов со связями между ними, относительную автономность объекта. Свойство целого выражается в несводимости к свойствам его отдельных частей, как простой суммы. Магистральный трубопровод как система обладает свойством целостности и, в тоже время, не является простой суммой его отдельных частей.
Связи - это элементы, осуществляющие непосредственное взаимодействие между подсистемами. Элементы подсистемы и системы - факторы окружающей среды (ФОС) и строительного объекта, а также элементами и подсистемами окружения. Связь - одно из функциональных понятий в системном подходе. Система, как единое целое существует благодаря наличию связей между ее элементами, т.е. связи выражают законы функционирования системы. Связи различают по характеру взаимосвязи на прямые и обратные, а по виду проявления (описания) - детерминированные и вероятностные. Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи (вещества, энергии, информации или их комбинаций) от одного элемента к другому в направлении основного процесса. Прямые связи системы МТ: подсистема - ФОС человек. Обратные связи в основном выполняют функции управления процессами. Обратные связи предполагают некоторое преобразование компоненты, поступающее по прямой связи, и передачу результата преобразования обратно, т.е. в направлении, противоположном функциональной последовательности (прямой связи), к одному из предыдущих элементов системы. Различают положительные и отрицательные обратные связи. Если положительную обратную связь можно назвать стимулирующим фактором, то отрицательную -регулирующим., что отражается в нашей системе. Детерминированная (жесткая) связь, как правило, однозначно определяет причину и следствие, дает четкую обусловленную формулу взаимодействия элементов. Вероятностная (гибкая) связь определяет неявную, косвенную зависимоств между элементами системы,
Теория вероятности предлагает математический аппарат для исследования этих связей, называемый корреляционными зависимостями.
Одним из первичных, а следовательно, основополагающих атрибутов системного подхода является недопустимость рассмотрения объекта вне его развития. В результате развития возникает новое качество или состояние объекта.
Критерии - признаки, по которым производится оценка соответствия функционирования системы желаемому результату (цели) при заданных ограничениях. За критерии принимаем факторы окружающей среды, Эффективность системы - соотношение между заданными (целевыми) показателями результата функционирования системы и фактически реализованными.
Управление - это формирование целостного (эффективного) поведения системы поддержания режима, деятельности, реализации ее программ и целей.
Управление системой М, подсистемами связано с понятиями прямой и обратной связи. Обратная связь предназначена для выполнения следующих операций: сравнение данных на выходе с результатами на выходе с выявлением их количественно-качественного различия; воздействие ФОС и оценка ситуации; оценивается содержание и смысл различия; вырабатывается решение, вытекающее из различия; формируется процесс ввода решения (воздействия) на ввод.
Ограничение - играет роль согласования функционирования данной системы (подсистемы) с целями (потребностями) потребителя, Определение функционирования системы М связано с понятием проблемная ситуация, которая возникает, если имеется различие между необходимым (желаемым) выходом и существующим (реальным) входом. Проблема это разница между существующей и желаемой системами. Решить проблему - значит скорректировать старую систему или сконструировать новую, желаемую. Конструкция новой системы - это создание системы экологического строительства. Таким образом, система - это полный, целостный набор элементов, взаимосвязанных между собой так, чтобы могли реализовываться ее функции. Система проявляется как целостный материальный объект, представляющий собой закономерно обусловленную совокупность функционально взаимодействующих элементов.
Для реализации принципов экологического строительства используется практическая методология системного подхода. В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами функции систем можно расположить по возрастающему рангу следующим образом: 1 - пассивное существование; 2 - материалы для других систем; 3 - обслуживание систем более высокого порядка; 4 - противостояние другим системам (выживание); 5 - поглощение других систем (экспансия); 6 - преобразование других систем и сред.
Система М Г обладает в той или иной мере всеми качествами, в большей степени качествами 4 и 3-й позиций. Всякая система может рассматриваться, с одной стороны, как подсистема системы более высокого порядка, а с другой стороны, как система подсистем более низкого порядка. Объектом нашего исследования является система магистрального трубопровода и его подсистемы.
Системный подход к экологическим проблемам при прокладке магистральных трубопроводов.
Сначала создаются для каждого объекта влияния окружающей среды на магистральный трубопровод (ОС-МТ) и каждого объекта воздействия магистрального трубопровода на окружающую среду (МТ-ОС) шейп-файлы с векторной графической информацией о размещении полигонов с постоянными значениями уровней.
Затем для каждого объекта влияния (или воздействия) создаются и заполняются таблицы атрибутивной информации.
Учитывая Количество записей в таблице соответствует числу полигонов объекта. Полями таблицы являются: ID - № полигона, автоматически создается при формировании шейп-файла.то обстоятельство, что иа границах полигонов заданные значения уровней оценок изменяются скачкообразно (1-2, 2-3, 1-3), а географические и экологические факторы преимущественно изменяются непрерывным образом, применена интерполяция значений уровня вдоль оси продуктопровода. Реализация интерполяции выполнена с использованием модуля расширения Spatial Analist указанной геоинформационной системы.
Алгоритм интерполяции основан на методе обратных взвешенных расстояний. Суть этого метода в том, что на значение числового параметра (в данном случае - значение уровня) анализируемой точки наибольшее влияние оказывают близрасположеииые точки, а влияние числового параметра точки по мере её удаления от текущей уменьшается.
В результате применения интерполяции к значениям уровней соответствующих оценок в зоне размещения продуктопровода рассчитаны изолинии (контуры) уровней оценок с интервалом 0,25.
Область расчёта точек изолиний представляет собой прямоугольник, в который вписана область зоны размещения продуктопровода.
Суммарный уровень методом экспертных оценок позволяет выбрать оптимальную трассу для прокладки магистрального трубопровода.
Основные вопросы мониторинга окружающей среды
Мониторинг окружающей среды предполагает регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности.
В качестве основного средства предотвращения экологически опасных ситуаций предлагается система экологического мониторинга. На рис. 33, представлена разработанная схема организации экологического мониторинга различных факторов окружающей среды при строительстве и эксплуатации магистрального нефтегазопровода.
Экологический мониторинг МТ предусматривает организованный мониторинг окружающей среды, при котором, во-первых, обеспечивается постоянная оценка экологических условий окружающей среды и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов и т.д.), а также оценка состояния и функциональной ценности экосистемы, во-вторых, создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.
В систему мониторинга входят следующие основные процедуры: выделение (определение) объекта наблюдения; обследование выделенного объекта наблюдения; составление информационной модели для объекта наблюдения; планирование наблюдений; оценка состояния объекта наблюдения и идентификация его информационной модели; прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения; представление информации в удобной для использования форме и доведения ее до потребителя.
Разработанная система решает следующие основные задачи экологического мониторинга: наблюдение за источником антропогенного воздействия; наблюдение за фактором антропогенного воздействия; наблюдение за состоянием природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия и оценка прогнозируемого состояния природной среды (Рис. 32, 33).
Мониторинг для целей экологического строительства базируется на принципах системного подхода. Экологический мониторинг строительства магистрального трубопровода представляет собой многоуровневую систему, структура которой формируется на основе распределения целей, задач мониторинга и информационных потоков между отраслевыми, региональными центрами и подсистемами нижних уровней на объектах, осуществляющих строительные и монтажно-ремонтные работы.
