Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Берегозащитные мероприятия в системе обеспечения экологической безопасности и существующие методы оценки эффективности капитальных вложений в их осуществление
I. Берегозащита как система мер обеспечения безопасности урбанизированных территорий 7
II. Характеристика территории 17
III. Факторы, инициирующие разрушения берегов и существенно влияющие на темпы переработки 22
уровневый режим 24
влияние течений, ветрового и волнового режимов 28
влияние водного транспорта и добычи стройматериалов 30
гидрогеологические условия, геологическое строение и физико-механические параметры грунтов 31
влияние сельскохозяйственной деятельности 34
влияние фильтрации 35
ледовые нагрузки 36
прогнозирование процессов переработки берегов и их учет в системе экологической безопасности 37
I.IV. Анализ существующих методических подходов и практических методов расчета экономической эффективности природоохранных мероприятий .... 51
Глава II. Экономическое обоснование инвестиций в мероприятия по берегозащите
I. Анализ инженерно-строительных решений берегозащитных сооружений и их влияние на устойчивость берегов 65
II. Принципы и методы экономического обоснования выбора приоритетных и эффективных строительно-технических решений по берегозащите
сравнительный анализ инженерно-
строительных решений 78
понятие и сущность предотвращенного
эколого-экономического ущерба 91
III. Комплексная оценка сопряженной
эффективности берегозащитных мероприятий .... 108
Глава III. Механизм управления инвестированием мероприятий по берегозащите
III.I. Общие принципы управления инвестированием берегоукрепления 122
III.II. Организация финансового обеспечения инвестиций в берегозащитные мероприятия и его оптимизация 138
III.III. Анализ современного состояния и осуществление приоритетных направлений совершенствования экономических отношений между водохозяйственными организациями и предприятиями гидроэнергетики 145
III.IV. Анализ и управление источниками инвестирования берегозащиты 153
Выводы и предложения 165
Приложения: Терминология 168
Список использованной литературы 174
- Берегозащита как система мер обеспечения безопасности урбанизированных территорий
- Характеристика территории
- Анализ инженерно-строительных решений берегозащитных сооружений и их влияние на устойчивость берегов
- Общие принципы управления инвестированием берегоукрепления
Введение к работе
Общую ситуацию в стране с осуществлением природоохранной деятельности можно считать кризисной. Продекларированная же перспектива развития России - это такое развитие общества, при котором воздействие на окружающую среду остается в пределах хозяйственной емкости биосферы и природная основа воспроизводства жизни человека не разрушается. Переход к устойчивому развитию под силу только эффективной экономике, использующей минимум ресурсов для получения конкретного результата. Формирование эффективной структуры экономики страны при соблюдении баланса интересов всех субъектов Российской Федерации, предопределяет необходимость разработки и реализации программ развития каждого региона, предусматривающие: - формирование регионального хозяйственного механизма, регулирующего социально-экономическое развитие, в том числе и природопользование; а также выполнение региональных природоохранных мероприятий с учетом состояния локальных экосистем.
При этом необходимы не только обоснованные экономические оценки, но и правильные методологические подходы к решению экономико-экологических задач, методы расчета как экономического, природоохранного, так и социального эффекта. В новых условиях перехода к рыночным отношениям важной задачей является обоснование, разработка и реализация природоохранных программ крупных регионов России.
Характерным в этом отношении является регион Большой Волги, издавна играющий определяющую роль в становлении России.
В бассейне Волги проживает около 60 млн. чел, в том числе в городах - 45 млн. чел.
Волго-Камский каскад гидроэлектростанций вырабатывает ежегодно около 45 млрд. квт/час электроэнергии, обеспечивая экономию около 11 млн. тн условного топлива. Запасы воды в водохранилищах неодно- кратно выполняли роль стратегического водного резерва. Каскад волжских водохранилищ превратился в глубоководную транспортную магистраль, по которой речниками перевозится около 90 % всех грузов.
Вместе с тем, регулирование стока на Волге после формирования каскада водохранилищ привело к серьезным ущербам для природной среды бассейна. Они проявляются в затоплении пойменных земель, в изменении гидрологического режима, разрушении береговой полосы.
Только от переработки берега потеряно 1135 га земли по всему каскаду, а берегозащита требуется на длине около 6000 км.
На урбанизированных территориях реальная угроза разрушения нависла над целым рядом объектов различного назначения, расположенных в прибрежной зоне - многоэтажными жилыми домами, зданиями ценной архитектурно-исторической застройки и т.д. Под угрозой деградации оказались неповторимые волжские ландшафты.
И даже в условиях экономического кризиса, дефицита финансовых и иных ресурсов осуществление таких превентивных природоохранных мер, как берегозащита, является более выгодным в экономическом, экологическом и социальном аспектах, чем устранение последствий свершившихся аварий и разрушений, безвозвратная потеря элементов природной среды.
Актуальность этой проблемы для регионов Поволжья и предопределило выбор темы исследования, цель которой состоит в разработке научно-методических основ, методов оценки и механизма повышения эколого-экономической эффективности инвестиций при возведении берегозащитных сооружений на высокоурбанизированных территориях.
Предметом исследования является совокупность организационно-экономических отношений и методов управления в процессе осуществления специфической природоохранной деятельности - берегоукрепле-ния.
Объектом исследования явились программы, планы, материалы различного характера по строительству берегозащитных инженерных сооружений в целях защиты территорий от вредного воздействия вод в Верхне-Волжском регионе.
Теоретической и методологической основой исследования послужили теория эффективности капитальных вложений и инвестиций, труды ученых в области экономики природопользования.
Научная новизна исследования состоит в обосновании и разработке научно-методических положений и рекомендаций по экономическому обоснованию решений при возведении берегозащитных сооружений.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные в ней методы позволяют более обоснованно, взвешено и эффективно принимать управленческие решения об инвестировании берегоукрепительных инженерных сооружений, а также по изысканию путей активизации инвестиционной деятельности и привлечения финансовых ресурсов из различных источников на эти цели.
В главе I дается характеристика территории, водохранилищ, материалы по которым легли в основу исследования. Проведен анализ экологической ситуации, на основе которого доказывается актуальность разработки и реализации берегоукрепительных мер.
Анализируются природные и антропогенные факторы, инициирующие разрушение берега и существенно влияющие на темпы процессов переработки береговой полосы.
Этот материал подтверждает необходимость глубокого изучения всего спектра воздействий во избежание ошибок при проектировании берегоукрепительных сооружений и исключения нерационального расходования финансовых и материальных ресурсов.
Здесь же рассматриваются существующие методы оценки эффективности капитальных вложений в природоохранную деятельность.
В главе II анализируются существующие конструктивные решения берегозащиты, применяемые технологии, материалы и конструкции для возведения инженерных сооружений укрепления берегов. Приводится методология сравнительного анализа вариантов проектирования, поиска наилучших решений. Раскрывается сущность предотвращаемого в результате берегозащиты эколого-экономического ущерба, приводятся методы его расчета на основе действующих нормативных документов.
Предлагаются показатели эффективности инвестирования берегоукрепительных сооружений, на основе соотнесения затрат, представляющих стоимость объектов инженерной защиты и результатов в виде суммы предотвращенных ущербов.
Рассматривается предложенная методология для определения критериев инвестиционной деятельности и управленческих решений по реализации программы берегоукрепления в целях получения оптимальных результатов в экономической, экологической и социальной сферах.
Берегозащита как система мер обеспечения безопасности урбанизированных территорий
Российская Федерация в целом обладает значительными водными ресурсами. На территории страны протекает 120 тысяч рек суммарной длиной около 2,3 млн. км. Запасы воды оцениваются в 60 тыс. км3. Ежегодно возобновляемые ресурсы речного стока составляют более 4262 км3/год, однако, распределение речного стока по территории России крайне неравномерное. Средний модуль стока составляет 236 тыс. м3/год на 1 км2 территории.
Площадь водосбора бассейна р. Волги - 1360 км2. Суммарные ресурсы стока изменяются от года к году незначительно: в многоводные годы они возрастают, а в маловодные - уменьшаются по сравнению со средним значением на 5-10 %. Колебания стока в бассейнах отдельных рек более значительны и зависят от географического положения и площади водосбора. В бассейне Волги сток в многоводные годы превышает норму в 1,5-2 раза, а в маловодные годы - снижается до 0,5-0,7 от нормы.
Сезонная неравномерность речного стока определяется участием в его формировании талых и дождевых вод, а также подземным стоком.
Большей части территории России свойственно отчетливо выраженное весеннее половодье, когда сток составляет около половины годового.
Какой-либо цикличности (кроме сезонной) в колебаниях стока нет, поэтому прогноз маловодных или многоводных лет достаточно труден.
В связи с увеличением масштабов хозяйственной деятельности на водосборных бассейнах встает вопрос о прямом и косвенном влиянии этих мероприятий на условия формирования стока и другие компоненты системы водных ресурсов.
Для обеспечения гарантированной водоотдачи, превышающий сток маловодного года, требуется межгодовое перераспределение водных ресурсов с помощью водохранилищ. В Поволжье их наибольшее количество - 600.
Создание Волжско-Камского каскада позволило регулировать приток воды в низовьях Волги, что дает возможность спасать от наводнений обширные территории.
Волжско-Камский каскад водохранилищ является уникальной водохозяйственной системой не только России, но и всего мира. Гидроэлектростанции каскада ежегодно вырабатывают около 45 млрд. кВт/час электроэнергии, обеспечивая тем самым экономию 11 млн. тн условного топлива, если бы эта электроэнергия была выработана на тепловых электростанциях, т.е. налицо прямой экологический эффект по снижению загрязнения атмосферы.
По глубоководной магистрали каскада водохранилищ перевозится 90 % всех грузов речного транспорта России и объем этот неуклонно возрастает с учетом роста потенциала всего региона.
Большая Волга издавна играет определяющую роль в становлении и развитии Российского государства. В бассейне Волги производится 1/3 промышленной и сельскохозяйственной продукции страны. В этом регионе проживает около 60 млн. человек, в том числе 45 млн. чел. - в городах.
Но создание Волжско-Камского каскада имело и целый ряд негативных последствий.
Регулирование стока путем создания каскада водохранилищ привело и к серьезным ущербам для природной среды всего бассейна. Непосредственно отрицательное воздействие на природу заключается в затоплении пойменных земель и изменении гидрологического режима Волги. При формировании каскада было затоплено 2,1 млн. га земель.
К негативным последствиям создания и эксплуатации водохранилищ Волжско-Камского каскада относятся: затопление и подтопление земель, размывы русла берегов ниже гидроузла в результате задержки твердого стока реки в водохранилище, деградация почвенного и растительного покрова, изменение микроклимата.
В числе основных негативных последствий создания каскада водохранилищ является процесс переработки береговой полосы. Отношение суммарной протяженности берегов, подвергающихся разрушению, к условной суммарной длине берегов всех водохранилищ составляет 0,5:1.
Решение данной проблемы усложняется тем, что практически отсутствует в нашей стране нормативно-правовая база по вопросам разрушения берегов. Здесь нет виновников антропогенного воздействия (обозначенных юридически) и соответственно не действует принцип "Разрушитель природы - платит". Этому существует множество объяснений, сам процесс переработки берегов имеет ряд особенностей. К ним относится и тот факт, что функционирование основного "виновника" не может быть приостановлено - в отличие от предприятий-загрязнителей водные потоки (и связанные с ними последствия) невозможно запретить и остановить. Но проблема требует своего решения, интенсивное разрушение берегов наносит не только громадный экологический ущерб, на урбанизированных территориях создается угроза обрушения различных объектов, в том числе и жилья, а, следовательно, под угрозу ставится основное конституционное право человека - "право на жизнь".
Характеристика территории
Проблема разрушения береговой полосы не может рассматриваться изолированно как от природных факторов - климатических, геологических, гидрологических и др., так и от хозяйственного использования территорий - функционирования гидроэлектростанций, шлюзов, речного транспорта, градостроительства и др.
Данные аспекты, хотя и имеют много общего во всем Волго-Каспийском бассейне, могут существенно различаться на территории конкретных регионов. Исходя из этого целесообразнее, по мнению автора, рассмотреть проблему на конкретном материале по Верхне-Волжскому бассейну, наименее, по заключению многих специалистов, благополучному в части разрушения берегов.
Характерными в этом плане являются Рыбинское и Горьковское водохранилища и их сопряжение, приходящееся на высокоурбанизированной территории - Рыбинского муниципального округа Ярославской области (рис. 2).
Город Рыбинск и прилегающий к нему Рыбинский район (административно объединенные в Рыбинский муниципальный округ) находятся в северо-западной части Ярославской области. Территория района -315 тыс. га, города - 10,1 тыс.та, водные ресурсы муниципального округа - 110 тыс. га. Население г. Рыбинска - 250 тыс. чел, района - 35 тыс. чел (включает в себя 16 административных единиц, в которые входят 600 населенных пунктов).
Г. Рыбинск (соответственно и Рыбинский район) географически расположен на Рыбинском водохранилище (верхний бьеф Рыбинского гидроузла) и Горьковском водохранилище (нижний бьеф). Город вытянут по обоим берегам р. Волги (считающейся в черте города Горьковским водохранилищем) на 22 км.
Рыбинск - крупнейший промышленный центр России (получившим статус города в 1777 г.), в нем находятся более 40 крупных промышленных предприятий, многие из которых находятся в прибрежной зоне, поскольку исторически связаны с главной водной магистралью страны. К ним относятся три судостроительных завода, зерноперерабатывающие предприятия (комбикормовые, мукомольный, хлебопродуктов), рыбза-вод, деревообрабатывающий комбинат "Свобода", завод гидромеханизации, нефтебаза, комбинат высоковольтных опор, речной порт и др. После создания Рыбинского водохранилища и пуска в эксплуатацию Рыбинской ГЭС значительно изменилась гидрология территории, усилилась переработка берегов. Последние годы этот процесс стал угрожать целому ряду объектов - жилым поселкам (расположенным в непосредственной близости от предприятий), производственным корпусам, объектам ценной архитектурно-исторической застройки. Всего в черте горо да подвержено переработке около 15 км берега (с учетом района - 37 км), из которых укреплено - около 3 км. Характеристика Рыбинского водохранилища (рис. 3) Площадь - 4550 км2, площадь водосбора - 150 тыс. км2. Объем -25,4 км3, в том числе полезный - 16,7 км3. Средняя глубина - 5,6 м, максимальная - 30 м. Длина - 150 км, максимальная ширина - 70 км. Годы первоначального наполнения 1940-1949 гг. Коэффициент водообмена - 1,4 раза в году. Площадь затопленных земель - 434 тыс. га, переселено 745 населенных пункта с населением 116,7 тыс.чел. Рыбинская ГЭС имеет мощность 330 тыс. квт. Средняя многолетняя выработка - 1,050 млрд. квт-ч электроэнергии в год. Периметр водохранилища - 2500 км, из них подвержено абразии более 250 км, берегозащита выполнена всего на 15 км берега. Характеристика Горьковского водохранилища
Площадь - 1590 км2, площадь водосбора - 79 тыс. км2. Объем -8,82 км3, в том числе полезный - 3,9 км3. Средняя глубина - 5,5 м, максимальная - 22 м. Общая длина - 430 км. Ширина (в пределах г. Рыбинска) 600-650 м. Годы первоначального наполнения 1955-1957 гг. В водохранилище впадает около 600 рек и водотоков. Коэффициент водообмена - 6 раз в году. Площадь затопленных земель - 129 тыс. га, переселено 272 населенных пункта с населением 47,7 тыс.чел.
Анализ инженерно-строительных решений берегозащитных сооружений и их влияние на устойчивость берегов
Разнообразие естественных географических (планировочных, высотных), гидрологических, геологических, климатических и иных условий, режимов функционирования гидротехнических сооружений обусловливает большое количество конструктивных решений берегозащитных сооружений. Проблемы, относящиеся к проектированию и эксплуатации этих инженерных решений, связаны с целым рядом фундаментальных наук, таких, как техническая физика, строительная механика, механика грунтов и т.д. Современный уровень научной базы может обеспечить возможность создания долговечных и надежных берегозащитных сооружений практически для всего диапазона встречающихся естественных и эксплуатационных условий.
Конструктивные решения берегозащиты имеют природоохранное, эстетическое, градостроительное и др. значение. Они обеспечивают возможность застройки прибрежных зон, прокладки дорог и других коммуникаций, максимально использовать площади селитебных территорий (табл. 1).
Берегозащитные сооружения стабилизируют положение русла реки, которое в естественных условиях не остается неизменным во времени.
Средства берегозащиты могут предотвратить создание аварийных ситуаций на различных объектах, находящихся в прибрежной зоне, обеспечить экологическую безопасность населения, создать комфортную среду проживания и условий труда людей. Инженерные сооружения защиты берегов от вредного воздействия вод могут позволить предотвратить безвозвратную потерю миллионов тонн почвы, сохранить тысячи гектаров сельхозугодий, леса, сократить количество попадающих в водные объекты вредных веществ из береговых массивов и с прибрежных территорий, сохранить уникальные природные ландшафты.
При проектировании берегозащитных сооружений в городах и решая специфические и зачастую весьма сложные архитектурные, инженерные и технологические задачи может создаваться неповторимый об
лик населенных пунктов, жизнь которых тесно связана с водными объектами.
Конструктивные и градостроительные решения берегозащиты могут позволить создание зон отдыха, обладающих значительными рекреационными возможностями. От разрушения могут быть сохранены для нынешнего и будущих поколений уникальные памятники историко-культурного наследия, возводившихся нашими предками в прибрежной полосе и являющимися неотъемлемой органической частью фасадов российских городов и других поселений.
В процессе эксплуатации берегозащитные сооружения воспринимают значительные статические и динамические нагрузки, работают в сложных климатических условиях. Этим, а также целым рядом других факторов определяются конструктивные особенности инженерных решений берегозащиты. Так, должны учитываться постоянные колебания условий стояния воды в нижних бьефах ГЭС и возникающий вследствие этого тяжелый ледовый режим, многократные зимние смены положительных и отрицательных температур и следующие за этим трещинооб-разования в конструкциях. Для металлического шпунта предъявляются повышенные требования по показателю ударной вязкости, от которой зависит хладоломкость, способность противостоять биокоррозии, быстро разрушающей сталь. Для железобетонных конструкций требуется определенная морозостойкость, использование специальных видов цемента. Для них в зоне колебания уровней воды может применяться специальная тепловая защита.
Конструктивные решения должны учитывать разницу значений коэффициентов линейного расширения используемых материалов, способность воспринимать деталями большой изгибающий момент.
При производстве строительных работ могут быть различные противопоказания, учитывающие конкретные условия. Так, на глинистых грунтах нельзя использовать вибропогружение, поскольку основание может прийти в состояние тиксотропного разжижения, сопровождающееся потерей несущей способности грунта. Динамические колебания при ударной забивке свай могут спровоцировать образование деформаций конструкций объектов, находящихся вблизи от места производства берегоукрепительных работ.
В процессе эксплуатации берегозащитных сооружений устранение локальных повреждений должно происходить без потери несущей способность самих конструкций, находящихся в напряженном состоянии. Требуется также учитывать изменчивость воздействующих факторов, деформирующиеся со временем основания сооружений и др.
На выбор конструктивного решения влияет и наличие дешевых местных строительных материалов, возможности территориальной строительной базы.
Общие принципы управления инвестированием берегоукрепления
Сегодня все большему числу людей становится понятно, что природа перестала быть бездонным источником даровых ресурсов и благ. Все больше ощущается их ограниченность и невосполнимость. Все громче об этом говорят ученые и специалисты в разных точках света.
Международная конференция по охране окружающей среды в Стокгольме в 1972 году констатировала "Если человечество будет продолжать развиваться без учета законов развития природы, реализуя только потребительский подход к ней, то в XXI веке возникнет угроза гибели всего человечества" [5].
В 1992 году в Рио-де-Жанейро состоялась историческая конференция Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию. На ней была провозглашена повестка дня на XXI век: гармоничное достижение двух целей - высокое качество окружающей среды и здоровая экономика.
Было заявлено, что уже сегодня необходимо кардинально изменить отношение к природе, сформировать более рациональную структуру экономики, обеспечить реализацию правовых, экономических и организационных условий, способствующих развитию производства при неукоснительном соблюдении необходимых экологических требований.
Всем странам мира было рекомендовано принять программы устойчивого развития для снятия противоречий между потребностями общества и возможностями их удовлетворения.
Указом Президента Российской Федерации № 440 от 01.04.96 Концепция перехода России к устойчивому развитию была утверждена. Были определены идеология и общие направления поэтапного перехода страны к устойчивому развитию.
Устойчивое развитие - эта такое развитие, при котором человечество не разрушает природную основу существования и функционирования своего хозяйства. Это такое развитие, при котором на окружающую среду оказывается антропогенное воздействие, соответствующее ассимиляционному потенциалу окружающей среды, определяемое способностью природных комплексов справляется с возмущением окружающей среды и нагрузкой на нее.
Модель устойчивого развития - это сбалансированное решение задач социально-экономического развития и сохранения благоприятной природной среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения жизненных потребностей нынешнего и будущих поколений.
Для этого необходимо снизить антропогенную нагрузку на природную среду, восстановить природные комплексы, сохранить национальные богатства страны при соблюдении оптимальных пропорций между природной средой материальной сферой и духовными ценностями.
Критерии оптимальности для данных пропорций будут зависеть от идеи социально-экономического развития страны.
Идеология перехода и устойчивому развитию превращается в создание новой системы духовно-нравственных ценностей общества, которое заключается в последовательной реализации взаимосвязанных концептуальных схем: экологизация хозяйственной деятельности, обеспечение экономического роста страны и решение на этой основе социальных проблем. Для оценки степени приближения к устойчивому развитию могут использоваться показатели, отражающие уровень экономического развития и экологического благополучия. А обобщающим показателем отношения общества к экологическому благополучию может быть размер средств, направляемых на реализацию природоохранных мер.
Целью природоохранных мероприятий является повышение жизненного уровня людей, создание максимальной комфортной среды их обитания с учетом потенциальных возможностей страны, имеющихся опыта и достижений, форм территориальной организации производства, уровня социальной, производственной и рыночных структур.
Механизмы принятия хозяйственных решений должны учитывать последствия их реализации в экономической, социальной и экологических областях и предусматривать наиболее полную оценку затрат, выгод и риска.
Программно-целевой подход к решению задач рационального использования ресурсов и охране окружающей среды от отрицательного антропогенного воздействия призван обеспечить прочную основу устойчивого роста экономики для повышения материального и духовного уровня жизни людей.
Отсутствие цивилизованных механизмов расширения форм собственности и методических разработок по комплексному анализу показателей эколого-экономической эффективности затрудняют четкое определение реальных затрат на создание системы рационального природопользования и природоохранную деятельность в условиях рынка.
Переход системы охраны природы на рыночные отношения связан с решением конкретных экономико-организационных, технических, технологических задач, проблем оптимального управления территориально-производственными комплексами. В региональных системах охраны окружающей среды актуальны задачи определения величины потерь и их исключения, повышения экономической эффективности систем. В сфере производства процессы природопользования не выступают в настоящее время самостоятельным элементом в системе управления. Развитие отдельных производств решается без учета его воздействия на окружающую среду, усугубляющего нарушение природного равновесия.
