Эколого-экономическое обоснование мероприятий по охране водной среды при освоении городского подземного пространства тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Эколого-экономическое обоснование мероприятий по охране водной среды при освоении городского подземного пространства"

На правах рукописи

ХАРЬКОВ Александр Игоревич

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ВОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ ОСВОЕНИИ ГОРОДСКОГО ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА

Специальность 08.00.05 -«Экономика и управление народным хозяйством» (экономика природопользования)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва 2011

9 НЮН 2011

4849172

Диссертационная работа выполнена в Московском государственном горном

университете

Научный консультант

доктор технических наук, профессор ЕФИМОВ Виктор Иванович

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, профессор УМНОВ Виталий Анатольевич,

кандидат экономических наук КАПЛУНОВ Юрий Валентинович

Ведущая организация - Тульский государственный университет (г.Тула)

Защита состоится июня 2011 года в час. мин. на заседании диссертационного совета Д-212.128.01 при Московском государственном горном университете по адресу. 119991, Москва, Ленинский проспект, д. 6

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета (МГТУ)

Автореферат разослан

гл

мая 2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат экономических наук, доцент МЯСКОВ Александр Викторович

и

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В настоящее время в нашей стране и за рубежом происходит интенсивный рост городов, сопровождающийся необходимостью развития городской инфраструктуры. Особую роль в данных процессах играет освоение подземного пространства. В нем создается множество сооружений различного назначения. От общего строительства в г. Москве за год на подземные объекты приходится около 8%, однако для нормального развития города предполагается увеличить их долю до 20-25%.

Использование подземного пространства в городах требует учета сложных взаимовлияний данных процессов и изменений в водной среде, осложненных снижением уровня подземных вод, образованием депрессионных воронок, загрязнением как поверхностных, так и подземных водоемов. При этом развиваются также эрозионные и оползневые явления в обводненных грунтах.

Процессы строительства и эксплуатации подземных сооружений должны осуществляться с условием минимально возможного воздействия на водную среду, а водная среда, в свою очередь, не должна осложнять использование подземных ресурсов. В этой связи требуется реализация комплекса соответствующих мероприятий при строительстве и эксплуатации подземных сооружений.

Проведение мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства требует дополнительных затрат, а недостаточность таких мероприятий приводит к дополнительным экономическим, экологическим и социальным издержкам. Формирование и выбор наиболее эффективных вариантов мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства должны осуществляться на основе оценки, учитывающей совокупность эколого-экономических факторов.

В настоящее время вопросы оценки и регулирования охраны гидросферы при использовании подземного пространства недостаточно

описаны в законодательных актах, платежи за загрязнение подземных вод не действуют, отсутствуют утвержденные методики оценки негативного воздействия хозяйственной деятельности на подземные воды. Ранее проведенные исследования в сфере эколого-экономической оценки использования подземного пространства, а также оценки водоохраной деятельности не учитывают особенности взаимовлияния данных процессов в городских условиях. Таким образом, эколого-экономическое обоснование мероприятий по охране водной среды при освоении городского подземного пространства является актуальной научной задачей.

Цель исследования состоит в разработке механизма эколого-экономической оценки и выбора мероприятий по охране водной среды при освоении подземного пространства с учетом сложных взаимовлияний данных процессов в условиях городской среды.

Идея работы состоит в совокупном учете эколого-экономических эффектов, возникающих в различных элементах городской среды в результате проведения мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства.

Объектом исследования является состояние городской среды при проведении мероприятий по охране гидросферы в процессе использования подземного пространства.

Предмет исследования - экономические, экологические и социальные закономерности взаимовлияний использования подземного пространства и проводимых мероприятий по охране водной среды в условиях города.

Научные положения, разработанные лично автором:

1. Эколого-экономические эффекты от проведения мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства в различных элементах городской среды следует определять с использованием числовых зависимостей данных эффектов от влияющих факторов, выявленных на основе предложенной систематизации соответствующих водоохранных мероприятий.

2. Эколого-экономическая оценка мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства должна осуществляться путем экономико-математического моделирования, основанного на максимизации эколого-экономической эффективности данных мероприятий, с учетом возникающих при этом экологического, социального и градостроительных эффектов.

3. Выбор вариантов мероприятий по охране водной среды необходимо осуществлять с использованием разработанного в этих целях механизма, определяющего порядок принятия решений на различных стадиях жизненного цикла подземного сооружения с учетом интересов участников процесса.

Научная новизна исследований:

1. Впервые установлены числовые зависимости экологического, социального и градостроительных эффектов, возникающих в результате проведения мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства, от влияющих факторов.

2. Сформированы поправочные коэффициенты к экономическому эффекту от мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства, отличающиеся учетом экологических, социальных и градостроительных эффектов, возникающих в различных элементах городской среды.

3. Впервые разработана экономико-математическая модель эколого-экономической оценки мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства, учитывающая результаты проведения данных мероприятий в различных элементах городской среды.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

• результатами обобщения и анализа представительного объема данных;

• корректным применением современных научных методов, включая научное обобщение, факторный анализ, экспертные оценки, статистические

з

методы обработки данных и экономико-математическое моделирование;

• высокой сходимостью расчетных показателей с фактическими;

• положительными результатами применения исследований при оценке подземного объекта инфраструктуры г. Москвы.

Научное значение работы состоит в формировании методического подхода к эколого-экономической оценке мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства в городских условиях, учитывающего экономические, экологические и социальные факторы влияния мероприятий на городскую среду.

Практическое значение работы заключается в применении разработанного механизма для эколого-экономической оценки и выбора наилучших вариантов мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства, обеспечивающих формирование благоприятной среды обитания населения.

Реализация выводов и рекомендаций. Результаты исследований были использованы при оценке мероприятий по охране водной среды при строительстве Транспортной развязки Ленинградского и Волоколамского шоссе в районе станции метро «Сокол» в г. Москве и позволили получить положительный экономический результат.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2010-2011гг.); научных семинарах кафедры «Экономика природопользования» МГГУ (2010, 2011гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей, отражающих основное содержание работы.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 107 наименований, содержит 11 рисунков, 18 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ развития современных городов в России и за рубежом показал,

что для них в настоящее время характерен интенсивный рост, увеличение

4

населения и уплотнение застройки. За последнее столетие доля городского населения увеличилась более, чем 5 раз. Поддерживать благоприятное состояние среды обитания населения на высокоурбанизированных территориях становится все более сложно. Превышение фактических показателей загрязнения окружающей среды над нормативными в ряде городов составляет 10 и более раз.

Существенного снижения нагрузки на городскую среду при развитии инфраструктуры можно добиться за счет освоения подземного пространства. Так в г. Москве предполагается в ближайшем будущем увеличить долю подземных сооружений в общем вводе жилищной и административно-деловой застройки до 20%. Подземное пространство используется уже во многих сферах жизнедеятельности городов и его применение будет расширяться.

Важнейшей составляющей жизнедеятельности городов является водная среда, однако, в связи с усилением негативного влияния их развития на окружающую среду возникло множество проблем, связанных с загрязнением и изменением режима поверхностных и подземных вод. Среди этих проблем следует выделить те, которые возникают при недропользовании, в частности при строительстве подземных сооружений. Воздействие водной среды, в свою очередь, существенно затрудняет работы по строительству и эксплуатации подземных сооружений.

Охрана поверхностных и подземных вод при освоении недр является весьма важным направлением природопользования. Необходимо отметить, что подземные воды более защищены от внешних влияний, однако их загрязнение и нарушение сложнее ликвидировать. Наибольший опыт охраны водной среды накоплен в сфере добычи полезных ископаемых. Он включает в себя как предотвращение попадания вод в выработки (шахты), так и защиту гидросферы от производственной деятельности.

Существует достаточно большой научный задел в сфере освоения подземного пространства, в том числе городского. Значительные

исследования проведены в области эколого-экономической оценки и регулирования рационального использования подземного пространства. Данным вопросам посвящены труды многих ученых, среди которых: A.C. Астахов, С.Н. Власов, Г.Е. Голубев, А.Ф. Зильберборд, A.B. Ишин, А.Р. Калинин, Б.А. Картозия, A.B. Корчак, Е.Ю. Куликова, М.М. Папернов, Е.В. Петренко, М.А. Ревазов, М.С. Рудяк, A.A. Сегединов, В.А. Умнов, Б.И. Федунец, A.B. Харченко, В.А. Харченко, М.А. Ястребинский и др.

Вопросы охраны водной среды и оценки соответствующих мероприятий рассмотрены для различных направлений хозяйственной деятельности. Тем не менее, результаты ранее проведенных исследований не позволяют в достаточной степени учесть особенности негативного влияния процессов использования городского подземного пространства на водную среду и возможности его снижения при принятии соответствующих мероприятий. Также следует принять во внимание эффекты, возникающие в других элементах городской среды. В этой связи, эколого-экономическое обоснование мероприятий по охране водной среды при освоении городского подземного пространства является весьма актуальным.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

• анализ состояния водной среды крупных городов и мероприятий по ее сохранению;

• анализ имеющихся научных результатов в области оценки эффективности водоохранных мероприятий при недропользовании;

• исследование экологических, экономических, социальных и других факторов взаимовлияния используемого подземного пространства и водной среды;

• систематизация мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства;

• формирование методического подхода к определению эколого-• экономических эффектов от мероприятий по охране водной среды при

использовании подземного пространства, возникающих в различных элементах городской среды;

• разработка экономико-математической модели оценки эффективности вариантов мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства;

• создание эколого-экономического механизма выбора наилучших вариантов мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства;

• реализация результатов исследований для условий конкретного объекта городской инфраструктуры.

В целом охрана водной среды при использовании городского подземного пространства должна учитывать, с одной стороны, влияние процессов строительства и эксплуатации подземного сооружения на гидросферу, с другой — воздействие подземных и частично поверхностных вод на ведение работ в подземном пространстве и устойчивость сооружений.

Для выявления всех аспектов взаимовлияния используемого городского подземного пространства и водной среды был осуществлен анализ соответствующих факторов. При этом рассматривались все стадии жизненного цикла сооружения, включающие его строительство, эксплуатацию, консервацию и ликвидацию. Основными видами деятельности, оказывающими данные влияния, являются: разрушение массива, работы на поверхности и в подземном сооружении, специальные мероприятия (водоотлив и гидроизоляция). Подземные и поверхностные объекты гидросферы подвергаются следующим воздействиям: загрязнение и изъятие вод, изменение русел и положения водоемов, понижение уровня вод и создание препятствий водотокам. Результаты данных воздействий негативно проявляются в системах питьевого водоснабжения, рекреационных ресурсах, экосистемах, недрах и на поверхности.

Влияние водной среды на подземное пространство при его

использовании проявляется по следующим направлениям: водоприток в

выработки, разрушение конструкций и оборудования, ослабление массива и

7

внезапные прорывы вод. Эти проявления зависят от количества вод, их температуры, химической активности, содержания вредных и агрессивных веществ. Все это, в конечном счете, влечет за собой увеличение затрат на строительство и эксплуатацию объекта, ухудшение условий внутри подземного объекта, возможные чрезвычайные ситуации.

В общем виде под мерами по охране водной среды понимается снижение взаимовлияния процессов использования подземного пространства (ИПП) и изменений в гидросфере. На этой основе произведена систематизация водоохранных мероприятий (рис .1.), включающая применение технологий, оборудования и материалов (в рамках процессов строительства и эксплуатации подземного объекта), а также изоляцию массива, отведение и очистку вод, организационные и восстановительные мероприятия (специальные мероприятия).

При проведении описанных мероприятий в городской среде возникают экономический, экологический, социальный и градостроительный эффекты. Экономические эффекты возможно определить исходя из снижения затрат, связанных с последствиями влияния подземного объекта на водную среду. Экологический, социальный и градостроительный эффекты, в значительной их части, являются косвенными, поэтому их предложено учитывать в виде отдельных множителей к экономическим эффектам, получаемым при реализации соответствующих мероприятий:

Эээ = Ээк ■ кэкл • ксоц ■ кгр; (1)

где Эээ - общий эколого-экономический эффект от проведения водоохранных мероприятий, руб.; ЭЭК - экономический эффект от проведения мероприятий, руб.; кэкл, ксоц кгр - множители, учитывающие, соответственно, экологический, экономический и градостроительный . эффекты, ед.

Рис. 1. Систематизация мероприятия по охране водной среды при использовании подземного пространства

Для количественной оценки экологического, социального и градостроительного эффектов от проведения мероприятий по охране водной среды были проанализированы влияющие на них факторы, которые разделены на несколько групп по исходным условиям, процессу использования подземного пространства и применяемому водоохранному мероприятию. Далее, для каждой группы факторов были выявлены характеризующие их показатели. Так «исходные условия» описываются годовым уровнем осадков, обводненностью территорий, экологической значимостью территории, существующим уровнем нарушенное™ (загрязненности) территорий и требованиями к водным ресурсам у действующих водопользователей. Для группы факторов «процесс использования подземного пространства» применяются показатели: глубина освоения подземного пространства, размеры создаваемого объекта, степень воздействия процессов строительства и эксплуатации объекта на водную среду. Основные показатели для группы факторов «водоохранное мероприятие»: дренаж обводненных территорий, очистка вод, восстановление (водоема) в пространстве, изоляция подземного объекта от внешней среды, уменьшение сброса вод.

Некоторые из указанных показателей являются комплексными и не могут быть напрямую определены количественно. Поэтому для их оценки предложена трехуровневая (низкий, средний, высокий) качественная шкала. Под каждое значение шкалы дано описание условий, в которых рассматриваемый показатель принимает определенное значение.

В связи с тем, что влияние указанных групп факторов на эколого-экономические эффекты от мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства в настоящее время не представлено статистическими данными, было принято решение оценивать указанное влияние с использованием метода экспертных оценок по трехбалльной шкале: 1 - слабое, 2 - среднее, 3 - сильное. Поскольку характеризующие факторы показатели имеют разную значимость, их вес в оценке определялся

ю

по 100-балльной шкале. К оценке привлекались эксперты - специалисты в сфере подземного градостроительства и природоохранной деятельности.

Экспертам было также предложено оценить минимальное и максимальное значение множителя для конкретного вида эколого-экономического эффекта. Результаты экспертных оценок путем математических преобразований были приведены так, что предельные (максимальное и минимальное) значения оценок не превышали диапазон, установленный экспертами. Таким образом, были выявлены числовые зависимости степени влияния указанных факторов на экологический (Ээкл), социальный (Эсоц) и градостроительный (Эгр) эффекты от значения данных факторов (табл. 1).

С использованием данных числовых зависимостей определяются множители, учитывающие экологический, социальный и градостроительный эффекты. Для каждого из показателей определяется его значение по качественной шкале; выбираются значения оценок влияния факторов на эколого-экономический эффект данного вида; значения оценок суммируются в рамках эффекта конкретного вида:

(2)

J

где у - индекс влияющего фактора, ] 6 ^; ^ - оценка влияния у'-го

фактора на эффект конкретного вида, доли ед.

Для наиболее полной оценки мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства с учетом уточняемых на стадии проектирования данных была разработана экономико-математическая модель. Целевой функцией модели является максимизация эколого-экономической эффективности проводимых мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства. Эффективность определяется как уровень снижения затрат, связанных с воздействием на окружающую среду с учетом экономического, экологического, социального

Таблица 1.

Зависимости степени влияния факторов на эколого-экономические эффекты при проведении мероприятий по охране водной среды от значений факторов

Влияющие факторы Значение фактора Степень влияния на эффекты

Ээкл 1 Эсоц I Эпз

I. Исходные условия

1.1. Годовой уровень осадков низкий 0,27 0,26 0,21

средний 0,18 0,16 0,16

высокий 0,12 0,09 0,11

1.2. Обводненность территории низкая 0,06 0,07 0,11

средняя 0,17 0,13 0,19

высокая 0,26 0,19 0,25

1.3. Экологическая значимость территорий обычные 0,11 0,09 0,09

охраняемые 0,14 0,13 0,13

уникальные 0,19 0,16 0,16

1.4. Существующий уровень нарушенное™ (загрязненности) территорий низкий 0,10 0,12 0,14

средний 0,08 0,09 0,10

высокий 0,04 0,05 0,05

1.5. Требования к водным ресурсам у действующих водопользователей низкие 0,09 0,09 0,07

средние 0,16 0,15 0,15

высокие 0,27 0,25 0,29

II. Процесс использования подземного пространства

2.1. Глубина освоения ПП низкая 0,11 0,10 0,13

средняя 0,08 0,07 0,07

высокая 0,06 0,05 0,05

2.2 Размеры объекта небольшие 0,05 0,06 0,05

средние 0,15 0,13 0,10

большие 0,26 0,20 0,17

2.3. Степень воздействия на окружающую среду низкая 0,08 0,09 0,08

средняя 0,11 0,15 0,10

высокая 0,19 0,22 0,17

III. Водоохранные мероприятий

3.1. Дренаж обводненных территорий низкий 0,06 0,07 0,06

средний 0,15 0,12 0,16

высокий 0,25 0,20 0,35

3.2. Очистка вод низкая 0,10 0,10 0,09

средняя 0,21 0,20 0,14

высокая 0,34 0,30 0,21

3.3. Восстановление в пространстве низкое 0,08 0,09 0,09

среднее 0,16 0,13 0,16

высокое 0,32 0,23 0,27

3.4. Изоляция низкая 0,08 0,09 0,09

средняя 0,25 0,17 0,17

высокая 0,44 0,31 0,25

3.5. Уменьшение сбросов вод низкое 0,07 0,07 0,06

среднее 0,13 0,09 0,13

высокое 0,19 0,14 • 0,21

и градостроительных эффектов, отнесенных к затратам на проведение

мероприятия: / у

Эмер ~ ~ --ГП--100-»тах

кагЛу

' ' 1

У, У! (^пру ^лику Зэкс, + АЗссор-) ■ кжл • ктц • к^ __ . _

ЕЕЕ3 капЩ

(3)

где Эмер - эколого-экономическая эффективность мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства, %/год; / - индекс вида водного объекта, на охрану которого направлены мероприятия, г 6 /; / - общее количество водных объектов, попадающих в зону влияния процессов использования подземного пространства, шт.; у -индекс мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства, У е ^;</ — общее количество мероприятий по охране водной

среды для конкретного водного объекта, шт.; ^пру - ежегодный эффект от экономии затрат, связанных с предотвращением воздействия процессов строительства подземного сооружения на /-й водный объект в результате

проведения /-го мероприятия, руб/год; ^лику - ежегодный эффект от экономии затрат, связанных с ликвидацией последствий воздействия процессов строительства подземного сооружения на 2-й водный объект в

результате проведения /-го мероприятия, руб/год; ^ эксу - годовые эксплуатационные затраты на /-е мероприятие по охране г-го водного

объекта, руб/год; ^^соорц - экономия эксплуатационных затрат для подземного сооружения в результате снижения воздействия на него водной среды в результате проведения /-го мероприятия для г-го водного объекта, руб/год; ? - индекс года, в котором осуществляются капитальные затраты на

мероприятие по охране водной среды при использовании городского подземного пространства, teT; Т - общий срок осуществления капитальных затрат на мероприятия по охране водной среды при

использовании городского подземного пространства, лет; ^ _ капитальные затраты на проведение /-го мероприятия по охране г-го водного объекта в /-ом году; /?, - коэффициент приведения разновременных затрат в г*-ом году, доли ед.

В экономико-математической модели учтены объективные ограничения, основной смысл которых сводится к следующему:

• экономическая эффективность каждого из мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства должна быть положительной:

Эпр, + -Элику ~ ЗэкЫ; + ЛЗсоору ^ О . (4)

• финансирование мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства должно быть достаточным по величине в каждый год осуществления соответствующих капитальных затрат:

ХХ^кату - _ (5)

' /

где Ф, - общее финансирование мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства в ¿-м году, руб;

• величина выбросов в атмосферу при проведении водоохранных мероприятий должна быть не выше нормативов предельно допустимых выбросов:

-^-<1. (6) ЩВЯ

где Вт - общие выбросы т-го загрязняющего вещества в атмосферу при проведении мероприятий, кг/год; ПДВт - величина норматива предельно допустимых выбросов т-то загрязняющего вещества в атмосферу при проведении мероприятий, кг/год;

• величина сбросов в водную среду при проведении водоохранных мероприятий должна быть не выше нормативов предельно допустимых сбросов:

— < 1; (7)

пдсп

где Сп - общие сбросы п-то загрязняющего вещества в водную среду при проведении мероприятий, кг/год; ПДС„ - величина норматива предельно допустимых сбросов я-го загрязняющего вещества в водную среду при проведении мероприятий, кг/год;

• площадь земель, используемая при проведении водоохранных мероприятий в каждом году не должна превышать величину земельного отвода:

? < Я

ИСП/ — ОТВ1 до

где - площадь земель, используемая при проведении мероприятий по охране водной среды в ¿-ом году, га; 80Тв1 - площадь земельного отвода для проведения мероприятий по охране водной среды в /-ом году, га.

• проводимые мероприятия должны обеспечивать улучшение общего состояния городской среды:

Ккл ' Коц ' ^гр - 1. (9)

Для применения предложенного в работе инструментария необходим алгоритм его использования различными участниками рассматриваемых процессов в различные временные периоды.

Основные участники процесса принятия решений по проведению водоохранных мероприятий были разделены на четыре группы: органы власти, инвесторы, исполнители, пользователи. Для каждой их них определены интересы и степень участия в данном процессе.

В качестве периодов времени, которые принимаются при оценке, были приняты четыре стадии жизненного цикла подземного сооружения, на которых осуществляется выбор мероприятий по охране водной среды: проектирование, строительство, эксплуатация и ликвидация.

Сформированный эколого-экономической механизм выбора вариантов мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства включает: подготовку пакета исходных данных, формирование основных направлений проведения мероприятий, оценку эффектов от мероприятий в различных элементах городской среды, формирование перечня мероприятий, оценку и ранжирование мероприятий на основе целевой функции экономико-математической модели, проверку вариантов на соответствие их ограничениям экономико-математической модели, выбор мероприятий для реализации (рис. 2.).

При подготовке пакета исходных данных для выбора мероприятий учитываются: требования к подземному объекту по его параметрам, функциональности, степени влияния на окружающую среду; состояние городской среды (атмосферы, гидросферы, земной поверхности, подземного пространства); условия финансирования объекта (инвесторы, объемы инвестиций и их распределение во времени, дополнительные требования).

Формируемые на следующем этапе основные направления проведения мероприятий направлены на решение различных проблем, связанных с состоянием водной среды при использовании городского подземного пространства, и включат в себя: дренаж территорий, очистку вод, восстановление водных объектов в пространстве, изоляцию подземных выработок, а также уменьшение сбросов в водоемы.

Стадии жизненного цикла подземного сооружения

Проектирование > Строительство > Эксплуатация Ликвидация

Г \ Подготовка пакета исходных данных

Требования к объекту Городская среда Финансирование

Формирование основных направлений проведения водоохранных мероприятий

Оценка эффектов от мероприятий в различных элементах городской среды

Формирование перечня мероприятий

Оценка и ранжирование мероприятий на основе целевой функции экономико-математической модели

! Требования

Рис. 2. Эколого-экономический механизм выбора вариантов мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства

На основе исходных данных и сформированных направлений проведения мероприятий оцениваются экологический, социальный и градостроительный эффекты от мероприятий ' по направлениям их проведения с помощью выявленных в работе зависимостей. С использованием данных оценок определяются множители, учитывающие данные эффекты в общем эколого-экономическом эффекте.

Ранее определенные направления проведения мероприятий применяются для формирования перечня конкретных мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства.

Мероприятия из сформированного на предыдущем этапе перечня оцениваются с использованием целевой функции экономико-математической модели, на основе чего осуществляется их ранжирование.

Каждое из мероприятий в перечне проверяется на соответствие ограничениям экономико-математической модели. Те их них, которые удовлетворяют данным условиям, принимаются к реализации.

С использованием предложенного механизма произведена оценка мероприятий по охране водной среды при строительстве Транспортной развязки Ленинградского и Волоколамского шоссе в районе станции метро «Сокол» в г. Москве. При этом оценивались два варианта мероприятий (базовый и предлагаемый). В базовом варианте, в частности, предусматривался ряд мероприятий по сбору и утилизации жидких отходов, сбросу хозяйственно-бытовых вод в городскую канализационную систему, предотвращению изменения режима подземных вод в районе строительства. В предлагаемом варианте помимо перечисленных мероприятий предусмотрены дополнительные действия по гидроизоляции стенок тоннелей с целью снижения водопритока, а также уменьшения загрязнения подземных и поверхностных вод. В результате дополнительных мероприятий за счет снижения воздействия строительства и дальнейшей эксплуатации рассматриваемого объекта на водную среду возникает существенная экономия затрат, связанных с предотвращением и ликвидацией последствий

загрязнений прилегающих городских территорий, а также существенное снижение затрат на эксплуатацию сооружения, связанных с уменьшением водопротока в выработки. В целом это позволяет увеличить эффективность водоохранных затрат на 11 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании выполненных исследований осуществлено решение имеющей важное народнохозяйственное значение научной задачи эколого-экономического обоснования мероприятий по охране водной среды при освоении городского подземного пространства с целью улучшения среды обитания населения и повышения экономической эффективности и экологической безопасности процессов строительства и эксплуатации подземных объектов.

Основные выводы и рекомендации, разработанные лично соискателем:

1. В результате анализа ситуации в области охраны водной среды при городском недропользовании, а также научных исследований в сфере эколого-экономической оценки освоения подземного пространства и проведения водоохранных мероприятий установлено, что при осуществлении оценки необходимо в полной мере учитывать особенности влияния процессов использования подземного пространства на водную среду, а также возникающие при проведении мероприятий эффекты в различных элементах городской среды.

2. Создана систематизация мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства, включающая применение технологий, оборудования и материалов в рамках процессов строительства и эксплуатации подземного объекта, а также изоляцию массива, отведение и очистку вод, организационные и восстановительные мероприятия.

2. Выявлены числовые зависимости экологического, социального и градостроительных эффектов, возникающих в результате проведения

19

мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства, от влияющих факторов.

3. Разработана экономико-математическая модель эколого-экономической оценки мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства, основанная на максимизации эколого-экономической эффективности данных мероприятий, с учетом' возникающих при этом экологического, социального и градостроительных эффектов.

4. Сформирован эколого-экономический механизм выбора наилучших вариантов мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства, определяющий порядок принятия решений на различных стадиях жизненного цикла подземного сооружения с учетом интересов участников процесса.

5. Результаты работы были использованы при оценке мероприятий по охране водной среды при строительстве Транспортной развязки Ленинградского и Волоколамского шоссе в районе станции метро «Сокол» в г. Москве и позволили увеличить эффективность водоохранных затрат на 11 %.

Основное содержание диссертации отражено в опубликованных работах автора:

1. Харьков А.И. Основные положения эколого-экономической оценки охраны водной среды при освоении городского подземного пространства// Эколого-экономические проблемы природопользования, в горной промышленности/ Сборник научных трудов. - Шахты: изд-во ЮРО АГН РФ, 2009.-С. 140-146.

2. Ишин A.B., Харьков А.И. Эколого-экономическая оценка использования подземного пространства реконструируемой территории на восточном берегу Химкинского водохранилища г. Москвы// Эколого-экономические проблемы природопользования в горной промышленности/ Сборник научных трудов. - Шахты: изд-во ЮРО АГН РФ, 2009. - С. 59-64.

20

3. Харьков А.И. Экономико-математическое моделирование эколого-экономической оценки мер по охране водной среды при использовании городского подземного пространства// Горный информационно-аналитический бюллетень. -М.: 2010. - №5. - С. 316-318.

4. Харьков А.И. Исследование эколого-экономических эффектов от проведения мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства// Горный информационно-аналитический бюллетень. -М.: Изд-во МГГУ, 2010. - №5. - С. 319-321.

5. Харьков А.И. Систематизация факторов взаимовлияния использования подземного пространства и водной среды /Сб. Науки о земле. - Тула: Известия ТулГУ, 2011, №. 1. „ с. 291-294.

Подписано в печать 05.2011 Формат 60x90/16

Объем 1 и. л. Тираж 100 экз. Заказ № ¿¿¿Р/

Отпечатано в ОИУП Московского государственного горного университета, Москва, Ленинский пр-т, 6

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Харьков, Александр Игоревич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИТУАЦИИ В СФЕРЕ ОХРАНЫ ВОДНОЙ

СРЕДЫ ПРИ ГОРОДСКОМ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИИ

1.1. Развитие современных городов и перспективы использования подземного пространства.

1.2. Проблемы водной среды городов, в том числе связанные с недропользованием.

1.3. Опыт охраны водной среды при недропользовании.

1.4. Исследования в сфере эколого-экономической оценки и регулирования решений в области использования подземного пространства и охраны водной среды.

Выводы.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ ИСПОЛЬЗУЕМОГО ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА С ВОДНОЙ СРЕДОЙ И МЕР ПО ЕЕ ОХРАНЕ.

2.1. Выявление и систематизация взаимовлияний использования городского подземного пространства и водной среды.

2.2. Анализ мер по охране водной среды при использовании подземного пространства.

2.3. Исследование эколого-экономических эффектов от проведения мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства.

Выводы.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО ПОДХОДА К

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ОХРАНЫ ВОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ ОСВОЕНИИ ГОРОДСКОГО ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА.

3.1. Обоснования критериальной базы эколого-экономической оценки принимаемых решений.

3.2. Разработка экономико-математической модели эколого-экономической оценки мер по охране водной среды при использовании городского подземного пространства.

3.3. Формирование механизма эколого-экономической оценки и выбора мер по охране водной среды при использовании городского подземного пространства. ИЗ

Выводы.

ГЛАВА 4. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕР ПО ОХРАНЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ СТРОЯЩЕЙСЯ В Г. МОСКВЕ ТРАНСПОРТНОЙ РАЗВЯЗКИ ЛЕНИНГРАДСКОГО И ВОЛОКОЛАМСКОГО ШОССЕ.

4.1. Описание условий подземного строительства и охраны водной среды в г. Москве.

4.2. Эколого-экономическая оценка мер по охране водной среды при использовании подземного пространства для создания транспортной развязки Ленинградского и Волоколамского шоссе.

Выводы.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Эколого-экономическое обоснование мероприятий по охране водной среды при освоении городского подземного пространства"

Актуальность работы. В настоящее время в нашей стране и за рубежом происходит интенсивный* рост городов, сопровождающийся, необходимостью развития * городской инфраструктуры. Особую роль в» данных процессах играет освоение подземного пространства. В нем создается множество сооружений различного назначения. От общего строительства в г. Москве за год на подземные объекты приходится около 8%, однако для нормального развития города предполагается увеличить их долю до 20-25%.

Использование подземного пространства в городах требует учета сложных взаимовлияний данных процессов и изменений в водной среде, осложненных снижением уровня подземных вод, образованием депрессионных воронок, загрязнением как поверхностных, так и подземных водоемов. При этом развиваются также эрозионные и оползневые явления в обводненных грунтах.

Процессы строительства и эксплуатации подземных сооружений должны осуществляться с условием минимально возможного воздействия' на водную среду, а водная среда, в свою очередь, не должна осложнять использование подземных ресурсов. В этой связи требуется реализация комплекса соответствующих мероприятий при строительстве и эксплуатации подземных сооружений.

Проведение мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства требует дополнительных затрат, а недостаточность таких мероприятий приводит к дополнительным экономическим, экологическим и социальным издержкам. Формирование и выбор наиболее эффективных вариантов мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства должны осуществляться на основе оценки, учитывающей совокупность эколого-экономических факторов.*

В настоящее время вопросы^ оценки и регулирования охраны гидросферы при* использовании1- подземного пространства- недостаточно описаны в законодательных актах, платежи за загрязнение подземных вод не действуют, отсутствуют утвержденные методики оценки негативного воздействия хозяйственной деятельности на подземные воды. Ранее проведенные исследования в- сфере эколого-экономической оценки использования подземного пространства, а также оценки водоохраной деятельности не учитывают особенности взаимовлияния данных процессов в городских условиях. Таким образом, эколого-экономическое обоснование мероприятий по охране водной» среды при освоении городского подземного пространства является актуальной научной задачей.

Цель исследования состоит в разработке механизма эколого-экономической оценки и выбора мероприятий по охране водной среды при освоении подземного пространства с учетом сложных взаимовлияний данных процессов в условиях городской'среды.

Идея работы состоит в совокупном учете эколого-экономических эффектов, возникающих в различных элементах городской среды, в результате проведения' мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства.

Объектом исследования является состояние городской среды при проведении мероприятий по охране водной среды в процессе использования подземного пространства.

Предмет исследования - экономические, экологические и социальные закономерности взаимовлияний использовании подземного пространства и мероприятий по охране водной среды в условиях городской среды.

Научные положения, разработанные лично автором:

1. Эколого-экономические эффекты от проведения мероприятий^ по охране водной среды при использовании подземного пространства в различных элементах городской, среды- следует определять с использованием^ числовых зависимостей данных эффектов от влияющих факторов, выявленных на основе предложенной систематизации соответствующих водоохранных мероприятий.* „

2. Эколого-экономическая оценка мероприятий- по- охране водной среды при использовании подземного пространства должна осуществляться путем экономико-математического моделирования, основанного на максимизации эколого-экономической эффективности данных мероприятий, с учетом возникающих при этом экологического, социального и градостроительных эффектов.

3. Выбор вариантов мероприятий по охране водной среды необходимо осуществлять с использованием разработанного в этих целях механизма, определяющего порядок принятия решений на различных стадиях жизненного цикла подземного сооружения с учетом интересов участников процесса.

Научная новизна исследований:

1. Впервые установлены числовые зависимости экологического, социального и градостроительных эффектов; возникающих в результате проведения мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства, от влияющих факторов.

2. Сформированы поправочные коэффициенты к экономическому эффекту от мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства, отличающиеся учетом экологических, социальных и градостроительных эффектов, возникающих в различных элементах городской среды.

3. Впервые разработана экономико-математическая модель эколого-экономической оценки мероприятий^ по охране водной среды при использовании^ подземного пространства, учитывающая' результаты^ проведения данных мероприятий в различных элементах городской среды.

Обоснованность и» достоверность научных положений;, выводов и рекомендаций^подтверждаются: результатами-обобщения и анализа представительного объема данных; корректным' применением» современных научных методов, включая* научное обобщение, факторный' анализ, экспертные; оценки, статистические методы обработки данных и экономико-математическое моделирование; высокой сходимостью расчетных показателей с фактическими; положительными результатами применения исследований при оценке подземного объекта инфраструктуры г. Москвы.

Научное значение работы« состоит в формировании* методического подхода к эколого-экономической, оценке мероприятий по охране водной среды при использовании подземного пространства в городских условиях, учитывающего экономические, экологические и социальные факторы влияния мероприятий на городскую среду.

Практическое значение работы заключается в применении разработанного механизма при эколого-экономической оценке и выборе вариантов мероприятий по охране водной среды при использовании городского подземного пространства, обеспечивающих формирование благоприятной среды обитания населения.

Реализация выводов и рекомендаций. Результаты исследований были использованы при оценке мероприятий по охране водной среды при строительстве Транспортной развязки Ленинградского и Волоколамского шоссе в районе станции метро «Сокол» в г. Москве и позволили получить положительный экономический результат.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГТУ, 2010, 2011 г.г.); научных семинарах кафедр «Экономика природопользования» и «Безопасность жизнедеятельности и гражданская оборона» МГТУ (2010, 2011 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей, отражающих основное содержание работы.

Автор благодарит коллектив кафедры «Экономика природопользования» Московского государственного горного университета за поддержку, оказанную при выполнении работы. Неоценимой является помощь зав. кафедрой ЭП проф., д.т.н. В.А. Харченко.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Харьков, Александр Игоревич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации' на основании' выполненных исследований осуществлено решение имеющей важное народнохозяйственное значение научной задачи эколого-экономического обоснования мероприятий по охране водной среды при освоении- городского подземного пространства с- целью улучшения^ среды обитания населения и повышения экономической' эффективности* и экологической безопасности процессов строительства' и эксплуатации подземных объектов.