Картографическое обеспечение экологического мониторинга магистральных газопроводов

Каргашин, Павел Евгеньевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Картографическое обеспечение экологического мониторинга магистральных газопроводов
ВАК РФ 25.00.33, Картография

Автореферат диссертации по теме "Картографическое обеспечение экологического мониторинга магистральных газопроводов"

На правах рукописи

Каргашин Павел Евгеньевич

КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

25.00.33 - картография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

□03481Э1Э

Москва - 2009

003481919

Работа выполнена на кафедре картографии и геоинформатики географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель:

доктор географических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Доктор географических наук, профессор

Доктор технических наук, профессор

Т.В. Верещака

Б.А. Новаковский

Ю.Г. Симонов

Ведущая организация: Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, географический факультет

Защита состоится «29» октября 2009 года в 15 часов на заседании диссертационного совета по геоморфологии и эволюционной географии, гляциологии и криологии Земли, картографии, геоинформатике (Д-501.001.61) в Московском государственном университете имени М.ВЛомоносова по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, географический факультет, 21 этаж, ауд. 2109

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.

Автореферат разослан «13у> cj^zsuhzn 2009 г.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим отправлять по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, географический факультет, ученому секретарю диссертационного совета Д-501.001.61, факс (495)939-38-01. E-mail: dcaph@mail.ru

Ученый секретарь * /

диссертационного совета, ^f

кандидат географических наук А.Л. Шныпарков

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. Переход общества в индустриальную стадию развития привел к увеличению значимости промышленного производства и транспорта. Сооружение и эксплуатация предприятий индустрии и транспорта повлекли значительную трансформацию природной среды, формирование неблагоприятной экологической обстановки. Примерами могут послужить зоны воздействия Норильского металлургического комбината, вырубка лесов при прокладке Трансамазонской магистрали, разливы нефти при авариях на трубопроводах и при крушении танкеров. Приведенные примеры показывают наиболее значительные случаи, которые вызвали международный резонанс, однако и на региональном уровне существуют такие проблемы.

В каждом государстве разработаны принципы рационального использования природных ресурсов, в отдельных случаях такой опыт обобщен на международном уровне. Зачастую эти документы носят декларативный характер и не имеют четкого указания на инструменты реализации политики оптимального использования природной среды. Недостаточное внимание уделяется и представлению результатов негативного воздействия.

В практике достаточно давно используют экологический мониторинг, а также картографическую визуализацию и интерпретацию результатов исследований. В рамках таких работ составлены соответствующие инструкции, нормативы, однако картографические работы рассмотрены в них недостаточно полно, не разработана система требований к содержанию и оформлению картографических материалов. Также недостаточно внимания уделяется проведению и интерпретации результатов экологического мониторинга и контроля на стадии строительства магистральных газопроводов.

Разработка подобного обеспечения работ по экологическому мониторингу крайне необходима, так как позволит решить не только проблемы представления данных, но и более четко структурировать сами работы по экологическому мониторингу, существенно помочь при решении практических и организационных вопросов. Для проведения работ на этапе строительства это особенно важно в связи с интенсивным воздействием и частым изменением экологического состояния природной среды.

Цель исследования заключается в разработке и обосно-

вании картографического обеспечения с использованием геоинформационных технологий для экологического мониторинга территорий строительства и эксплуатации объектов транспортирования газообразного углеводородного сырья.

• Следует изучить опыт создания эколого-географических карт, как в научных, так и прикладных целях, проанализировать существующие группы карт этого направления.

• Исследовать особенности работ по экологическому мониторингу и характеристики объекта строительства. Это во многом определяет картографическое обеспечение.

• Разработать информационное обеспечение и состав серии карт, который сопровождал бы все стадии проведения экологического мониторинга, и наилучшим образом отражал его результаты.

• Апробировать данную методику для реальных объектов на примере территорий строительства участков магистральных газопроводов в Нижегородской, Ярославской и Тверской областях.

Методика исследования. Данное исследование основано на фундаментальных работах в области картографии, геоинформатики, экологического мониторинга.

Картографическая основа базируется на работах К.А. Салищева, A.M. Берлянта, И.П. Заруцкой, Т.Г. Сватковой, В.И. Стурмана, C.B. Чистова, А.И. Прасоловой и других. Особенно важными представляются такие области изучения, как классификация картографических произведений, картографический метод исследования, комплексное и атласное картографирование.

Геоинформационная составляющая опирается на разработки И.К. Лурье, B.C. Тикунова, Б.А. Новаковского, A.B. Кошкарева, C.B. Прасолова. Большое значение имеют исследования по теории баз данных, автоматизированному картографированию с применением географических информационных систем.

Следует также отметить теоретические и практические работы по экологическому мониторингу, разработке его принципов и реализации на практике. Среди всего многообразия следует выделить публикации Н.С. Касимова, Н.П. Солнцевой, К.Н.

Дьяконова, A.B. Дончевой, Ю.А. Израэля, П.П. Кречетова, А.П. Садова и др.

В основе диссертации лежат авторские исследования в период с 2004 по 2009 гг., выполненные в рамках работ лаборатории цифровой картографии и фотограмметрии кафедры картографии и геоинформатики географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

Научная новизна. Впервые при разработке картографического и информационного обеспечения экологического мониторинга магистральных газопроводов особое внимание уделено воздействию их на природную среду на этапе строительства: учтены такие факторы, как продолжительность воздействия, интенсивность, необходимость оперативной обработки данных для своевременного принятия решений по минимизации ущерба природной среде и строящимся объектам.

Разработана методика выявления воздействий на природную среду, которая базируется на современных российских и международных нормативных стандартах в области охраны и управления окружающей средой и позволяет предварительно выявить и локализовать нагрузку на природную среду для последующих полевых работ и картографирования.

Предложена структура содержания базы данных для информационного обеспечения экологического мониторинга на всех этапах его проведения, а также оперативного анализа и картографирования современной ситуации на участке строительства. База данных, помимо раздела мониторинга, включает блок контроля соответствия строительства природоохранным нормам, что позволяет отслеживать нарушения законодательства, допущенные при проведении строительных работ, локализовывать их и принимать необходимые меры.

Обоснован состав серии крупномасштабных карт для сопровождения экологического мониторинга и контроля строительства магистральных газопроводов, в которой учтены все необходимые аспекты проведения подобных работ: от характеристик территории строительства и проектируемых сооружений до негативных последствий и штрафных санкций за ущерб природной среде. Серия карт состоит из пяти блоков: состояние природной среды, проектных решений, предварительной оценки воздействия на компоненты природной среды, результатов экспедиционных работ,

последствий экологических нарушений. Такой состав серии карт позволяет решить ряд проблем, связанных с организацией полевых исследований.

Созданы базы данных и серии карт на отдельные участки магистральных газопроводов в Нижегородской, Ярославской и Тверской областях для информационной и картографической поддержки работ по экологическому мониторингу.

Практическая ценность. Результаты проведенных исследований внедрены в ОАО «Саратовнефтегаз» и учебный процесс кафедры картографии и геоинформатики. Они могут быть полезны организациям, занимающимся строительством объектов промышленности и транспорта. В эту категорию следует отнести как заказчиков строительства, организации-генподрядчики, так и исполнителей экологического мониторинга. Предлагаемая методика работы, организации данных, создания серии карт позволит оптимизировать систему мониторинга для тех, кто непосредственно проводит работы.

Также исследования могут быть полезны студентам, магистрантам и аспирантам, связанным с эколого-географическим картографированием, причем как с позиций картографии, так и экологии, и физической географии.

Структураиобъемработы. Диссертация состоитиз введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа содержит 134 страницы, включая 60 иллюстраций, 12 таблиц. Библиография включает 119 наименований.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на международном симпозиуме «Проблемы экоинформатики (совместно со школой-семинаром молодых ученых)» (Москва, 2006), международной научной конференции ИнтерКарто/ИнтерГис 14: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт (Саратов, Урумчи, 2008), научной конференции Сергеевские чтения «Моделирование при решении геоэкологических задач» (Москва, 2009).

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 - в журналах, рекомендуемых ВАК, 1 раздел в коллективной монографии (соавтор).

СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ Глава 1. Современное состояние эколого-географического картографирования для экологического мониторинга

В данной главе рассматривается развитие эколого-гео-графического картографирования, классификации карт эколого-географической направленности, их применения для решения прикладных задач. Отдельный раздел главы посвящен теоретическим вопросам экологического мониторинга промышленных и транспортных объектов.

Первые карты, которые можно отнести к работам в эко-лого-географическом направлении, создавались в 70-е годы прошлого столетия во Франции и были посвящены антропогенному воздействию на растительность. Помимо научного значения, эколого-географическое картографирование нашло применение в прикладных исследованиях, при решении производственных задач, связанных с воздействием на природную среду.

В настоящее время основные направления применения эколого-географических картографических материалов это - оценка территории для последующего строительства промышленных, транспортных и социально-культурных объектов; учет негативных процессов, которые могут привести к аварийной ситуации; территориальное планирование (в качестве самостоятельного блока карт).

Анализ публикаций показал недостаточную проработанность вопросов создания картографических материалов, адекватно отражающих воздействие на природную среду. В работах ООО «ВНИИГАЗ» детально рассмотрены современные стандарты по различным аспектам проектной деятельности и экологического мониторинга. Однако не определен состав серии карт для обеспечения экологического мониторинга, требования к составлению карт не полные и характеризуются общими формулировками (Бухгалтер и др., 2007).

Значительное количество работ по методам оценочного картографирования техногенно измененных ландшафтов было опубликовано в 60-е - 90 гг. XX века. Следует выделить работы Глазовской М.А., Солнцевой Н.П. и др. В этих работах подчеркнуто, что появляется новый объект изучения - техногенно измененные ландшафты, для которого существующие принципы и классификации не всегда справедливы. Также в работах Глазовской М.А., Солнцевой Н.П. представлены научно-методические основы оценочного и прогнозного картографирования территорий добычи нефти, классифицированы факторы и виды воздействия, разработаны карты устойчивости природных систем.

Еще одна методика проведения экологического мониторинга и его картографического сопровождения создана в ОАО «Газпром». Ее особенность заключается в том, что она основана на анализе существующей нормативной документации по проектированию объектов промышленности и транспорта, а также практическом опыте по решению подобных задач. То есть можно отметить, что истоки данной методики в большей степени производственные, чем научные.

В связи с разнообразием подходов следует определить мониторинг как с точки зрения законодательных актов Российской Федерации, так и с позиций географической науки. В географической и экологической литературе под мониторингом окружающей среды понимают слежение за состоянием окружающей человека природной среды и предупреждение о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей и других живых организмов. Экологический контроль имеет более практическую направленность, основная его задача - слежение за состоянием природной среды и изменением под влиянием хозяйственной деятельности, а также проверка выполнения природоохранных мероприятий (Экологический энциклопедический словарь, 2002).

В соответствии с Федеральным Законом «Об охране окружающей среды», под мониторингом окружающей среды -экологическим мониторингом - понимается «комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза ее изменений под воздействием природных и антропогенных факторов».

В то же время все субъекты хозяйственной деятельности обязаны проводить производственный экологический контроль в целях выполнения требований в области охраны окружающей среды, обеспечения выполнения мероприятий по рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов.

Для производственного экологического мониторинга сформулирован ряд принципов, следование которым позволяет оптимизировать проведение работ: открытости системы мониторинга, комплексности мониторинга, оптимальной информативности, непрерывности (регулярности), локальности, статистической достоверности, методической преемственности, оперативности (Нефть и окружающая среда, 2008).

Наиболее проработаны в техническом и методологическом планах системы мониторинга на территориях нефтедобычи в

Калининградской области и газовых месторождениях полуострова

Ямал. Помимо сбора данных эти системы отличаются проработанным картографическим и геоинформационным блоками.

Анализ современных систем экологического мониторинга показал, что они в основном ориентированы на слежение за состоянием природной среды в период эксплуатации. Они не охватывают весь спектр работ по экологическому мониторингу и контролю воздействия окружающую среду. Также остаются не разработанными вопросы картографического и информационного обеспечения.

Глава 2. Методика картографирования воздействия объектов транспортировки газа на природную среду

В главе изучена специфика сооружения линейной части магистральных газопроводов, предложена методика выявления воздействия на природную среду при реализации проекта строительства, определено содержание базы данных экологического мониторинга и представлен состав серии карт, сопровождающий работы на всех этапах.

Магистральным газопроводом называется трубопровод, предназначенный для транспортировки газа, прошедшего подготовку из районов добычи в районы его потребления. Помимо трубопровода, в состав магистрального газопровода включают головные сооружения, компрессорные станции, газораспределительные станции, подземные хранилища газа, линейные сооружения. Работы по строительству линейной части газопровода делят на несколько этапов:1) подготовительные работы, 2) земляные работы, 3) гидравлические испытания, 4) рекультивация.

Основа для определения воздействия на природную среду при строительстве магистрального газопровода заложена в ГОСТ Р ИСО 14004, где представлена общая последовательность идентификации экологических аспектов. Первый этап выявления экологических аспектов заключается в определении вида деятельности. Вид деятельности следует выбирать так, чтобы была возможной дальнейшая его детализация. Второй этап заключается в определении экологического аспекта в рамках выбранного вида деятельности. Третий - выявление воздействий на окружающую среду, причем как реальных, так и потенциальных, положительных и отрицательных.

Заключительный этап - оценка значительности воздействия в балльной или количественной форме. Приведенная общая

последовательность представляется не вполне завершенной. Оценка значимости воздействия не может быть финалом исследований. При проектировании и исследовании качества строительства следует обращать внимание и на прогноз развития ситуации, оценить последствия воздействий, а также выработать рекомендации по снижению ущерба природной среде.

На рис.1, приведена схема выявления экологических аспектов применительно к строительству и эксплуатации магистральных газопроводов. Согласно этой последовательности в качестве видов деятельности можно выбрать либо сам процесс строительства, либо отдельные его этапы. Оба варианта можно считать видом деятельности, то есть относятся к строительной организации и делятся на более мелкие составляющие.

ВЫЯВЛЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ (ПО ГОСТ Р ИСО 14004 с дополнениями автора)

ЭТАП ВЫЯВЛЕНИЯ

ОБЩАЯ последовательность (согласно ГОСТ Р ИСО 14004)

вид

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

АСПЕКТ

ВОЗДЕЙСТВИЕ

ЧАСТНАЯ последовательность

(применительно к магистральным газопроводам)

; Этап строительства

Эксплуатация

Движение строительной техники Функционирование

временных населенных пунктов Подготовка строительной полосы Очистка полости газопровода

Стравливание газа

Движение транспорта

Выбросы в атмосферу от строительной техники Уничтожение растительности Захламление территории

Срезка плодородного слоя

после

йвьоскц ЙЗДяиспмшя* ,

послглсгвия Загрязнение атмосферы

Разрушение естественных биотопов

Уничтожение почвенного

покрова Загрязнение водотоков и водоемов

Выбросы в атмосферу от транспорта

Выбросы ватмосферу природного газд

Загрязнение атмосферы

Рис. 1. Выявление воздействия на природную среду.

Дальнейший анализ и непосредственно идентификация экологических аспектов позволяет сделать вывод, что вид деятельности соответствует этапам строительства. Основные этапы строительства: подготовительные работы, земляные работы, рекультивация, гидравлические испытания (Каргашин, 2008).

Данная методика позволяет выявить источники воздействия, конкретизировать какой компонент природной среды подвергается воздействию, объемы воздействия. Подобный массив данных требует систематизации для последующей обработки и визуализации результатов исследования. Дополнительно при проведении работ по экологическому мониторингу появляются разнотипные данные об актуальном состоянии природной среды. Для удобства хранения, поиска и обработки информации целесообразно использовать базы данных.

Теоретической основой для организации данных является деление работ по экологическому мониторингу на два направления: исследования для оценки трансформирования компонентов природной среды и комплекс мероприятий по слежению за соблюдением природоохранного законодательства. Эти два направления служат одной общей цели, но для логичной организации базы данных следует их разделить (Каргашин, 2008).

Работы по экологическому мониторингу проводят для комплексной оценки трансформированности природной среды, поэтому дальнейшим основанием для деления базы данных является принадлежность к определенному компоненту природной среды. То есть в блоке, содержащем данные экологического мониторинга, следует рассмотреть следующие подблоки: поверхностные и подземные воды, рельеф, атмосферный воздух, почвенный покров, растительность и животный мир.

Одна таблица должна представлять собой список водных объектов исследуемой территории, в котором необходимо привести уникальный код, название, характеристику типа объекта, километровую отметку пересечения водотоком нитки газопровода. Также следует отобразить показатели качества воды в водотоке, то есть содержание и концентрацию химических элементов. Особенность работ по экологическому мониторингу требует хранить данные по всем химическим показателям, всем постам, всем отборам проб воды и донных отложений.

Таким образом, предлагается структура базы данных, которая

позволит собрать воедино всю исходную информацию о состоянии природной среды до строительства магистрального газопровода. Данные интегрированы с картографическими материалами, то есть при изменении показателей о состоянии компонентов природной среды параллельно меняется и тематическое содержание карт.

Вторая часть базы данных касается другого направления работ и содержит в себе результаты проведения экологического контроля, слежения за выполнением природоохранных мероприятий. В этом случае подход для организации данных принципиально иной. В качестве основы для структуры данных в целях экологического контроля логично воспользоваться выше описанной методикой идентификации экологических аспектов.

Общая схема организации данных представлена на рисунке 2. Виды деятельности, экологические аспекты, воздействия и их локализация относятся к общему разделу. Дополнительно в общий раздел следует включить перечень объектов магистрального газопровода, например, линейную часть, компрессорные станции, вдольтрассовый проезд и т.д. Данные этого раздела не связаны с реальной территорией, то есть общий раздел представляет собой справочник по строительству магистральных газопроводов и возможному воздействию на природную среду.

Конкретизация масштабов воздействия приводится в дополнительном (частном) разделе. В нем учитывают такие параметры как строящийся объект, количественные характеристики воздействия на компоненты природной среды, действительную локализацию (например координаты, названия водотоков, километровые отметки трассы газопровода), последствия и мероприятия по устранению экологических нарушений или минимизации для определенных географических условий. Строительство и эксплуатация линейной части магистральных газопроводов предполагает воздействие на все компоненты природной среды. Создание базы данных позволяет структурировать исходные материалы и оценить их пригодность для отображения на картах, а так же оперативно обновлять содержание тематических карт.

С учетом определенного содержания базы данных и изложенных

особенностей проведения экологического мониторинга строительства

объектов линейной части магистрального газопровода предложена

серия карт (см. рис. 3). Данная серия карт разработана с учетом

методики выявления воздействия на компоненты природной среды

и предоставляет пользователю полную характеристику природных и техногенных процессов и явлений на участке строительства.

общий раздел

|Вид деятельности] Номер_деят —

Название

| Объекты Номер_об —

Название

¡Аспекты |

Номер_деят Номер_асп-

Название

[Среда воздействия]

Номер_средьг-

Название

[Локализация | Номер_лок-

Местоположение

Воздействие!

--Номер_асп Номер_возд —

Название

Номер_среды

Ед. объема возд

Номер_лок

Последствия

Мероприятия

частный раздел

Воздействие

СРТО-Торжок

(Ярославская

область)

- Номер_об

- Номер_возд

Воздействие

Номер_среды

Объем^возд

Ед. объема возд

Номер_лок

Локализация

Последствия

Мероприятия

Рис. 2. Организация исходных данных для проведения экологического контроля.

Карты состояния природной среды

Карта местообитаний животных Карта растительных сообществ Почвенная карта Ландшафтная карта Карта опасных экзогенных процессов

Карты проектных решений

Карта расположения объектов строительства Карта участков строительства

Карты предварительной оценки воздействия на компоненты природной среды

Карта зон воздействия Карта потенциальных последствий Карта расположения пунктов сети мониторинга_

Карты результатов экспедиционных работ по экологическому могниторингу

Карта фактического материала Карта химического загрязнения компонентов природной среды Карта результатов контроля выполнения природоохранных решений

Карты последствий экологических нарушений

Развитие негативных процессов Карта экономических санкций Мероприятия по минимизации ущерба_

Рис. 3. Картографическое обеспечение экологического

мониторинга строительства газопроводов.

При составлении картографических материалов, целесообразно использовать крупные масштабы. Если при проведении инженерно-экологических изысканий масштаб составляемых картографических материалов регламентирован соответствующими нормативными документами и составляет 1:25 ООО для участков магистральных газопроводов, то для работ по экологическому мониторингу строгих установок относительно масштабного ряда нет. Практика показывает, что наиболее удобно использовать карты масштаба 1:50 ООО, такой масштаб обладает необходимой обзорностью и достаточной подробностью.

Глава 3 .Оценка и картографирование трансформирования природной среды при строительстве магистральных газопроводов

Серия карт для отображения современного состояния природной среды включает карту растительных сообществ, почвенную, местообитаний животных, современных экзогенных процессов, топографическую карту. Топографическая карта необходима, во-первых, в качестве картографической основы, во-вторых, как самостоятельное произведение. Традиционная топографическая карта адаптируется и актуализируется на район исследований. Необходимо заметить, что содержание данного картографического произведения отличается от стандартных топографических карт, поэтому в производстве принято называть их ситуационным планам.

Основные элементы содержания ситуационного плана - дороги, населенные пункты, различные коммуникации. Вышеперечисленные антропогенные объекты важны при проектировании трассы газопровода, а также определяют доступность отдельных участков строительства при проведении экологического мониторинга. Максимально подробно показывают гидрографическую сеть, так как водотоки и водоемы представляют собой серьезные преграды при строительстве газопроводов. Нет необходимости подробно показывать растительность, ибо природный блок карт сопровождается геоботанической и ландшафтной картами. В природный блок карт включают карту растительных сообществ, местообитаний животных, почвенную, ландшафтную карты и карту современных экзогенных процессов (см. рис. 4)*. Эти карты показывают современное состояние отдельных компонентов природной среды и природно-территориальных комплексов в целом.

* Приведенные в автореферате картографические иллюстрации (см. рис. ~ 4 - рис.10) отнесены к участку строительства магистрального газопровода «СРТО-Торжок» в Ярославской и Тверской областях

Согласно проекту организации строительства на участке строительства магистрального газопровода в Ярославской и Тверской областях предполагалось сооружение линейной части газопровода протяженностью 76,5 километров, вдольтрассовой автодороги, линии электропередачи, волоконно-оптической линии связи, трех вертолетных площадок (см. рис. 5,6). Для реализации данного проекта дополнительно требовалось выполнение ряда технических решений: организация переходов через автодороги, переходы через водотоки (мостовые и подводные); строительство контрольно-измерительных пунктов, крановых узлов. Наиболее пристальное внимание следует обратить на возможное трансформирование почвенного покрова, растительности, рельефа и гидрографической сети. Именно эти компоненты природы подвергаются значительному изменению при проведении строительных работ. На карте зон потенциального воздействия показаны территории, где ожидается изменение исходных характеристик ландшафтов (см. рис. 6).

Условные обозначения

Современные экзогенные процессы

Эрозионно-аккумулятивные процессы в МЭФ

Процессы выветривания и биогенного преобразования междуречий

Процессы заболачивания междуречий

Склоновые процессы невысокой интенсивности: Эрозия на склонах МЭФ и речных долин Плоскостной смыв и массовое движение материала (мм/год) на склонах МЭФ

Русловые процессы (процессы эрозии и аккумуляции в руслах малых рек Процессы заболачивания, вследствие антропогенной нарушенности территории

Процессы подтопления, вследствие антропогенной нарушенности территории

Участки возможного усиления эрозионно-аккумулятивных процессов в МЭФ в весенний период

Эрозионные процессы и процессы массового смещения материала (до нескольких м/год) на антропогенно измененных склонах

Процессы отседания и оползания прирусловых склонов в долинах рек

Процессы отседания и оползания прирусловых к склонов в долинах рек вследствие антропогенной деятельности

Рис 4. Фрагмент карты современных экзогенных процессов на территорию строительства магистрального газопровода и

легенды к ней.

Условные обозначения

Проектируемые сооружения

------трасса проектируемого газопровода

2*" с километровыми отметками

---- вдольтрассовый проезд

____ вдольтрассовые коммуникации

(ЛЭП ЮкВ. ВОЛС)

Вспомогательные технические решения подводный переход газопровода через водоток мостовой переход вдольтрассового проезда через водоток

г места забора воды для проведения гидравлических испытаний

Рис. 5. Фрагмент карты расположения объектов строительства и легенды к ней.

О 500 1 ООО метры

Условные обозначения

Механическое воздействие

повреждение и частичное уничтожение растительности, почв, изменение рельефа

изменение рельефа

Механическое и химическое воздействие 11|§|||| нарушение водотоков

Ш нарушение почв, растительности, рельефа временными объектами строительства

Рис.6. Фрагмент карты зон воздействия на территорию строительства магистрального газопровода и легенды к ней.

Предварительное исследование зон потенциального воздействия необходимо для выполнения работ по экологическому мониторингу. Такие разработки крайне важны для контроля соблюдения природоохранного законодательства при сооружении объектов. Это позволяет расположить пункты мониторинга там, где наиболее очевидна значительная трансформация природной среды (см. рис. 7).

Вид работ

■ Экологический мониторинг

■ Экологический контроль

Состав работ по экологическому мониторингу _ Инструментальное определение значений физических воздействий

Отбор проб (воды, воздуха, почв, донных отложений) г ■ Геоботанические описания

■ Геоморфологические описания

Рис. 7. Фрагмент карты расположения пунктов сети экологического мониторинга на территорию строительства магистрального газопровода.

Для каждой точки мониторинга вынесены на карту такие параметры вид работ в данном пункте сети мониторинга (экологический мониторинг или экологический контроль) и состав работ (отбор проб, инструментальные измерения, составление описаний). Дополнительно в базе данных необходимо указать причину такого размещения точки. В зависимости от ситуации это: приуроченность к объекту строительства (вертолетная площадка, узел запуска), природному комплексу (водораздельный участок, заболоченная территория), наличие как природных так и техногенных факторов (переход через водоток - река и повышенная концентрация объектов строительства).

Следующий блок карт показывает результаты экспедиционных работ и включает карты фактического материала, результатов контроля выполнения природоохранных решений, химического загрязнения ландшафтов. Экспедиционные работы проводятся с учетом тех выводов, которые были получены при изучении материалов инженерно-экологических изысканий, составлении и анализе производных карт природного и технического блоков.

Карта результатов контроля выполнения природоохранных решений (см. рис. 8) показывает, что на исследуемой территории за период строительства магистрального газопровода зарегистрировано значительное количество нарушений, часть из которых может привести к серьезным последствиям как для природной среды, так и для объектов самого магистрального газопровода. Большая часть нарушений была допущена еще при проведении подготовительных работ и не были предприняты адекватнее меры для корректировки ситуации.

18 5,7, 9, 10;

Этапы регистрации экологических нарушений

А Этап 1 - апрель 2 6

Этап 2 - июль 401 1

Этап 3 - сентябрь 18 1,26

Характеристика экологических нарушений

Номера точек контроля с выявленными

нарушениями на первом этапе,

коды видов нарушений по классификатору

Номера точек контроля с выявленными

нарушениями на втором этапе,

коды видов нарушений по классификатору

Номера точек контроля с выявленными

нарушениями на третьем этапе,

коды видов нарушений по классификатору

Рис. 8. Фрагмент карты выполнения природоохранных решений на территорию строительства магистрального газопровода и

легенды к ней. 16

Результаты экологического мониторинга отражаются на картографических материалах и в базе данных. Наилучшим образом результатыэкологическогомониторингапоказываеткарта фактического материала. Фрагмент такой карты приведен на рис. 9. Помимо пространственного положения пунктов сети мониторинга на карте указана более полная характеристика каждой точки. Непосредственно значения воздействия указывают только для характеристик электромагнитного поля, радиационного фона, шумового давления. Эти данные получают путем проведения инструментальных измерений в полевых условиях.

«48 «18 4 0,01® 0,09 в 0 12 ©0,11*30

50,15 ®0,10* 14 Об

« 36 ¿9» 0,01 ©0,11

»69<4<0.011К 0,13 64440,01®0,15*10 10 3

О 564 45 4 0,01 в 0,10*31

Условные обозначения

"49 Точки наблюдения и их номера

0 564114 4 0,09®0,130 2 42¥2 ^¿ДОО^вО,12 * 200 1у 1

Инструментальные измерения физических воздействий и их значения

в 34 звуковое давление [Дб] 4 10 напряженность электромагнитного поля [В/м]

4' 0.01 электромагнитная индукция

электромагнитного поля [мкТл]

® 0.11 мощность дозы радиационного излучения [мкЗв/ч]

Отбор проб и номера образцов

• 27 почвенного покрова

21 донных отложений

• 21 поверхностных вод

1 атмосферного воздуха

Описания компонентов природной среды и номера описаний

V 27 местообитания сухопутных животных и животный мир

Рис. 9. Фрагмент карты фактического материала на территорию строительства магистрального газопровода и легенды к ней.

Таким образом, работы по экологическому мониторингу и контролю выполнения природоохранных решений показали, что на участке строительства магистрального газопровода в Ярославской и

Тверской областях наблюдается некачественное выполнение норм природоохранного законодательства. Свидетельством этому является значительное количество зафиксированных нарушений, которые относятся к производству работ на различных этапах и в разных природных условиях.

Наиболее существенные негативные последствия для природной среды выражаются в уничтожении растительности в пределах полосы отвода и за ее пределами и как следствие изменение сохранившихся биотопов. Это справедливо по всей трассе строительства трубопровода. Для участков, приуроченных к долинам водотоков последствия более серьезные в связи со значительным объемом работ и некачественным их проведением.

Заключительный блок карт составляется с целью продемонстрировать важнейшие последствия для природной среды, строителей, заказчиков. Помимо природоохранного значения эти карты крайне важны и для эксплуатирующей организации. Развитие эрозионных процессов на территории может привести к аварийной ситуации на газопроводе и сопутствующих объектах. Фрагмент такой карты и легенды к ней приведены на рис. 10. Среди всех потенциальных последствий были выбраны наиболее значимые для природной среды и объекта строительства. Все возможные варианты были сгруппированы в 6 классов.

Кроме карты последствий воздействия на природную среду в данном блоке следует разместить карты экономических санкций за причиненный ущерб, что крайне необходимо для заказчиков строительства. Одна из карт данного блока ориентирована на строителей и эксплуатирующие организации и посвящена мероприятиям по минимизации ущерба и предупреждению дальнейшего развития негативных процессов.

Предложенная методика была также опробована на примере аналогичного сооружения, то есть участка магистрального газопровода, который проложен в иных природных условиях. В качестве такого объекта был выбран участок магистрального газопровода «Починки-Грязовец» в Нижегородской области. На этот участок составлена аналогичная серия карт. По причине соответствия в оформлении, содержании, построении легенд, картографические иллюстрации этой серии карт в автореферате на приводятся.

Блохонкэ

^ # ^ Митинская

Гуляевская

¡Ш Зона возможного развития негативных процессов

Номер этапа, на котором зафиксировано нарушение и тип возможных последствий

Возможные последствия нарушения

для природной среды и строящихся объектов

• Создание пожароопасной ситуации

• Снижение качества воды, нарушение гидрологического режима

• Подтопление строительных площадок, строящихся объектов

• Активизация эрозионных процессов

• Уничтожение почвенного и растительного покрова Прочие последствия

Рис. 10. Фрагмент карты развития негативных процессов и легенды к ней на территорию строительства магистрального

газопровода.

Исследования отобранных проб показали незначительное загрязнение компонентов природной среды. Были выявлены

отдельные превышения предельно допустимых концентраций

веществ, однако детальный анализ современных природных и антропогенных процессов и явлений позволил сделать вывод о том, что эти превышения - не результат строительства магистрального газопровода.

Апробация методики показала, что подобный состав серии карт позволяет детально исследовать территорию строительства участка магистрального газопровода вне зависимости от хозяйственной освоенности территории и ее природных особенностей. Особенность природного блока заключается в том, что приходится работать с материалами инженерно-экологических изысканий, которые могут быть выполнены разными организациями. Однако проведенные исследования показали, что при изучении территории перед проведением работ по экологическому мониторингу, принцип составления легенды, а также детальность карт природы не имеют первостепенного значения. На первый план выходит достоверность картографических материалов.

Блоки проектных решений и предварительной оценки воздействия на компоненты природной среды составляется непосредственно исполнителями работ по экологическому мониторингу на основе данных проекта организации строительства и информации о природе территории строительства. Эти материалы -основные для проведения экспедиционных работ, так как по большому счету отражают объем и состав мероприятий по экологическому мониторингу и контролю выполнения проектных решений.

Один блок отражает реально существующее воздействие на природную среду и объем выполненных работ по экологическому мониторингу. Наконец последний блок показывает различного рода последствия: для природной среды, для заказчика и исполнителя строительства, а также мероприятия по минимизации ущерба. Однако апробация методики на другой территории показала, что возможны случаи, когда последний блок карт не требуется. То есть работы выполнены с соблюдением природоохранных норм, а те нарушения, которые были допущены, оперативно устранены, химическое загрязнение не выявлено.

Следует заметить, что это не нарушает общей логики построения серии карт, позволяет в полном объеме провести исследование и получить конечный результат. Пятый блок карт содержит выводы, прогноз развития негативных процессов и отсутствие такого блока в

серии карт служит доказательством качественно проведенных работ.

Заключение.

Проведенные исследования позволяют сформулировать следующие основные выводы диссертационной работы.

В ходе теоретических исследований и экспериментальных работ была достигнута цель диссертации - разработано картографическое обеспечение для реализации всех этапов проведения экологического мониторинга магистральных газопроводов. Обеспечение базируется на современных достижениях картографии и геоинформатики, а также на географических принципах исследования территории и включает методику выявления воздействия на природную среду, специализированную базу данных и серию карт. Весь этот комплекс и составляет методику картографирования на всех этапах экологического мониторинга.

Результаты диссертационного исследования состоят в следующем:

• Анализ и обобщение опыта создания карт эколого-географической тематики показал, что карты этого направления имеют достаточно широкое практическое применение, однако исследования в данной сфере носят разрозненный характер и ориентированы на решение частных проблем. Такой вид работ как экологический мониторинг и контроль сооружения промышленных и транспортныхобъектовнаданныймоментпредполагаютсоставление отдельных констатационных карт. Это требует систематизации данных экологического мониторинга, формализации требований к выявлению экологических нарушений и составлению карт, наилучшим образом представляющих результаты работ, прогноз развития ситуации, необходимость проведения предупредительных и восстановительных мероприятий.

• Предложена методика выявления воздействия на природную среду при проведении строительных работ. Эта методика разработана на основе современных российских и международных стандартов в области менеджмента окружающей среды и предполагает последовательное выявление видов деятельности, экологических аспектов деятельности, воздействий, последствий, что составляет основу для последующего картографирования.

статистической, описательной, картографической, данных дистанционного зондирования и экспедиционных материалов. Универсальность базы данных заключается еще и в том, что она тесно интегрирована с картографическими материалами, что позволяет оперативно обновлять содержание тематических карт.

• Предложена и обоснована серия карт, которая сопровождает экологический мониторинг и контроль на протяжении всего периода работ от подготовительной стадии до финальной. Вся серия карт делится на пять блоков: природный, проектных решений, предварительной оценки воздействия, результатов полевых исследований, последствий экологических нарушений. Первый блок содержит карты, демонстрирующие состояние природной среды в целом и отдельных ее компонентов до начала строительных работ. Второй блок показывает объем работ по сооружению линейной магистрального газопровода, сложность проводимых работ. Третий блок представляет наиболее вероятные участки негативного воздействия на природную среду и проект сети пунктов экологического мониторинга. Последние два блока показывают текущее состояние природной среды при строительстве, качество проведения строительных работ с точки зрения воздействия на природную среду, а также дают представление о масштабах воздействия и потенциальных последствиях как для природной среды, так и для организации осуществляющей строительство.

Методика исследования была опробована на двух участках строительства магистральных газопроводов в различных природных условиях - Ярославская область, Тверская область и Нижегородская область. В результате составлены две региональные базы данных, включающие весь массив сведений о сооружаемых объектах и состоянии природной среды на участках строительства. Информация баз данных визуализирована, то есть составлены две серии карт для упомянутых выше территорий.

На созданных картах отражены: почвенный и растительный покров, структура ландшафтов, современные экзогенные процессы, проектируемые объекты и технические решения, участки строительства в зависимости от категории сложности, расположение пунктов сети экологического мониторинга, предполагаемые зоны воздействия, химическое загрязнение компонентов природной среды, результаты экологического контроля, объем полевых работ по экологическому мониторингу.

Последний блок карт-оценка последствий пред ставлен лишь в одной серии карт. Это связано с высоким качеством проведения строительных работ на участке строительства магистрального газопровода в Нижегородской области. Однако серия карт не потеряла при этом смысл и сохранила логичность, что показало ее универсальность и независимость от качества строительства.

Дополнительно следует отметить, что подобная методика не зависит от применения конкретного программного обеспечения, так как использует наиболее распространенные функции, присущие современным ГИС-пакетам (создание тематических карт, работ с атрибутивными данных, работа с внешней базой данных и др.).

Основные положения диссертации опубликованы в статьях, опубликованных в рекомендованных ВАК журналах:

1. Каргашин П. Е. Организация базы данных экологического контроля воздействий на природную среду при строительстве магистральных газопроводов // Геоинформатика, 2008, № 1, с. 38-44;

2. Каргашин П. Е. Картографическое обеспечение экологического мониторинга строительства магистральных газопроводов // Геодезия и картография, 2008, №3, с. 31-35;

3. Каргашин П. Е. Эколого-географическое картографирование при строительстве магистрального газопровода (Ярославская область) II Вестник МГУ. Серия 6, 2008, №6, С. 13-18,

а также в следующих публикациях:

4. Каргашин П.Е. Геоинформационное обеспечение экологического мониторинга объектов транспортировки газа (на примере участка магистрального газопровода) // ИнтерКарто/ИнтерГИС 14: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт, Материалы международной конференции Саратов (Россия), Урумчи (Китай) - 2008, Т2, С. 74-79 (соавторы Б. А. Новаковский, С. В. Прасолов, А. П. Садов);

5. Kargashin Р.Е. Cartographical support of ecological monitoring of gas-main pipelines building // ИнтерКарто/ИнтерГИС 14: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт, Материалы международной конференции Саратов (Россия), Урумчи (Китай) - 2008, Т2, С. 70-74 (соавторы Prasolov S.V., Novakovsky В.А., Sadov А.Р);

6. Каргашин П.Е. Геоинформационное обеспечение проведения

экологического мониторинга трубопроводов// Материалы седьмого международного симпозиума «Проблемы экоинформатики», Москва, 2006, С. 229-233;

7. Каргашин П.Е. Геоинформационное обоснование сети пунктов экологического мониторинга на примере участка строительства магистрального газопровода // Сергеевские чтения. Моделирование при решении геоэкологических задач. Выпуск 11. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии, гидрогеологии, Москва, 2009. С.37-40 (соавторы Садов А.П, Прасолов C.B.);

8. Каргашин П.Е. Глава 8. Производственно-экологический мониторинг. I Нефть и окружающая среда Калининградской области. Т. 1. Суша / Под ред. Ю.С. Каджояна и Н.С. Касимова. - М. - Калининград: Янтарный сказ, 2008. - 360 с. (Соавторы: O.E. Пичужкина, Н.С. Касимов, С.М. Малхазова, А.П. Садов, Б.А. Новаковский, А.И. Прасолова, C.B. Прасолов).

Отпечатано в типографии ООО «Гипрософт» г. Москва, Ленинский пр-т, д.37А Подписано в печать 25.09.09 Объем — 1 п. л. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Каргашин, Павел Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ДЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.

1.1. Основные особенности и направления эколого-географического картографирования.

1.2. Прикладные аспекты эколого-географического картографирования.'.

1.3. Реализация экологического мониторинга в районах строительства промышленных и транспортных объектов.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГАЗА НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ.

2.1. Специфика линейной части магистральных газопроводов как объекта картографирования.

2.2. Методика выявления воздействие объектов строительства на компоненты природной среды.:.

2.3. Возможности использования геоинформационных технологий и базы данных для обеспечения экологического мониторинга.

2.4. Состав и содержание серии карт для экологического мониторинга строительства газопроводов.

ГЛАВА 3 .ОЦЕНКА И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ТРАНСФОРМИРОВАНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ.

3.1. Картографирование природной среды Тверской и Ярославской областей в районах проектирования магистрального газопровода.

3.1.1. Современное состояние участка строительства.

3.1.2. Особенности картографирования природных объектов.

3.2. Выявление и картографирование воздействия па компоненты природной среды при строительстве газопровода «СРТО-Торжок» на территории Ярославской и Тверской областей.

3.2.1. Технические особенности проектируемых сооружений.

3.2.2. Результаты предварительной оценки воздействия на природную среду.

3.2.3. Интерпретация экспедиционных материалов по экологическому мониторингу.

3.2.4. Анализ и картографирование воздействий и последствий на природную среду.

3.3. Апробирование методики для других территорий транспортирования углеводородного сырья на примере участка газопровода «Починки-Грязовец» в Нижегородской области.

3.3.1. Географическая характеристика участка строительства и картографирование природной среды.

3.3.2. Создание и анализ серии карт для интерпретации результатов подготовительного и экспедиционного этапов экологического мониторинга.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Картографическое обеспечение экологического мониторинга магистральных газопроводов"

Актуальность темы исследования. Переход общества в индустриальную стадию развития привел к увеличению значимости промышленного производства и транспорта. Сооружение и эксплуатация предприятий индустрии и транспорта повлекли значительное трансформирование природной среды, формирование неблагоприятной экологической обстановки. Примерами могут послужить зоны воздействия Норильского металлургического комбината, вырубка лесов при прокладке Трансамазонской магистрали, разливы нефти при авариях на трубопроводах и при крушении танкеров. Приведенные примеры показывают наиболее значительные случаи, которые вызвали международный резонанс, однако и на региональном уровне существуют такие проблемы.

Цель исследования заключается в разработке и обосновании картографического обеспечения с использованием геоинформационных технологий для экологического мониторинга территорий строительства и эксплуатации объектов транспортирования газообразного углеводородного сырья.

Для достижения поставленной цели требуется исследование ряда теоретических вопросов и разработка картографического обеспечения экологического мониторинга реально существующих объектов транспортирования газа. Во-первых, следует изучить опыт создания эколого-географических карт, как в научных, так и прикладных целях, проанализировать существующие группы карт в этом направлении.

Во-вторых, исследовать особенности работ по экологическому мониторингу и характеристики объекта строительства. Это во многом определяет картографическое обеспечение.

В-третьих, разработать информационное обеспечение и состав серии карт, который сопровождал бы все стадии проведения экологического мониторинга, и наилучшим образом отражал его результаты.

В-четвертых, апробировать данную методику для реальных объектов на примере территорий строительства участков магистральных газопроводов в Нижегородской и Ярославской и Тверской областях.

Картографическая основа базируется > на работах К.А. Салищева, A.M. Берлянта, И.П. Заруцкой, C.B. Чистова, Т.Г. Сватковой, В.И. Стурмана и других. Особенно важными представляются такие сферы, как классификация картографических произведений, картографический метод исследования, комплексное и атласное картографирование.

Геоинформационная составляющая подготовлена на основе разработок И.К. Лурье, B.C. Тикунова, Б.А. Новаковского, A.B. Кошкарева. Большое значение имеют исследования по теории баз данных, автоматизированному картографированию с применение географических информационных систем.

Также следует отметить теоретические и практические работы по экологическому мониторингу, разработке его принципов и реализацию на практике. Среди всего многообразия следует выделить публикации Н.С. Касимова, Н.П. Солнцевой, К.Н. Дьяконова, A.B. Дончевой, Ю.А. Израэля, П.П. Кречетова, А.П. Садова и др.

В основе диссертации лежат авторские исследования в период с 2004 по 2009 гг., разработки лаборатории цифровой картографии и фотограмметрии кафедры картографии и геоинформатики географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

Научная новизна. В результате проведенных работ на основе обобщения существующих материалов и авторских исследований:

• Впервые при разработке картографического и информационного обеспечения экологического мониторинга магистральных газопроводов должное внимание уделено воздействию на природную среду на этапе строительства; учтены такие факторы, как продолжительность воздействия, интенсивность, необходимость оперативной обработки данных для своевременного принятия решений по минимизации ущерба природной среде, строящимся объектам;

• Разработана методика выявления воздействий на природную среду, которая * базируется на современных российских и международных нормативных стандартах в области охраны и управления окружающей средой и позволяет предварительно выявить и локализовать нагрузку на природную среду для последующих полевых работ;

• Разработана структура содержания базы данных для информационного обеспечения экологического мониторинга на всех этапах его проведения, а также оперативного анализа и картографирования современной ситуации на участке строительства. База данных, помимо раздела мониторинга, включает блок контроля соответствия строительства природоохранным нормам, что позволяет отслеживать нарушения законодательства, допущенные при проведении строительных работ, локализовывать их и принимать необходимые меры.

• Обоснован состав серии карт для сопровождения экологического мониторинга и контроля строительства магистральных газопроводов, в которой учтены все необходимые аспекты проведения подобных работ: от характеристик территории строительства и проектируемых сооружений до негативных последствий и штрафных санкций за ущерб природной среде. Такой состав серии карт позволяет решить ряд проблем, связанных с организацией полевых исследований.

• Впервые созданы базы данных и серии карт на отдельные участки магистральных газопроводов в Нижегородской, Ярославской и Тверской областях для информационной и картографической поддержки работ по экологическому мониторингу.

Практическая ценность. Данное исследование может быть полезно организациям, занимающимся строительством объектов промышленности и транспорта. В эту категорию следует отнести как заказчиков строительства, организации-генподрядчики, так и исполнителей экологического мониторинга. Предлагаемая методика работы, организации данных, создания серии карт позволит оптимизировать систему мониторинга тем, кто непосредственно проводит работы.

Отображение результатов экологического контроля позволит организациям, осуществляющим строительные работы, оценить возможность применения к ним штрафных санкций за нарушения природной среды, а также объемы восстановительных мероприятий. В этом же контексте данная методика может быть использована федеральными и региональными органами, осуществляющими экологический контроль строительства магистральных газопроводов. Незначительная корректировка предлагаемой методики в области производственной специфики позволит применять ее и для других промышленных и транспортных объектов:

Также исследования могут быть полезны студентам, аспирантам, которые работюг в направлении эколого-географического картографирования, причем как с позиций картографии, так и экологии, и физической географии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа содержит 134 страницы, включая 60 иллюстраций, 12 таблиц. Библиография включает 119 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Картография", Каргашин, Павел Евгеньевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования позволяют сформулировать следующие основные выводы диссертационной работы.

В ходе теоретических исследований и экспериментальных работ была решена основная задача диссертации - разработано картографическое обеспечение для реализации всех этапов проведения экологического мониторинга магистральных газопроводов. Данное обеспечение базируется на современных достижениях картографии и геоинформатики, а также на географических принципах исследования территории и включает методику выявления воздействия на природную среду, специализированную базу данных и серию карт. Весь этот комплекс и составляет методику картографирования на всех этапах экологического мониторинга.

Результаты диссертационного исследования состоят в следующем:

• Анализ и обобщение опыта создания карт эколого-географической тематики показывают, что карты этого направления имеют достаточно широкое практическое применение, однако исследования в данной сфере носят разрозненный характер и ориентированы на решение частных проблем. В рамках проведения оценки воздействия на окружающую среду лишь некоторые ее стадии имеют четко регламентированный перечень необходимых карт. Такой вид работ как экологический мониторинг и контроль сооружения промышленных и транспортных объектов на данный момент предполагают составление отдельных констатационных карт. Это требует систематизации данных экологического мониторинга, формализации требований к выявлению экологических нарушений и составлению карт, наилучшим образом представляющих результаты работ, прогноз развития ситуации, необходимость проведения предупредительных и восстановительных мероприятий.

• Разработана структура базы данных, которая полно отображает все данные, собираемые при проведении работ по экологическому мониторингу и контролю. База данных ориентирована на хранение разнотипной информации, статистической, описательной, картографической, данных дистанционного зондирования и экспедиционных материалов. Универсальность базы данных заключается еще и в том, что она тесно интегрирована с картографическими материалами, что позволяет оперативно обновлять содержание тематических карт.

• Предложена и обоснована серия карт, которая сопровождает экологический мониторинг и контроль на протяжении всего периода работ от подготовительной стадии до финальной. Вся серия карт делится на 5 блоков: природный, проектных решений, предварительной оценки воздействия, результатов полевых исследований, последствий экологических нарушений. Первый блок содержит карты, демонстрирующие состояние природной среды в целом и отдельных ее компонентов до начала строительных работ. Второй блок показывает объем работ по сооружению линейной магистрального газопровода, сложность проводимых работ. Третий блок представляет наиболее вероятные учасхки нештивного воздействия на природную среду и проект сети пунктов экологического мониторинга. Последние два блока показывают текущее состояние природной среды при строительстве, качество проведения строительных работ с точки зрения воздействия на природную среду, а также дают представление о масштабах воздействия и потенциальных последствиях как для природной среды, так и для организации осуществляющей сфоительство.

Данная методика исследования была опробована на двух участках строительства магистральных газопроводов в различных природных условиях — Ярославская область, , Тверская область и Нижегородская область. В результате были' составлены две региональных базы данных, включающих весь массив сведений о сооружаемых объектах и состоянии природной среды на участках строительства. Информация баз данных была визуализирована, то есть были составлены две серии карт для упомянутых выше территорий.

На картографических материалах были отражены: почвенный и растительный покров, структура ландшафтов, современные экзогенные процессы, проектируемые объекты и технические решения, участки строительства в зависимости от категории сложности, расположение пунктов сети экологического мониторинга, предполагаемые зоны воздействия, химическое загрязнение компонентов природной среды, результаты экологического контроля, объем полевых работ по экологическому мониторингу.

Последний блок карт - оценка последствий был составлен лишь в одной серии карт. Это связано с высоким качеством проведения строительных работ на участке строительства магистрального газопровода в Нижегородской области. Однако серия карт не потеряла при этом смысл и сохранила логичность, что показало ее универсальность и ' независимость от качества строительства.

Разработанное картографическое и информационное обеспечение может быть использовано не только для реализации экологического мониторинга и контроля участков магистрального газопровода, но и для прочих сооружений нефтегазовой отрасли или для прочих объектов промышленного строительства. Адаптация методики потребует лишь незначительной корректировки для учета специфики конкретного объекта.

126

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Каргашин, Павел Евгеньевич, Москва

1. Аксютин O.E., Завгороднев A.B., Ткаченко И.Г., Варягов С.А., Коняев C.B. Обеспечение экологической безопасности развития газотранспортного предприятия // Газовая промышленность, 2009, № 628, февраль

2. Арбузов В. В., Марухин В. И. Экологический мониторинг и контроль качества окружающей среды. Пенза, 2005.

3. Асеев A.A. Палеогеография долины Средней и Нижней Оки в четвертичное время. М. Изд. АН СССР. 1959.

4. Аэрокосмические методы в географических исследованиях, Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И., Тутубалина O.B. М.: Издательский центр «Академия», 2004

5. Белов Г.В. Экологический менеджмент предприятия: Учеб. пособие. — М.: Логос, 2006.-240 с.

6. Берлянт А. М. Картография: Учебник для вузов. — М.: Аспект Пресс, 2001. — 336 с.

7. Берлянт A.M. Геоинформационное картографирование в экологических исследованиях // Геоэкоинформатика. Сб. статей. — М.: Изд-во МГУ, 1995, С. 38-48

8. Берлянт A.M Карта. Краткий толковый словарь. М.: Научный мир, 2003, - 168 с

9. Берлянт A.M. Картографический метод исследования. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. 257 с.

10. Берлянт A.M. Теория геоизображений. М.: ГЕОС, 2006. — 262 с.

11. Божилина Е.А., Сваткова Т.Г., Чистов С.В: Эколого-географическое картографирование: Учебное пособие М: Изд-во Моск. ун-та, 1999. - 83с.

12. Большаков В.Н. Экологическое прогнозирование. М.: Знание, 1983. 64 с.

13. Бухгалтер Э.В., Самсонов P.O., Будников Б.О., Пыстина Н.Б., Загородняя A.A. Экология газового комплекса. М.: Научный мир, 2007. — 383 с.

14. Верещака Т.В. Топографические карты: научные основы содержания. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2002. - 319 с.

15. Викторов Л.В. Систематический список позвоночных животных Тверского края и сопредельных территорий. ТвГУ, Тверь, 1994.

16. Водные ресурсы и водный баланс территории Советского Союза. Л.: Гидрометеоиздат, 1967.

17. Воробьева Т.А. Муниципальные ГИС: информационное обеспечение экологического контроля / Т.А. Воробьева, B.C. Поливанов, М.М. Поляков; под ред. к.т.н. М.М. Полякова. Вологда: Вологодский научно-координационный центр ЦЭМИ РАН, 2006. - 250 с.

18. ВРД 39-1.13-081-2003. Система производственного экологического мониторинга на объектах газовой промышленности. Правила проектирования.

19. ВСН 014-89 «Ведомственные строительные нормы. Строительство промысловых и магистральных трубопроводов. Охрана окружающей среды» ВСН 014-89.

20. Геоботаническое районирование Нечерноземья Европейской части РСФСР. М.: Наука, 1989,- 62 с.

21. Географическое картографирование: Карты природы: Учебное пособие / Отв. ред. Е. А. Божилина. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. - 176 с.

22. География Нижегородской области. Нижний Новгород. Волго-Вятское кн. изд-во. 1991.207 с.

23. География почв и почвенное районирование Центрального экономического района СССР.-М., 1972.-468 с.

24. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов / Под. ред. A.M. Берлянта, A.B. Кошкарева М.: ГИС-Ассоциация, 1999. - 204 с.

25. Геоинформатика: учеб. для студ. вузов / Е.Г. Капралов, A.B. Кошкарев, B.C. Тикунов и др.; Под ред. B.C. Тикунова. М.: Издательский центр «Академия», 2005.-480 с.

26. Гидрографические характеристики речных бассейнов Европейской территории СССР. JI.: Гидрометеоиздат, 1971. - 99 с.

27. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов: Учеб. пособие. М.: Географический факультет МГУ, 2007. - 350 с.

28. Глазовская М.А. Принципы классификация почв по их устойчивости к химическому загрязнению. В кн. Земельные ресурсы мира, их использование и охрана. М., 1978

29. Гольдберг В.М. и др. Методические указания по проведению геоэкологической съемки, М., ВСЕГИНГЕО, 1990 г.

30. Горчаковский П.Л. Антропогенные изменения растительности: мониторинг, оценка, прогнозирование//Экология. 1984. №5. С. 3-16.

31. ГОСТ 12.3.047-98 ССБТ. Пожарная безопасность, технологических процессов. Общие требования. Методы контроля, 1998

32. ГОСТ Р ИСО 14001-04 Системы управления окружающей средой. Требования и руководство по применению, перев. с англ., Госстандарт России, 2004

33. ГОСТ Р ИСО 14004-04 Системы управления окружающей средой. Требования и руководство по применению, перев. с англ., Госстандарт России, 2004

34. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв и почвенное районирование центрального экономического района СССР. М., 1972.

35. Доклад об использовании природных ресурсов и состоянии окружающей среды Тверской области в 2002. Тверь, 2003.- 158 с.

36. Дьяконов К.Н., Дончева A.B. Экологическое проектирование и экспертиза; учебник для вузов М.: Аспект Пресс, 2002. — 384 с.

37. Дьяченко Г. И. Мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг). Новосибирск, 2003.

38. Жалковский Е.А., Халугин Е.И., Комаров А.И., Серпуховитин Б.И. Цифровая картография и геоинформатика. Краткий терминологический словарь / Под общей редакцией Е.А. Жалковского. -М.: «Картгеоцентр» «Геодезиздат», 1999. — 46 с

39. Жуков В.Т., Новаковский Б.А., Чумаченко А.Н. Компьютерное геоэкологическое картографирование. М.: 1999. 128 с.41.3аруцкая И.П., Красильникова' Н.В. Проектирование и составление карт. Карты природы: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 1989. - 296 с.

40. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1979: - 379 с.

41. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.

42. Исаченко Т.И., Лавренко Е.М. Ботапико-географическое районирование // Растительность Европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. С. 10-20.

43. Карагодина М.В., Кофф Г.Л., Минакова Т.Б. Геоинформационные системы для прогнозных оценок геоэкологической ситуации // Новые концепции в географии и прогнозирование. М.: Наука, 1993. С. 106 - 111.

44. Каргашин П. Е. Картографическое обеспечение экологического мониторинга строительства магистральных газопроводов // Геодезия и картография, 2008, №3, с. 31-35

45. Каргашин П. Е. Организация базы данных экологического контроля воздействий на природную среду при строительстве магистральных газопроводов // Геоинформатика, 2008, № 1, с. 38-44

46. Каргашин П. Е. Эколого-географическое картографирование при строительстве магистрального газопровода (Ярославская область) // Вестник МГУ. Серия 6, 2008, №6, С. 13-18

47. Каргашин П.Е. Геоинформационное обеспечение проведения экологического мониторинга трубопроводов// Материалы седьмого международного симпозиума «Проблемы экоинформатики» Москва, 2006, С. 229-233.

48. Каргашин П.Е., Садов А.П, Прасолов C.B. Геоинформационное обоснование сети пунктов экологического мониторинга на примере участка строительства магистрального газопровода // Материалы конференции Сергеевские чтения, 2009

49. Картоведение: Учебник для вузов / A.M. Берлянт, A.B. Востокова, В.И. Кравцова и др.; Под ред. A.M. Берлянта М.: Аспект Пресс, 2003. - 447 с.

50. Комплексное экологическое картографирование. (Географический аспект) / Под ред. Н.С. Касимова: Учеб пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. 147 с.

51. Красная книга Нижегородской области. Т.1. Животные. / Науч. редакторы д.б.н., проф. Г.Н. Ануфриев, к.б.н. C.B. Бакка. Н. Новгород, 2003. 380 с.

52. Красная книга Нижегородской области. Т.2. Сосудистые растения, водоросли, лишайники, грибы. / Отв. редактор д.б.н., проф. А.Г. Охапкин. Н. Новгород, 2005. 328 с.

53. Красная Книга Тверской области. Под ред. Сорокина A.C. Тверь, 2002.

54. Крассов О.И. Экологическое право. М.: Норма, 2004. - 320 с.

55. Кригер Н.И., Колосов Е.В. История долин бассейна р. Оки. Нижний Новгород. Нижегород. Гос.архит.-строит. акад. 1996. 340 с.

56. Ли Н., Экологическая экспертиза. Учебное руководство. /Пер. с английского под ред. С.М. Говорушко, 1995. — М.: Экопрос.

57. Лурье И.К. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков: учебник / И.К. Лурье. — М.: КДУ, 2008. -424 с.

58. Макаров В.З., Новаковский Б.А, Чумаченко А.Н. Эколого-географическое картографирование городов. М.: Научный Мир, 2002. - 196 с.

59. Марчуков B.C., Сладкопевцев С.А. Ресурсно-экологическая картография (научно-методическое издание). М.: Изд. МИИГАиК, 2005

60. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель. М., Минприрода РФ, 1995 г

61. Нефтегазовое строительство: учеб пособие Под общ. редакцией проф И.И.Мазура и проф В.Д.Шапиро М.ЮМЕГА-Л, 2005. - 774 с.

62. Нефть и окружающая среда Калининградской области. Т. 1. Суша / Под ред. Ю.С. Каджояна и Н.С. Касимова. М. - Калининград: Янтарный сказ, 2008. - 360 с.

63. Новаковский Б.А., Прасолова А.И., Прасолов C.B. Цифровая картография: Цифровые модели и электронные карты: Учебное пособие. М.: Изд-во Моск. унта, 2000. - 116 с.

64. О состоянии и охране окружающей среды по Нижегородской области в 1999 году. Государственный доклад / Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Нижегородской области. Нижний Новгород, 2000.

65. О состоянии и охране окружающей среды по Нижегородской области в 2000 году. Государственный доклад / Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Нижегородской области. Нижний Новгород, 2001.

66. О состоянии и охране окружающей среды по Нижегородской области в 2002 году. Государственный доклад / Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Нижегородской области. Нижний Новгород, 2003.

67. О состоянии и охране окружающей среды по Нижегородской области в 2004 году. Государственный доклад / Главное управление природных ресурсов и охраныокружающей среды МПР России по Нижегородской области. Нижний Новгород, 2005.

68. Об Охране окружающей среды. — Федеральный закон. — Утвержден 4 января 2002 г.

69. Огнев С.И. Экология млекопитающих. М., Изд-во МОИП. 1951.

70. Олейник A.M. Основные принципы формирования геодезического мониторинга газодобывающих комплексов севера Западной Сибири // Геодезия и картография. — 2008, №7, С. 19-24.

71. Почвенно-экологический мониторинг. Изд-во Моск. ун-та, 1994, 272с.

72. Прасолова А.И., Садов А.П., Кречетов П.П. Разработка методов картографической оценки территорий добычи углеводородов // Географические исследования в Саратовском государственном университете: Сб. науч. тр. — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, С. 72-80.

73. Природные ресурсы и природопользование Волго-Вятского района. Горький. ГГПИ им. М.Горького, 1983. 101с.

74. Природный газ / Под ред. Ребекки Л.Басби / Пер. с англ. — М.:3АО'«Олимп-Бизнес», 2003. 240 с

75. Реймерс Н.Ф., Яблоков A.B. Словарь терминов и понятий, связанных с охраной живой природы. М.: Наука, 1982. 144 с.

76. Сальников С.Е. Карты оценки природных условий (принципы и методы разработки для региональных атласов). М.: Изд-во Моск. ун-та, 1977. — 80 с.

77. Самсонов P.O., Казак A.C., Башкин В.Н., Лесных В.В. Системный анализ геоэкологических рисков в газовой промышленности. М.: Научный мир, 2007. — 272 с.

78. Серов Г.Г1. Экологический аудит и экоаудиторская деятельность: научно-практическое руководство. М.: Издательство «Дело» АНХ, 2008. — 408 с.

79. Симонов Ю.Г. Географические и экологические основания концепции рационального природопользования // Глобальные проблемы современности и комплексное землеведение. Л., 1988

80. Симонов Ю.Г., Кружалин В.И. Инженерная геоморфология. Индикационный анализ и методы исследования. Учеб. пособие. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. — 122 с.

81. Сладкопевцев С.А. Карта оценки природных условий для освоения нефтегазоносных районов Тюменской области // Мелкомасштабные карты оценки природных условий. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. — С. 65 — 73.

82. СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства»

83. СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы. М.: ФГУП ЦПП, 2005. - 60 с.

84. СНиП 3.01.01-85* Организация строительного производства, 1998

85. СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги, 2003

86. СНиП Ш-42-97 Магистральные трубопроводы, 1997

87. Советский Союз. Российская Федерация. Центральная Россия. М.: Изд-во «Мысль», 1970. 907 с.

88. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1998.-376 с.

89. СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства».

90. СП 103-34-96 «Свод правил по сооружению газопроводов. Подготовка строительной полосы».

91. Специализированная информационная система по объектам добычи и транспорта газа и конденсата на Ямале СИС-Ямал // Освоение углеводородных ресурсов полуострова Ямал. Проблемы и решения: Сб. научных трудов. М.: ВНИИГАЗ, 2003, С. 490-534.

92. СТО Газпром РД 1.8-159-2005 «Основные положения по картографическому обеспечению предпроектной и проектной документации объектов ОАО «Газпром», его дочерних обществ и организаций.

93. Стурман В.И. Экологическое картографирование: Учебное пособие. М.: Аспект Пресс, 2003. - 90-105с.

94. Тверская область. Энциклопедический справочник. Под. ред. М.А.Ильина. Тверь, 1994.

95. Телегин Л.Г., Ким Б.И., Зоненко В.И. Охрана окружающей среды при сооружении и эксплуатации газонефтепроводов: Учеб. пособие для вузов. — М.:Недра, 1988.- 188 с.

96. Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Ильина М.Е. Экологический менеджмент: Учебное пособие для высшей школы. М.: Академический Проект, 2005. - 320 с.

97. Трубе JI.JI. География Горьковской области. Горький. Волго-Вят. кн. изд.во, 1977.

98. Урусевская И.С. Почвенно-географическое районирование Нечерноземной зоны РСФСР и сельскохозяйственное использование земель // Почвоведение. 1988. №8. С. 5-14.

99. Физико-географическое районирование Нечерноземного Центра/ ред. Н.А. Гвоздецкий, В.К. Жучкова. М., 1963. - 450 с.

100. Фридман Б.И. Рельеф Нижегородского Поволжья. Н.Новгород. Нижегородский гуманитарный центр, 1999. — 253с.

101. Черп О.М., Виниченко В.Н., Хотулёва М.В., Молчанова Я.П., Дайман С.Ю.Экологическая оценка и экологическая экспертиза. — М.: Эколайн, 2000

102. Экологический атлас России М.: ЗАО «Карта», 2002 г.

103. Экологический энциклопедический словарь М: Издательский дом «Ноосфера», 2002 - 930 с.

104. Экологическое картографирование Сибири / Под ред. В.В. Воробьева. Новосибирск, 1996.

105. Экология России: Итоги науки и практики. Вып. 2. Чистов C.B., Флоринский И.В. Экологическая картография. М.: РЭФИА, 1997. 134 с.

106. ИЗ. Комедчиков Н.Н., Лютый А.А., Асоян Д.С., Бердников К.Н., Логинова Л.В., Нарских P.C. Экология России в картах // Изв. РАН, серия география, 1994, №1, с.107-118.

107. Alireza Kabirian, Mohammad Reza Hemmati A strategic planning model for natural gas transmission networks // Energy Policy, №35, 2007, P. 5656 5670

108. Mari Seiffert Environmental impact evaluation using a cooperative model for implementing EMS (ISO 14001) in small and medium-sized enterprises // Journal, of Cleaner Production, №16, 2008, P. 1447 1461

109. Michaela A. Balzarova, Pavel Castka Underlying mechanisms in the maintenance of ISO 14001 environmental management system Journal of Cleaner Production №16, 2008, P. 1949- 19571. Q h

110. Peter Zeilhofer, Valdinir PiazzaTopanotti/GIS and ordination techniques for evaluation of environmental impacts in informal settlements: A case study from Cuiaba", central Brazil // Applied Geography, №28, 2008, P. 1-15

Информация о работе

Каргашин, Павел Евгеньевич
кандидата географических наук
Москва, 2009
ВАК 25.00.33

Диссертация

Картографическое обеспечение экологического мониторинга магистральных газопроводов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы