При решении первой задачи заказчик проекта предложил определить оптимальное размещение нефтеперегрузочного комплекса с возможностями осуществления круглогодичной навигации и обслуживания танкеров неледового класса с условием доставки нефти трубопроводным транспортом при соблюдении экологических ограничений и природоохранного законодательства. Таким образом, выбор места размещения терминала (бухта, залив) осуществлялся в следующей последовательности (рис. 5).
Рис. 5. Схема эколого-планировочной оценки вариантов размещения терминала и трубопроводной трассы
Техническим заданием была предусмотрена оценка не менее шести различных бухт, изначально удовлетворявших техническим условиям возможности строительства. Затем осуществлялась пофакторная оценка эколого-планировочных условий варианта. Основным методом выбран метод экспертных оценок. При формировании оценочных таблиц были выбраны наиболее значимые факторы, определяющие такие параметры, как сложность строительства в данных условиях, и факторы, определяющие прямые ограничения для возможности строительства. Оценка факторов проводилась по 3-балльной системе, весовые коэффициенты не применялись (рис. 6).
Разделив этапы проекта на оценку условий прохождения трассы (линейного сооружения) и оценку размещения площадных сооружений (терминала), мы выявили преимущества и недостатки различных вариантов. При этом совместно проводилась оценка как технических, так и экологических параметров.
Анализ выбранных вариантов показал, что некоторые из них при наличии положительной оценки по эколого-планировочным условиям размещения площадных объектов характеризовались неблагоприятными условиями по прохождении линейного объекта и наоборот.
Примечание. Пофакторная оценка дана по балльной системе: «1» - неблагоприятные условия; «2» - условно неблагоприятные условия; «3» - благоприятные условия.
Рис. 6. Фрагмент оценочной таблицы «Экологические условия прокладки нефтепровода на побережье Приморского края (сопоставительный анализ)»
Результатом выполненной работы стал комплексный отчет, содержавший пофакторную оценку различных вариантов размещения терминала и участка трубопровода к нему, сформированную на основе экспертного анализа. Анализ позволил комплексно оценить предложенные варианты размещения объекта, выявил основные эколого-планировочные ограничения и был представлен в разделе проектной документации «Альтернативные варианты реализации проекта».
При участии автора была выполнена также исследовательская работа по теме «Поиск площадки для размещения морского нефтепродуктоналивного терминала на побережье Приморского края». В качестве основных факторов и граничных условий, определенных заказчиком при выборе вариантов размещения объекта, были выбраны в приоритетном порядке следующие:
1. Наличие и доступность железной дороги для осуществления доставки нефтепродуктов.
2. Навигационные условия: возможность круглогодичной эксплуатации танкеров неледового класса, эффективная система управления судоходством.
3. Инфраструктурная обеспеченность района, в том числе таможенная, портовая, энергетическая.
4. Минимизация технических и экологических рисков.
В качестве приоритетных вариантов для размещения перегрузочного комплекса заказчик проекта предложил рассмотреть возможность локального расширения функционирующих портовых агломераций, реконструкции или перепрофилирования незагруженных портовых комплексов, поиск новых площадок.
При анализе условий функционирования и перспектив развития портовых агломераций Приморского края (Находкинская, Владивостокская, Славянская) нами выявлен ряд ограничений, определяющий потенциальную невозможность размещения дополнительных мощностей по перегрузке нефтепродуктов в существующих портах.
Алгоритм решения данной задачи был предложен следующий (рис.7).
Рис. 7. Алгоритм выбора и оценки оптимального варианта размещения объекта
Оценка вариантов размещения объектов проводилась пофакторно с использованием метода балльной оценки с учетом весовых коэффициентов групп факторов. Были определены три группы факторов, оценка проводилась по 3-балльной системе, для сводной оценочной таблицы дополнительно была включена ориентировочная стоимость строительства (табл. 3).
Отличием этой поисковой задачи от предыдущей являлось то, что варианты размещения объекта были привязаны к конкретным элементам инфраструктуры (участку железной дороги), не имели протяженных линейных сооружений (трубопроводов), вариациям подвергались лишь компоновка и размещение площадных объектов относительно причальных сооружений.
Таблица 3. Фрагмент оценочной таблицы по 1-ой группе факторов
|
№ |
Ранг |
Фактор / критерий |
Бухта Теляковского (подварианты) |
Находка |
Мыс Таранный |
Мыс Охотничий |
Бухта Подъяпольского |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||
|
1 |
Критерии 1-го ранга важности (вес. коэф. 1,0) |
Наличие автомобильных дорог |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
|
2 |
Наличие железных дорог |
3 |
3 |
1 |
1 |
3 |
3 |
3 |
3 |
||
|
3 |
Наличие портовых сооружений |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
|
Сейсмичность территории |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
|||
|
Длина нефтепирса |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|||
|
Административная принадлежность |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|||
|
Закрытость гавани |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
|||
|
Площадь, пригодная под застройку |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
|||
|
Рекреационные зоны |
3 |
3 |
3 |
3 |
1 |
3 |
3 |
3 |
|||
|
Энергетическая база |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
|||
|
Водообеспечение подземными водами |
3 |
3 |
3 |
3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||
|
n |
Водообеспечение поверхностными водами |
3 |
3 |
3 |
3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Таким образом, применение комплексного анализа вариантов размещения промышленного объекта на побережье с использованием взвешенной пофакторной оценки позволяет без проведения масштабных натурных изысканий выявить на предпроектной стадии основные эколого-планировочные ограничения вариантов. В зависимости от категории выявленных ограничений этот анализ позволяет предусмотреть либо технические или компенсационные мероприятия по снижению негативного воздействия, либо планировочные решения, исключающие значительную потерю ресурса.
Выводы
1. Установлено что, в тенденциях развития нефтегазового комплекса Дальнего Востока основным направлением является создание и развитие трансрегиональных транспортных систем, в основном ориентированных на экспорт энергоресурсов. Данные объекты сложны по структуре экономических связей, технологическому оснащению и оказываемому экологическому воздействию. Конечными пунктами линейных транспортных систем являются морские терминалы, обоснование размещения которых в условиях региона является важной и сложной геоэкологической задачей.
2. Юг Дальнего Востока, рассматриваемый в качестве перспективного участка промышленного освоения, характеризуется сложными условиями: слабой инфраструктурной обеспеченностью, разнообразным природно-ресурсным потенциалом, экологической уникальностью. Эти особенности обязывают при размещении нефтегазовых объектов усиливать инфраструктуру района, максимально сохраняя природную среду.
3. При новом строительстве линейных и площадных объектов происходит преобразование природной среды и формирование природно-технических систем различного уровня. Из всего многообразия технологических объектов, эксплуатируемых в нефтегазовой отрасли, в наиболее сложных условиях формируются природно-технические системы нефтеперегрузочных терминалов.
4. На различных стадиях существования природно-технической системы нефтегазового объекта влияние элементов, входящих в её структуру, на общее состояние системы неравнозначно. На стадии строительства основным является создание необходимой инфраструктуры, на стадии эксплуатации - минимизация экологического ущерба от нестандартных ситуаций.
5. Применение экспертной оценки факторов и элементов, оказывающих влияние на природно-техническую систему на этапах строительства, эксплуатации, а также в случае нестандартных ситуаций, позволило сформировать общую структуру модели, реализованную в матричной форме, и определяющую состояние системы на различных стадиях.
6. С использованием усовершенствованной методики эколого-географической оценки вариантов размещения промышленного объекта на побережье выполнен ряд практических работ, связанных с обоснованием расположения объектов нефтегазового комплекса на побережье Приморского края для компаний ОАО «АК “Транснефть”», ОАО «НК “Альянс”». Предложены оптимальные варианты размещения объектов, разработаны рекомендации, материалы использованы в работе компаний, что подтверждено актами о внедрении.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Публикации в журналах, рекомендованных ВАК
1. Никитина А.В., Гульков А.Н. и др. Методика экологического обоснования выбора места размещения нефтеналивного терминала на побережье Японского моря // Сб. «Известия Тульского государственного университета. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. Вып. 8. Тула, 2006. С. 60-65.
2. Гульков А.Н., Майсс Н.А., Никитина А.В. Методика экологического обоснования выбора места размещения нефтеналивного терминала на побережье Японского моря // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов 2008. № 3 С. 119-122.
3. Никитина А.В., Гульков А.Н. Природно-ресурсный потенциал прибрежных территорий как фактор возможности размещения промышленного объекта // Изв. Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11. № 1 (3) (27). С. 511-516.
4. Никитина А.В., Гульков А.Н. Исследование природно-ресурсного потенциала прибрежных территорий в качестве фактора возможности размещения промышленного объекта // Технологии нефти и газа. 2010. № 1. С. 8-12.
5. Гульков А.Н., Никитина А.В., Щека О.О. К вопросу комплексной оценки потенциала развития территорий и формирования зон совместного природопользования // Изв. Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13(39). № 1(6). С. 1322-1325.
6. Гульков А.Н., Никитина А.В., Щека О.О. К разработке матричной математической модели оценки состояния природно-технической системы // Изв. Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13(39). № 1(6). С. 1326-1330.
Публикации в журналах и сборниках трудов
7. Никитина А.В., Гульков А.Н. К вопросу применения современных моделей проектирования с позиций охраны окружающей среды // Матер. I регион. конф. студентов, аспирантов, молодых ученых «Проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования Дальнего Востока и стран АТР / под общ. ред. В.И. Петухова. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2004. С. 12-16.
8. Nikitina A. Bases of formation of naturally-technical system in an oil-and-gas complex of the Far East // Materials of the Sixth International Scholars' Forum of the Asia-Pacific Region Countries. P. II. Vladivostok: FENTU, 2005. P. 220-221.
9. Никитина А.В., Москаленко С.А. Экологические условия размещения нефтепорта в заливе Находка // Матер. II регион. конф. студентов, аспирантов, молодых ученых «Проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования Дальнего Востока и стран АТР» // под общ. ред. В.И. Петухова. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2005. С. 323-327.
10. Никитина А.В., Светлов И.Б., Гульков А.Н. Основы формирования природно-технических систем в нефтегазовом комплексе Дальнего Востока // Материалы Тихоокеанского энергетического форума. Владивосток: ООО «Рентон», 2005. С. 28-32.
11. Никитина А.В., Светлов И.Б. Особенности управления природно-технической системой нефтегазового комплекса // Матер. регион. науч.-техн. конф. «Молодежь и научно-технический прогресс». Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2006. Ч. 2. С. 20-22.
12. Никитина А.В. Особенности формирования природно-технической системы нефтеналивного терминала // Молодежь и научно-технический прогресс: сб. тез. докл. регион. науч.-техн. конф. В 2 ч. Ч. 1. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. С. 93-95.
13. Никитина А.В., Автомонов Е.Г. Роль инженерно-экологических изысканий в экологическом обосновании возможности строительства // Молодежь и научно-технический прогресс: сб. матер. регион. науч.-техн. конф. В 2 ч. Ч. 1. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2008. С. 299-301.
14. Морозов А.А., Никитина А.В., Щека О.О. Об общем подходе к применению теории графов в решении задач оптимизации размещения объектов на территории // Матер. I Междунар. науч.-практ. конф. «Интеллектуальный потенциал молодых ученых России и зарубежья» (30.04.2011). М.: Изд-во «Спутник», 2011. С. 80-84.
15. Никитина А.В., Щека О.О. Применение матричной модели при оценке влияний факторов на формирование природно-технической системы // Матер. II Междунар. науч.-практ. конф. «Современное состояние естественных и технических наук» (25.05.2011). М.: Изд-во «Спутник», 2011. С. 64-69.