К вопросу обоснования мероприятий по защите дальневосточных поселений от негативного воздействия паводковых вод
К вопросу обоснования мероприятий по защите дальневосточных поселений от негативного воздействия паводковых вод
Аннотация
На Дальнем Востоке наиболее острые проблемы в природопользовании и землепользовании наблюдаются в прибрежной зоне. В исследовании проведен анализ населенных пунктов Приморского края, подвергающихся сезонным паводкам и предложен подход к выбору мероприятий по снижению негативного воздействия вод. Расчет ущерба и оценка эффективности защитных мероприятий в поселениях Михайловского округа осуществлены в границах установленных зон затопления и подтопления, что позволило оценить существующие риски для территорий населенных пунктов. Предлагаемый подход к выбору защитных мероприятий по обеспечению безопасности населения, хозяйства и объектов инфраструктуры может быть использован в дальневосточных населённых пунктах с учётом низкой плотности населения, неравномерного заселения территорий, расположения застройки в прибрежных речных зонах.
1. Введение
Эффективность управления земельными ресурсами в плоскости рационального использования и охраны земель предполагает достижение таких финансовых показателей управления, которые характеризуются наименьшими затратами материальных, временных, трудовых ресурсов с учетом приоритетов территориального развития .
На Дальнем Востоке наиболее острые проблемы в природопользовании и землепользовании наблюдаются в прибрежной зоне — на контакте суши и водного объекта, где высока степень урбанизации, расположены сельскохозяйственные и лесные угодья, промышленные объекты и постоянно возрастает количество твердых бытовых отходов , . При этом состояние природных ресурсов определяется воздействием ряда природных и антропогенных факторов , . Природные — связаны с особенностями водного режима рек и озер в условиях муссонного климата, низкой устойчивостью водных экосистем по отношению к внешним воздействиям. Антропогенные факторы вызваны многообразием видов хозяйственной деятельности на рассматриваемой территории.
На сайте Министерства природных ресурсов (Министерство) и экологии РФ представлена для публичного обсуждение новая редакция Водной стратегии Российской Федерации на период до 2036 года и на дальнейшую перспективу до 2050 года. Стратегия разработана Министерством с участием заинтересованных ведомств и научных учреждений. В документе приведена оценка современного состояния водохозяйственного комплекса, а также представлен сценарий его развития в соответствии с базовым вариантом прогноза социально-экономического развития России. В проекте, наряду с гарантированным обеспечением водными ресурсами настоящих и будущих потребностей населения и отраслей хозяйства, поставлена задача обеспечения защиты населения и объектов экономики от негативного воздействия вод .
Как показывает практика, осуществление превентивных мероприятий обходится дешевле, чем ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций. Согласно Указа Президента Российской Федерации от 31.08.2013 №693 «О мерах по ликвидации последствий крупномасштабного наводнения на территориях республики Саха (Якутия), Приморского и Хабаровского краев, Амурской и Магаданской областей, Еврейской автономной области» рекомендовано органам государственной власти принять исчерпывающие меры, исключающие строительство нового жилья, садовых и дачных строений, объектов производственного и социального назначения, транспортной и энергетической инфраструктуры в зонах, подверженных риску наводнения .
Проблемы рационального использования прибрежных территорий и различные подходы к их решению рассматривались известными советскими, российскими и зарубежными учёными. Среди работ заслуживают особого внимания исследования Авакяна, П.Я. Бакланова, В.И. Вернадского, Б.А. Воронова, С.С. Ганзея, Г.Г. Гогоберидзе, И.О. Дугиной, Э. Зюсс, О.П. Иванова, А.М. Короткого, Карпик, В.И. Лымарева, А.Н. Махинова, З.Г. Мирзехановой, А.А. Мурашевой, В.Ю. Новикова, А.Н. Петина, Р.С. Чалова, А.В. Шаликовского, А.С. Шейнгауза, И.А. Шикломанова и других учёных , , , . Однако многие теоретические и методические вопросы эффективного управления прибрежными территориями остаются мало исследованными. Так, требуют проработки такие аспекты, как прогнозирование и регулирование руслового процесса при строительстве искусственных сооружений, осуществление комплекса природоохранных и инженерно-технических превентивных мероприятий по снижению последствий катастрофических природных и техно-природных процессов, защиты прибрежных территорий от негативного воздействия вод, обоснование эффективности мероприятий по рациональному использованию речных прибрежных территорий и другие.
Всё вышеперечисленное определило актуальность данного исследования.
2. Методы и принципы исследования
Цель исследования заключается в обосновании рациональных методов защиты речной прибрежной территории дальневосточных поселений. В соответствии с целью поставлены следующие задачи:
1. Предложить методический подход к организации защитных мероприятий для территории дальневосточных поселений, подверженных негативному воздействию вод.
2. Обосновать эффективность применяемых противопаводковых мер.
Объектом исследования является территория поселений Михайловского муниципального округа Приморского края, периодически подвергающаяся негативному воздействию вод.
Предметом являются эффективные методы и технологии защиты речных прибрежных территорий на основе применения превентивных природоохранных и инженерно-технических мероприятий.
Теоретическая и методическая база исследования основывается на использовании системного подхода, фундаментальных положений географической, экологической науки, результатов исследований отечественных ученых землеустроителей, экологов, собственных исследований авторов, обобщенных в публикациях. В работе применялись следующие методы исследования: абстрактно-логический, расчетно-аналитический, анализа и синтеза. Научные исследования выполнены с учетом законодательства Российской Федерации, указов Президента, постановлений Правительства Российской Федерации, нормативных документов Министерства природных ресурсов Российской Федерации, Росреестра и иных федеральных органов управления.
3. Основные результаты
Защита земель от негативного воздействия вод является актуальной проблемой для дальневосточных регионов, в том числе и для Приморского края. В научной и методической литературе выделяют четыре основных вида противопаводковых мероприятий: предупредительные, адаптационные, инженерно-технические, ландшафтные.
Проведение противопаводковых мероприятий требует значительных затрат и ресурсов. Наибольший эффект можно получить, применяя комплекс мер, включающих мониторинговые и инженерные решения.
При разработке мероприятий по уменьшению негативного влияния водных объектов на территории Михайловского округа Приморского края предлагается использовать подход, учитывающий следующие показатели:
- численность населения, проживающего в населенном пункте, чел.;
- доля населения, проживающего в зоне затопления в общем количестве жителей затапливаемых территорий в пределах данного населенного пункта, %;
- площадь затопления территории поселения, га;
- прогнозируемый вероятностный ущерб территорий, подверженных затоплению и эффективность предлагаемых мер .
Рисунок 1 - Обзорная схема Михайловского муниципального округа на космоснимке
Таблица 1 - Населенные пункты Михайловского округа Приморского края, подверженные негативному воздействию вод
Наименование муниципального образования | Площадь, га | Население на 01.01.2025, чел. | Расчетная численность для обоснования выбора мероприятий, чел. |
Михайловское сельское поселение | |||
с. Васильевка | 346 | 119 | <500 |
Осиновское сельское поселение | |||
с. Даниловка | 488 | 421 | <500 |
Кремовское сельское поселение |
| ||
с. Кремово | 712 | 1147 | >1000 |
с. Ляличи | 921 | 626 | 500 – 1000 |
Ивановское сельское поселение | |||
с. Ивановка | 695 | 2229 | >1000 |
с. Горбатка | 207 | 235 | <500 |
с. Николаевка | 237 | 458 | <500 |
В зависимости от числа жителей в населенном пункте нами предложены следующие защитные мероприятия (таблица 2).
Таблица 2 - Мероприятия по снижению негативного воздействия паводковых вод
Число жителей в населенном пункте, чел. | Категория защитных мероприятий | Виды защитных мероприятий | Перечень работ |
>1000 | 1 | Инженерно-технические | - Устройство противопаводковых водохранилищ - Устройство дополнительного русла - Строительство гидротехнических сооружений - Берегоукрепительные работы |
Ландшафтные | Преобразование рельефа для изменения условий формирования стока | ||
500 - 1000 | 2 | Инженерно-технические | - Увеличение пропускной способности русла реки (углубление и уширение) - Берегоукрепление |
Адаптационные | - Вынос жилья и предприятий за пределы зоны затопления - Строительство домов на сваях, трансформация сельскохозяйственных угодий | ||
<500 | 3 | Адаптационные
| - Вынос жилья и предприятий за пределы зоны затопления - Трансформация сельскохозяйственных угодий |
Предупредительные | Налаживание системы мониторинга, системы оповещения населения и его эвакуации |
Основными мероприятиями первой и второй группы, рекомендуемыми для защиты населения Михайловского округа от негативного воздействия вод, являются строительство и реконструкция дамб, водоотводных и дренажных систем и берегозащитных сооружений. Для некоторых населенных пунктов предусмотрена расчистка, уширение и углубление русла на притоках основной реки, градостроительное зонирование земель. Основные мероприятия третьей группы объединяют в себе предупредительные и адаптационные меры по защите населения. Выбор противопаводковых мер зависит от расчетной численности населения
.Распределение населённых пунктов по группам защитных мер в соответствии с числом жителей, проживающих на территории содержится в таблице 3.
Таблица 2 - Распределение поселений по группам защитных мероприятий
Наименование населенных пунктов, ед. | Группы мероприятий, № |
Михайловское сельское поселение | |
с. Васильевка | 3 |
Осиновское сельское поселение | |
с. Даниловка | 3 |
Кремовское сельское поселение | |
с. Кремово | 1 |
с. Ляличи | 2 |
Ивановское сельское поселение | |
с. Ивановка | 1 |
с. Горбатка | 2 |
с. Николаевка | 3 |
Помимо традиционных мер защиты, для всех населённых пунктов территория, которых подвергается негативному воздействию вод, требуется проводить превентивные и мониторинговые мероприятия. Для Михайловского муниципального округа основными являются:
- проведение регулярных обследований и мониторинга состояния земель для выявления угроз негативного воздействия вод и принятия мер по их предотвращению;
- разработка планов действий при наводнениях и других чрезвычайных ситуаций, включая эвакуацию населения и оказание помощи пострадавшим;
- проведение кампаний по повышению осведомленности населения о методах защиты земель от негативного воздействия вод и обучение правилам безопасного поведения в экстремальных ситуациях;
- совместная работа с соседними населенными пунктами и регионами, направленная на решение общих водных проблем и координацию действий в чрезвычайных ситуациях.
Обоснование выбора инженерной защиты (группа мероприятий №1) от затопления паводковыми водами можно оценить, согласно информации о затапливаемых территориях населенных пунктов Михайловского округа с максимальной численностью населения, более 600 жителей (таблица 4).
Таблица 3 - Населенные пункты, ежегодно подвергающиеся негативному воздействию вод
Наименование муниципального образования | Площадь, га | Население – всего, чел. | Население – проживающие на территории подверженной НВВ, чел. | %, пострадавшего населения |
Кремовское сельское поселение | ||||
с. Кремово | 712 | 1147 | 360 | 31 |
с. Ляличи | 921 | 626 | 453 | 72 |
Ивановское сельское поселение | ||||
с. Ивановка | 695 | 2229 | 156 | 7 |
Анализ современного состояния территории поселений округа позволяют сделать следующие выводы:
- жилая застройка, представленная преимущественно индивидуальным жилищным строительством, сельскохозяйственными, производственными зонами, инфраструктурные и другие объекты расположены бессистемно;
- ущерб от ежегодных паводков составляет от 10 до 30% ущерба от катастрофических наводнений, при этом в большей мере страдает сельское хозяйство.
В сельских населенных пунктах планировочную структуру жилой застройки определяют природные объекты — реки. В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 18.04.2014 № 360 «О зонах затопления, подтопления» на территории населённых пунктов Михайловского округа были определены зоны возможного затопления и подтопления .
Рисунок 2 - Схема водосбора р. Илистая на топографической карте
Для эффективной защиты земель поселений от затопления (подтопления) паводковыми водами наиболее часто используются гидротехнические сооружения. В нашем исследовании на примере с. Ивановка предлагается осуществить защиту земель, попадающих в зоны затопления (подтопления) с помощью строительства дамбы, которая позволит контролировать уровень паводковых вод.
4. Обсуждение
Существует несколько подходов к оценке вероятностного ущерба от негативного воздействия вод. Одним из них является анализ вероятности возникновения негативных водных явлений (например, наводнений или затоплений) и оценка потенциального ущерба, который они могут причинить. Для проведения такой оценки необходимо определить вероятность возникновения водного явления и его потенциальные последствия для окружающей среды, инфраструктуры и людей. Также важно учитывать климатические условия, топографию местности, наличие защитных сооружений и другие факторы.
Методика оценки вероятностного ущерба от негативного воздействия вод включает в себя несколько ключевых этапов:
1) сбор и анализ данных: собираются данные о предыдущих случаях затопления, статистика ущерба, а также информация о климатических и гидрологических условиях региона;
2) определение вероятности возникновения событий: используя статистические и гидрологические модели, определяется вероятность возникновения затоплений (подтоплений) различной интенсивности;
3) оценка потенциального ущерба: на основе данных о землепользовании, стоимости имущества и инфраструктуры, рассчитывается потенциальный ущерб для различных сценариев затопления.
Эти этапы помогают создать объективный и научно обоснованный фундамент для принятия решений по управлению водными рисками и планированию защитных мероприятий.
В результате исследования выявлено, что большая часть жителей округа (более 30%), находится в зонах затопления (подтопления). Анализ экономической эффективности предлагаемых защитных мероприятий позволит сделать вывод об их целесообразности.
Для определения экономического ущерба от негативного воздействия вод используется методика, предложенная коллективом авторов . Она позволяет оценить вероятный ущерб и эффективность водозащитных мероприятий. Расчет общей стоимости ущерба выполняется по фактическим затратам на ликвидацию последствий наводнения на территории поселений. Определение размера вероятного вреда производится исходя из затрат, необходимых на строительство или восстановление 1 кв.м. общей площади зданий, с применением идентичных материалов и технологий, с учетом износа объекта, уничтоженного или поврежденного аварией, а также компенсации населению и затраты на аварийно-спасательные работы.
Расчет предотвращаемого ущерба и экономической эффективности строительства гидротехнических сооружений для защиты прибрежных территорий выполнен на примере села Ивановка Михайловского округа (рисунок 3). При наводнениях и паводках часть жилой застройки этого населённого пункта попадает в зоны затопления и подтопления. Это капитальные объекты жилого и нежилого назначения, в том числе объекты сельскохозяйственного назначения. Всего в зоне риска находятся 124 земельных участка, 17 жилых строений, ферма крупного рогатого скота. От ежегодных паводков на реке Илистая, страдает 7% населения, проживающего в населенном пункте.
Рисунок 2 - Обзорная схема расположения жилых и нежилых объектов относительно границ зон затопления и подтопления
На рис. 4 приведена информация о стоимости прямого ущерба по объектам экономики и социальной инфраструктуры, сельского хозяйства, попадающих в зону затопления в с. Ивановка, а также затратах на аварийно-спасательные работы и компенсации населению.
Рисунок 3 - Структура стоимости ущерба при паводках
Прямой ущерб (без учета косвенного и неучтенного ущербов составил У′ф = 2492368,16 тыс. руб.
Затраты по косвенным ущербам в ценах 2025 г. определены по формуле
где 0,05 — коэффициент.
Зк15 = 124618,4 тыс. руб.
Затраты по неучтенным ущербам, включая затраты по социально-экономическому ущербу в ценах 2025 г., рассчитаны по формуле
где 0,2 — коэффициент в зависимости от прямого ущерба.
Зн16 = 498473,63 тыс.руб.
Стоимость годового ущерба (полный ущерб с учетом косвенного и неучтенного ущербов) определяется по формуле
Уф = (2494368,16 + 124618,4 + 498473,63) = 3115461 тыс.руб.
Экономическую целесообразность строительства сооружений инженерной защиты определяют, как правило, с учетом показателя приведённых затрат. Приведенные затраты Зз рекомендуется определять по формуле .
где Ен — нормативный коэффициент эффективности, принимаемый в размере 0,12;
Кз — капиталовложения в строительство сооружений инженерной защиты затапливаемых земель, населенных пунктов, промышленных и других предприятий;
Из — ежегодные издержки по строительству сооружений инженерной защиты затапливаемых земель.
Приведенные затраты составят
Зз = 0,12•299563,46 + 23965,08 =59912,69 тыс.руб.
Общий объём капиталовложений в строительство гидротехнических сооружений составляет Кз = 2995634,6 тыс.руб. В соответствии с методикой эксплуатационные издержки на содержание и обслуживание защитных гидротехнических сооружений с. Ивановка составили 119650 тыс.руб. Тогда практическая результативность капиталовложений в строительство защитных гидротехнических сооружений с. Ивановка может быть представлена в виде
Эн = (Упрн – Ин)/Кз = (3115461 – 119650)/ 2995634,6 = 1,03
где Эн — экономическая эффективность; Упрн — предотвращенный среднемноголетний ущерб; Ин — эксплуатационные издержки на содержание и обслуживание гидротехнических сооружений; Кз — капитальные вложения.
Таким образом, вложения в строительство гидротехнического защитного сооружения для села Ивановка являются экономически обоснованными.
5. Заключение
Выполненные в работе исследования позволили сформулировать следующие выводы.
По результатам проведенного анализ населенных пунктов Михайловского округа Приморского края, подвергающихся сезонным паводкам, предложен подход к выбору мероприятий по снижению негативного воздействия вод. В рамках подхода предложено три группы защитных мероприятий в зависимости от числа жителей в населенных пунктах округа.
Точная оценка вероятностного ущерба позволяет эффективно планировать меры по предотвращению и минимизации последствий водных рисков. Расчет ущерба и оценка эффективности защитных мероприятий в поселениях Михайловского округа Приморского края выполнялась в границах установленных зон затопления и подтопления, что позволило оценить существующие проблемы и риски, связанные с негативным воздействием вод на территорию населенных пунктов;
Вид защитных мероприятий определяет степень обеспечения безопасности жителей, территорий населённых пунктов и объектов экономики. Например, реализация запланированных защитных мероприятий в Михайловском округе Приморского края позволит оградить более 5,5тысяч жителей от наводнений и других опасных гидрологических явлений. Предлагаемый нами подход к выбору защитных мероприятий может быть использован в дальневосточных населённых пунктах с учётом местных особенностей: низкой плотности населения, неравномерном заселении территорий, расположение застройки в прибрежных речных зонах.