Инвестиции в развитие систем водоснабжения и водоотведения Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 628.8 : 696.4 :644.62 : 683.97

ИНВЕСТИЦИИ В РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ

В.Р. Чупин, И.В. Майзель, Р.В. Чупин

Сделана оценка существующего состояния систем водоснабжения и водоотведения, проведен анализ технологий их реконструкции и развития. Изложен новый подход к управлению развитием городских инженерных систем, обозначенный в 210 ФЗ, изучены его преимущества и недостатки. Намечены пути дальнейшего развития.

Ключевые слова: управление развитием систем водоснабжения и отведения стоков; инвестиции в развитие городских инженерных систем; индикаторы управления.

INVESTMENTS IN DEVELOPMENT OF WATER FACILITIES AND WATER

DISPOSAL SYSTEMS

V.R. Chupin, I.V. Maizel, R.V. Chupin

The article studies current condition of water facilities and water disposal systems, analyses ways of its reconstruction and development. The authors suggest the new approach to development management of urban engineering systems presented by the Federal Law 210. The article describes advantages and disadvantages of the approach and ways of its development.

Key words: development management of water facilities and disposal systems, investments in development of urban engineering systems, control indicator.

Системы водоснабжения и водоотведения являются важнейшими для жизнеобеспечения любого населенного пункта и города. От того, в каком состоянии они находятся, зависит здоровье и благополучие населения. Состояние определяется соответствием технологическим, экологическим, экономическим и санитарно-гигиеническим требованиям, которые изложены в соответствующих ГОСТах, технологических регламентах и стандартах. Следует отметить, что большинство систем водоснабжения и водоотведения в России в настоящее время не в полном объеме соответствуют этим требованиям. Причиной этому явился затяжной характер перехода коммунальных систем в рыночные отношения. В эпоху «развитого социализма» этим системам уделялось большое внимание и вопросы их развития и реконструкции решались централизованно и своевременно. Существовала и централизованная система научно-исследовательских и проектных институтов, таких как Гипрокоммунводоканал, Союзводпроект, Союзгипроводхоз и др., которые разрабатывали и корректировали планы развития инженерной инфраструктуры и водохозяйственного комплекса территорий и городов и сопровождали их реализацию.

Начиная с 1991 г. государственная политика и централизованная система управления развитием инженерной инфраструктуры постепенно разрушалась и смещалась на региональный уровень. В то же время, муниципальные предприятия коммунального комплекса остались наедине со своими проблемами, многие из которых заключались в отсутствии средств на восстановление сетей и сооружений, отслуживших свой срок. В итоге, сейчас почти 50-70 % коммунальных трубопроводов требуют модернизации и перекладки. Нерешение этой проблемы может привести к каскадному развитию аварийных ситуаций и большим социальным и экологическим последствиям. Понимая сложившуюся ситуацию, Государство выступило как регулятор на рынке коммунальных услуг и предложило новые механизмы восстановления и развития коммунальной инфраструктуры. Суть этих механизмов изложена в 210 Федеральном законе: «Об основах регулирования тарифов организаций коммунального комплекса» более чем в 30 подзаконных актах и методических указаниях. Предложено все содержание проблемы эксплуатации и развития инженерной инфраструктуры решать за счет основных тарифов, инвестиционной составляющей (в тарифе) и тарифа на подключение к инженерным сетям для вновь создаваемых объектов недвижимости. При этом предложены механизмы сдерживания роста тарифов, которые широко применяются в развитых европейских странах. Тариф на коммунальные услуги не должен превышать инфляцию, которая сейчас находится на уровне 6-9 %. Как показал опыт, плата за коммунальные услуги не должна быть больше 7 % от совокупного дохода семьи, иначе собираемость денежных средств будет очень низкой. Тариф за подключение должен рассчитываться исходя из того, что рыночная стоимость одного квадратного метра общей площади не должна быть более трехкратной средней заработной платы работающего населения. В противном случае, покупательская способность нового жилья будет низкой. Таким образом, ограничение на рост коммунальных тарифов является сдерживающим фактором для быстрого решения вопросов реконструкции и развития инженерных систем, и в то же время прогрессивным в отношении роста благополучия населения, возможности приобретения нового жилья, оплаты коммунальных услуг. В целом такой подход дает общий положительный вектор развития инженерных систем. Проблема возникает лишь в выборе оптимальной стратегии развития инженерных систем среди ограничений на инвестиции, возникающие за счет сдерживания роста тарифов на коммунальные услуги. Хотя формирование ограничений на инвестиции и выбор стратегии развития инженерных систем является комплексной задачей, требующей своего решения. В постановлении Правительства РФ № 533 «Об утверждении Положения о взаимодействии органов государственной власти субъектов РФ, осуществляющих регулирование тарифов на товары и услуги организаций коммунального комплекса, с органами местного самоуправления, осуществляющими регулирование тарифов и надбавок организаций коммунального комплекса» указано, что муниципальные образования представляют органам государственной власти субъектов РФ утвержденную инвестиционную программу, рас-

четный объем денежных средств, которые должна получить организация в виде платы за подключение к сетям инженерно-технического обеспечения, расчеты, представленные при рассмотрении и утверждении инвестиционной программы. Инвестиционная программа и расчет платы за подключение становятся важнейшими документами при формировании тарифов, как на муниципальном, так и на региональном уровне. Основой для инвестиционных программ предприятий коммунального комплекса является программа комплексного развития инженерной инфраструктуры на перспективу. В свою очередь, комплексная программа развития инженерной инфраструктуры должна формироваться на основе генеральных планов развития городов, территорий. Вместе с тем, на пути перехода строительной отрасли и коммунальных систем к рыночным отношениям самыми консервативными оказались генпланы и технологии их формирования по причине возникших сложностей в прогнозировании и реализации жилищного строительства. Директивный подход, существующий ранее, оказался несостоятельным. Для многих городов цифры по жилищному строительству, заложенные в генпланах, оказались недостижимыми. Лозунг «надо ежегодно вводить в строй 1 квадратный метр на одного человека в год» оказался ничем не обоснованным и экономически не подтвержденным. Новый жилищный кодекс предполагает, что строительство жилья будет в основном реализовываться за счет средств населения, включая все многообразие схем их привлечения. Как уже отмечалось, объемы строительства должны соответствовать покупательской способности населения. Таким образом, определяющим фактором в развитии инженерной инфраструктуры городов становится благосостояние его жителей. Чем оно больше, тем больше возможностей для улучшения качества предоставляемых коммунальных услуг. Рассуждение весьма тривиальное, но требующее четкости в формировании схемы реализации данной политики. Отклонения по жилищному строительству, приобретению и покупке жилья, собираемости платы за коммунальные услуги и платы за подключение могут эту политику свести к нулю. Так и произошло во многих городах, после разработки и реализации первых инвестиционных программ предприятий коммунального комплекса. Потребовалась доработка и совершенствование методологии управления развитием инженерной инфраструктуры. Эти доработки и опыт деятельности муниципалитетов и предприятий коммунального комплекса обобщен в приказе № 204 от 6.05.2011. Министерства регионального развития РФ «О разработке программ комплексного развития систем коммунальной инфраструктуры муниципальных образований» в виде методических указаний, в которых сделан акцент не только на формирование самой программы, но и на возможность ее реализации. Появился термин «индикативное управление». Индикаторы, или целевые показатели, становятся основой их мониторинга. Например, мониторинг платежеспособности населения -оценка соответствия или удаленности от принятого в программе этого показателя. Индикаторы подразделяются на технические, экономические, экологические, социальные, энергетические и др. показатели. Для систем водоснабжения и водоотведения важными показателями являются утечки воды в расчете на одного человека или на один километр трубопровода, энергопотребление на один кубометр подаваемой или потребляемой воды, показатели надежности, безопасности, сейсмостойкости и др. Управление индикаторами -это разработка и реализация мероприятий, направленных на улучшение этих показателей. При этом возникает задача прогноза достижимости уровня индикаторов. Например, такой важный индикатор как удельное водопотребление в нашей стране очень высокий. Во второй половине 20-го столетия этот показатель разгонялся и достиг 410 литров на человека в сутки, в то время как в Германии он уже был 130 литров на человека в сутки. Считалось, что чем больше воды потребляет город, тем больше он благоустроен. Хотя рациональное потребление воды оставалось на уровне 150 литров, всё остальное - были утечки из сети и водоразборной арматуры. Очевидно, требуется управление этим индикатором с целью доведения его до рационального или оптимального, например, до 150 или 90 литра на человека в сутки. Для этого необходимо выполнить следующие мероприятия: установить водомеры на вводах во всех зданиях и водосчетчики во всех квартирах; оснастить всех по-

требителей водосберегающей водоразборной арматурой и стабилизировать давление воды перед ними (оно должно быть 3-5 м водяного столба). Для горячего водоснабжения дополнительно необходимо строго поддерживать температуру воды в пределах 55 градусов. Следует отметить, этот процесс, начиная с 2005 г., уже идет и потребление холодной и горячей воды на 5-10 % уменьшается ежегодно. Например, удельное потребление холодной воды в Москве уменьшилось с 468 до 347 л/чел. сут., а в Иркутске с 300 до 230 л. на человека в сутки. Есть уверенность, что к 2020 г. будут достигнуты уровни рационального потребления воды. Однако возникнет другая проблема - соответствия мощностей, параметров сооружений, диаметров трубопроводов тем нагрузкам, которые могут уменьшиться в два раза. Может оказаться так, что все сооружения будут наполовину недогруженными, хотя эксплуатационные затраты при этом останутся прежними. Не говоря о возможных нарушениях технологического процесса, неизбежно потребуется увеличение тарифов в точности в два раза [1]. Не допустить таких негативных последствий можно путем управления следующими индикаторами: удельные потери в трубопроводах; наполнение в самотечных коллекторах; КПД насосных агрегатов и насосных станций; удельный расход электроэнергии на подъем и транспортировку воды, и перекачку стоков. Мероприятия, которые могут обеспечить оптимальность этих индикаторов, будут следующими: перераспределение транспортируемой воды, стоков между загруженными и недогруженными сооружениями и трубопроводами; перекладка трубопроводов на меньшую производительность или их полная консервация; реконструкция насосных станций или их закрытие и др. Избежать таких существенных реконструкций поможет недавно утвержденный Федеральный закон № 416-ФЗ от 07.12.2011. «О водоснабжении и водоотведении», в котором говорится о необходимости перехода систем теплоснабжения с открытой на закрытую схему. Следовательно, нагрузка на систему водоснабжения увеличится за счет транспортирования воды на цели горячего водоснабжения. При этом можно организовать поэтапный переход на закрытую систему теплоснабжения таким образом, что уменьшение нагрузки по холодной воде будет компенсироваться приростом нагрузки по горячей воде и может не потребоваться существенных реконструкций самой системы водоснабжения. Важным индикатором является удельный расход электроэнергии на 1 куб. м питьевой воды, или на 1 куб. м очищенных сточных вод, который направлен не только на энергосбережение и эффективность работы насосных агрегатов, но и на уменьшение себестоимости коммунальной продукции. Мероприятия, которые необходимо при этом выполнять носят комплексный характер и относятся как к техническим средствам, так и к организации их эксплуатации. Стимулирующий фактор при этом прописан в Федеральном законе N261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности...», от 23 ноября 2009 г., в котором указано, что организации коммунального комплекса могут всю прибыль от мероприятий по энергосбережению оставлять себе и использовать на любые нужды. Индикаторы надежности должны формироваться через стандарты качества предоставляемых услуг, такие как количество часов непрерывной подачи требуемых объемов воды или отвода стоков, уровень снижения объемов воды и стоков при аварийных отключениях. Мероприятия, направленные на улучшение этих показателей, следующие: уменьшение интенсивности отказов за счет перекладки и санации ветхих и аварийных трубопроводов и сооружений; внедрение оперативной системы обнаружения, локализации и ликвидации аварийных ситуаций; структурное резервирование сетей и сооружений, включая обоснование и переход на кольцевые системы водоотведения [2].

Таким образом, переход к рыночным отношениям в сфере ЖКХ определил следующую технологию управления развитием городской инженерной инфраструктуры, в том числе систем водоснабжения и водоотведения.

1. Осуществляется государственное и муниципальное регулирование инвестициями в развитие и реконструкцию инженерных систем. Это регулирование сводится к следующим этапам:

- на период управления развитием инженерных систем осуществляется прогноз по годам численности, заработной платы, доходности населения;

- производится оценка существующих коммунальных тарифов, уровня оплаты за коммунальные услуги в зависимости от доходности населения, устанавливается прогноз этого показателя на перспективу;

- устанавливаются предельные индексы роста коммунальных тарифо, и осуществляется их прогноз по годам развития инженерных систем;

- рассчитываются объемы финансового обеспечения за счет возможных инвестиционных составляющих в тарифах;

- исходя из доходности населения, делается прогноз объемов жилищного строительства и объектов соцкультбыта;

- оценивается рыночная стоимость первичного и вторичного жилья и делается прогноз возможных тарифов за подключение объектов недвижимости к инженерным сетям;

- рассчитываются объемы финансового обеспечения в счет платы за подключение. В итоге, формируется по каждому году развития инженерных систем возможный план финансового обеспечения за счет инвестиционной составляющей в тарифе и платы за подключение.

2. Осуществляется индикативное управление развитием инженерных систем, которое заключается в следующем:

- формируются, ранжируются и группируются по степени важности все индикаторы;

- производится индикативное оценивание существующего состояния инженерных систем;

- с учетом существующего состояния делается поэтапный прогноз достижимости каждого индикатора;

- назначаются по каждому индикатору, или их группе, мероприятия, которые удовлетворяют финансовой доступности и позволяют довести данный индикатор или их группу до прогнозных значений.

Следует отметить, что если на каком-то этапе управления не найдется мероприятий, которые позволили бы достичь требуемых значений индикатора, то значения данного индикатора необходимо корректировать. Однако если нашлось такое мероприятие, но финансовые потребности превышают инвестиционные возможности, то изыскиваются дополнительные инвестиции из бюджетов различных уровней, федеральных или региональных программ, или берется кредит в банке. К таким мероприятиям можно отнести строительство новых водозаборов, водопроводных и канализационных очистных сооружений.

3. Отбор мероприятий для развития и реконструкции инженерных систем (под мероприятиями надо понимать готовые проекты и технологии их реализации). Как и ранее, проектирование должно быть многовариантным. Например, задача обеспечения водой и отвода стоков для новых объектов жилищного строительства может решаться путем присоединения их к уже существующим инженерным системам, а может быть решена децентрализованным способом за счет строительства отдельных водозаборов или очистных сооружений. Однако при этом тот или иной проект должен рассматриваться не только через призму экономических критериев, но и с позиции всех других индикаторов. Проекты, также как и ранее, могут быть краткосрочными и долгосрочными. Все зависит от их финансового обеспечения. Очевидно, проекты по восстановлению отслуживших срок трубопроводов и сооружений являются затратными и поэтому будут постоянными и долгосрочными. Все мероприятия, которые будут рассматриваться по отдельным этапам и на весь период развития, следует разносить на три группы.

Первая группа. Это мероприятия, направленные на повышение качества предоставляемых коммунальных услуг, т. е. те мероприятия, которые будут формировать инвестиционную составляющую в тарифе:

- повышение надежности, безопасности и режимной управляемости сетей и сооружений;

- доведение качества питьевой воды и очистки стоков до современных стандартов и требований к охране водоемов;

- разработка интеллектуальных систем управления режимами и поддержание требуемых гидравлических параметров в системах водоснабжения и водоотведения;

Вторая группа. Это мероприятия, направленные на развитие и удовлетворение нужд новых потребителей в коммунальных услугах, т. е. те мероприятия, которые будут формировать тарифы на подключение:

- устройство новых сетей и сооружений, которые присоединяются к уже существующей системе или образуют новую, локальную систему водоснабжения или водоотведения;

- реконструкция существующих систем для пропуска расходов воды и стоков для новых абонентов.

Третья группа. Это особо важные и капиталоемкие мероприятия, которые затруднительно реализовать за счет роста тарифов, и которые могут являться основой для формирования других федеральных и региональных экологических, социальноэкономических программ:

- строительство новых водозаборов, водопроводных и очистных сооружений, крупных насосных станций;

- создание и развитие системы ливневой канализации, устройство локальных и централизованных сооружений по очистке поверхностного водостока.

Следует отметить, что при обосновании параметров новых и реконструируемых трубопроводных систем и сооружений следует исходить не из норм потребления воды и сброса стоков, которые заложены в СНиП, а из их фактических и прогнозных значений.

4. Мониторинг реализации мероприятий и достижимости индикаторов должен осуществляться постоянно и оцениваться ежегодно. Оценка должна производиться не только по степени достижимости прогнозируемых индикаторов, но самой информации, на основе которой принимались те или проекты. С течением времени происходит снятие неопределенности информации и это должно выражаться в коррекции принятых решений. Организационно мониторинг и управление индикаторами возлагается на муниципальные органы власти, которые формируют план развития инженерной инфраструктуры города, его отслеживают и корректируют, при необходимости пересматривают целевые индикаторы.

5. Минимизация рисков при управлении развитием систем водоснабжения и водоотведения. Риски невыполнения мероприятий и достижения планируемых индикаторов могут возникнуть по причине:

- превышения уровня инфляции над расчетными значениями, низкий рост заработной платы, резкий рост стоимости материалов, строительно-монтажных работ и т.

д.;

- невыполнение плана ввода объектов капитального строительства;

- невыполнение обязательств застройщика в части платы за подключение;

- несвоевременное выполнение намеченных мероприятий и др.

Мероприятия, позволяющие снизить риски, могут быть следующими:

- формирование страховых фондов и привлечение заемных средств;

- создание гибкой системы формирования индикаторов и мероприятий, а также обеспечение возможности уменьшения или увеличения коммунальных тарифов.

Таким образом, процесс управления развитием инженерных систем становится постоянным, непрерывным, адаптивным и финансово обеспеченным.

Конечно же, будущее за «Разумными городами», стратегия развития которых предполагает создание единого общегородского информационного пространства, являющегося основой для сбалансированного управления и развития всех составляющих подсистем горо-

да. Наличие такой информационной системы позволит оперативно реагировать на изменение экономической, социальной и экологической ситуации в городе и в сочетании с другими отраслями городского хозяйства корректировать мероприятия по развитию систем водоснабжения и водоотведения. Для этого требуется создание соответствующей информационной подсистемы, включающей как модели самих систем водоснабжения и водоотведения, так и программные комплексы для решения оперативных задач управления и оптимизации принимаемых при этом решений. На основании постановления правительства РФ, вступающего в силу 1.01.2013 г. « Порядок разработки и утверждения схем водоснабжения и водоотведения», в муниципальных органах власти должны быть электронные модели, на основе которых необходимо отслеживать и корректировать мероприятия по развитию систем водоснабжения и водоотведения. Что представляет собой электронная модель, в этом документе не сказано, хотя можно предположить, что ей является реализация задач потокораспределения и графическая интерпретация их в геоинформационной системе или в ином графическом редакторе. Таких электронных систем в нашей стране уже большое множество: ИГС «ГИДРОГРАФ» (ИВЦ ПОТОК), ГИС ZULU (ПОЛИТЕРМ), MIKE URBAN (ВОЛГА). Bentley: Sewer GEMS; Water CAD, Water GEMS; Sib Stream; TRACE-VK, АНГАРА и др. Однако законодательно не прописано, какие из перечисленных электронных систем надо использовать при обосновании мероприятий по развитию систем водоснабжения и водоотведения. Большинство указанных программных продуктов уже давно применяется в Водоканалах многих городов и населенных пунктов при оценке пропускной способности, наладке режимов, в диспетчерском управлении, при паспортизации сетей и сооружений. Вместе с тем, существующие электронные модели и системы не обеспечивают комплексное решение хотя бы тех задач, которые возникают на современном уровне оптимального управления системами водоснабжения и водоотведения, и которые бы соответствовали технологиям индикативного управления [3]. Здесь предстоит большая работа, и она видится в следующих направлениях:

1) индикаторы должны приобрести форму критериев, которые можно было бы минимизировать или максимизировать, объединять (производить свертку и развертку), либо разъединять по причине их противоречивости, например, максимум надежности сети и сооружений и минимум инвестиций, минимум водопотребления и минимум тарифа на коммунальную услугу и др.;

2) модели и методы оптимизации развивающихся систем водоснабжения и водоотведения должны основываться на указанных критериях и должны учитывать ограничения по инвестициям и быть увязанными с информационными и гидравлическими моделями, на основе которых можно было осуществлять проверку принимаемых решений;

3) оптимизационные модели должны быть адаптированы к меняющейся во времени детерминированной, вероятностной и неопределенной информации и позволяли бы минимизировать возможные риски;

4) в целом, и электронная модель, комплекс гидравлических и оптимизационных программ должны быть обеспечены интерфейсом, доступным и удобным для пользователей, представителей муниципальных служб, специалистов по управлению реализацией программ комплексного развития инженерных систем города.

Выводы

Таким образом, формируется новая модель управления развитием систем водоснабжения и водоотведения, основанная на государственном и муниципальном регулировании инвестициями в строительство и реконструкцию трубопроводных участков и сооружений за счет оптимизации коммунальных тарифов и платы за подключение, и реализуемая путем обоснования и отбора мероприятий, направленных на достижение прогнозируемых значений индикаторов.

Эффективность работы такой модели управления требует совершенствования технических регламентов, информационного обеспечения и программных комплексов моделирования и оптимизации систем водоснабжения и водоотведения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Нормирование и тарифообразование в сфере коммунальных услуг / В.Р. Чупин, В.В. Шлафман // Жилищное и коммунальное хозяйство. 2000. № 3. С. 7-11.

2. Безнапорное движение стоков в системах водоотведения кольцевой структуры / Р.В. Чупин, Т.И. Шишелова, А.А. Бобёр//Фундаментальные исследования. 2012. № 11. 6 с.

3. Чупин Р.В., Мелехов Е.С. Развитие теории и практики моделирования и оптимизации систем водоснабжения и водоотведения. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2011. 323 с.

Информация об авторах

Чупин Виктор Романовичдоктор технических наук, профессор, директор Института архитектуры и строительства, тел.: (3952) 405145, e-mail: Chupinvr@istu.edu; Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Майзель Ирина Витальевна, кандидат технических наук, доцент кафедры Г ород-ского строительства и хозяйства, тел.: 89086471719, Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Чупин Роман Викторович, кандидат технических наук, докторант кафедры Городского строительства и хозяйства, тел.: (3952) 405-145, e-mail: chupinvr@istu.edu; Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Information about the authors

Chupin V.R., Doctor of Technical science, professor, Director of the Institute of Architecture and Construction, tel.: (3952) 405145, e-mail: Chupinvr@istu.edu; Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.

Mayzel I.V., Candidate of Technical Sciences, associate professor of Urban development and economy, tel.: 89086471719; Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.

Chupin R.V., Candidate of Technical Sciences, doctoral candidate of Urban development and economy, tel.: (3952) 405-145, e-mail: chupinvr@istu.edu; Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.