CC BY-NC
45
DOI: 10.24937/2542-2324-2021-4-398-148-160 УДК 551.463.288:534.835.46
В.И. Таровик, Н.А. Вальдман , А.Г. Лабузов , Н.Л. Маляренко
ФГУП «Крыловский государственный научный центр», Санкт-Петербург, Россия
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОГЕННОГО ПОДВОДНОГО ШУМА МОРСКОЙ ТЕХНИКИ
Объект и цель научной работы. Объектом публикации является действующая международная нормативная документация, направленная на регламентацию параметров техногенного подводного шума объектов морской техники. Выполненная систематизация нормативных документов ряда иностранных классификационных обществ, а также материалов международных организаций, вовлеченных в процессы обеспечения безопасности жизнедеятельности морских экосистем, показала необходимость создания соответствующей нормативной базы в Российской Федерации. Цель статьи - обзор международных стандартов и правил регламентации параметров техногенного подводного шума, реализуемых программ трансграничного сотрудничества для исследований, регламентации и контроля техногенного подводного шума.
Материалы и методы. При подготовке использовались методические материалы, разработанные в Крыловском центре, международные стандарты по подводной шумности, отечественные и зарубежные публикации в рассматриваемой области. В работе применялись методы системного анализа.
Основные результаты. Систематизирована информация о действующих нормативных требованиях к подводному шуму судов различных типов, в частности транспортных, научно-исследовательских, сейсморазведочных и рыболовных. Сделан вывод о необходимости формирования российской нормативной документации с включением в область нормирования поисково-разведочных буровых установок и добычных платформ; подводных добычных комплексов и трубопроводов; крупнотоннажных судов высокого ледового класса; ледоколов и ледокольных караванов, а также объектов портовой инфраструктуры на трассах Северного морского пути.
Заключение. Для формирования вышеуказанной нормативной документации в России необходима постановка масштабных системных исследований источников техногенного подводного шума на всех контролируемых режимах эксплуатации. Систематизация данных таких исследований даст возможность сформировать научно обоснованные нормативные требования к подводной шумности морских промышленных объектов, судоходства и объектов портовой инфраструктуры.
Ключевые слова: техногенный подводный шум, международные стандарты, регламентация и нормирование, экологический риск.
Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
DOI: 10.24937/2542-2324-2021 -4-398-148-160 UDC 551.463.288:534.835.46
V. Tarovik, N. Valdman , A. Labuzov , N. Malyarenko
Krylov State Research Centre, St. Petersburg, Russia
PROMISING FIELDS OF SYSTEM RESEARCH IN MAN-MADE MARINE NOISE
Object and purpose of research. This paper discusses current international regulations governing man-made noise in marine environment. Systematization of normative documents issued by a number of international classification societies, as well as of the documents released by the international organization dealing with life safety of marine ecosystems highlighted
Для цитирования: Таровик В.И., Вальдман Н.А., Лабузов А.Г., Маляренко Н.Л. Перспективные направления развития системных исследований техногенного подводного шума морской техники. Труды Крыловского государственного научного центра. 2021; 4(398): 148-160.
For citations: Tarovik V., Valdman N., Labuzov A., Malyarenko N. Promising fields of system research in man-made marine noise. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2021; 4(398): 148-160 (in Russian).
the necessity for the Russian Federation to develop a similar regulatory basis of its own. This paper is a review of international standards and rules for man-made underwater noise, as well as of current international programs dealing with research, regulation and control of man-made underwater noise.
Materials and methods. This paper is based on KSRC-developed methodical materials, international standards for underwater noise, as well as available publications in this sphere, both Russian and foreign. The study followed the methods of system analysis.
Main results. Systematization of the data on current regulations for underwater noise of various ships, like cargo carriers, research vessels, seismic survey ships and fishing craft. The study concludes that Russia needs a similar regulatory basis that would cover offshore drilling rigs (both wildcat and production), underwater mining systems and subsea pipelines, large ships with high ice class, icebreakers and icebreaker-led caravans, as well as port infrastructure along Northern Sea Route lanes. Conclusion. To develop its own regulatory basis intended to set out the rules for man-made underwater noise, Russia needs a wide-scale systematic research campaign that would tackle the sources of man-made underwater noise at each lifecycle stage of any marine technology. This systematic research would pave way to a scientifically justified regulations for underwater noise of marine industrial facilities, shipping and port infrastructure.
Key words: man-made underwater noise, international standard, regulations and norms, environmental risk. The authors declare no conflicts of interest.
Введение
Introduction
Техногенный подводный шум морских промышленных объектов, судоходства и объектов портовой структуры в акваториях российских морей и на трассах Северного морского пути существенно влияет на обеспечение промышленной и экологической безопасности арктических акваторий. Действующие международные стандарты и правила регламентируют требования к параметрам техногенного подводного шума судоходства: DNV, ABS, ICES, BV, LR.
При этом остаются открытыми вопросы, касающиеся исследований и регламентации техногенного подводного шума при строительстве и эксплуатации морских нефтегазовых сооружений, подводной нефтегазовой техники, морских трубопроводов и устьевого оборудования. В связи с тем, что в российской Арктике большинство нефтегазовых месторождений располагается в ледовых акваториях, особенно актуальна задача разработки технологий натурных исследований подводной шумности морской техники с учетом ледовой специфики. Натурные исследования - необходимая первичная составная часть планируемых к постановке системных исследований техногенного подводного шума широкого класса стационарных и мобильных объектов морской техники.
Отметим, что проблематика техногенного подводного шума имеет не только экологический аспект. Соответствие действующим международным стандартам по данному параметру является непосредственным инструментом конкурентного противодействия на международном рынке морской техники. Кроме того, техногенный подводный
шум - это компонента помех работе приемных антенн стационарных и мобильных гидроакустических станций.
Международное нормативно-правовое регулирование техногенного подводного шума судоходства
International norms and regulations for underwater noise from ships
Международное нормативно-правовое регулирование техногенного подводного шума ориентировано на обеспечение безопасности жизнедеятельности морских экосистем в акваториях интенсивного судоходства. Повышенная чувствительность к экологической безопасности арктических акваторий предъявляет к подводной шумности морской техники дополнительные требования.
В то же время для российских арктических акваторий характерно расположение лицензионных нефтегазовых участков в непосредственной близости от трасс Северного морского пути. Этот фактор многократно усиливает необходимость разработки собственной нормативной базы, направленной на регламентацию параметров техногенной подводной шумности объектов морской техники.
В международной практике проблемы, связанные с исследованием, измерением, контролем техногенного подводного шума и его воздействием на морские экосистемы, решаются под руководством структур Организации Объединенных Наций при участии Международной морской организации (IMO) при ООН, Европейского Союза, Международной ассоциации классификационных обществ (IACS), европейских конвенций по реги-
ональным морям и еще целого ряда комиссии и организации.
Международно-правовой режим мореИ регулируется Конвенцией ООН по морскому праву 1982 г. [1]. Конвенция [1] устанавливает обязательство общего характера по защите и сохранению морской среды (ст. 193), оставляя перечень потенциальных источников загрязнения открытым. Государства обязаны принимать «меры, которые необходимы для предотвращения, сокращения и сохранения под контролем загрязнения морской среды из любого источника...» ([1], ст. 194).
В 1991 г. IMO отмечала, что шумовое загрязнение от судоходства может оказывать негативное влияние на морскую экологию. Комиссия OSPAR, учрежденная Конвенцией о защите морской среды Северо-Восточной Атлантики [2], определила на заседании в 2004 г. шум как форму загрязнения. А в 2008 г. Европейский Союз включил подводный шум в определение «загрязнение» в своей Рамочной директиве по морской стратегии (EU Marine Strategy Framework Directive, MSFD) [3].
Выпуск Директивы MSFD был инициирован принятой в 2008 г. программой IMO «Шум от ком-
мерческого судоходства и его влияние на морскую фауну», направленной на разработку рекомендаций по снижению шума от судов. Директива MSFD о необходимости контроля подводных шумов, вызванных судоходством, нацелена на достижение «хорошего экологического статуса» (Good Environmental Status, GES) европейских морей.
Регулирование техногенного подводного шума на Балтике обеспечивает Комиссия по защите морской среды Балтийского моря (HELCOM), созданная в качестве административного и организационного органа Хельсинкской конвенции 1992 г. [4]. Рабочая группа HELCOM при участии ФГУП «Крыловский государственный научный центр» выполнила проект Регионального плана действий по управлению подводным шумом в Балтийском море, который должен быть принят в конце 2021 г.
Всемирная природоохранная организация «Программа ООН по окружающей среде (UNEP)» организовала разработку международной Конвенции о биологическом разнообразии (принятой 5 июня 1992 г.) [5] и заключение международного договора - Конвенции по сохранению мигрирующих видов диких животных (также известной как CMS, или Боннская конвенция) [6].
Рис. 1. Международное нормативно-правовое регулирование техногенного подводного шума судоходства Fig. 1. International norms and regulations for underwater noise from ships
В органах Конвенций [5, 6] проводится пространственная оценка риска, сочетающая акустическое картирование и картирование мест обитания видов, вызывающих озабоченность, с целью определения районов, где конкретные виды подвергаются риску воздействия шума. Секретариат Конвенции о биологическом разнообразии выпустил 12 июля 2021 г. первый официальный проект новой всемирной стратегии сохранения биоразнообразия - программы действий для сохранения и защиты природы до 2030 г.
На уровне регионов мероприятия по поддержанию устойчивого экологического состояния морской и прибрежной среды реализуются в рамках Программы UNEP региональных морей.
На рис. 1 представлена иерархическая схема, иллюстрирующая международное нормативно-правовое регулирование подводного техногенного шума судоходства.
Международные и региональные конвенции, а также отдельные программы по региональным морям расширили и укрепили сотрудничество между организациями по обмену передовым научным опытом, по разработке пороговых параметров для подводного шума, согласующихся с понятием хорошего экологического состояния морских видов, чувствительных к подводному шуму.
Например, HELCOM и OSPAR (Европейские комиссии по морской экологии) разрабатывают общие и (или) совместимые методологии экологической безопасности и индикаторы воздействия техногенного подводного шума на морские экосистемы, а также размещают на портале Международного Совета по исследованию моря (International Council for the Exploration of the Sea, ICES) базы данных непрерывного и импульсного шума [7]. ICES осуществляет деятельность по борьбе с «шумовым загрязнением» судоходных участков морей и океанов для защиты морской фауны.
Чтобы обеспечить согласованность в разработке индикаторов, критериев и методов для установления пороговых значений, HELCOM и OSPAR поддерживают сотрудничество с экспертной группой ЕС по подводному шуму (EU TG-Noise).
Следует отметить, что рекомендации HELCOM не имеют юридической силы для стран-участников, в то время как OSPAR по наиболее важным вопросам принимает обязательные для исполнения государствами решения.
HELCOM проводит комплексные оценки состояния Балтийского моря. Национальные комитеты по программе трансграничного сотрудничества
Intereg Baltic Sea Region разрабатывают проектные платформы для осуществления проектов по изучению воздействия подводного техногенного шума, в т.ч. от судов. В их числе - проект SHEBA (Sustainable shipping and environment of the Baltic Sea region), реализованный в 2015-2018 гг. на платформе CSHIPP (Clean Shipping Project Platform).
В 2021-2022 гг. реализуется проект HELCOM Blues, направленный на достижение хорошего экологического статуса Балтийского моря, улучшение мониторинга и исследование подводного шума. Под руководством Российского национального субкомитета программы Intereg Baltic Sea Region российские участники вносят свой вклад в осуществление проектов по изучению воздействия шума судоходства, в частности на проектной платформе CSHIPP.
OSPAR разработаны международные общесистемные программы мониторинга и моделирования подводного шумового загрязнения от судоходства на основе оценки риска:
■ в Северном море - JOMOPANS (Joint Monitoring Programme for Ambient Noise North Sea) (2018-2020 гг.);
■ в северо-восточной части Атлантического океана JONAS (Joint Programme for Ocean Noise in the Atlantic Seas) (2019-2021 гг.).
Для исследования подводного шума судоходства в европейских морях под руководством национальных комитетов по программам трансграничного сотрудничества Interreg North Sea Region и Interreg Euro-Atlantic region реализован или реализуется ряд проектов:
■ AQUO (Achieve Quieter Oceans by shipping noise footprint reduction) - по оценке воздействия шума судоходства на морскую фауну и поиску решений по снижению шума (2012-2015 гг.);
■ SONIC (Suppression of Underwater Noise Induced by Cavitation) - по подавлению подводного шума, вызванного кавитирующими гребными винтами судов (2012-2015 гг.);
■ UNAC-Low (Underwater acoustic calibration standards for frequencies below 1 kHz) - по развитию измерительных возможностей подводной акустической калибровки для акустических частот ниже 1 кГц (2016-2019 гг.);
■ Life-PIAQUO (Underwater noise impact reduction of the maritime traffic, and real-time adaptation to ecosystems) - по разработке инструментов для повышения точности оценки шума судов, для снижения подводного шумового загрязнения и его воздействия на водное биоразнообразие Средиземноморья (2019-2022 гг.).
HELCOM OS PAR
Рамочная директива по морской стратегии ЕС (MSFD, Directive 2003/56/ЕС) о необходимости контроля шумов, вызванных судоходством
конвенция по защите морской среды Балтийского моря
конвенция по защите морской среды северо-восточной Атлантики
соглашение о сохранении малых китообразных Балтийского моря, северо-восточной Атлантики, ирландского
и Северного морей
Стратегия HELCOM - План действий по Балтийскому морю
Комплексные оценки HELCOM состояния Балтийского моря
Программа Interreg Baltic Sea Region
Проект Регионального плана действий по управлению подводным шумом в Балтийском море (разработан при участии ФГУП «Крыловекий государственный научный центр»)
SHEB^â -)
Проект вНЕВА (2015-2018 гг) по оценке влияния судоходства на
экологию в Балтийском регионе, включая подводный шум
Проект HELCOM BLUES (2021-2022 гг.)
биоразнообразие, мусор, подводный шум и эффективные региональные меры для Балтийского моря
Соглашение по сохранению китообразных Черного и Средиземного морей и прилегающей Атлантической акватории
Программа Interreg North Sea Region Программа Interreg Euro-Atlantic region Программа JOMOPANS (2018-2020гг.) Программа JONAS (2013-2021 гг.)
© Проект AQUO (2012-2015 гг) по оценке воздействия шума судоходства на морскую фауну и поиску решений по снижению шума
щ Проект SONIC (2012-2015 гг.) по подавлению подводного шума, вызванного кавитирующими гребными винтами судов
ш Проект UNAC-LOW (2016-2019 гг.) по развитию измерительных возможностей подводной акустической калибровки для акустических частот ниже 1 кГц
Проект LIFE-PLAQUO (2019-2022 ГГ.) по разработке инструментов для повышения точности оценки шума судов, для снижения подводного шумового загрязнения и его воздействия на водное биоразнообразие Средиземноморья
Рис. 2. Регулирование техногенного подводного шума судоходства Комиссиями HELCOM и OSPAR в регионах Балтийского моря и Евро-Атлантики
Fig. 2. HELCOM and OSPAR underwater noise regulations for the Baltic and the North-East Atlantic
На рис. 2 показаны основные нормативные акты и проекты Европейских комиссий по морской экологии ИБЬСОМ и ОЗРАЯ, регулирующие управление техногенным подводным шумом судоходства на Балтике и в Евро-Атлантическом регионе.
Обсуждение требований к судам и технологий по снижению шума судоходства комиссии ИБЬСОМ и О8РАЯ проводят при участии 1МО.
Международная морская организация в 2014 г. опубликовала Руководство по снижению подводного шума, создаваемого торговыми судами, по преодолению его отрицательного воздействия на морскую флору и фауну (МЕРС.1/С1гс.833) [8] Комитета по защите морской среды (МЕРС). Руководство 1МО не имеет обязательной силы, и, следовательно, его применение остается на усмотрение государств в отношении своих судов.
В предложении МЕРС 75/14, представленном 1МО в 2020 г., рекомендуется пересмотреть Руководящие принципы 1МО, изложенные в Руководстве [8], с учетом технологических инноваций и требований к энергоэффективности судов.
Необходимой первичной составной частью системных исследований техногенного подводного шума судоходства являются натурные измерения. Методы прогнозирования и анализа уровня подводного шума могут быть использованы при принятии решений по снижению шума на этапах проектирования и строительства судна. Однако результаты про-
гнозирования в соответствии с требованиями классификационных обществ должны быть подтверждены с помощью специальных ходовых испытаний.
В большинстве развитых стран методы измерения и контроля шума судов закреплены в нормативных документах, национальных и международных стандартах.
Практически все научно-исследовательские суда Европы и США проходят акустическую аттестацию и получают т.н. акустические паспорта на соответствие требованиям ICES. Рекомендации ICES по снижению уровня подводных судовых шумов и по процедуре измерения подводного шума рыбопоисковых судов были опубликованы в 1995 г. в работе, известной как Рекомендации ICES № 209 [9].
Главным советником IMO по техническим вопросам является Международная ассоциация классификационных обществ. Впервые процедуры измерений подводного шума гражданских судов были регламентированы в американском стандарте ANSI/ASA S12.64 [10].
В 2018 г. вышло (в 2021 г. переиздано) Руководство Американского бюро судоходства (American Bureau of Shipping, ABS) по классификационным обозначениям подводного шума и критериям применения мер по снижению подводного шума [11].
Значительный опыт в области контроля и измерений подводного шума имеют классификационные общества «Норвежский Веритас» и «Германский
Ллойд» (Det Norske Veritas and Germanisher Lloyd, DNV GL). В 2010 г. DNV GL выпустил первую в мире систему обозначений подводного шума -класс Silent. Целью разработки системы обозначений в Правилах DNV 2010 г. 12] было предоставление владельцам судов кратких и реалистичных критериев уровней подводного шума. Нормы DNV опираются на требования ICES [9].
Обозначение класса Silent от DNV GL все чаще признается и применяется во всем мире верфями, судовладельцами и проектными организациями. В настоящее время эта классификация принята в качестве критерия контроля подводного шума во многих проектах транспортных, рыболовных и сей-
смических судов, находящихся на этапах планирования и строительства.
DNV стало первым классификационным обществом, предложившим классификационный признак Silent-E, обозначающий контролируемый уровень подводного шума судна. Суда, имеющие такой класс, минимизируют отрицательное воздействие на морскую среду и имеют возможность предоставить контролирующим органам документальное подтверждение шумовых характеристик в случае прохода через особо уязвимые и охраняемые зоны моря.
На рис. 3 показаны максимально допустимые уровни подводного шума судов по Правилам вЬ [13].
Рис. 3. Максимально допустимые уровни шума судов в 1/3 октавных полосах по Правилам DNV GL [13]:
a) для судов сейсморазведки
в режиме буксировки сейсмокосы Silent (S);
b) для исследовательских судов Silent (R);
c) для судов, контролирующих уровень шума в окружающей среде Silent (E)
Fig. 3. Maximum acceptable ship noise levels in 1/3-octave bands as per DNV GL Rules [13]
Lp, дБ относительно 1 мкПа на расстоянии 1 м
180 170
160 150 140 130
a)
3,2 6,3 12,5 25,0 50,0 100,0 Частота, Гц
Lp, дБ относительно 1 мкПа на расстоянии 1 м 160
140
b)
10 20 40 80 160 315 630 1250 2500 5000 10000 Частота, Гц
Lp, дБ относительно 1 мкПа на расстоянии 1 м 180
630 1250 2500 5000 10000 Частота, Гц
DNV GL выпустил очередную редакцию «Руководства по измерению подводного шума» [14].
В Правилах Bureau Veritas, BV [15] установлена процедура измерений подводного шума с учетом особенности измерений на европейском мелководье и выполнена оценка погрешности измерений; определены предельные нормы на уровни шумоизлучения, соблюдение которых дает возможность получения для судна сертификата BV. В отличие от норм норвежского DNV GL, предъявляющих различные требования к гражданским судам (для отнесения их к классу малошумных) в зависимости от их назначения, нормы Bureau Veritas относятся ко всем коммерческим судам с винтовым движителем, разделяя их только на контролируемые (controlled) и улучшенные (advanced), современной постройки.
На рис. 4 показаны предельные уровни шумо-излучения по Правилам BV для современных судов на глубокой воде и на мелководье.
Регистр судоходства Ллойда (Lloyd's Register, LR) опубликовал нормы на допустимые уровни подводного шума гражданских судов [16] в начале 2018 г. Эти нормы [16] предъявляются ко всем гражданским судам независимо от типа и отличаются только режимами хода (transit - нормальный и quiet - тихий) с повышенными требованиями только для исследовательских (рыбопоисковых) судов (research).
Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO)
Lp, дБ относительно 1 мкПа на расстоянии 1 м
- контролируем - контролируем ое судно ое судно на меш соводье
130 120 110 100 90
10 100 1000 Частота, Гц
Рис. 4. Предельные уровни шумоизлучения по Правилам BV для современных судов на глубокой воде и на мелководье [15]
Fig. 4. Limit noise radiation levels as per BV Rules for modern ships in deep and shallow waters
прилагает значительные усилия к разработке стандартов для измерения подводного шума. Разрабатывается стандарт ISO 17208 в трех частях: части [17], [18] уже выпущены, часть «Требования к измерениям на мелководье» - в процессе. Должное внимание уделяется влиянию условий окружающей среды, требованиям к измерительным приборам, процедурам испытаний, а также анализу и интерпретации данных измерений во время ходовых испытаний. В стандартах ISO не установлены нормы на допустимые уровни шумового загрязнения. Методология ISO 17208 в значительной мере повторяет ANSI/ASA S12.64 [10].
В пределах своей юрисдикции государства должны осуществлять любую деятельность, включая судоходную, таким образом, чтобы она не причиняла ущерба другим государствам и их морской среде (ст. 194, [1]), что отвечает требованиям принципа недопустимости трансграничного загрязнения. Государства обязаны контролировать загрязнение шумом и сотрудничать в плане решения этой проблемы.
Международное взаимодействие приарктиче-ских государств осуществляется в основном в рамках Арктического совета, созданного в 1996 г. Совет реализует многочисленные проекты и программы для решения вопросов, связанных с состоянием Северного Ледовитого океана.
Процесс изучения воздействия подводного шума судов в Арктике возглавляет рабочая группа Арктического совета PAME (Protection of the Arctic Marine Environment, Защита морской арктической среды). PAME состоит из национальных представителей, ответственных за работу группы в своих странах.
PAME разрабатывает проект «Подводный шум в Арктике - понимание воздействия и определение управленческих решений» (20192023 гг.). По завершении первого этапа проекта были представлены данные об общих тенденциях арктического судоходства в период с 2013 по 2019 гг.
С использованием информации из собственной базы данных о движении судов в Арктике (ASTD) и опыта биоакустиков PAME был смоделирован и нанесен на карту подводный шум от судов, работающих в Арктике с 2013 по 2019 гг. Эта работа показала, как судоходство меняет окружающий подводный звуковой ландшафт Северного Ледовитого океана.
В настоящее время осуществляется вторая фаза проекта в целях дальнейшего изучения звукового
ландшафта Северного Ледовитого океана, исследования сценариев для прогнозов уровня шума до 2030 г. и моделирования эксплуатационных и технологических сценариев для смягчения воздействия подводного шума.
Для реализации программы IMO и Рамочной директивы по морской стратегии Евросоюза предполагается внедрение сплошного контроля шум-ности коммерческих судов. Это может привести к введению ограничительных мер на плавание в экологически чувствительных регионах на основе карт «звукового ландшафта».
В этих условиях становится необходимым создание в России собственной системы акустического контроля гражданского морского флота и мониторинга морской среды, включая реализацию непрерывного мониторинга шумового загрязнения Арктики. Такая система объединит разработку стандартов измерений шума на международном уровне и проведение сертификации всех судов по нормам шумности. Создание национальной системы сертификации судов по шумности обеспечит условия для сотрудничества с другими странами в области экономики, науки, технологий и международной торговли.
Нормативно-правовое регулирование техногенного подводного шума в Российской Федерации
Russian norms and regulations for man-made underwater noise
До последнего времени в гражданской морской технике вопросу исследований и регламентации техногенного подводного шума практически не уделялось должного внимания, а основной акцент делался на обеспечение обитаемости внутренних помещений морских объектов.
При этом исследования подводной шумности выполнялись ранее и, очевидно, выполняются сейчас. Информация о таких исследованиях доступна из средств массовой информации. Однако они имеют характер специализированных работ, направленных на решение конкретных задач, например с целью повышения эффективности рыбодобы-вающих судов.
Международная практика нормативного регулирования техногенного подводного шума как фактора безопасности морских экосистем и актуальные задачи разработки российской нормативно-
правовой базы требуют более широкого подхода к этой проблематике и организации соответствующих системных натурных, модельных и теоретических исследований.
Для обеспечения государственного, морского промышленного и транспортного развития акваторий Российской Федерации требуется более активное развитие этого научно-технического направления.
Основные источники техногенного подводного можно разделить на три большие группы:
■ объекты прибрежной промышленной и портовой инфраструктуры;
■ морские стационарные промышленные и нефтегазовые объекты;
■ суда транспортного, технологического и специального флота.
Перспектива активного промышленного освоения шельфовых нефтегазовых месторождений связана с расширением деятельности ведущих российских нефтегазовых компаний на лицензионных нефтегазовых участках. Этот процесс естественным образом связан с насыщением акваторий морскими нефтегазовыми сооружениями и вспомогательным флотом с высоким уровнем бортовой энергетики. В то же время нефтегазовые лицензионные участки располагаются в акваториях прохождения трасс Северного морского пути, где планируется интенсивный рост транспортной активности.
Чтобы выработать оптимальные пути сочетания экономических интересов промышленных и транспортных компаний с государственными интересами в области финансово-промышленной и оборонной политики, требуется комплексный подход со стороны участников масштабного процесса промышленного и транспортного освоения арктических и дальневосточных акваторий:
■ нефтегазовых компаний, ведущих лицензионное промышленное освоение нефтегазовых акваторий;
■ компаний - судовладельцев ледокольного и крупнотоннажного транспортного флота;
■ администраций морских портов и прибрежных объектов инфраструктуры Северного морского пути;
■ профильных научно-исследовательских институтов и проектных организаций;
■ промышленных предприятий, вовлеченных в процесс создания оборудования и строительства объектов морской техники.
Для соответствующего научно-технического обоснования необходимости такой широкой кооперации необходима систематизация натурных и теоретических исследований подводной шум-ности стационарных и мобильных объектов морской техники.
С этой целью ФГУП «Крыловский государственный научный центр» инициировал Комплексную целевую программу (КЦП), направленную на системные исследования, накопление, анализ и регламентацию частотных, пространственных и временных параметров техногенного подводного шума морской техники - морских промышленных объектов (нефтегазовых поисково-разведочных буровых установок, добычных платформ, подводных добычных комплексов, подводных трубопроводных систем, технологических и вспомогательных судов нефтегазового флота), ледоколов и транспортных судов различных типов, а также объектов портовой инфраструктуры в акваториях и на трассах Северного морского пути. О поддержке системных исследований в рамках КЦП заявили Минприроды, Минтранс, Минобрнауки, МИД, Минобороны Российской Федерации и ГК «Росатом».
Основными целями КЦП являются:
■ согласование процессов финансово-промышленного развития российских нефтегазовых и транспортных компаний, ведущих производственно-экономическую деятельность на лицензионных участках российского шельфа и трассах Северного морского пути, с государственными интересами по обеспечению безопасности морской деятельности в арктических и дальневосточных акваториях;
■ содействие работе Российской Федерации в Арктическом совете в направлении обеспечения экологической безопасности арктических акваторий по проблематике техногенного подводного шума;
■ обеспечение безопасности жизнедеятельности морских экосистем в направлении обоснованной научно-технической политики по регламентации техногенного подводного шума морских промышленных объектов, судоходства и прибрежной промышленной и портовой инфраструктуры;
■ создание благоприятных условий для конкурентного противодействия активности зарубежных компаний на российском и международных рынках морской техники;
■ накопление и систематизация информации о постоянных и переменных параметрах техногенного подводного шума в морях Российской Федерации.
Соответственно, в рамках выполнения этой программы должны быть решены следующие задачи:
■ исследование и анализ российской и иностранной информации о действующих и перспективных научно-технических направлениях исследований техногенного подводного шума, методах его регламентации в нормативных международных документах, профильных международных организациях и их влиянии на морскую промышленную и транспортную деятельность;
■ разработка технологий натурных исследований с использованием действующих измерительных гидроакустических средств, а также перспективных опытных образцов технических средств для проведения натурных исследований техногенного подводного шума в арктических ледовых и безледовых условиях;
■ выполнение системных натурных исследований частотных, пространственных и времен-нь1х параметров техногенного подводного шума морских промышленных объектов, судоходства и портовой инфраструктуры, в т.ч.: морских нефтегазовых поисково-разведочных буровых установок и добычных платформ, подводных трубопроводов и подводных добычных комплексов; транспортных судов различных типов, ледоколов и ледокольных караванов; акваторий портов на входных и выходных фарватерах;
■ теоретические, модельные и натурные исследования техногенного подводного шума как фактора помех работе стационарных и мобильных гидроакустических средств, шумовых помех процессам связи и управления подводными автономными и телеуправляемыми аппаратами, а также фактора обеспечения эффективности систем обнаружения и идентификации морских объектов;
■ создание баз данных основных типов стационарных и мобильных объектов морской техники как источников техногенного подводного шума;
■ разработка предложений по регламентации техногенного подводного шума морских промышленных объектов, судоходства и портовой инфраструктуры, а также по использованию спектральных, пространственных
и временных параметров техногенного подводного шума с целью выполнения задач эффективного управления морскими мобильными и стационарными гидроакустическими средствами.
Планируемое время выполнения Программы -8 лет. С целью реализации результатов работ на практике запланировано выполнение Подпрограммы, в т.ч. 16 НИОКР.
Основные цели Подпрограммы КЦП:
■ развитие инновационных направлений в комплексе системных исследований техногенного подводного шума объектов морской техники;
■ создание технологий, направленных на совершенствование действующих и развитие перспективных методов исследований техногенного подводного шума;
■ создание научно-технического задела для эффективной деятельности Российской Федерации в международных организациях, вовлеченных в процесс обеспечения безопасности жизнедеятельности морских экосистем в арктических акваториях.
Соответственно, планируется решить следующие задачи Подпрограммы КЦП:
■ разработка морских технических средств и методов их использования для натурных исследований параметров техногенного подводного шума морских промышленных сооружений, судоходства и объектов портовой инфраструктуры;
■ разработка технологий по исследованиям техногенного шума образцов подводного нефтегазового оборудования и вторичных гидроакустических полей подводных объектов в условиях морских специализированных полигонов;
■ разработка технических средств и методов обнаружения подводных морских объектов в условиях техногенного подводного шума;
■ разработка проектов нормативных документов, регламентирующих параметры техногенного подводного шума объектов морской техники.
Выводы
Conclusion
ФГУП «Крыловский государственный научный центр», являясь системным интегратором при ре-
шении широкого спектра задач развития отечественного судостроения, создания морской техники для нефтегазовой отрасли и арктических шель-фовых объектов, инициировал Комплексную целевую программу исследования техногенного подводного шума.
Программа направлена на формирование научно-технического задела, необходимого для производства наукоемкой морской техники, и достижение комплексных целей: повышение экономической эффективности гражданской морской техники и обеспечение экологической безопасности, с учетом введения в области экологической безопасности в дополнение к действующим международным показателям новых, характеризующих шумовое воздействие на окружающую среду.
Выполнение КЦП будет способствовать решению актуальных задач по контролю уровня подводного шума отечественных судов и стационарных морских объектов, разработке отечественных стандартов гидроакустических измерений, а также позволит сократить общее научно-техническое и технологическое отставание России от ведущих стран мира в сфере обеспечения экологической безопасности морских экосистем.
Список использованной литературы
1. Конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву (UNCLOS): заключена 10.12.1982 // Собрание законодательства РФ. 1997. № 48. Ст. 5493.
2. Конвенция по защите морской среды СевероВосточной Атлантики = Convention for the protection of the marine environment of the North-East Atlantic (OSPAR Convention): adopt. 22.09.1992 // OSPAR: [site]. London, 2021. URL: https://www.ospar.org/convention/text (дата обращения: 05.08.2021).
3. Directive 2008/56/EC of the European Parliament and of the Council of 17 June 2008 establishing a framework for community action in the field of marine environmental policy (Marine Strategy Framework Directive) // Official Journal of the European Union. 2008. Vol. 51. P. 19-40. (L Series; № 164).
4. Конвенция по защите морской среды Балтийского моря 1992 года: [по сост. на 15.11.2008] // Хельсинкская комиссия (ХЕЛКОМ): [сайт]. Санкт-Петербург, 2021. URL: http://helcom.ru/media/helcon.pdf (дата обращения: 05.08.2021).
5. Конвенция о биологическом разнообразии: принята 05.06.1992 // Секретариат Конвенции о биологическом разнообразии: [сайт]. Монреаль, 2021. URL: https://www.cbd.int/doc/legal/cbd-ru.pdf (дата обращения: 05.08.2021).
6. Конвенция по сохранению мигрирующих видов диких животных: заключена 23.06.1979 // CMS Secretariat: [сайт]. Бонн, 2021. URL: https://www.cms.int/sites/default/files/instrument/cms_ convtxt_russian_0.pdf (дата обращения: 05.08.2021).
7. Underwater Noise: data portals // International Council for the Exploration of the Sea: [site]. Copenhagen, 2021. URL: https://underwaternoise.ices.dk (дата обращения: 05.08.2021).
8. IMO MEPC.1/Circ.833. Guidelines for the Reduction of Underwater Noise from Commercial Shipping to Address Adverse Impacts on Marine Life: approved 7 April 2014 // International Maritime Organization (IMO): [site]. London, 2019. URL: https://wwwcdn.imo.org/localresources/es/MediaCentre/ HotTopics/Documents/MEPC.1-Circ.833.pdf (дата обращения: 05.08.2021).
9. Underwater noise of research vessels. Review and recommendations Ed. R. B. Mitson; International Council for the Exploration of the Sea. Copenhagen: ICES, 1995. 61 p. (ICES Cooperative Research Report; № 209). DOI: 10.17895/ices.pub. 5317.
10. ANSI/ASA S12.64-2009/Part 1. Quantities and Procedures for Description and Measurement of Underwater Sound from Ships. Part 1: General Requirements. Melville: Acoustical Society of America, 2009. V, 34 p.
11. Underwater noise and external airborne noise: Guide for the Classification Notation / American Bureau of Shipping (ABS). Spring: ABS, 2021. VI, 46 p.
12. Rules for Classification: Ships. Newbuildings. Special Equipment and Systems Additional Class. Pt 6, ch. 24. Silent class notation / Det Norske Veritas. Hevik: DNV, 2010. 18 p. URL: https://rules.dnv.com/docs/pdf/dnvpm/rulesship/2010-01/ts624.pdf (дата обращения: 05.08.2021).
13. DNV-RU-SHIP. Rules for Classification: Ships. Pt. 6. Additional class notations. Ch. 7. Environmental protection and pollution control / Det Norske Veritas. Hevik: DNV, 2021. 135 p.
14. DNVGL-CG-0313. Measurement procedures for noise emission: class guideline. [S. l.]: DNV, 2021. 32 p.
15. Underwater Radiated Noise (URN). Paris: Bureau Veritas, 2018. 18 p. (Rule Note; № 614).
16. Additional Design and Construction Procedure for the Determination of a Vessel's Underwater Radiated Noise: Additional Design Procedures. London: Lloyd's Register, 2018. 7 p. (ShipRight. Design and Construction). URL: https://www.cdinfo.lr.org/information documents/ ShipRight/Design%20and%20Construction/Additional% 20Design%20Procedures/Shipright%20ADP%20for%20 underwater%20radiated%20noise.pdf (дата обращения: 05.08.2021).
17. ISO 17208-1:2016. Underwater acoustics: Quantities and procedures for description and measurement of underwater sound from ships. Part 1. Requirements for precision measurements in deep water used for comparison purposes. Geneva: Int. Organization for Standardization, 2016. VII, 20 p.
18. ISO 17208-2:2019. Underwater acoustics: Quantities and procedures for description and measurement of underwater sound from ships. Part 2. Determination of source levels from deep water measurements. Geneva: Int. Organization for Standardization, 2019. V, 13 p.
References
1. United Nations Convention on the Law of the Sea (UNCLOS): adopt. 10 December 1982 // Sobranie zakonodatefstva Rossijskoj Federacii. 1997. № 48. St. 5493.
2. Convention for the protection of the marine environment of the North-East Atlantic (OSPAR Convention): adopt. 22.09.1992 // OSPAR: [site]. London, 2021. URL: https://www.ospar.org/convention/text (accessed: 05.08.2021).
3. Directive 2008/56/EC of the European Parliament and of the Council of 17 June 2008 establishing a framework for community action in the field of marine environmental policy (Marine Strategy Framework Directive) // Official Journal of the European Union. 2008. Vol. 51. P. 19-40. (L Series; № 164).
4. Convention on the Protection of the Marine Environment of the Baltic Sea Area: adopt. in 1992 // Helsinki Commission (HELCOM): [site]. St. Petersburg, 2021. URL: http://helcom.ru/media/helcon.pdf (accessed: 05.08.2021).
5. Convention on biological diversity: adopt. 05.06.1992 // Secretariat of the Convention on Biological Diversity (CBD Secretariat): [site]. Montreal, 2021. URL: https://www.cbd.int/doc/legal/cbd-ru.pdf (accessed: 05.08.2021).
6. Convention on the Conservation of Migratory Species of Wild Animals (CMS): adopt. 23.06.1979 // CMS Secretariat: [site]. Bonn, 2021. URL:
https://www.cms.int/sites/default/files/instrument/cms_ convtxt_russian_0.pdf (accessed: 05.08.2021).
7. Underwater Noise: data portals // International Council for the Exploration of the Sea: [site]. Copenhagen, 2021. URL: https://underwaternoise.ices.dk (accessed: 05.08.2021).
8. IMO MEPC.1/Circ.833. Guidelines for the Reduction of Underwater Noise from Commercial Shipping to Address Adverse Impacts on Marine Life: approved 7 April 2014 // International Maritime Organization (IMO): [site]. London, 2019. URL: https://wwwcdn.imo.org/localresources/es/MediaCentre/ HotTopics/Documents/MEPC. 1 -Circ.833.pdf (Accessed: 05.08.2021).
9. Underwater noise of research vessels. Review and recommendations / Ed. R. B. Mitson; International Council for the Exploration of the Sea. Copenhagen: ICES, 1995. 61 p. (ICES Cooperative Research Report; № 209). DOI: 10.17895/ices.pub.5317.
10. ANSI/ASA S12.64-2009/Part 1. Quantities and Procedures for Description and Measurement of Underwater Sound from Ships. Part 1. General Requirements. Melville: Acoustical Society of America, 2009. V, 34 p.
11. Underwater noise and external airborne noise: Guide for the Classification Notation / American Bureau of Shipping (ABS). Spring: ABS, 2021. VI, 46 p.
12. Rules for Classification: Ships. Newbuildings. Special Equipment and Systems Additional Class. Pt 6, ch. 24. Silent class notation. Hevik: Det Norske Veritas, 2010. 18 p. URL: https://rules.dnv.com/docs/pdf/dnvpm/rulesship/2010-01/ts624.pdf (Accessed: 05.08.2021).
13. DNV-RU-SHIP. Rules for Classification: Ships. Pt. 6. Additional class notations. Ch. 7. Environmental protection and pollution control / Det Norske Veritas. Hevik: DNV, 2021. 135 p.
14. DNVGL-CG-0313. Measurement procedures for noise emission: class guideline. [S. l.]: DNV, 2021. 32 p.
15. Underwater Radiated Noise (URN). Paris: Bureau Veritas, 2018. 18 p. (Rule Note; № 614).
16. Additional Design and Construction Procedure for the Determination of a Vessel's Underwater Radiated Noise: Additional Design Procedures. London: Lloyd's Register, 2018. 7 p. (ShipRight. Design and Construction). URL: https://www.cdinfo.lr.org/information docu-ments/ShipRight/Design%20and%20Construction/Additi onal%20Design%20Procedures/Shipright%20ADP%20f or%20underwater%20radiated%20noise.pdf (Accessed: 05.08.2021).
17. ISO 17208-1:2016. Underwater acoustics: Quantities and procedures for description and measurement of underwater sound from ships. Part 1. Requirements for precision measurements in deep water used for comparison purposes. Geneva: Int. Organization for Standardization, 2016. VII, 20 p.
18. ISO 17208-2:2019. Underwater acoustics: Quantities and procedures for description and measurement of underwater sound from ships. Part 2. Determination of source levels from deep water measurements. Geneva: Int. Organization for Standardization, 2019. V, 13 p.
Сведения об авторах
Таровик Владимир Иванович, к.т.н., начальник лаборатории ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196158, Россия, Санкт-Петербург, Московское шоссе, 44. Тел.: +7 (812) 415-46-81. E-mail: v_tarovik@ksrc .ru.
Вальдман Николай Александрович, к.т.н, начальник сектора ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196158, Россия, Санкт-Петербург, Московское шоссе, 44. Тел.: +7 (812) 415-45-58. E-mail: [email protected]. https://orcid.org/0000-0001-7778-0605.
Лабузов Андрей Георгиевич, ведущий инженер ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196158, Россия, Санкт-Петербург, Московское шоссе, 44. Тел.: +7 (921) 877-27-57. E-mail: [email protected]. https://orcid.org/0000-0002-3919-9024. Маляренко Нина Леонидовна, научный сотрудник ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196158, Россия, Санкт-Петербург, Московское шоссе, 44. Тел.: +7 (911) 819-31-45. E-mail: [email protected]. https://orcid.org/0000-0001-9359-9451.
About the authors
Vladimir I. Tarovik, Ph.D. (Eng), Head of Laboratory, Krylov State Research Centre. Address: 44, Moskov-skoye sh., St. Petersburg, Russia, post code 196158. Tel.: +7 (812) 415-46-81. E-mail: [email protected]. Nikolay A. Valdman, Ph.D. (Eng), Head of Sector, Krylov State Research Centre. Address: 44, Moskov-skoye sh., St. Petersburg, Russia, post code 196158. Tel.: +7 (812) 415-45-58. E-mail: [email protected]. https: //orcid. org/0000-0001 -7778-0605. Andrey G. Labuzov, Lead Engineer, Krylov State Research Centre. Address: 44, Moskovskoye sh., St. Petersburg, Russia, post code 196158. Tel.: +7 (921) 877-27-57.
E-mail: [email protected]. https://orcid.org/0000-0002-3919-9024.
Nina L. Malyarenko, Researcher, Krylov State Research Centre. Address: 44, Moskovskoye sh., St. Petersburg, Russia, post code 196158. Tel.: +7 (911) 819-31-45. E-mail: [email protected]. https://orcid.org/0000-0001-9359-9451.
Поступила / Received: 16.08.21 Принята в печать / Accepted: 28.10.21 © Коллектив авторов, 2021
