CC BY
48
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОМ ОБОСНОВАНИИ СТРОИТЕЛЬСТВА
МОРСКОГО ПОРТА
APPLICATION OF GEOINFORMATION TECHNOLOGY AT THE GEOECOLOGICAL SUBSTANTIATION OF SEAPORT CONSTRUCTION
A.B. Манько, Б.В. Манько A.V.Man'ko, B.V. Man'ko
МГСУ
В статье приведены основы создания системы геоэкологического мониторинга морской среды при строительстве морского порта с применением современных информационных систем и технологий
In article bases of creation of system of geoecological monitoring of the sea environment are resulted at building of seaport with application of modern information systems and technologies
Мониторинг морской среды — сложное и ответственное мероприятие, которое необходимо проводить при строительстве и эксплуатации морских портовых сооружений. В данном случае под мониторингом морской среды понимается оценка уровня воздействия и загрязнения при строительстве и (или) эксплуатации морского порта на основе применения информационных технологий с принятием последующих проектных решений. При таком мониторинге оцениваются: гидротехнические сооружения, морские и подземные воды, донные отложения и состояние морской биоты.
Целью строительного этапа мониторинга морской среды является контроль уровня загрязнения морской воды, донных осадков и состояния морской биоты в период намыва территории, строительства причальных сооружений порта, проведения дноуглубительных работ. Основными объектами геоэкологического мониторинга на этапе строительства являются: морская вода в акватории будущего порта; донные отложения; морская биота.
Для оптимального, с геоэкологической точки зрения, расположения гидротехнических сооружений морского порта необходимо провести ряд наблюдений за окружающей средой в соответствии с поставленными задачами и составить программу мониторинга. Основные задачи мониторинга на этапе строительства состоят в следующем:
1. получение достоверных данных об уровне содержания взвеси и загрязняющих веществ в морской воде акватории порта в период намыва территории и строительства причальных сооружений порта, проведения дноуглубительных работ;
2. оценка уровня загрязнения донных осадков в процессе строительных работ;
3. оценка уровня загрязнения грунтов в процессе намыва территории порта;
4. оценка техногенного воздействия на биоту на этапе строительства.
Наблюдения за окружающей средой в акватории будущего морского порта
включают следующие исследования на первом этапе мониторинга:
1. химических параметров морской воды;
ВЕСТНИК 4/2010
2. параметров взвеси;
3. химический состав донных осадков;
4. состояние зообентоса;
5. состояние фито и зоопланктона.
Наблюдательная сеть во время первого этапа мониторинга должна обеспечить сбор достоверной информации об уровне загрязнения морской воды, донных осадков и состоянии планктона и бентоса в районе планируемых дноуглубительных работ и месте возведения основных гидротехнических сооружений порта.
Отбор проб морской воды на содержание взвешенных и загрязняющих веществ производится на каждом участке наблюдений один раз перед началом строительства причальных сооружений порта, проведения дноуглубительных работ. Пробы отбираются в приповерхностном и придонном слое воды на глубинах более 10 м и в срединном горизонте на меньших глубинах. Отбор проб донных осадков для гранулометрического и химического состава производится на каждом участке наблюдений один раз до начала строительных работ. Отбор проб для оценки фонового состояния зообентоса производится на каждом участке наблюдений один раз до начала работ. Отбор проб для оценки фонового состояния фито- и зооопланктона производится на каждом участке наблюдений один раз до начала работ.
Состав контролируемых параметров определялся с учетом требований природоохранного законодательства к контролю качества окружающей среды:
1. выбора показателей, отражающих характер и специфику возможного воздействия на компоненты морской среды при выполнении дноуглубительных работ и дампинге грунта;
2. Статья 9, Приложения I, II и V «Конвенции по защите морской среды района Балтийского моря», Хельсинки, 1992 г.;
3. «Инструкции по экологическому обоснованию проектов» (одобренные постановлением Минприроды РФ № 539 от 29 декабря 1995 г.);
4. «Расчет платы за загрязнение акваторий Восточной части Финского залива Балтийского моря при производстве работ, связанных с перемещением и изъятием донных грунтов, добычей нерудных материалов из подводных карьеров и захоронением грунтов в подводных отвалах», Санкт-Петербург, 1996.
Для сбора, хранения, упрощения обработки и визуализации полученных результатов предлагается использовать комплекс геоинформационных систем.
Геоинформационная система (ГИС) - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, а также происходящих событий. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта.
Важнейшим элементом геоэкологического мониторинга является его информационное обеспечение, в частности использование технологий ГИС (геоинформационных систем). В выбранной точке интересующего нас места мы имеем возможность сложить «слои» информации, полученной посредством натурных исследований или прогнозирования. Вся информация о наблюдаемом подземном пространстве (геометрические размеры сооружения и отдельных его элементов, глубина заложения сооружения, данные по инженерно-геологическим и геоэкологическим изысканиям, результаты численного моделирования и т.д.) собирается в одну базу данных ГИС. При этом имеется ГИС-СУБД (система управления базами данных геоинформационной системы) — самостоятельная система, предназначенная для обеспечения оперативной работы со
сложноорганизованными базами данных. Хранение всех данных по строящемуся объекту в единой базе обладает рядом преимуществ, поскольку позволяет просматривать всю информацию по наблюдаемому сооружению и вмещающему его массиву комплексно, внося при необходимости изменения в информацию.
Для создания системы геоэкологического мониторинга морского порта необходимо создать проект в ГИС. Слой с топографическими данными строится по данным географических карт, аэро- и космофотосъемок. Слои с геологическими данными строятся по данным геологических карт, инженерно-геологических изысканий и т.д. В проекте ГИС скважины даются в виде отдельного слоя, представляющего собой цифровую карту; при этом координаты самих скважин, как и результаты геофизических или геологических исследований, хранятся во внешних базах данных. Корреляция скважин производится с учетом рельефа местности, представленного в виде отдельного слоя изолиний. Совокупность литологических колонок отображается с учетом пространственной привязки скважин, т.е. литологические колонки изображаются на пропорциональном (относительно географического положения) расстоянии друг от друга. После окончательного отображения всей необходимой информации в ГИС создается база данных, необходимой для первого шага мониторинга строительства порта.
В эту базу данных заносят результаты первоначальных исследований, программа которых описана выше. Эта информация будет служить эталоном при дальнейших исследованиях. Сопоставляя, в ГИС, данные по загрязняющим веществам, которые могут присутствовать в акватории порта в период строительства и эксплуатации, особенно по тяжелым металлам и нефтепродуктам, с данными по геологический и гидрологическим особенностям данной площадки строительства морского порта, можно определить наиболее выгодное местоположение морского порта. В будущем, уже во время самого строительства и последующей эксплуатации морского порта, этот проект мониторинга с применением ГИС будет служить для контроля и визуализации геоэкологического состояния морского порта.
Литература
1. Конвенция по защите морской среды района Балтийского моря. - www.belIona.ru/Casefiles/baltic92
2. Инструкции по экологическому обоснованию проектов. -http://www.docIoad.ru/Basesdoc/7/7184/index.htm
3. Манько A.B. Организация оптимального мониторинга среды подземного сооружения. - М.:МГСУ, 2009.
Literature
1. The convention on protection of the sea environment of area of Baltic sea. -www.beIIona.ru/CasefiIes/baItic92
2. Instructions on an ecoIogicaI substantiation of projects. - http://www.docIoad.ru/Basesdoc/7/7184/index.htm
3. Man'ko A.V. Organization of optimum monitoring of the environment of an underground construction. -M.:MSUCE, 2009.
Ключевые слова: мониторинг, морской порт, геоэкология, окружающая среда, ГИС, загрязнения, техногенные воздействия
Key words: monitoring, seaport, geoecoIogy, environment, GIS, poIIution, technogenic influences
E-maiI автора: manko@mgsu.ru
Статья представлена членом Редакционного совета «Вестника МГСУ» профессором д.т.н
А.Д. Потаповым
