автореферат диссертации по энергетике, 05.14.16, диссертация на тему:Метод реализации природоохранного мониторинга энерговодохозяйственных систем

На правах рукописи

•Т: ОД

- ".) ГПП ¿-X:]

Кудряшева Ирина Григорьевна

Метод реализации природоохранного мониторинга энерговодохозяйственных систем

05.14.16. - "Технические средства и методы защиты окружающей среды" (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2000

Диссертационная работа выполнена на кафедре возобновляющихся ш точников энергии и гидроэнергетики Санкт-Петербургского государственно! технического университета

Научный руководитель:

чл.-корр.РАН, Ю.С.Васильев

Научный консультант

доктор географических наук, профессор Г.К.Осипов

Официальные оппоненты:

профессор, доктор технических наук Шульман Сергей Георгиевич доцент, кандидат технических наук Еловенко Владимир Георгиевич

Ведущая организация: ОАО "Ленгидропроект"

Защита состоится « 6 » июня 2000 года в 16. часов на заседании ди< сертационного Совета Д 063.38.09 при Санкт-Петербургском государственно техническом университете по адресу: 195251, Санкт-Петербург, Нолитехниче екая ул., 29, ПГК, ауд. 411.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотек СПбГТУ.

Автореферат разослан " " _" 2000 года.

Ученый секретарь

диссертационного Совета

кандидат технических наук, профессор В.Т. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуалыгость работы. Современный этап развития общества характеризуется обострением энергетических проблем. Одна из ведущих ролей в решении этих проблем, в частности, принадлежит гидроэнергетике. Суммарная мощность ГЭС России составляет 43,6 млн. кВт, ежегодная выработка электроэнергии в последнем десятилетии - 170 млрд. кВтч. Наряду с положительными сторонами гидроэнергетики: экономией топлива, снижением загрязненности: атмосферы, низкой себестоимостью электроэнергии, существует ряд отрицательных сторон: затопление и подтопление земель, переработка берегов^, локальное изменение климата и др. Это требует разработки комплекса природоохранных мероприятий по улучшению экологической обстановки в зонах влияния энерговодохозяйственных системах (ЭВХС). Воздействие ГЭО на окружающую природную среду может приводить к возникновению негативных геоэкологических ситуаций. Под геоэкологическими ситуациями понимают изменение природных процессов под воздействием ГЭО на разных этапах его жизненного цикла. , .: В настоящее время проявление негативных геоэкологических ситуаций в зоне действующих ГЭО усиливается из-за отсутствия финансирования на модернизацию и реконструкцию оборудования, а также охрану окружающей среды. Многие гидроэлектростанции вынуждены переходить на систематическое продление срока службы оборудования посредством восстановительных капитальных ремонтов. Решение технических задач эксплуатации необходимо со-зместить с решением ряда давно назревших сопутствующих задач и, в первую эчередь, экологических. Поэтому чрезвычайно важен объективный анализ геоэкологических ситуаций, дозволяющий получить информацию о воздействии "ЭО на окружающую природную среду. Сбор, обработку и анализ этой информации предлагается осуществлять в рамках природоохранного мониторинга, соторому отводится ведущая роль по охране и регулированию качества приходной среды. Его основная цель - обеспечение благоприятной социальной и дологической обстановки в пределах ЭВХС за счет повышения надежности и 5езопасности функционирования ГЭО. • • -1 Исходя из этого, существует объективная необходимость разработки мс- -ода экспертных оценок геоэкологических, ситуаций в рамках природоохранно-о мониторинга ЭВХС.

Целью работы явилось создание метода реализации природоохранного, югионалыюго мониторинга ЭВХС, основанного на экспертном анализе полу- ■ ¡ения информации. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

ыполнен анализ методов организации мониторинга ЭВХС;

предложены направления совершенствования природоохранного мониторинга ЭВХС;

разработана структура природоохранного мониторинга долгосрочного воздействия ГЭС на окружающую природную среду;

разработаны способы получения и обработки информации о геоэкологических ситуациях на гидроэнергетических объектах ЭВХС за длительный период их эксплуатации на основе экспертного анализа;

разработана структура базы данных автоматизированной информационно-аналитической системы (АИАС) "Экология", предназначенной для анализа информации об экологических ситуациях в зоне влияния ГЭО, оценки и прогноза геоэкологических ситуаций, а также планирования природоохранных мероприятий;

разработаны геоинформационные системы (ГИС-приложения) к АИАС "Экология" - ГИС "Климат" и ГИС "ГЭС России" на основе пространственно-распределенной информации об энерговодохозяйственной системе.

Научная новизна работы заключается в: применении экспертных методов для оценки геоэкологических ситуаций на эксплуатируемых ГЭС по фактическим данным;

разработке структуры информационного обеспечения АИАС "Экология"; разработке ГИС-приложений к АИАС "Экология" - ГИС "Климат" и "ГЭС России" на основе пространственно-распределенной информации о ЭВХС. Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

■ методика экспертных оценок геоэкологических ситуаций, сложившихся в районах действующих гидроэнергетических объектов;

■ структура информационного обеспечения автоматизированной информационно-аналитической системы (АИАС) "Экология";

■ результаты анализа воздействия ГЭО на окружающую природную среду для подготовки управляющих решений по обеспечению экологической безопасности ЭВХС, выполненные по разработанной автором методике.

Практическая ценность н внедрение:

■ разработанная методика позволяет анализировать динамику геоэкологических ситуаций на действующих ГЭС России и стран СНГ и использовать результаты при реконструкции эксплуатируемых станций с учетом современных требований по защите окружающей среды;

■ созданная автоматизированная информационно-аналитическая система (АИАС) "Экология" и база данных (БД) позволяет выявлять приоритетные экологические проблемы, намечать комплекс природоохранных мероприятий для подготовки управляющих решений по обеспечению экологической безопасности объектов ЭВХС;

« выполненная оценка экологических ситуаций на действующих ГЭС может использоваться для разработки рекомендаций по совершенствованию экологической обоснованности проектных решений гидроэнергетических объектов.

Отдельные положения и результаты диссертационной работы внедрены в следующих организациях: АО "ВНИИГ" им. Б.Е. Веденеева, РАО ЕЭС России, а также в учебный процесс по специальности 100300 - гидроэлектроэнергетика и 100900 - нетрадиционные и возобновляемые источники энергии инженерно-строительного факультета СПбГТУ.

Апробация результатов. Основные положения диссертации докладывались на международных и всероссийских научно-технических конференциях и научных семинарах: российской научно-технической конференции "Человек и окружающая среда. Проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов" (Ленинград, 1975); всесоюзной научно-технической конференции "Научные проблемы современного энергетического машиностроения и их решение" (Ленинград, 1987); международной научно-технической конференции "Современные проблемы нетрадиционной энергетики" (Санкт-Петербург, 1994); международной научно-технической конференции "Нетрадиционная энергетика: ресурсы, техника, экономика, экология" (Санкт-Петербург, 1996); международной научно-технической конференции "Современные проблемы гидроэнергетики" (Ташкент, 1997); научно-технической конференции "Фундаментальные исследования в технических университетах"(Санкт-Петербург, 1997), III международной конференции "Освоение шельфа арктических морей России" (Санкт-Петербург , 1997); четвертой всероссийской научно-практической конференции "Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности" (Санкт-Петербург, 1999); 1У международной конференции "Освоение шельфа арктических морей России" (Санкт-Петербург, 1999).

Публикации. Результаты исследований по теме диссертации изложены в 20 печатных работах. .

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 13^страницах, содержит 33 рисунков, 7 таблиц и состоит из введения, четырех глав, заключения, :писка литературы из 131 наименования и приложения на страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы ее цели и задачи, определены основные положения, выносимые на защиту, показана научная новизна и практическая значимость.

Отмечено, что экологические проблемы взаимодействия ГЭО с окру-кающей природной средой и проблемы организации мониторинга отражены в заботах отечественных и зарубежных специалистов: Авакяна А.Б., Арефьева З.В., Васильева Ю.С., Виссарионова В.И., Воропаева Г.В., Долгова П.П., Ела-

ховского С.Б., Израэля Ю.А., Кондратьева К.Я., Окорокова В.Р., Осинова Г.К. Федорова М.П., Хрнсанова Н.И., Шульмана С.Г., Щавелева Д.С., Мартина Б., Мунна Р.Е., Патеры А., Фейерклафа А.Дж. и др. В этих исследованиях рассмотрены общие вопросы методологии экспертных оценок и разработки мониторинговых систем, но недостаточно отражены проблемы практического использования методов экспертных оценок для анализа воздействия ГЭО на окружающую природную среду.

В первой главе характеризуется современное состояние исследований, посвященных мониторингу ЭВХС, являющихся одним из видов природно-технических систем. Под ЭВХС понимается множество взаимосвязанных гидроэнергетических, технических (инженерных) и хозяйственных объектов (техническая подсистема), которые входят в ее состав, включая измененную ими природную среду (природная подсистема), и обладают единством, выражающимся в интегральных свойствах и функциях данной системы.

В работах многих авторов ЭВХС рассматривается как неотъемлемая часть природно-гехнической системы региона, при этом ГЭО обеспечивают ее-надежное и экологически безопасное функционирование. В виду того, что ЭВХС влияют на изменение потоков вещества и энергии, в основу их изучения целесообразно закладывать бассейновый подход к дифференциации территории на системы, который позволяет наиболее полно и комплексно оценивать изменение потоков в пределах ЭВХС. Основными преимуществами бассейнового подхода, дающего возможность оценки, контроля и управления экологическим состоянием ЭВХС, являются:

1. Возможность расчета в пределах исследуемого бассейна баланса вещества и энергии с высокой степенью достоверности.

2. Возможность проведения пространственной экстраполяции и интерполяции полученных результатов.

3. Возможность создания имитационных моделей функционирования ЭВХС.

Анализ ЭВХС показывает, что их устойчивое функционирование обеспечивается при отлаженном механизме контроля и управления за протекающими в системе процессами с учетом их развития, что может быть достигнуто с помощью создания регионального природоохранного мониторинга ЭВХС.

Основной целью природоохранного мониторинга ЭВХС является организация системы наблюдений, оценки и прогноза за состоянием природной подсистемы, а также информационного обеспечения процесса принятия управленческих решений по поддержанию оптимального состояния ЭВХС.

Процесс формирования системы регионального природоохранного мониторинга включает тщательный, объективный анализ и отбор факторов, характе-

ризующих состояние ЭВХС. При этом отбор факторов является сложной неформализованной задачей.

Анализ литературных источников и материалов проектной практики показывает, что антропогенные изменения природной подсистемы под воздействием ГЭО могут быть представлены в виде двухуровневой структуры. Верхний уровень характеризуется набором групп факторов, определяющих состояние природной подсистемы; затопление и подтопление земель, изменение гидрологического режима, изменение качества воды, климата, ландшафта, флоры, фауны и т.д. Нижний - факторами, характеризующими эти группы: переработка берегов, затопление лесных массивов, снижение летнего стока, образование туманов и т.д. Для оценки влияния каждого конкретного объекта перечень факторов должен уточняться, поскольку наличие того или иного фактора зависит от естественно-географических условий возведения объектов.

Структура регионального природоохранного мониторинга предполагает ряд блоков, выполняющих следующие функции: наблюдение за экологическими факторами воздействия ГЭС на природную подсистему; систематизация нормативных документов, правил эксплуатации ГЭС, законов, СНиПов, ГОСТов, ОСТов, руководящих документов по отраслям и т.д.; обработка данных о фактическом состоянии окружающей среды ЭВХС; информационное обеспечение подготовки и принятия управленческих решений по охране окружающей ;реды и обеспечению экологической безопасности ЭВХС.

Природоохранный мониторинг ЭВХС

1 1 1 *

Наблюдение за Данные нор- Обработка Информацион-

факторами мативных до- данных о фак- ное обеспече-

1 воздействия 2 кументов и 3 тическом со- 4 ние подготовки

ЭВХС на окру- правил экс- стоянии ЭВХС и принятия

жающую среду плуатации управленческих

решений по

охране ОС

Рис. 1 Функциональная схема природоохранного мониторинга ЭВХС.

Система регионального природоохранного мониторинга ЭВХС имеет :диное информационное поле, исключающее дублирование параметров, характеризующих состояние окружающей среды. Реализация природоохранного мо-шторинга ЭВХС позволит: 1) давать прогноз изменений природной среды под воздействием действующих ГЭС; 2) разрабатывать рекомендации по принятию лср, предупреждающих или нейтрализующих ожидаемые острые реакции ком-юнентов природной среды на антропогенные воздействия; 3) сравнивать аль--ернативные по экономической эффективности варианты компоновки ГЭС с

точки зрения их. влияния на природную среду; 4) осуществлять поиск опта мальных схем компоновки ГЭС по критериям, связывающим эффективност данной станции и качество среды.

Информационно-аналитической поддержкой регионального экологиче ского мониторинга ЭВХС является автоматизированная информационно аналитическая система.

Во второй главе дается анализ применения методов экспертных оценок мониторинговых системах и приводится авторская методика экспертных оце нок геоэкологических ситуаций по фактичеким данным, полученным с ГЭС Сущность методов экспертных оценок состоит в получении информации 01 изучаемых явлениях путем систематизированного опроса специалистов (экс пертов), обладающих большим опытом практической работы, умеющих с дос таточной степенью достоверности оценивать важность проблемы и выбират один из путей ее решения. Процедура экспертизы включает: постановку про блемы, определение целей и задач экспертизы, ее границ, основных этапов разработку процедуры экспертизы; отбор экспертов, проверку их компетентно сти и формирование рабочих групп экспертов; проведение опроса и согласова нне оценок; формализацию полученной информации, ее обработку, анализ 1 интерпретацию.

Экспертом можно считать любого высококвалифицированного специали ста, способного создать собственную обоснованную модель анализируемоп явления при наличии необходимой для этого информации. Эксперт долже] удовлетворять следующим требованиям: его оценки должны быть стабильны в< времени и транзитивны; наличие дополнительной информации о прогнозируе мых явлениях лишь улучшает его оценки; он должен быть признанным специа листом и обладать опьггом успешных прогнозов в данной области знаний.

Степень надежности эксперта можно оценивать при помощи специаль ных анкет, отвечая на вопросы которых они должны показать свою эрудицию ] аналитические способности. Оценка надежности эксперта рассчитывается п< следующей зависимости:

« = —, (1)

N

где Л- абсолютная степень надежности эксперта; Ис- число случае! подтвердившихся альтернатив, выбранных экспертом;М- общее число случае1 оцениваемых альтернатив.

Методы экспертных оценок подразделяются на качественные (классифи кация, парные сравнения, последовательные сравнения, множественные срав нения, ранжирование, гиперупорядочение, векторы предпочтеняй)и количест венные (численная оценка, метод Черчмена-Акофа, метод Терсгоуна, метод фон Неймана-Моргенштерна).

Анализ методов экспертных оценок позволил разработать алгоритм методики экспертных оценок геоэкологических ситуаций по фактическим данным, полученным с действующих ГЭС. В основу характеристики геоэкологических ситуаций ЭВХС заложен принцип устойчивого функционирования природно-техннческой системы, состоящий в том, что изменение природных комплексов и их элементов должно находиться в пределах экологического равновесия. Блок-схема алгоритма реализации методики представлена на рис.2.

Подготовительные работы

III

Проведение экспертизы и предварительная обработка результатов

Оценка геоэкологических ситуаций ЭВХС и прогноз ее развития

1У

Рекомендации по снижению негативных воздействий ЭВХС на природную среду

Реализация рекомендаций по снижению негативных воздействий ЭВХС на природную среду

Рис.2. Блок- схема алгоритма методики экспертных оценок геоэкологических ситуаций ЭВХС.

Разработанная методика позволяет: 1) получать данные о проявлении негативных факторов воздействия объектов ГЭО на природную среду; 2) количественно оценивать эти факторы и ранжировать их; 3) выявлять геоэкологические ситуации, характерные для исследуемых ЭВХС; 4) оценивать и прогнозировать возможные сценарии развития геоэкологических ситуаций; 5) разрабатывать природоохранные мероприятия по снижению воздействия ГЭО на природную подсистему; 6) подготавливать информацию для принятия управленческих решений по охране окружающей среды в пределах ЭВХС.

Рассмотрим алгоритм разработанной методики: Блок I {подготовительные работы) включает: формирование рабочей группы; уточнение цели и задачи экспертизы; выявление предварительного перечня возможных негативных факторов воздействия ГЭС на природную подсистему; построение дерева свойств факторов; разработку формализованной анкеты с перечнем вопросов для уточнения негативных факторов воздействия ГЭО на

окружающую среду, выявления первоочередных природоохранных мероприятий, а также возможных источников их финансирования; разработку руководства по ее заполнению; разработку анкеты для оценки компетентности эксперта. Блок II (экспертиза) включает: рассылку анкет, сбор, обработку и формализацию информации для наполнения базы данных. Блок III (оценка и прогноз геоэкологических ситуаций) включает: выявление факторов, формирующих негативные ситуации в зоне функционирования ГЭО; определение степени проявления каждого фактора; ранжирование природоохранных мероприятий и возможные источники их финансирования, прогноз развития геоэкологических ситуаций в зоне эксплуатируемых ГЭС. Блок ГУ (рекомендации по стабилизации негативных воздействий ГЭО) включает разработку рекомендаций по снижению опасных геоэкологических ситуаций на ЭВХС. Блок У (реализация разработанных природоохранных мероприятий) включает реализацию природоохранных мероприятий на ГЭО.

Затем процесс оценки геоэкологических ситуаций продолжается, начиная с блока И. Таким образом, методика предполагает наблюдение за исследуемыми объектами с целью оценки изменения геоэкологических ситуаций и проверки эффективности осуществленных природоохранных мероприятий.

Определение приоритетности факторов наиболее целесообразно осуществлять методом парных сравнений, в котором все оцениваемые факторы сравниваются между собой попарно, причем в этом случае каждая последующая оценка не связана с предыдущей. В процессе анкетного опроса эксперты заполняют матрицы парных сравнений, которые являются исходной информацией для получения весовых коэффициентов рассматриваемых факторов.

Основные преимущества представления исходной информации в виде матриц парных сравнений заключаются в следующем: оценки не обязаны быть транзитивными, т.е. / у к, и к у ¡, то г >- ] ; внимание эксперта сосредотачивается одновременно лишь на двух факторах, что облегчает его работу и способствует повышению ее качества. Все факторы между собой сравниваются неоднократно, чем повышается точность оценки и открывается возможность наиболее полного изучения особенностей исследуемого объекта.

Для т экспертов оценивают относительную важность и-го количества экологических факторов, лри этом для 1-го эксперта матрица парных сравнений имеет вид:

4=|А|. (2)

где ац - сравнительная оценка важности к -го свойства по отношению к свойству/в анкете ¿-го эксперта.

Для каждого эксперта можно получить оценки Р^ , являю-

щиеся координатами нормированного собственного вектора матрицы соответствующего наибольшему собственному значению лИ матрицы А,.

Пусть В = |з,'|, где 1 < г < от; 1< ] <п есть матрица оценок весовых коэффициентов, полученных всеми экспертами. Тогда для оценки истинных значений весовых коэффициентов исследуемых факторов применим метод Терсто-уна. Суть его заключается в том, что /^'./^'.Д!'1 >->/?]'' считаются значениями случайной величины р1, математическое ожидание которой есть величина Р1 истинного значения весового коэффициента /-го свойства. Если р принять за нормально распределенную случайную величину, то Р1 находится следующим образом. Построим по матрице В матрицу А :

Л = |аА||, где \<)<:П\ 1 <к<п (3)

если

Определим О = |в?д|, причем ^ = Ф"'|я;4|, (4)

где ф|х| - функция Лапласа. Тогда уравнение (4) можно представить в виде:

I *

Истинное значение весового коэффициента р, можно получить по формуле:

После определения весовых коэффициентов сравниваемых факторов необходимо выяснить согласованность экспертных оценок. В качестве меры определения согласованности можно использовать коэффициент конкордации Кэндэлла (Я7):

У/=12?/т2(п3-п), (6)

где = ]Гг;', где ] = 1,2,...,п - среднее значение сумм по всем факторам, ы

а где г'/1 -ранги, соответствующие значениям р^.

Полученный коэффициент изменяется в пределах от 0 до 1, что достигается введением нормирующего множителя 121т2\п3 -п|, причем 55'=1 в случае полного совпадения мнений экспертов.

При обработке анкет, получаемых с действующих станций применяется метод непосредственной оценки, являющийся разновидностью метода ранжирования. При этом осредненная оценка г -го фактора Д определятся как:

Р, = ЁЛ,, Ри = г,Г£г,, (7)

М 1-1 .=1

где Ду- оценка фактора 1, данная экспертом].

В третьей главе проводится анализ ГИС-технологий и оцениваются возможности их использования для решения пространственно-распределенных природоохранных задач в мониторинговых исследованиях. Современная ГИС рассчитана на обработку больших объемов графической и семантической информации, в том числе и экспертного характера. При этом данные, которые обрабатывает и хранит ГИС, имеют не только пространственную, но и временную характеристику. В среде ГИС происходит комплексная обработка информации: от ее сбора до хранения, обновления и представления. Основные компоненты ГИС представлены на рис.3.

Рис.3. Компоненты геоинформационной системы.

ГИС выполняет следующие основные функции: подготовку и ведение банков данных, информационно-справочные, имитационного моделирования, экспертного моделирования, автоматизированного картографирования. Для реализации каждой из перечисленных функций необходимо соответствующее алгоритмическое и программное обеспечение.

Анализ экологической информации, послойно представленный в среде ГИС, дает возможность оценивать экологическое состояние ЭВХС и намечать необходимые природоохранные мероприятия. ГИС позволяют получать ответы на запросы, по крайней мере, двух типов: графические (карты) и неграфические (таблицы, отчеты и т.д.). В среде ГИС пространственно-распределенная информация совмещена в виде комплексных атрибутивно-графических данных, что позволяет реализовать запросы с наибольшим удобством для пользователя.

Для АИАС "Экология" разработаны ГИС - приложения: ГИС "Климат" и "ГЭС-России", в которых реализуются информационно-справочные функции ГИС, т.е. по определенному запросу выполняется поиск и выборка данных (рис.4). ГИС "ГЭС России" выполняет, помимо информационно-справочных функций, ряд аналитических: получение локальной климатической информации, имеющейся на метеостанции; средних значений климатических характеристик с центром в произвольно указанной точке и возможностью интерактивно-

го контроля радиуса этой области; определение расстояния между произвольными точками; анализ климатических характеристик на основе просмотра карт изолиний.

Рис.4. Пример реализации информационно-справочной функции ГИС.

В четвертой главе приводится описание автоматизированной информационно-аналитической система (АИАС) "Экология", позволяющей не только хранить и систематизировать информацию о геоэкологических ситуациях на ЭВХС, но анализировать их и планировать комплекс природоохранных мероприятий по нормализации экологической обстановки.

Проведенный нами анализ данных позволил сформировать круг вопросов, на которые должна отвечать АИАС: 1) общие сведения о ГЭС (проектные и фактические): установленная мощность, среднемноголетняя выработка турбин, тип турбин и генераторов, площадь зеркала водохранилища и т.д.; 2) экологические факторы воздействия ГЭС на окружающую природную среду; 3) перечень первоочередных природоохранных мероприятий, предлагаемых к осуществлению по модернизации и реконструкции ГЭС с указанием степени их значимости (крайне необходимо, желательно, нет необходимости) и определения источника финансирования мероприятия.

СУБД АИАС "Экология" предусматривает следующие режимы работы: (рис.5).

Рис.5. Режимы работы СУБД АИАС "Экология".

Работа в режиме "поиск по параметрам" позволяет получить как обобщенную информацию о необходимых природоохранных мероприятиях на ГЭС и возможных источниках их финансирования, так и по отдельным природоохранным мероприятиям.

Работа в режиме "попек по названию" позволяет получить общие сведения о конкретной ГЭС и перечень всех природоохранных мероприятий, которые могут быть реализованы с указанием степени их целесообразности и источников финансирования.

Работа в режиме "обработка" позволяет анализировать информацию с помощью построения диаграмм и гистограмм распределения как по группам, так и по конкретным природоохранным мероприятиям и экологическим факторам.

Работа в режиме "ввод и корректировка" позволяет корректировать и заносить дополнительную информацию в БД "Экология".

Подтопление участков 12%

Изменение флоры

10% Л

Затоплениэ земель

6% А

Поступление нефтепродуктов 9%

Промышленные стоки 10%

Ухудшение рыбохозяйствениьк условий

43% ■1 - •

Масловыбросы 10%

Рис.6. Гэс Кольского полуострова

На рис.6, показана диаграмма проявлений экологических факторов на ГЭС Кольского полуострова.

МЩШмЯлд

-г- со ш

а) в зоне ВБ водохранилища

б) в зоне НБ водотока

Рис.7.Распределение природоохранных мероприятий для включения в перечень работ по модернизации и реконструкции ГЭС.

1 -очистка от мусора затопленных и плавающих предметов; 2 -защита берегов от разрушения; 3 — управление качеством воды; 4 - борьба с затоплением и подтоплением земель; 5 — обеспечение жизнедеятельности гидробионтов; 6 -управление отдыхом населения; 7- борьба с цветением воды; 8 - предотвращение загрязнения водоемов при эксплуатации судов; 9 - поддержание естественного температурного режима воды в НБ ГЭС; 10 - поддержание естественного режима твердого стока в НБ ГЭС; 11 - обеспечение безопасности окружающей среды при возбужденной сейсмичности; 12 - борьба с кровососущими насекомыми; 13 - прочие мероприятия.

С использованием АИАС "Экология" нами были построены диаграммы проявления экологических факторов на ГЭС России и стран СНГ как по группам экологических факторов и природоохранных мероприятий, так и по отдельным факторам и мероприятиям.

Предложенные природоохранные мероприятия рекомендуется включить в перечень первоочередных мероприятий по модернизации и реконструкции ГЭС. Основная трудность, связанная с их реализацией, определяется ограниченностью финансирования, т.к. большинство ГЭС в качестве источников финансирования указали централизованный или местный бюджет, а не средства станции. В большинстве анкет (~90%) эксперты отмечали, что проведение природоохранных мероприятий на гидроэлектростанциях крайне необходимо.

Таким образом, АИАС "Экология" дает возможность выяснить весь спектр экологических проблем в зоне действующих ГЭС и дать рекомендации по выбору конкретных природоохранных мероприятий для каждой станции с учетом возможностей их финансирования.

Система предусматривает возможность насыщения маркетинговой, спра-вочно-методической и технологической информацией.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ г

В процессе выполнения диссертационной работы получены следующ» результаты:

1. Обоснована необходимость создания природоохранного мониторинг! для оценки геоэкологических ситуаций энерговодохозяйственной системь (ЭВХС) и разработана его структура.

2. Разработан метод получения экспертной информации о динамике гео экологических ситуаций на действующих гидроэнергетических объектах на основе фактической информации.

3. На основе полученных автором фактических материалов выполнен; оценка воздействия ГЭС на окружающую среду, определены первоочередные-природоохранные мероприятия по модернизации и реконструкции ГЭС Россиг и стран СНГ.

4. Разработана структура базы данных автоматизированной информационно-аналитической системы "Экология", входящей в комплекс банков данных информационно-аналитического обеспечения при проектировании, строительстве и эксплуатации энергетических объектов и внедренной в РАО "ЕЭС России". , : ...

5. Разработаны ГЙС-приложения ГИС "Климат" и ГИС "ГЭС России", позволяющие принимать решения по обеспечению экологической безопасности на основе пространственно-распределенной информации об энерговодохозяйственной системе. "

Основные положения диссертационной работы изложены в 20 публикациях: .

1. Арефьев Н.В., Осипов Г.К., Кудряшева И.Г. Инжиниринговый подход к решению экологических проблем нетрадиционной энергетики. Материалы ме-ждунар. конф. "Нетрадиционная энергетика". СПб. СПбГТУ. 1996. С.87-90.

2. Арефьев Н.В., Баденко В.Л., Осипов Г.К., Кудряшева И.Г. Обоснование экологически безопасных решений по транспорту нефти и газа на основе ГИС-технологий. Материалы Ш Междунар. конф. "Освоение шельфа арктических морей России" СПб. СПбГТУ. 1997. Т.2. С.529-532.

3. Васильев Ю. С., Хрисанов Н. И., Кудряшева И. Г. Анализ экологических последствий от воздействия ГЭС (по фактическим данным) // Гидротехническое строительство. М. Энергоатомиздат. 1991. №8. С.10-12.

4. Васильев Ю.С., Арефьев Н.В., Кудряшева И.Г. Методические подходы к оценке значимости факторов воздействия ГЭС на природную среду поданным наблюдений и экспертного опроса // Тезисы докладов Межд. н.-т.конф. "Со-

временные проблемы нетрадиционной энергетики" СПб. СПбГТУ. 1994. С.139-140.

5. Васильев Ю.С. Влияние плотин и водохранилищ на окружающую среду М. Энергогодат. 1982. (Кудряшевой И.Г. написаны два параграфа монографии: С.78-80 и С. 100-103).

6. Кудряшева И.Г., Костерина Е.Ю. Плотиностроение и проблемы охраны природы // Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Пермь. Вып.З. 1980. С.29-33.

7. Васильев Ю.С., Кудряшева И.Г., Кукушкин В.А., Хлебников С.Н. Со-роудерживающая решетка. A.C. №1562389. Госкомизобретений. Е 02В 5108. 08.01. 1990.

8. Кудряшева И.Г. О снижении гидравлического сопротивления соро-удерживающих решеток ГЭС // Сборник научных трудов. № 401 JI. ЛПИ. 1984. С.53-54.

9. Кулеш Н.П., Кудряшева И.Г. Водохозяйственные мероприятия и их влияние на окружающую среду. Материалы РНТК "Человек и окружающая среда" ЛПИ. 1976. С.56.

10. Макаренко B.C., Кукушкин В.А., Кудряшева И.Г. Опыт эксплуатации информационно-поисковой системы по комплексной программе "Человек и окружающая среда" И Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Межвуз. сборник. JI. ЛПИ. Вьш.8. 1985. С.53-56.

П.Масликов В.И., Кудряшева И.Г. Инжиринговый подход к решению экологических проблем гидроэлектростанций России. Материалы н.-т. конф. "Фундаментальные исследования в технических университетах". СПб. СПбГТУ. 1997. С.82-83.

12. Масликов В.И., Кудряшева И.Г. Определение первоочередных задач обеспечения экологической безопасности ГЭС с использованием информационных систем. Труды четвертой всероссийской конф. "Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности". СПб. СПбГТУ. 1999.С.141-143.

13. Масликов В.И., Кудряшева И.Г. Экспертно-информационная система "Природоохранные мероприятия при реконструкции и модернизации ГЭС". Материалы международ. н.-г. конф. "Современные проблемы гидроэнергетики". Ташкент. ТГТУ. 1997. С.139-140.

14. Масликов В.И., Баринов A.B., Кудряшева И.Г. Экспертно-информационная система "Экологический инжиниринг ГЭС". Труды СПбГТУ. Энергетика и водное хозяйство. СПб. СПбГТУ. № 475. 1998. С.67-70.

15. Михалев М.А., Кудряшева И.Г. Основные результаты НИР по проблемам охраны и рационального использования водных ресурсов // Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Вып.9. Л.ЛПИ. 1986. С.9-12.

16. Онуфриенко А.Л., Кудряшева И.Г., Хомицкий В.В. Инженерные ме лиорации в береговой зоне водохранилищ // Рациональное использование при родных ресурсов и охрана окружающей среды. Межвуз сборник. Л. ЛГШ Вып. 10.1987. С.74-79.

17. Волынский Р.И., Кудряшева И.Г., Хомицкий В.В. Теоретические i экспериментальные исследования динамики подводного склона отмелых бере гов водохранилищ // Рациональное использование природных ресурсов и охра на окружающей среды. Межвуз. сборник. Л. Вып. 11. ЛПИ. 1988. С.46-51.

18. Федоров МЛ, Кудряшева И .Г. Итоги и перспективы работы техниче ских университетов России в области экологической безопасности и экономию энергетики. Сборник научных трудов по направлению "Технические университеты" научной программы "Университеты России". СПб. СПбГТУ. 1998. С.3-4.

19. Arefiev N.V, Badenko V.L., Kudrysheva I.G., Osipov G.K. Basinlandscape approach to monitoring organisation of hydroelectric station in GIS environment // Modelling, Testing & Monitoring for Hydro Powerplants - III Aix-en-Provence, France. 5-7 October 1998. Proceeding. P.127-133.

20. Васильев Ю.С., Добрынин C.H., Масликов В.И., Кудряшева И.Г., Тихонова Т.С. Экспертно-информационная система "Экологическая безопасность ГЭС" // Гидротехническое строительство. М. Энергоиздат. 2000. №3.С.35-41.

ВВЕДЕНИЕ.

I. ПРИРОДООХРАННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ МОНИТОРИНГ ЭНЕРГОВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИСТЕМ - СРЕДСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1.1 Энерговодохозяйственная система как объект мониторинга.

1.2 Особенности организации природоохранного регионального мониторинга энерговодохозяйственных систем и его место в решении задач охраны окружающей среды.

1.3 Принципы сбора информации и структура данных природоохранного регионального мониторинга ЭВХС.

1.4 Анализ структуры данных регионального мониторинга ЭВХС и основные направления ее совершенствования.

II. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРТНОЙ ИНФОРМАЦИИ О ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ЭВХС ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ ПРИРОДООХРАННОГО РЕГИОНАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА

2.1 Сущность экспертных оценок, их роль и место в мониторинговых системах.

2.2 Анализ методов сбора и обработки экспертной информации.

2.3 Методика экспертных оценок геоэкологических ситуаций на ГЭС

2.4 Математическая обработка экспертной информации.

III. ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - СРЕДСТВО РЕШЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ПРИРОДООХРАННЫХ ЗАДАЧ В МОНИТОРИНГОВЫХ СИТЕМАХ

3.1 Структура и функции геоинформационных систем. Роль и место ГИС-технологий в решении пространственно-распределенных природоохранных задач.

3.2 Модели пространственных данных. Методы наполнения графической и семантической баз данных в ГИС.

3.3 Визуализация и запросы к пространственно-распределенной информации в ГИС.

3.4 Методы пространственного анализа данных в ГИС.

3.5 Примеры практической реализации ГИС-технологий в природоохранном мониторинге ЭХВС.

1У. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (АИАС) "ЭКОЛОГИЯ".

4.1 Требования к информационному обеспечению АИАС "Экология".

4.2 Структура и содержание базы данных АИАС "Экология".

4.3 Режимы работы АИАС "Экология".

4.4 Примеры практической реализации АИАС "Экология".

Современный этап развития гидроэнергетики характеризуется обострением экологических проблем, что требует объективного анализа воздействия гидроэнергетических объектов (ГЭО) на окружающую природную среду и разработки природоохранных мероприятий по улучшению экологической обстановки. Известно, что ГЭС является ядром энерговодохозяйственной системы (ЭВХС), обеспечивающим надежное функционирование различных отраслей народного хозяйства в ее пределах. Суммарная мощность ГЭС России составляет 43,6 млн. кВт, ежегодная выработка электроэнергии на ГЭС в последнем десятилетии достигла 170 млрд. кВт-ч [71]. Наряду с положительными сторонами гидроэнергетики - экономией топлива, снижением загрязненности атмосферы, низкой себестоимостью получаемой электроэнергии, существует ряд отрицательных сторон -затопление и подтопление земель, переработка берегов, локальное изменение климата и др. Экологическая безопасность ГЭО предполагает такое состояние окружающей среды, при котором в природных комплексах поддерживается состояние, близкое к гомеостазу, и не создаются условия, противопоказанные человеку [74].

Взаимодействие ГЭО с природной средой носит многообразный, динамический характер. При этом возникают различные геоэкологические ситуации как на локальном, так и на региональном уровне, под которыми понимают изменение природных процессов под воздействием ГЭО на разных этапах его жизненного цикла. Поэтому чрезвычайно важен мониторинг геоэкологических ситуаций, позволяющий выявлять основные экологические факторы и процессы, обусловленные техногенными нагрузками на природную среду, оценивать их динамику и давать прогноз развития.

В настоящее время возникновение негативных экологических ситуаций усиливается отсутствием финансирования на модернизацию и реконструкцию оборудования, которое на большинстве ГЭС выработало нормативный срок службы или приближается к нему. Многие гидроэлектростанции вынуждены переходить на систематическое продление срока службы оборудования посредством восстановительных капитальных ремонтов. Такие мероприятия не обеспечивают в полном объеме экологическую безопасность ГЭО.

В этих условиях природоохранному мониторингу отводится ведущая роль в определении эффективных стратегий по охране и регулированию качества окружающей природной среды в ЭВХС. Его основная цель-обеспечение благоприятной социальной и экологической обстановки в пределах ЭВХС за счет повышения надежности и безопасности функционирования ГЭО.

Актуальность работы. Необходимость обеспечения экологической безопасности гидроэнергетических объектов требует объективного анализа геоэкологических ситуаций на действующих ГЭО, позволяющего получить информацию о воздействиях ГЭС на окружающую среду. Эта информация является основой для разработки мероприятий по управлению режимами функционирования ГЭО. Одним из эффективных, экономичных и оперативных методов получения информации об особенностях функционирования ЭВХС является экспертный анализ, в основе которого лежат знания специалистов, работающих на действующих объектах и владеющих фактической информацией об их влиянии на окружающую природную среду.

Экологические проблемы взаимодействия ГЭО с окружающей природной средой и проблемы организации мониторинга отражены в работах отечественных и зарубежных специалистов: Авакяна А.Б., Арефьева Н.В., Васильева Ю.С., Виссарионова В.И., Воропаева Г.В., Долгова П.П., Елаховского С.Б., Израэля Ю.А., Кондратьева К.Я., Окорокова В.Р., Осипова Г.К, Федорова М.П., Хрисанова Н.И., Шульмана С.Г., Щавелева Д.С., Мартина Б., Мунна P.E., Патеры А., Фейерклафа А.Дж. и др. В этих исследованиях рассмотрены общие вопросы методологии экспертных оценок и разработки мониторинговых систем, но недостаточно отражены проблемы практического использования методов экспертных оценок для анализа воздействия ГЭО на окружающую природную среду. Таким образом, существует объективная необходимость в разработке метода экспертных оценок геоэкологических ситуаций на действующих ГЭС.

Данная диссертационная работа выполнена на кафедре возобновляющихся источников энергии и гидроэнергетики (ВИЭГ) Санкт-Петербургского государственного технического университета.

Целью работы явилось создание метода реализации природоохранного регионального мониторинга ЭВХС основанного на экспертном анализе получения информации. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

• выполнен анализ методов организации мониторинга ЭВХС;

• предложены направления совершенствования природоохранного мониторинга ЭВХС;

• разработана структура природоохранного мониторинга многолетнего воздействия ГЭС на окружающую природную среду;

• разработаны способы получения и обработки информации о геоэкологических ситуациях на гидроэнергетических объектах ЭВХС за длительный период их эксплуатации на основе экспертного анализа;

• разработана структура базы данных автоматизированной информационно-аналитической системы (АИАС) "Экология", предназначенной для анализа информации об экологических ситуациях в зоне влияния ГЭО, оценки и прогноза геоэкологических ситуаций, а также формирования природоохранных мероприятий;

• разработаны геоиоформационные системы (ГИС-приложения) к АИАС "Экология" - ГИС "Климат" и ГИС "ГЭС России" на основе пространственно-распределенной информации об энерговодохозяйственной системе.

Научная новизна работы заключается в:

• применении экспертных методов оценок геоэкологических ситуаций на эксплуатируемых ГЭС по фактическим данным;

• разработке структуры информационного обеспечения АИАС "Экология";

• разработке ГИС-приложений к АИАС "Экология" - ГИС "Климат" и "ГЭС России" на основе пространственно-распределенной информации об ЭВХС.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

• методика экспертных оценок геоэкологических ситуаций, сложившихся в районах действующих гидроэнергетических объектов;

• структура информационного обеспечения автоматизированной информационно-аналитической системы (АИАС) "Экология";

• результаты анализа воздействия ГЭО на окружающую природную среду для выработки решений по обеспечению их экологической безопасности, выполненные по разработанной автором методике. Практическая ценность и внедрение.

• разработанная методика позволяет анализировать динамику геоэкологических ситуаций на действующих ГЭС России и стран СНГ;

• созданная автоматизированная информационно-аналитическая система (АИАС) "Экология" и база данных (БД) позволяет выявлять приоритетные экологические проблемы, намечать комплекс природоохранных мероприятий для подготовки управляющих решений по обеспечению экологической безопасности объектов ЭВХС;

• выполненная оценка экологических ситуаций на действующих ГЭС используется для разработки рекомендаций по совершенствованию экологической обоснованности проектных решений гидроэнергетических объектов.

Отдельные положения и результаты диссертационной работы внедрены в следующих организациях: АО "ВНИИГ" им. Б.Е. Веденеева, РАО ЕЭС России, а также в учебный процесс по специальности 100300 - гидроэлектроэнергетика и 100900 - нетрадиционные и возобновляемые источники энергии инженерно-строительного факультета СПбГТУ.

Апробация результатов. Основные положения диссертации докладывались на международных и всероссийских научно-технических конференциях и научных семинарах:

• Российской научно-технической конференции "Человек и окружающая среда. Проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов". JI.1975.

• Всесоюзной научно-технической конференции "Научные проблемы современного энергетического машиностроения и их решение" - Ленинград. 1987.

• Международной научно-технической конференции "Современные проблемы нетрадиционной энергетики". СПб. 1994.

• Международной научно-технической конференции "Нетрадиционная энергетика: ресурсы, техника, экономика, экология". СПб. 1996.

• Международной научно-технической конференции "Современные проблемы гидроэнергетики". Ташкент. 1997.

• Научно-технической конференции "Фундаментальные исследования в технических университетах". СПб. 1997.

• III Международной конференции "Освоение шельфа арктических морей России" СПб. 1997.

• Четвертой Всероссийской научно-практической конференции "Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности". СПб. 1999.

• IY Международной конференции "Освоение шельфа арктических морей России". СПб. 1999.

• научных семинарах кафедры ВИЭГ.

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 20 работ. 9

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 137 страниц машинописного текста, из них 38 рисунков, 7 таблиц, список использованной литературы, состоящей из 131 наименования и приложения на 12 страницах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы получены следующие результаты:

1. Обоснована необходимость создания природоохранного мониторинга для оценки геоэкологических ситуаций энерговодохозяйственной системы (ЭВХС) и разработана его структура.

2. Разработан метод получения экспертной информации о динамике геоэкологических ситуаций на основе фактической информации с действующих гидроэнергетических объектов.

3. На основе полученных автором фактических материалов выполнена оценка воздействия ГЭС на окружающую среду, определены природоохранные мероприятия при модернизации и реконструкции ГЭС России и стран СНГ.

4. Разработана структура базы данных автоматизированной информационно-аналитической системы "Экология", входящей в комплекс банков данных информационно-аналитического обеспечения при проектировании, строительстве и эксплуатации энергетических объектов и внедренной в РАО "ЕЭС России".

5. Разработаны ГИС-приложения ГИС "Климат" и ГИС "ГЭС России", позволяющие принимать решения по обеспечению экологической безопасности на основе пространственно-распределенной информации об энерговодохозяйственной системе.

1. Арефьев H.B., Осипов Г.К., Кудряшева И.Г. Инжиниринговый подход к решению экологических проблем нетрадиционной энергетики. Материалы Международной конференции "Нетрадиционная энергетика". СПб. СПбГТУ. 1996.-С.87-90.

2. Балтер Б.М., Стальная М.В. Исследование экспертной системы в решении нечетких задач в экологии. М. ИКИ. 1992.

3. Бешелев С.Д. Интенсификация научных исследований. М. Машиностроение. 1983.-184 с.

4. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Экспертные оценки в принятии плановых решений. М. Экономика. 1976.-79с.

5. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статические методы экспертных оценок. М. Статистика. 1980.-263 с.

6. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Экспертные оценки. М. Наука. 1973.160 с.

7. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М. Стройиздат. 1982.-351с.

8. Борщов В.Б. Банки и базы данных // Природа. 1982. №3.

9. Вартазаров И.С. Анализ методов коллективной экспертизы, применяемых при разработке ОАСУ "Энергия". М. 1975.-69 с.

10. Васильев Ю. С., Хрисанов Н. И., Кудряшева И. Г. Анализ экологических последствий от воздействия ГЭС (по фактическим данным) // Гидротехническое строительство. М. Энергоатомиздат. 1991. №8.С.10-12.

11. Васильев Ю.С., Кукушкин В.А., Кудряшева И.Г., Хлебников С.Н. A.C. № 1562389. Госкомизобретений. Е 02В 5108.08.01.1990.

12. Васильев Ю.С., Арефьев Н.В., Кононова М.Ю. Природно-технический мониторинг энерговодохозяйственных комплексов. Система обработки информации. Методические указания. СПб. Изд-во СПбГТУ. 1997.-42 с.

13. Васильев Ю.С., Добрынин С.Н., Масликов В.И., Кудряшева И.Г. Тихонова Т.С. Экспертно-информационная система "Экологическая безопасность ГЭС" // Гидротехническое строительство. М. Энергоиздат. 2000. №3. С.35-41.

14. Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экологические аспекты гидроэнергетики. JI. ЛГУ 1984.-248 с.

15. Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экология возобновляющихся энергоисточников Л. ЛГУ. 1993.-343 с.

16. Васильев Ю.С. Влияние плотин и водохранилищ на окружающую среду. М.Энергоиздат.1982. -144 с.

17. Виссарионов В.И., Золотов Л. А. Экологические аспекты возобновляемых источников энергии. М. МЭИ. 1996. -156 с.

18. Водохранилища / Отв. ред. Авакян А.Б. М. Мысль. 1987.-323 с.

19. Воинов A.A., Успенский С.М., Чевелев K.B. Разработка методологии экологической оценки проектируемых водохранилищ // Сборник науч. трудов Гидропроекта. 1990. № 144.

20. Волкова В.Н., Денисов A.A. Методы организации сложных экспертиз. Учебное пособие и методические указания к лабораторным работам. СПбГТУ. СПб. СПбГТУ. 1998.-48 с.

21. Волкович B.JI. Экспертные оценки в задачах принятия сложного решения. Ин-т кибернетики. Секция: "Математические и информационные проблемы прогнозирования наукой". АН УССР.Киев. 1971. -15 с.

22. Вологдин Н.В. Влияние гидроэнергетических объектов на окружающую природную среду // Сборник науч. трудов Гидропроекта. 1987. №131.

23. Вопросы организации региональной географической информации. Тезисы докладов 3-й регионального семинара. Владивосток. ДВО АН СССР. 1987.

24. Воробьев Б.В., Косолапов Л.А. Водотоки и водоемы: взаимосвязь экологии и экономики. Л. Гидрометеоиздат. 1987.- 271 с.

25. Воропаев Г.В. и др. // Развитие водохозяйственных систем. М. Наука. 1989. -295 с.

26. Vladut Thomas. Reservoirs and the environment // International Water Power. Dam Construction. March. 1997. №3.P.28-30.

27. Гаврилова Т.А., Червинская K.P. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем. М. Радио и связь. 1992.

28. Глушков В. Н. Основы безбумажной информатики. М. Наука. 1982.-552 с.

29. Горстко А.Б. и др. Модели управления эколого-экономическими системами. М. Наука.-119 с.

30. Горшков В.Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. М. 1995.- 470 с.

31. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Российской Федерации в 1998 году. М. Гос. центр экологических программ. 1998. -574 с.

32. Гурвич Ф.Г. Экспертиза. Некоторые методологические вопросы. // Вестник АН СССР. 1978. №1.

33. Гюйбо Д.Г. Теории общего интереса и логическая проблема агрегирования. ВКМ. Математические методы в социальных науках. М. Прогресс. 1973.

34. Geografic information systems: The microcomputer a mod.cartography / Ed. by D.R. Fraser Taylor. Oxford. 1994.

35. Goodland Robert. Distinguishing better dams from worse. // International Water Power. Dam. P.34-36.

36. Данилов-Данильян В.И. Устойчивое развитие и проблемы экологической политики// Экое. 1999. №5.Р.34-36.-121 с.

37. Dalkaj N., Rourke D. Experimental assessment of Delfi procedures with group value judgewents. Rand. 1971.

38. Дейт К. Введение в системы баз данных. М. Наука. 1980.-463 с.

39. Дмитриева И.Л. и др. Экология и безопасность гидроэнергетических объектов // Безопасность энергетических сооружений. 1998. №1.

40. Добрынин С. Н., Тихонова Т. С. Информационное обеспечение надежной и безопасной работы гидротехнических сооружений на базе автоматизированной системы. Энергетик.М.Энергоатомиздат.1995.С. 23-24.

41. Долгов П.П., Еловенко В.Г., Федоров М.П. Щавелев Д.С. Выбор оптимального варианта развития ВХК с учетом факторов воздействия наокружающую среду // Комплексное использование водохранилищ ГЭС и охрана окружающей среды. JI. 1979. С.158-163.

42. Дэвид Г. Метод парных сравнений. М. Статистика. 1978.-144 с.

43. Engineering risk and hazard assessment // Ed / A / Kandel, E / Avni.-Boca Raton: CRC press. 1988. Vol.2.

44. Елаховский С.Б. Гидростанции в водохозяйственных ситемах. М.Энергия. -192 с.

45. Еловенко В.Г. Информационные технологии и их использование в системе маркетинга // Маркетинг и предпринимательство. СПб. СПбУЭФ. 1995.

46. Еловенко В.Г., Семенов М.В. К вопросу обоснования природоохранных мероприятий водохозяйственных комплексов // Гидравлика и водное хозяйство. Труды ЛПИ. №375. 1981.

47. Евланов Л.Г. Экспериментальные оценки в управлении. М. Экономика. 1978.-133 с.

48. Емельянов А.Г. Комплексный геоэкологический мониторинг. Тверь. ТГУ.1994.

49. Зайцева Е.В. Разработка методов построения и проектирования информационных систем экологического мониторинга. М. 1995.

50. Зятькова JI.K., Селезнев Б.В. Экологическая паспортизация природных объектов для использования ее в геоинформационных системах. Новосибирск. СГГА. 1995.

51. Измалков В.И., Измалков A.B. Техногенная и экологическая безопасность и управление риском. М. СПб. Изд-во Петро-Риф. 1999.-482 с.

52. Израэль Ю.А. Проблемы охраны природной среды и пути их решения. М. 1984. -48 с.

53. Ignizio I.P. Introduction to expert systems. The development and implementation of rule based expert systems. New York a.o. Mc Graw - hill. 1991.

54. Илман У., Фридман JI. Методология экспертной оценки проектных решений для систем с базами данных. М. Финансы и статистика. 1986.

55. Интегрированные экспертные системы диагностирования в электроэнергетике / АН Украины. Ин-т электродинамики / Под ред. Б.С. Сточния. Киев. Наукова думка. 1992.

56. Информационные системы // Под общей редакцией В.Н. Волковой, Б.И. Кузина. СПб. СПбГТУ. 1998.-213 с.

57. Использование водной энергии / Под ред. Ю.С. Васильева. М. Энергоиздат. 1995.-608 с.

58. Каякин В.В., Мулина A.B., Дмитриева И.А. Прогноз и предотвращение чрезвычайных ситуаций, связанных с техноприродными процессами // Экология и промышленность России. 1997. №3.

59. Кендэл М. Ранговые корреляции. М. Статистика. 1975.

60. Китаев H.H. Групповые экспертные оценки. М. Знание. 1975.-64 с.

61. Клубов В.В. Геоэкология: ретроспективный аннотированный тематический указатель литературы. М. ВНИИ. Зарубежэкология. 1994.

62. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. введение в ГИС. Петрозаводск.1995.-148 с.

63. Корытный JI.M., Безруков. Водные ресурсы Ангаро-Енисейского региона. Новосибирск. Наука. СО 1990.-213 с.

64. Крымский С.Б., Жилин Б.Б., Паниотто В.И. Экспертные оценки в социологических исследованиях. Киев. Наукова Думка. 1990.

65. Кудряшева И.Г., Костерина Е.Ю. Плотиностроение и проблемы охраны природы // Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Межвуз. сборник. Вып.З. Пермь. 1980. С. 29-33.

66. Кудряшева И.Г. О снижении гидравлического сопротивления сороудерживающих решеток ГЭС // Сборник научных трудов. № 401 Л. ЛПИ. 1984. С. 53-55.

67. Кузнецов В.А. и др. Гидроэнергетика России: проблемы и решения // ГТС. М. Энергоиздат.2000. №3. С. 2-11.

68. Кулеш Н.П., Кудряшева И.Г. Водохозяйственные мероприятия и их влияние на окружающую среду. // Материалы РНТК "Человек и окружающая среда" ЛПИ. 1976.-С.56.

69. Литвак Б.Г. Экспертная информация: методы получения и анализа. М. Радио и связь. 1982. -184 с.

70. Львов A.B., Федоров М.П., Шульман С.Г. Надежность и экологическая безопасность гидроэнергетических установок. СПб. СПбГТУ. 1999.-440 с.

71. Макаров И.И., Соколов A.C., Шульман С.Г. Моделирование гидродинамических процессов водохранилищ -охладителей ТЭС и АЭС. М. Энергоиздат. 1986. -164 с.

72. Маковский В.А., Похлебаев В.И. Базы знаний. М. Изд-во стандартов. 1993.

73. Масликов В.И., Кудряшева И.Г. Инжиринговый подход к решению экологических проблем гидроэлектростанций России. // Материалы н.-т. конф. "Фундаментальные исследования в технических университетах". СПб. СПбГТУ. 1997. С.82-83.

74. Масликов В.И., Кудряшева И.Г. Экспертно-информационная система "Природоохранные мероприятия при реконструкции и модернизации ГЭС". // Материалы международ, н.-т. конф. "Современные проблемы гидроэнергетики". Ташкент. ТГТУ. 1997. С.139-140.

75. Масликов В.И., Баринов А.В., Кудряшева И.Г. Экспертно-информационная система "Экологический инжиниринг ГЭС" // Труды СПбГТУ. Энергетика и водное хозяйство. СПб. СПбГТУ. № 475. 1998. С.67-70.

76. Martin В., Sella Т. The global environment monitoring system // Int. A. Bellagio Cont. 1977. Rockefeller Found. Ang. 1977.

77. Михалев M.A., Кудряшева И.Г. Основные результаты НИР по проблемам охраны и рационального использования водных ресурсов // Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Вып.9. Л.ЛПИ. 1986.С.9-12.

78. Modelling and visualization of spatial data in GIS / Guest. Ed Biance Falcidien. Oxford. 1994. № 3.

79. Munn R.E. Environment Monitoring System (GEMS). Action Plan for Phase I. Scope, rep. 3 -Toronto. 1973.-130 p.

80. Мухина Л.И., Рунова Т.Г. Система показателей для изучения и оценки воздействий человека на природу // Изучение и оценка воздействия человека на природу. М. 1980.

81. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. М. Мир. 1990.-208 с.

82. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему. М. Энергоатомиздат. 1991.

83. Новак Л.И. Геоинформатика и перспективы ее развития на Дальнем Востоке. ДВО АН СССР. 1989.

84. Окороков В.Р., Щавелев Д.С. Комплексный анализ эффективности технических решений в энергетике. Л. Энергоиздат. 1985,

85. Онуфриенко А.Л., Кудряшева И.Г. Хомицкий В.В. Инженерные мелиорации в береговой зоне водохранилищ // Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Межвуз сборник. Л. ЛПИ. Вып. 10.1987. С.74-79.

86. Осипов Г.С. Приобретение знаний интеллектуальными системами. М. Наука. 1997.

87. Основные тенденции развития и внедрения автоматизированных информационных систем. М. ЦНИИГАИК. 1994.

88. Панкова Л.А. Организация экспертизы и анализ экспертной информации. М. Наука. 1984.

89. Патера А., Вотруба Л. Многокритериальная экспертная оценка вариантов гидроаккумулирующей электростанции // Гидроэнергетика, гидроаккумулирующие электростанции. Труды ЛПИ и ЧВТУ. Ленинград. 1989.

90. Пегов С.А., Хомяков П.М. Моделирование развития экологических систем. Л. Гидрометеоиздат. 1991.

91. Платов В.И. Проблемы технического перевооружения и реконструкции действующих ГЭС // Вестник электроэнергетики. 1994. №2.

92. Полищук Ю.М. Концептуальное моделирование в задачах мониторинга окружающей среды // Системы экоинформатики: проблемы, решения, перспективы. Томск. ТНЦСО АН СССР. 1989.

93. Полищук Ю.М., Силич В.А. Региональные экологические информационно-моделирующие системы. Новосибирск. 1993.

94. Полищук Ю.М., Хон В.Б. Основы методологии построения и организации геоинформационных систем. Томск. 1989.

95. Приоритетные направления исследований в области рационального природопользования / Под ред. О.П.Литовки. СПб. СПбГТУ. 1999.-183 с.

96. Проблемы экологического мониторинга и моделирование экосистем / Под ред. Ю.А. Израэля. СПб. Гидрометеоиздат. Том XIYII. 1992.

97. Сафонов В.О. Экспертные системы интеллектуальные помощники специалистов. СПб. 1992.

98. Семенов И.В. и др. Мониторинг в системе обеспечения экологической безопасности гидроэнергетических объектов // ГТС. М. Энергоиздат. №6. С. 33-40.

99. Соколов A.C., Шульман С.Г. Использование вероятностных моделей для оценки термического режима экосистемы водоемов-охладителей. // Известия ВНИИГ. 1991.Т. 225.

100. Состояние окружающей среды северо-западного региона России. /Под ред. А.К. Фролова. СПб. Наука. 1995.

101. РеймерсН.Ф. Природопользование М. мысль. 1990.-520 с.

102. Таусенд К., Фохт Д. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ. 1990.

103. Теория систем в приложении к проблемам защиты окружающей среды / Под ред. С. Ринальди. Киев. Вища школа. 1981.

104. Убейко В.М. Применение экспертных систем в автоматизированной системе проектирования и управления. Обзорная информация. М. ВНИИИТЭМР. 1990.

105. Федоров М.П. Принципиальые подходы к построению региональных моделей для выявления устойчивых состояний в системе "Общество природа". СПб.1997.-27с.

106. ИЗ. Федоров М.П., Шилин М.Б., Ивашинцов Д.А. Экологический инжиниринг в гидротехнике. СПб. 1995.-93 с.

107. Hartón., King D. Experten systems in der Praxis Perspektiven / Werkzeuge, Erfauhrungen. -Auful, aktual München; wien: Olddenbourg. 1989.

108. Хейес-Рот Ф., Уотерман Д., Ленат Д. Построение экспертных систем. М. Мир. 1987.

109. Хрисанов Н.И., Арефьев Н.В. Экологическое обоснование гидроэнергетического строительства. СПб. СпбГУ. 1992.-168 с.

110. Хрисанов Н.И., Керро Н.И., Кольник Г.А. Комплексная экспертная оценка экологических последствий строительства гидроэнергетических объектов // Гидротехническое строительство. М. Энергоатомиздат. 1990.С. 5-9.

111. Хрисанов Н.И., Осипов Г.К. Управление эвтрофированием водоемов. СПб. Гидрометеоиздат. 1993. -132 с.

112. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М. Финансы и статистика. 1998.

113. Чистобаев А.И., Рафиков С.А., Флоринская Т.М. Методологические основы разработки экологической программы Санкт-Петербурга и северо-запада России. СПб. 1996. -112 с.

114. Чохонелидзе А.Н., В.М.Неффа. Информационное обеспечение научных исследований. // Международная научно-техническая конференция "Информационные технологии в моделировании и управлении". 25-27 июня 1996. Тезисы докладов. СПб. СПбГТУ. 1996.

115. Чубайс А.Б. Приоритетные направления перевооружения электроэнергетики. //ГТС. М. Энергоиздат. 1999. №11.

116. Фейерклаф А.Дж. Подход к мониторингу окружающей среды в Великобритании // Мониторинг состояния окружающей природной среды. -Л. 1977. -С.26-33.125

117. Эделынтейн К.К. Водохранилища России: Экологические проблемы, пути их решения. М. ГЕОС. 1998.-277 с.

118. Экодинамика и экологический мониторинг Санкт-Петербургского региона в контексте глобальных изменений / Под ред. К.Я. Кондратьева и А.К. Фролова. СПб. Наука. 1996. -442 с.

119. Экоинформатика. Теория. Практика. Методы и системы. / Под ред. В.Е. Соколова. СПб. Гидрометеоиздат. 1992.-520 с.

120. Экспертные оценки и их применение в энергетике / Под ред. P.M. Хвастунова. М. Энергоиздат. 1981.-188 с.

121. Экспертные системы в СССР. Обзорная информация. М. ВНИИ информационных и технико-экономических исследований. 1987.

122. Экспертные системы. Принципы работы и применение / Брукинг А., Джонс П., Кокс Ф. и др. М. Радио и связь. 1987.

123. Элти Д., Кумбс М. Экспертные системы: концепции и примеры. М. Финансы и статистика. 1987.

124. William Е. Huxhold. An Introduction to Urban Geographic Information Systems. University of Wisconsin- Milwaukee. New York. Oxford. Oxford University Press. 1991. 322 p.1. АНКЕТА-2

125. Паспортные данные гидроузла -Напор -Тип ГЭС

126. Тип гидротурбины -Полный объем водохранилища -Характер регулированияп/п Группа факторов воздействия Факторы Ранжиро вание факторов

127. Положительное влияние гидроузла

128. Отрасли народного хозяйства 1.1 Энергетика12 Ирригация13 Водный транспорт14 Водоснабжение15 Рыбное хозяйство \16 Борьба с наводнениями17 Рекреация18 Природная среда19 Другие сферы

129. Отрицательное влияние гидроузла

130. Затопление территории 2.1 Лесные массивы

131. Месторождения полезных ископаемых23 С/х угодья24 Археологические памятники

132. Изменение качества воды 3.1 Цветение воды32 Уровень минерализации33 Содержание кислорода

133. Химическая окисляемость вод

134. Концентрация взвешенных веществ36 Плавающая древесина

135. Источники загрязнения: промышленность, с/х, коммунально-бытовые стоки, нефтевыбросы, масловыбросы

136. Изменение ландшафта 4.1 Переработка берегов

137. Нарушение устойчивости склонов

138. Изменение рельефа и ландшафта береговой зоны

139. Изменение климата 5.1 Влажность воздуха

140. Нарушение температурного режима воды в НБ53 Туманы54 Температура воздуха55 Радиационный баланс56 Скорость ветра

141. Изменение гидрологического режима 6.1 Снижение уровня паводковых вод

142. Повышение уровня меженных вод

143. Увеличение зимних зарегулированных расходов

144. Изменение флоры 7.1 Смена видов растительности72 Массовый рост флоры

145. Изменение фауны 8.1 Нарушение условий воспроизводства, нагула и зимовки ценных рыб

146. Изменение видового состава зоопланктона1. Дополнительные сведения

147. Пожелание проведения НИР Ожидаемый результат Возможное финансирование

148. Геоинформационная система (ГИС) «Климат» по климатическим данным метеостанций России1.Общие сведения

149. ГИС «Климат» предназначена для получения информации о климатических арактеристиках на территории России в форме, удобной для анализа и принятия правленческих решений.

150. Основной структуры данных ГИС «Климат» является атрибутивно-графическая щформация. Графическая часть информации состоит избазовой карты России, имеющей следующие тематические слои:

151. CITY200 крупнейшие города России (население более двухсот тысяч человек) с информацией (название города, год основания, данные по численности населения на 1979 г. и 1989 г.);

152. RAIWAY главные железные дороги России;

153. ADMCENT административные центры субъектов Федерации с информацией (названиегорода, год основания, данные по численности населения на 1979 г. и 1989 г.); » RUS-BORD граница России;

154. Руководство для пользователя 2.1. Загрузка системы:21.1 .на диске С выделяем Klimat, запускаем Mapinfo, на экране появляется MENU: File, Edit, Analyze, Table, Style, Window, Map, а также инструментальная панель1. Jи L1. А (771. Ч V