автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Методика оптимизации инженерной защиты земель от затопления при создании водохранилищ гидроузлов

На правах рукописи

4842127

ИВАНОВ Тимофей Сергеевич

МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ЗЕМЕЛЬ ОТ ЗАТОПЛЕНИЯ ПРИ СОЗДАНИИ ВОДОХРАНИЛИЩ ГИДРОУЗЛОВ

Специальности: 05.23.07 - Гидротехническое строительство 05.23.16 - Гидравлика и инженерная гидрология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

7 ДПР 2011

Санкт-Петербург 2011

4842127

Работа выполнена в Открытом акционерном обществе «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева»

Научные руководители:

Доктор технических наук, профессор Арефьев Николай Викторович ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» (Санкт-Петербург)

Доктор технических наук Беллендир Евгений Николаевич Открытое акционерное общество «ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева» (Санкт-Петербург)

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Румянцев Игорь Семенович ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» (Москва)

Кандидат технических наук Судольский Георгий Александрович Открытое акционерное общество «ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева» (Санкт-Петербург)

Ведущая организация

Открытое акционерное общество «Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт «Гидропроект» им. СЛ. Жука» (Москва)

Защита состоится Ап/Ье/Цюх 1 года в 10 час. на заседании Объединенного диссертационного совета ДМ 512.001.01 приОткрытом акционерном обществе«ВНИИГ им.Б.Е.Веденева» по адресу: 195220, Санкт-Петербург, ул. Гжатская, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ОАО «ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева»

Автореферат разослан « » МАА 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Т.В. Иванова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Для подготовки инвестиционного процесса открытия строительства речных гидроузлов, сопоставления перспективных для строительства створов, модернизации существующих гидроузлов с повышением отметок нормального подпорного уровня (НПУ), необходимо производить сравнительную оценку воздействия водохранилищ на окружающую среду. Важная роль в этих работах отводится вопросам оптимального использования земель, выделенных под строительство водохозяйственных объектов. При этом, к каждому водохранилищу требуется индивидуальный подход для учета конкретных особенностей региона строительства, в том числе: хозяйственной освоенности затапливаемой территории; наличия культурных и археологических памятников; гидрологических режимов рек, формирующих водохранилище; топографии региона и др.

В связи с принятием нового земельного законодательства и введением рыночной цены на землю в РФ при строительстве гидроузлов в современных условиях особую важность приобретают не только площадь затопления, по и категория земель и значимость объектов, попадающих в зону затопления/подтопления. В некоторых случаях значимость отдельных объектов, попадающих в зону отчуждения, настолько высока, что сразу же возникает необходимость строительства защитных сооружений, которыми как правило являются дамбы обвалования (рис. 1). Строительство дамб требуется для обеспечения берегоук-репления, защиты объектов хозяйственной деятельности, сохранения сельхозугодий, снижения площади мелководий, где особенно ярко выражены процессы эвтрофирования.

Рис. 1. Ограждающая дамба в системе инженерной защиты земель (зона водохранилища Чебоксарского гидроузла, п. Лысково)

Следует отметить, что с увеличением протяженности дамб обвалования, уменьшается площадь отчуждаемых из оборота земель, но при этом возрастают и затраты на их строительство и эксплуатацию.

Для решения задач, связанных с оптимизацией инженерной защиты земель, комплексным использованием водных ресурсов требуется учет большого количества факторов, имеющих географическую привязку. На предыдущем этапе развития гидротехники ограниченные возможности существовавших ЭВМ и информационных технологий не позволяли корректно учитывать эти факторы и создавать детальные модели водохозяйственных систем. Необходимо отметить, что вопросам защиты земель от затопления и подтопления при создании энергетических гидроузлов и водохранилищ в нашей стране уделяется недостаточное внимание. Обваловано около 6% затопленных сельскохозяйственных угодий.

Исходя из вышесказанного, актуальной является оптимизация инженерной защиты земель при строительстве гидроузлов с использованием уточненных пространственных данных, а также с учетом современных требований к оценке инвестиционных проектов, действующих методик по расчету ущербов в зоне водохранилищ и результатов гидрологических расчетов по пропуску паводков редкой повторяемости.

Цель диссертационной работы - разработка методики оптимизации инженерной защиты земель от затопления при создании водохранилищ гидроузлов с учетом географических, экологических, гидрологических и экономических факторов.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- Выполнен анализ литературных и фондовых материалов по комплексному использованию водохранилищ, в том числе по технико-экономическому и экологическому обоснованию их основных параметров.

- Изучены практика строительства систем инженерной защиты земель, в том числе, дренажных устройств, и существующие подходы к оценке эффективности различных вариантов защиты территорий.

- Выявлены современные тенденции при оценке проектов инженерной защиты в части их воздействия на окружающую среду с учетом изменения соответствующих нормативных документов.

- Проанализирован опыт применения геоинформационных систем (ГИС) в различных областях и обоснована возможность их использования д ля информационного обеспечения строительства объектов инженерной защиты земель.

- Разработана автоматизированная методика технико-экономического сопоставления проектов инженерной защиты земель. Для сопоставления вариантов поставлена задача оптимизации, разработан алгоритм ее решения.

- Проанализированы существующие математические модели для выполнения гидрологических и гидравлических расчетов и разработан подход по интеграции их в геоинформационные системы для выполнения сопоставления зон затопления при паводках разной обеспеченности.

2

- Разработана методология создания геоинформационной аналитической системы для выполнения оценок ресурсного обеспечения строительства гидроузлов.

- Приведены результаты апробации разработанных технологий и методик на разных этапах проектирования для ряда отечественных гидроузлов.

Объект исследования - водохранилища гидроузлов и сооружения инженерной защиты территорий от затопления.

Предмет исследования - разработка и совершенствование методов оценки влияния гидротехнического строительства на прилегающие территории и проектирования сооружений инженерной защиты от затоплений при создании водохранилищ.

Работа относится к п.п. 5, 9, 11 специальности 05.23.07 - Гидротехническое строительство и п.п. 5 и 10 специальности 05.23.16 - Гидравлика и инженерная гидрология.

Методы исследования - системный подход к оценке воздействия водохранилищ на окружающую среду, аналитический обзор нормативно-технической документации, графическое моделирование с использованием геоинформационных систем и систем автоматизированного проектирования (САПР), вероятностные методы, методы численных гидравлических расчетов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Проведена постановка задачи оптимизации инженерной защиты земель на основе комплексного подхода, включающего использование: геоинформационных технологий; актуализированных методик оценки ущербов и современных методик учета риска при переливе через дамбы обвалования

2. Обоснованы, разработаны и апробированы алгоритмы использования современных систем автоматизированного проектирования и ГИС для совершенствования инженерной защиты земель на различных этапах создания водохранилищ: от стадии обоснования инвестиций до рассмотрения вариантов реконструкции гидроузлов.

3. Впервые предложен подход по использованию расчетного комплекса Напсоск20, интегрированного с ГИС, для расчета пропуска через водохранилище паводков редкой повторяемости, позволяющий осуществлять прогнозы воздействия сооружений инженерной защиты на гидравлический режим и окружающую среду в зоне затопления.

4. Разработана методика рационального выбора параметров системы дамбообвалований территорий от затопления и трасс их прохождения на основе решения оптимизационной задачи.

5. Разработана методология создания геоинформационной аналитической системы для выполнения оценок ресурсного обеспечения строительства гидроузлов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием наиболее актуальных данных о местности: космоснимков, спут-

никового радарного и воздушного лазерного сканирования; сертифицированных программ для обработки этих данных (АгсОГБ, Мар1пАэ); сертифицированного гидравлического комплекса Напсоск20 по расчету волн прорыва. Достоверность подтверждена удовлетворительной сопоставимостью свободной поверхности в контрольных створах, полученных на расчетной модели, с данными наблюдений водомерных постов в нижнем бьефе (НБ) Саяно-Шушенской ГЭС.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных в ней результатов для строительства и реконструкции водохранилищ при наиболее полном учете географических, экологических и экономических факторов. Отдельные составляющие разработанной методики были использованы при выполнении проекта «Обоснование Инвестиций в строительство Канкунской ГЭС»; решении тестовых задач, связанных с проектом инженерной защиты земель в зоне водохранилища Чебоксарского гидроузла; оценке эффективности работы защитных сооружений в нижнем бьефе Саяно-Шушенской ГЭС при паводках редкой повторяемости; выполнении научно-исследовательской работы «Сценарии развития гидроэнергетики России на период до 2020 и на перспективу до 2050 года», целью которой являлось создание методологии выполнения оценок ресурсного обеспечения программ ОАО «РусГидро».

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований по развитию методов оценки влияния гидротехнических сооружений на прилегающие территории; построении алгоритма для связи функции оптимизации с параметрами дамб обвалований; интеграции существующих гидравлических моделей в ГИС-системы; решении ряда практических задач с использованием развитых в диссертации методик.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оптимизационная задача по выбору параметров дамб обвалования на основе технико-экономических, социальных и экологических критериев, а также с учетом риска разрушения сооружений инженерной защиты при изменении гидрологических режимов.

2. Методы совершенствования инженерной защиты при создании водохранилищ на основе использования уточненных гидравлических моделей, современных методик технико-экономического сопоставления вариантов, геоинформационных систем.

3. Дополненная классификация систем инженерной защиты.

4. Алгоритм автоматизированного выбора параметров дамб в системах защиты земель при создании водохранилищ.

5. Методика по использованию расчетного гидравлического комплекса Hancock2D совместно с ГИС, позволяющая наносить зоны затопления на космоснимки, топографические и электронные карты с целью анализа последствий затопления, минимизации ущербов и корректировки конструктивных решений по дамбам.

6. Методология создания геоинформационной аналитической системы для выполнения оценок ресурсного обеспечения строительства гидроузлов.

Апробация работы

Содержание и результаты исследований докладывались и обсуждались на секции «Основания и грунтовые сооружение» Ученого Совета ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, на III, IV и V конференциях «Гидроэнергетика. Новые разработки и технологии»; VIII Международной конференции «Лазерное сканирование и цифровая аэросъемка. Сегодня и завтра» (Москва, 9 -11 декабря 2008 г.); V Международной конференции «Городские агломерации на оползневых территориях» (г. Волгоград, 22 - 24 сентября 2010 г.); Международной научно-технической конференции «Управление рисками в условиях глобализации-2010» (Москва, ФГОУ ВПО «Московский Государственный Университет природообустройства», 26 - 27 октября 2010 г.

По материалам диссертации опубликовано 6 статей, том числе работы из перечня изданий, рекомендуемых ВАК РФ для публикаций по кандидатским диссертациям - 6.

Содержание работы

Диссертация состоит из Введения, 4 глав и Заключения общим объемом 148 страниц, 58 рис., 12 таблиц. Во введении сформулированы актуальность работы, научная новизна и практическая значимость, цель и задачи исследований.

В первой главе приводится обзор публикаций ранее выполненных исследований по данной тематике. Учитывая комплексный характер работы, обзор делится на ряд подразделов, где анализируются достижения по основным направлениям изучения.

В первом подразделе анализируются основные вопросы комплексного использования водохранилищ ГЭС, далее рассматриваются системы инженерной защиты территории, подходы к количественной оценке эффективности защиты территорий для различных задач и особенности информационного обеспечения решаемых задач.

Вопросами комплексного использования водохранилищ и системного подхода к выбору их параметров занимались: Арэ Ф.И., Асарин А.Е., Ава-кян А.Б., Арефьев Н.В., Богаченко И.В., Васильев Ю.С., Векслер А.Б., Воробьев Б.В., Долгов П.П., Еловенко,В.Г., Ивашинцов Д.А.,Козлов Д.В., Левит Г.О., Макаров А.И., Окороков В.Р., Папин A.A., Полюшкин A.A., Расска-

зов JI.H., Румянцев И.С., Судольский Г.А., Стефанишин Д.В., Федоров М.П., Финаров Д.П., Хильченко Н.В., Хрисанов Н.И., Щавелев Д.С, Пэнтл. Р, Xu Changyi и др.

Выполнению оценок зон затопления и воздействия гидротехнического строительства на окружающую среду, в том числе, с использованием геоинформационных систем посвящены исследования и публикации многих отечественных и зарубежных ученых и специалистов: Арефьева Н.В., Баденко В.Л., Беликова В.В., Берлянта О.В., Богословского П.А., Бочарова М.К., Васильева В.И., Васильева О.Ф., Глотко A.B., Горстко А.Б., Данченко В.К., Израэля Ю.А., Капралова Е.В. Керро Н.И., Кульбы В.В., Мита-ковича С.А., Милитеева А.Н., Павлова C.B., Пененко В.В., Соболя C.B., Cowan D.D., Jere P., Munn R.E., Peters D.G. и др.

Основные направления развития систем инженерной защиты, обоснования их параметров и конструктивного обустройства, включая крепление верхних откосов, дренажные устройства, намечены работами Бакшеева Е.А., Галковского В.Ф., Гриневича Л.А., Маланкиной Ю.Н., Васильева Ю.С., Гра-дова Л.Л., Жиленкова В.Н., Карнаухова В.Н., Керро Н.И., Курсакова В.К., Харвича В.А., Хрисанова H.H., Май С., Либерман Н. и др. Вопросы безопасности гидротехнических сооружений, в том числе, связанные с оценкой риска разрушения дамб при переливе через гребень, рассмотрены в работах Беллен-дира E.H., Болотина В.В., Зубакина В.Н., Ивашинцова Д.А., Мирцхулавы Ц.Е., Сольского C.B., Стефанишина Д.В., Финагенова О.М., Шульмана С.Г. и др.

Во всех перечисленных работах было отмечено, что задача является сложной из-за большого количества географических, экологических, гидрологических и экономических факторов, которые необходимо учесть при оптимизации параметров систем инженерной защиты. Указывалось, что решение задачи методом простого перебора вариантов требует огромных затрат времени и непосильна для существовавших ЭВМ. Отмечалась сложность обработки исходной географической информации. Сопоставление вариантов с затратами на инженерную защиту и затратами на компенсацию ущерба при отказе от нее традиционно производится по минимуму приведенных затрат, что не учитывает современных требований.

Резюмируя сказанное в работах по данному направлению, в обзоре отмечена актуальность поиска новых комплексных подходов к оптимизации инженерной защиты территорий и их информационного обеспечения. На основании проведенного обзора сформулированы цель и задачи исследования.

В главе 2 изложено описание задачи оптимизации систем защиты земель, постановка которой проведена на основе:

- учета современных тенденций при строительстве и реконструкции гидроузлов и их отражения в нормативных документах;

- анализа, систематизации и оценки основных ущербов при создании водохранилищ;

- построения целевой функции, учитывающей актуализированные методики оценки ущербов и современные методики расчета риска при переливе через дамбы обвалования;

- использования гидравлических моделей для расчета пропуска через водохранилище паводка редкой повторяемости (Напсоск20), а также интеграции гидравлических моделей в ГИС и нанесения зон затопления на топографические карты, электронные карты и космоснимки;

- оценки риска разрушения дамб обвалования в результате перелива через гребень при прохождении паводков редкой повторяемости.

Задача решается в 2 этапа. На первом этапе выбираются места, перспективные для инженерной защиты, составляются перечни объектов, попадающих в зону затопления при разных отметках НПУ, и рассчитываются соответствующие ущербы. Выполняется анализ этих данных и намечается перечень объектов, перспективных для защиты. Применение геоинформационных технологий, цифровых карт местности уже на этом этапе позволяет оперативно рассмотреть значительное число вариантов и провести их предварительное сравнение: в работе предлагается осуществлять расчет зоны затопления на гидравлической модели, что позволяет произвести уточнение в зоне выклинивания водохранилища. Далее автором предлагается построение тематических карт по удельным ущербам в зоне водохранилища и алгоритм поиска перспективных для защиты участков. Традиционно трассы дамб обвалований намечаются для каждого из участков перспективного для защиты на основании эвристических предпосылок.

Автором предложен алгоритм поиска оптимальных трасс дамб обвалования, а также сформулирована задача по максимизации функционала:

£ 3/

ЧЯ7Т = У - X - У-

г4"^инвсстора_проскта,/ прсдотвр,/ дамбы,/ ^/1 г. „

п=1(1 + Ь)

N п т

Энсдовыр,!"^э.э.и — 21 РО' ^дамбы./ )^разр,| ~* ПТОХ п=1 } г

(1)

^ инвестора _ проекта у

оружения инженерной защиты проекта по инженерной защите 1-го участка' У прсдотвр / ~ подлежащий компенсации ущерб у хозяйствующих субъектов в зоне водохранилища, предотвращенный в результате инженерной защиты площади А5/, а также кадастровая (или рыночная) стоимость земель, изъятие которых из оборота предотвращено; Е - ставка дисконтирования принимаемая для проекта; Хдамбы,/ - стоимость инженерной защиты (рассчитывается стоимость строительства дамбы обвалования); 3,- - еже-

годные эксплуатационные затраты по дамбам обвалования, включая ремонт; Э11едовЬ1р_, - максимальная величина потерь в среднемноголетней выработке ГЭС в результате сокращения полезного объема водохранилища на АУп; Т — цена электроэнергии в ценах «-го года с начала реализации

проекта по инженерной защите, руб/кВтч; Р ■ - выражает вероятность наступления неблагоприятных событийу'-го типа; Рг(/'Ддам6ьН) - вероятность

разрушения дамбы обвалования, при наступлении событий у'-го типа и реализации защитных мер с затратами Хдамбь] ; У , - ущерб от разрушения

дамбы обвалования; ./V- длительность жизненного цикла проекта, лет.

При выполнении предпроектных проработок по вариантам прокладки трасс дамб обвалования и параметрам дамб в рамках методики предлагается выполнить расчеты эффективности проектов для нескольких типовых вариантов конструкции дамб обвалования на основе аналогов, применяемых в данном регионе. В качестве аналогов в работе использованы конструктивно-планировочные решения по дамбам обвалования и дренажным устройствам, примененным в Голландии, в России и в Украине. Пример конструктивного обустройства сооружения инженерной защиты с пологим верхним откосом и устройством глубокой дрены представлен на рис. 2.

Рис. 2. Пример конструктивного обустройства сооружения инженерной защиты. Каховское водохранилище (Украина).

На эффективность проекта инженерной защиты также оказывает влияние изменения полезного объема водохранилища. Автором предложено учесть максимальные потери от уменьшения выработки ГЭС:

Е ЭиедовырТэ.зл = %%ЩНтуДУ^.п, (2)

И=1

где к - количество наполнений водохранилища до НПУ в год; г| - КПД агрегатов ГЭС; А У„ - уменьшение полезного объема водохранилища при выполнении инженерной защиты земель на участке п. Для выполнения расчетов экономической эффективности использовалась программа Епе^уГпуеБ!:, применяемая в ОАО «РусГидро». Для автоматизации рас-

четов была написана программа для импорта/экспорта данных по проекту в Епе^уЫуеБИ.

Учет риска затопления территорий при применении инженерной защиты с затратами Хдамбы и реализации неблагоприятных мероприятий у-го типа, наступающих с вероятностью Р] и приводящих к разрушению дамбы обвалования с вероятностью (7,Хдач6и) с ущербами величиной Ура3р, предлагается оценивать по формуле:

п т

II />у/>гС/,хдамбы)Уразр (3)

7 <

Решение задачи по максимизации функционала (1) по г-му участку, перспективному для инженерной защиты, представлено в виде графика зависимости ЧДД проекта от ДЛ'„ где АЗ1, - площадь обвалования /-го участка (см. рис. 3).

Рис. 3. Зависимость ЧДД проекта инженерной защиты от площади обвалованных земель для двух вариантов трасс дамб обвалования с одной площадью земель, защищенных от затопления

При этом можно выделить пять характерных зон значений ЧДД проектов инженерной защиты: I - доходы от эксплуатации обвалованных территорий недостаточны для того, чтобы покрыть затраты на строительство дамб обвалования; II, IV - ЧДД проекта положителен, но проект инженерной защиты не оптимален; III - зона оптимальных решений; V- в связи с увеличением размеров дамб в плане и по высоте, затраты на сооружение инженерной защиты прекращают окупать доходы от эксплуатации обвалованных территорий. При анализе возможных вариантов защиты отдельного участка может получиться результат, при котором несколько вариантов защиты будут эффективны. Для всех проектов, для которых защита эффективна может быть выбран проект с максимальным ЧДДша1., а также ряд проектов с ЧДД, близким к ЧДД,„,„.

После нахождения ДS„ для 0 < i < R, где R - общее количество рассматриваемых участков, производится построение общего плана мероприятий по инженерной защите.

Автором разработана методика интеграции в геоинформационные системы гидравлической модели для расчета параметров прохождения паводка заданной обеспеченности. Расчет транформации потока осуществляется для нанесения расчетных зон затопления территорий на цифровые карты, определения достаточности предварительно заданных отметок по высоте дамб обвалования и участков дамб, которые будут подвержены наиболее сильному воздействию (скорости течения, подъем уровня воды), выполнения оценок риска разрушения дамб обвалования и ущербов при затоплениях.

Расчет параметров потока осуществляется на основе нестационарной двумерной (плановой) модели мелкой воды. В качестве расчетного использован сертифицированный расчетный комплекс Hancock2D, разработанный во ВНИИГе канд.техн.наук Прокофьевым В.А. Данному комплексу было отдано предпочтение поскольку применяемый в нем численный алгоритм верифицирован, в комплексе разработан удобный пользовательский интерфейс, комплекс является некоммерческим, в отличие от MIK.E21, ISIS. В диссертации представлены схема информационного взаимодействия ArcGIS с гидравлическим комплексом Hancock2D и алгоритмы обработки пространственных данных для использования в гидравлической модели, а также обработки результатов моделирования расчетного паводка для представления их в ГИС. Алгоритмы были реализованы в разработанных на языке VBA программах. Пример использования данного подхода представлен в Главе 4.

Используя предложенный автором функционал (1), можно решать задачу оптимизации защиты земель в зоне затопления и подтопления на основе комплексного подхода, с учетом актуализированных методик оценки ущербов и современных методик учета риска при переливе через дамбы обвалования.

В главе 3 разработана автоматизированная методика технико-экономического сопоставления проектов инженерной защиты земель. Для сопоставления вариантов использована функция оптимизации, построенная в главе 2.

Автором уточнена классификация сооружений инженерной защиты и их преимуществ и недостатков (см. рис. 4). Зеленым цветом выделены сооружения инженерной защиты, которые являются предметом изучения.

Разработан алгоритм поиска перспективных для защиты участков, оптимальных трасс дамб обвалования. Предложена методика укрупненного расчета стоимости строительства дамб обвалования, включающая следующие процедуры:

[За пределами зоны [ меэцдрирования...]

[Слабоиэвипистыв I

в вь до

выклинивания кривой полюра (11

Изменение условий эксплуатации и параметров существующей ГЭС

Требуются дополнительные

функции существующего водохранилища

I По характеру затопления 1

3 НБ до подгора нижней ГЭС (21

| сезонное |

постоянное I

Зона естественного режима водоема (3)

Рис. 4. Классификация сооружений инженерной за щиты

1. Актуализация данных по зоне затопления на основе данных дистанционного зондирования (ДЦЗ), данных ВЛС использования электронных карт и др.

2. Построение электронных карт, цифровых моделей рельефа.

3. Построение расчетных гидрографов во входных створах и по зоне проектируемого водохранилища с заданным шагом.

4. Расчет трансформации максимального стока в естественных условиях (без инженерной защиты). Построение соответствующей карты зоны затопления.

5. Анализ объектов требующих инженерной защиты. Составление набора траекторий дамб обвалования для защиты каждого из перспективных участков.

5 а. Выполнение расчета объема и стоимости работ по дамбам обвалования, а также эксплуатационных затрат.

56. Выполнение расчета предотвращенного ущерба при обваловании. Расчет риска затопления территории. Расчет дохода от эксплуатации земель.

5в. Расчет значений целевой функции.

6. Составление системы инженерной защиты с использованием оптимальных по значению целевой функции вариантов трасс защиты отдельных участков.

7. Контрольный расчет трансформации гидрографов на математической модели при оптимальном расположении дамб.

8. Корректировка конструктивно-планировочных решений по дамбам в случае переливов через гребень на расчетной гидравлической модели.

Общая схема разрабатанной системы, реализующей алгоритм нахождения связей между параметрами оптимизации инженерной защиты и функцией оптимизации представлена на рис. 5.

тис.

1. Актуализация данных по »оме «топления на основе ДДЭ, космоснимков, данных D/IC и др.

2. Построение злектронных карт, цифровых моделей рельефа.

5. Анализ объектов требующих

инженерной 131ДИТЦ1.

Задание траекторий трасс инженерной защиты, отметок дамб,

56. Выполнение расчета предотвращенного ущерба при обваловании.Расчет риска затопления территории,Расчет дохода от эксплуатации «мель.

6- Составление системы инженерной защиты с использованием оптимальных по значение целевой функции вариантов трасс защиты отдельных участков.

8. Корректировка конструктивно-планировочных решений по дамбам в случав переливои черв» гребень на расчетной математической модели,

Возврат к п. 6. 4---

ЦМР, гидрологические данные

ЦММ. Отмотки воды при максимальном расхода

Блок математического моделирования.

3. Построение расчетных гидрографов во входных створах и по зоне проектируемого водохранилища с заданным шагом.

4. Расчет трансформации максимального стока в естественных условиях. Построение соответствующей карты зоны затопления.

Ч_^

ЦМР, траектории

5а, Выполнение расчета объема и стоимости работ по дамбам обвалования; эксплуатационных затрат.

ттргдэтвргшдайьге ущербы, риски,

ЧДД проектов

Бпок. Экономическая эффективность. Бе.Расчет значений целевой функции.

ЦМР (защитные дамбы) гидрологические данные

Блок математического моделирования. 7. Контрольный расчет трансформации гидрографов на математической модели при оптимальном расположении дамб.

н

дмм. итматки воды при максимальном расходе

Рис. 5. Последовательность определения оптимальных трасс дамб обвалования

Решения по конструктивному обустройству сооружений инженерной защиты для данного района назначаются с учетом опыта проектировщика и с использованием разработанного автоматизированного алгоритма. Для укрупненных оценок объемов работ по предпроектным проработкам систем инженерной защиты применен программный комплекс Autodesk AutoCAD Civil 3D.

Таким образом, предложена методология для решения задачи оптимизации защиты земель в зоне затопления и подтопления на основе комлексного подхода: использования геоинформационных технологий, актуализированных методик оценки ущербов и современных методик учета риска при переливе через дамбы обвалования.

Далее в этой главе представлено описание методологии по использованию ГИС для выполнения оценок ресурсного обеспечения проектов гидроэнергетического строительства, в том числе, сооружений инженерной защиты. Данная методология была использована в 2006 - 2007 гг. при создании ГИС «Гидроэнергетика России», которая была разработана в ОАО «ВНИНГ им. Б.Е. Веденеева» под руководством Ивашинцова Д.А. и Арефьева Н.В. с участием автора (см. рис.6). Предложенная методология позволяет на ранних

этапах определять риски нехватки ресурсов, а также риски увеличения стоимости проектов, увеличения сроков выполнения работ.

В разработанной ГИС на цифровой карте отображены имеющиеся, строящиеся и проектируемые створы ГЭС, а также технические данные по ним (установленная мощность, выработка, максимальный статический и расчетный напор, НПУ, площадь водохранилища при НГТУ, полный и полезный объем водохранилища, данные по составу сооружений и оборудованию, объемы работ, сроки и стоимость, мультимедийные данные, кос-моснимки и др.). Также имеются слои данных по гидрографической сети, сетевой и транспортной инфраструктуре, данные о поселениях и данные по обеспечению проектов ресурсами (поставщики) по следующим позициям: кадровые ресурсы; оборудование; материалы.

с»»»«»*»»1

Кадровое обеспечение'. Фактический выпуск

Лапа*«» «¿Содумчгасчъ Уик«9С"л«'

¡моптдокя ОЬШЪадйОНЬчк« » илпои а«« та цтпсят »м

«ытмьктап сух-**™« ¡»»чг«!»«!!» т\«> г

чдаЛсяяй ' оо дает/, те/ку. эдц»

:СПУЬП*»А «МШИ »П > додаю«« се »¡ФЛКХМ'СС*ДМСЯ»!**/'ЧЯМСЭДМ'к Чгнве*.

¿стаължц. ЦЬШ Г.улп гаи»» ГХ('Ш«.«. 21МН

¡ГОМиОЦА КСтеуъп«'.- •/. г »г »г.- гч Чумдеук <Ю|ВПа «■"»« умма'лпг ш Ч

»с» Ъ**п т уоемскт** 21й\<Й

а ст» :оС15«»с»»«»» ш Л п ШШ

смцппь»

осип;'Всего-.* лк^лй» ' т

ПйЛМ V п й Л

I СЛгем «ояирмммр

\ «дом (/ли»а,тугл Г.ЗДУЛЛ

\ т-енс »ЛкЛ МЮЮМ» »' Дч и «¡¡*«м ««пен тоет у! Сосш» СОООТ«** ^ ■)»**»»*(* М'-Г-МЛ"'***'. 4Г*Л С Ч^Ш.Ъ

Рис. 6. Примеры интерфейсов ГИС системы «Гидроэнергетика России», разработанной с участием автора

В главе 4 приведены результаты применения разработанных методик и технологий для широкого круга задач, связанных как с проектами нового гидротехнического строительства, с решением задач его ресурсного обеспечения, так и с проектами изменения отметки НПУ существующих гидроузлов. На примере выполненных с участием автора работ для обоснования инвестиций (ОИ) строительства каскада ГЭС на р. Тимптон (Республика Саха Якутия) показано, что технология воздушного лазерного сканирования, дополненная цифровой аэрофотосъемкой, интегрированная в ГИС систему дает значительные преиму-

щества на различных стадиях строительства гидроузлов. В частности, показано что сроки проведения аэрофотосъемочных работ и камеральной обработки данных несопоставимо малы по сравнению со сроками получения данных традиционными методами. Кроме того, указанные технологии позволяют проводить инженерно-геодезические изыскания в условиях труднодоступного высокогорья, сложного сильнопересеченного рельефа, при наличии густой растительности.

Площади и объемы затопления при разных отметках НПУ существенно уточняются. Так, площадь затопления на одной из отметок, вычисленная по цифровой модели рельефа (ЦМР) с использованием ГИС систем, составила 142% от площади затопления, вычисленной традиционным способом (см. рис. 7). А поскольку площадь затопления является одним из определяющих факторов при оценке ущерба, очевидно, что использование современных технологий существенно уточняет исходную информацию, в том числе оценку ущерба при проектировании водохранилищ.

Рис. 7. Результаты сопоставления площади зеркала водохранилища, полученных традиционным способом и путем обработки данных ВЛС с использованием ГИС.

(Канкунская ГЭС)

В диссертации также показано, что при использовании данных ВЛС возможен расчет объема требуемой в зоне водохранилища лесосводки по фактической залесенности земель, попадающих в зону затопления, а не по удельным показателям для данного района.

В связи с изменением законодательства вместо землеотвода и выкупа изымаемых земель в настоящее время для проектов гидротехнического строительства земли в зоне водохранилища берутся в аренду. Показано, что использование ГИС-технологий позволяет уточнить информацию по арендной плате 14

и сформулировать предложения по сокращению сроков аренды земель и ее оплаты.

Также в главе 4 представлен пример решения тестовых задач по проекту инженерной защиты земель для участка водохранилища Чебоксарского гидроузла. Произведена укрупненная оценка стоимости доведения дамб до проектных отметок, укрупненный расчет ущербов от затопления территорий, в случае если сохранить существующие в настоящее время параметры дамбы и произойдет перелив.

В заключительном разделе этой главы описано использование ГИС совместно с расчетным гидравлическим комплексом Напсоск2Б для выполнения расчета пропуска паводка редкой повторяемости в НБ Саяно-Шушенской ГЭС и оценки эффективности защитных сооружений. Пример сопоставления расчетной зоны затопления и оценки эффективности инженерной защиты Минусинска при разных расходах представлен на рис. 8. Наглядно видно, что при расходе 14000 м3/с происходит перелив через гребень защитной дамбы.

а) б)

Рис. 8. Сопоставление зон затопления в районе Минусинска с космоснимками при расходах: а - 5000 м3/с; б - 14000 м3/с

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа литературных и фондовых материалов по комплексному использованию водохранилищ и изучения практики строительства систем инженерной защиты земель показана необходимость разработки методики рационального выбора решений по дамбообвалованиям, позволяющей более полно и точно учитывать рельеф местности, пространственное расположение объектов, риск затопления территорий при разрушении дамб обвалования паводками редкой повторяемости.

2. Уточнены и систематизированы сведения по:

- классификации способов инженерных сооружений;

- подходам к оценке их преимуществ и недостатков;

- методикам оценки ущерба при создании водохранилищ;

- нормативной базе при создании водохранилищ и ее современных тенденциях;

- использованию гидравлических моделей пропуска паводков редкой повторяемости.

3. Изучен и проанализирован опыт применения геоинформационных систем в различных областях и разработана методика их использования на различных этапах выполнения проектов гидротехнического строительства систем защиты земель при создании и реконструкции водохранилищ.

4. Поставлена оптимизационная задача по выбору параметров защитных дамб на основе технико-экономических, социальных, экологических, гидрологических факторов, а также с учетом риска разрушения дамб обвалования.

5. Разработана методика рационального выбора инженерной защиты земель на базе оптимизационной задачи, использующая в качестве инструментария современные геоинформационные системы и расчетные гидрологические комплексы.

6. Показано, что технология воздушного лазерного сканирования, дополненная цифровой аэрофотосъемкой, интегрированная в ГИС-сис-темы дает значительные преимущества по сравнению с традиционными методами на различных стадиях проектирования гидроузлов.

7. Указано на возросшую в настоящее время роль стоимости земель и затрат на аренду земель при оценке затрат на мероприятия в зоне водохранилища. Продемонстрирована возможность расчета стоимости затопленных/подтопленных земель на основе их кадастровой оценки. Показано влияние фактора времени при проведении технико-экономического сопоставления вариантов инженерной защиты.

9. Разработан алгоритм автоматизации выбора параметров сооружений инженерной защиты.

10. Для выполнения оценок риска разрушений сооружений инженерной защиты на основе выполнения гидравлических расчетов по пропуску паводков редкой повторяемости разработан подход по интеграции в ГИС численных гидравлических моделей (Hancock 2D) и показаны возможности его применения на примерах.

11. Показаны возможности по использованию инструментария ГИС-систем для задач по оценке ресурсного обеспечения программ гидротехнического строительства.

12. Приведены результаты применения разработанных методик и технологий для решения задач, связанных как с проектами нового гидротехнического строительства, его ресурсного обеспечения, так и с проектами изменения отметки НПУ существующих гидроузлов.

Список публикаций в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Иванов, Т.С. Геоинформационная система «Развитие гидроэнергетики России» для обоснования инвестиционных проектов [Текст] / Н.В. Арефьев, B.JI. Баденко, Т.С. Иванов // Гидротехническое строительство. -2007.-№5.-с. 7-10.

2. Иванов, Т.С. Разработка методики оптимизации защиты земель от затопления при строительстве гидроузлов с использованием ГИС-техно-логии [Текст] / Н.В. Арефьев, Т.С. Иванов // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. - 2008. - Т. 250. - С. 56-61.

3. Иванов, Т.С. Особенности учета затрат по аренде земли в зоне водохранилищ (на примере каскада ГЭС на р.Тимптон) [Текст] / Т.С. Иванов, Р.Н. Орищук // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. - 2008. - Т. 252. -С. 121-126.

4. Иванов, Т.С. Применение технологии воздушного лазерного сканирования в изысканиях для гидроэнергетического строительства [Текст] / С.Г. Герасимова, A.A. Гиргидов, Т.С. Иванов // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. - 2009. - Т. 256. - С. 117-124.

5. Иванов, Т.С. Проблемы инженерно-геологического обоснования противооползневых мероприятий по береговой зоне канала Зеленчукских ГЭС [Текст] / Р.Н. Орищук, Н.Ф. Кривоногова, Т.А. Созинова, Т.С. Иванов, Д.К. Федоров // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2010. - №2. -С. 22-25.

6. Иванов, Т.С. Оптимизация инженерной защиты земель с помощью дамб обвалования при создании водохранилищ [Текст] / Н.В. Арефьев, E.H. Беллендир, Т.С. Иванов II Известия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. -2011.-Т. 261.-С. 111-117.

Типография ООО «Наша Марка» 195220, Санкт-Петербург, Гжатская ул., 21. Объем 1,0 п.л. Тираж 100. Заказ 5.

введение.

Глава 1. Современное состояние вопросов инженерной защиты земель при создании водохранилищ.ю

1.1. Оценка комплексного воздействия создаваемых водохранилищ на окружающую среду.

1.2. Комплексные мероприятия по инже1 шрной защите затапливаемых и подтапливаемых территорий.

1.3. Гидрологические модели для расчета трансформации паводков редкой повторяемости, расчетов по размыву берегов водохранилищ.

1.4. Риски затопления территорий при разрушении сооружений инженерной защиты.

1.5. Анализ применимости геоинформационных аналитических систем для задач, связанных с комплексным использованием водных ресурсов.

Выводы, цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. Разработка методики оптимизации инженерной защиты земель в зоне водохранилищ с использованием целевой функции.

2.1. Учет требований нормативных документов, используемых при строительстве и реконструкции гидроузлов.

2.2. Перечень основных ущербов при создании водохранилищ и их оценка.

2.3. Уточнение пространственных данных по водохранилищу на основе использования космоснимков, данных космического радарного и воздушного лазерного сканирования, аэрофотосъемки.

2.4. Постановка задачи и построение целевой функции.

2.5. Интеграция гидравлических моделей в ГИС для выполнения расчета пропуска паводка редкой повторяемости.

2.6. Решение задач ресурсного обеспечения гидротехнического строительства с использованием ГИС систем.

Актуальность темы. За последние полвека на реках мира построено около 800 тыс. плотин, из которых около 50 тыс. - выше 15 м [89]. Наиболее активное строительство велось в Китае, где в настоящее время насчитывается более 20 тыс. больших бетонных плотин [21]. В России достигнутая степень освоения экономических гидроресурсов составляет лишь 20,7%. По этому показателю Россия заметно уступает развитым странам: Германии (95%), Франции (95%), Италии (95%), Великобритании (90%), Японии (84%), США (82%), Канаде (65%).

В настоящее время в соответствии со схемой освоения гидроэнергетического потенциала РФ намечено около 600 перспективных створов для строительства гидроузлов. Актуальная информация имеется только по 67 створам. Информация по большинству створов недостаточна, либо устарела и неточна [45,73].

Для подготовки инвестиционного процесса открытия строительства речных гидроузлов, модернизации существующих гидроузлов с повышением отметок нормального подпорного уровня (НПУ), необходимо, в том числе, актуализировать информацию по проектируемым водохранилищам, произвести оценку воздействия водохранилищ на окружающую среду; проанализировать значимость водохранилищ для развития региона (развитие транспортной инфраструктуры, рекреационных зон, увеличение площади орошаемых земель и др.). Важная роль в рамках этих работ отводится вопросам оптимального использования земель, выделенных под строительство водохозяйственных объектов. В связи с принятием нового земельного законодательства и ростом стоимости земли при строительстве гидроузлов в новых условиях особую роль играет не только площадь затопления, но и категория земель, попадающих в зону затопления/подтопления, а также стоимость этих земель. Кроме того, при определении границ зон затопления необходимо учитывать особо охраняемые территории, населенные пункты различной значимости, объекты инфраструктуры и другие аспекты. В некоторых случаях значимость отдельных объектов, попадающих в зону отчуждения настолько высока, что сразу же возникает необходимость строительства защитных сооружений.

Также в последние годы необходимо учитывать возрастающую роль общественного мнения. Происходит изменение требований к инженерным решениям в области водохозяйственного строительства, возрастают экологические требования. Общественность требует изучать все более широкий спектр альтернативных проектов. При этом ответственность за принятие решений уже разделяется между инженерами и общественно-политическими деятелями.

Таким образом, при анализе мероприятий в зоне водохранилищ, для рационализации водохозяйственного планирования и эксплуатации водных ресурсов необходимо учитывать весь комплекс интересов потребителей, целей производителей, критериев надежности и социально-экологической безопасности, а также учитывать общественные требования. Необходим системный подход и комплексный учет отрицательных и положительных эффектов гидротехнического строительства, в том числе отложенных. При этом для каждого водохранилища требуется учет конкретных особенностей региона строительства, хозяйственной освоенности затапливаемой территории, гидрологических режимов рек, формирующих водохранилище, топографии региона и др. При проектировании водохранилищ требуется решать множество связанных друг с другом инженерных и экономических задач. Одна из таких задач - защита территорий от затоплений и подтопления. Защита требуется для обеспечения берегоукрепления, защиты объектов хозяйственной деятельности, снижения площадей затопления, снижения количества мелководий, где особенно ярко выражены процессы эвтрофи-рования.

Основным средством инженерной защиты территорий от затопления являются дамбы обвалования (рис. 1). С увеличением протяженности дамб обвалования, уменьшается площадь отчуждаемых из оборота земель, но при этом возрастают и затраты на их строительство и эксплуатацию.

Рис. 1. Ограждающая дамба в системе инженерной защиты земель (зона водохранилища Чебоксарского гидроузла, п.

Лысково)

Согласно Водному Кодексу РФ [Приложение 1, п. 68] (ст. 45,46) на этапе проектирования гидроузла должны быть разработаны мероприятия, предотвращающие неблагоприятные последствия: выбор места (створа) плотины и отметки НПУ, обеспечивающей наименьшие площади затопления земель; санитарная подготовка земель к затоплению, включающая сведение леса, перенос кладбищ, скотомогильников, обеззараживание земель; защита земель от затопления посредством обвалования; уборка территории по окончании строительства; создание приемлемой ландшафтной обстановки в районе гидроузла; защита земель от подтопления посредством берегового дренажа и мелиорации; разработку режима водохранилищ.

Тем не менее, вопросам защиты земель от затопления и подтопления при создании энергетических гидроузлов и водохранилищ в наше стране уделяется недостаточное внимание. Обваловано всего около 6% затопленных сельскохозяйственных угодий, в то же время на некоторых водохранилищах Волжско-Камского каскада доля мелководий в площади затопленных земель составляет до 30%. Сокращение площади водохранилищ за счет применения развитых систем инженерной защиты может позволить сократить потери на испарение, фильтрационные потери, ввести в оборот тысячи гектаров плодородных земель, и в то же время, не приведет к существенным потерям выработки гидроэлектростанций.

Для решения задач, связанных с оптимизацией инженерной защиты земель, комплексным использованием водных ресурсов требуется учет большого количества факторов, имеющих географическую привязку. При решении задач на предыдущем этапе развития гидротехники предпринимались попытки их комплексного учета, но ограниченные возможности существовавших ЭВМ и информационных систем не позволяли создавать детальных моделей водохозяйственных систем. В настоящее время это возможно благодаря использованию инструментария геоинформационных (ГИС) и систем автоматизированного проектирования (САПР, CAD) систем.

Исходя из вышесказанного, в настоящее время чрезвычайно важно развивать новые научно-технологические подходы к решению задач по оптимизации инженерной защиты земель в зоне водохранилищ с учетом действующих методик по расчету ущербов, норм проектирования систем инженерной защиты, современных подходов к оценке инвестиционных проектов, гидравлических моделей по расчету паводков и методов оценки рисков.

Объект исследования — водохранилища гидроузлов и сооружения инженерной защиты территорий от затопления.

Предмет исследования — разработка и совершенствование методов оценки влияния гидротехнического строительства на прилегающие территории и проектирования сооружений инженерной защиты от затоплений при создании водохранилищ.

Работа относится к п.п. 5, 9, 11 специальности 05.23.07 - Гидротехническое строительство и п.п. 5 и 10 специальности 05.23.16 - Гидравлика и инженерная гидрология.

Методы исследования - системный подход к оценке воздействия водохранилищ на окружающую среду, аналитический обзор нормативно-технической документации, графическое моделирование с использованием геоинформационных систем и систем автоматизированного проектирования, вероятностные методы, методы численных гидравлических расчетов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Проведена постановка задачи оптимизации инженерной защиты земель на основе комплексного подхода, включающего использование: геоинформационных технологий; актуализированных методик оценки ущербов и современных методик учета риска при переливе потока через дамбы обвалования

2. Обоснованы, разработаны и апробированы алгоритмы использования современных систем автоматизированного проектирования и ГИС для совершенствования инженерной защиты земель на различных этапах создания водохранилищ: от стадии обоснования инвестиций до рассмотрения вариантов реконструкции гидроузлов.

3. Впервые предложен подход по использованию расчетного комплекса НапсоскЗБ, интегрированного с ГИС, для расчета пропуска через водохранилище паводков редкой повторяемости, позволяющий осуществлять прогнозы воздействия сооружений инженерной защиты на гидравлический режим и окружающую среду в зоне затопления.

4. Разработана методика рационального выбора параметров системы дамбообвалований территорий от затопления и трасс их прохождения на основе решения оптимизационной задачи.

5. Разработана методология создания геоинформационной аналитической системы для выполнения оценок ресурсного обеспечения строительства гидроузлов.

Достоверность результатов обеспечивается использованием наиболее актуальных данных о местности: космоснимков, спутникового радарного и воздушного лазерного сканирования; сертифицированных программ для обработки этих данных (АгсОК, Мар1пАэ); сертифицированного гидравлического комплекса Напсоск20 по расчету волн прорыва. Достоверность подтверждена удовлетворительным совпадением свободной поверхности в контрольных створах, полученных на расчетной модели, с данными наблюдений водомерных постов в нижнем бьефе (НБ) Саяно-Шушенской ГЭС.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных в ней результатов для строительства и реконструкции водохранилищ при наиболее полном учете географических, экологических и экономических факторов. Отдельные составляющие разработанной методики были использованы при выполнении проекта «Обоснование Инвестиций в строительство Канкунской ГЭС»; решении тестовых задач, связанных с проектом инженерной защиты земель в зоне водохранилища Чебоксарского гидроузла; оценке эффективности работы защитных сооружений в нижнем бьефе Саяно-Шушенской ГЭС при паводках редкой повторяемости; выполнении научно-исследовательской работы «Сценарии развития гидроэнергетики России на период до 2020 и на перспективу до 2050 года».

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований по развитию методов оценки влияния гидротехнических сооружений на прилегающие территории; построении алгоритма для связи функции оптимизации с параметрами дамб обвалований; интеграции существующих гидравлических моделей в ГИС-системы; решении ряда практических задач с использованием развитых в диссертации методик.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оптимизационная задача по выбору параметров дамб обвалования на основе технико-экономических, социальных и экологических критериев, а также с учетом риска разрушения сооружений инженерной защиты при изменении гидрологических режимов.

2. Методы совершенствования инженерной защиты при создании водохранилищ на основе использования уточненных гидравлических моделей, современных методик технико-экономического сопоставления вариантов, геоинформационных систем.

3. Дополненная классификация систем инженерной защиты.

4. Алгоритм автоматизированного выбора параметров дамб в системах защиты земель при создании водохранилищ.

5. Методика по использованию расчетного гидравлического комплекса Hancock2D совместно с ГИС, позволяющая наносить зоны затопления на космоснимки, топографические и электронные карты с целью анализа последствий затопления, минимизации ущербов и корректировки конструктивных решений по дамбам.

6. Методология создания геоинформационной аналитической системы для выполнения оценок ресурсного обеспечения строительства гидроузлов.

Апробация работы

Содержание и результаты исследований докладывались и обсуждались на секции «Основания и грунтовые сооружение» Ученого Совета ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, на III, IV и V конференциях «Гидроэнергетика. Новые разработки и технологии»; VIII Международной конференции «Лазерное сканирование и цифровая аэросъемка. Сегодня и завтра» (Москва, 9 - 11 декабря 2008 г.); V Международной конференции «Городские агломерации на оползневых территориях» (г. Волгоград, 22 - 24 сентября 2010 г.); Международной научно-технической конференции «Управление рисками в условиях глобализации-2010» (Москва, ФГОУ ВПО «Московский Государственный Университет природообустройства», 26 - 27 октября 2010 г.

По материалам диссертации опубликовано 6 статей, том числе работы из перечня изданий, рекомендуемых ВАК РФ для публикаций по кандидатским диссертациям-6. Диссертация состоит из Введения ,4 глав, Заключения, списка литературы и Приложений.

Выводы по главе 4

В данном разделе представлены результаты, полученные при использовании отдельных составляющих разработанного подхода.

Показаны результаты использования данных воздушного лазерного сканирования, при выполнении анализа зависимости площади и объема водохранилища Канкунской ГЭС от НПУ. При этом, сделан вывод о возможностях сокращения времени и объема полевых работ по сравнению с традиционным способом актуализации топографических карт и их обработки при возможности получения более точных исходных данных для выполнения работ по оптимизации мероприятий в зоне водохранилища. Представлены результаты расчетов ущербов от затопления водохранилища, полученные при использовании современных методик. Показана количественная оценка возросшей в настоящее время стоимости земель, аренды земель в зоне водохранилищ в процессе проектирования. Продемонстрированы возможности по анализу попадания объектов в зону водохранилища с использованием ГИС.

Представлены результаты интеграция в ГИС численных гидравлических моделей для расчета параметров волны прохождения паводка заданной обеспеченности в НБ Саяно

Шушенской ГЭС, расчета зоны возможного затопления и оценки эффективности сооружений инженерной защиты земель в НБ. Приведены примеры уточнения исходных данных для цифровой модели рельефа с помощью географически привязанных карт, топографических планов, космоснимков. Выполнено сопоставление данных по положению отметок свободной поверхности с данными наблюдений водомерных постов, на основе которого сделан вывод: для повышения точности расчетов целесообразно использовать топографические данные на основе карт масштаба 1:25000 и 1:50000, данные космической радарной съемки высокого разрешения; необходимо учитывать динамику сброса воды из Красноярского водохранилища при пропуске паводка в р. Енисей в соответствии с правилами использования водных ресурсов бассейна р. Енисей. Кроме того, приведены примеры выполнения оценок вероятности разрушения дамб обвалования при переливе через гребень при пропуске расходов редкой повторяемости в НБ Саяно-Шушенской ГЭС.

Для тестовых участков водохранилища Чебоксарского гидроузла показан пример сопоставления стоимости работ по доведению дамб обвалования до проектных отметок с величиной ущербов при разрушении дамб паводком редкой повторяемости.

В завершении Главы 4 представлены результаты применения разработанной методологии для задач по оценке ресурсного обеспечения программ гидротехнического строительства. Сделан вывод о том, что оценка ресурсного обеспечения проектов строительства инженерной защиты с помощью предлагаемой методологии позволяет на ранних стадиях выявлять риски нехватки ресурсов и риски увеличения затрат по проектам.

Разработки выполнены с использованием действующих нормативов по оценке ущерба в зоне водохранилищ, действующих норм проектирования сооружений инженерной защиты, современных подходов к оценке риска от прорыва дамб. В качестве инструментария использован AutoDesk Civil 3D для построения моделей дамб, ArcGIS для расчета ущербов от затопления и предотвращенных ущербов, Energylnvest для оценки экономической эффективности проектов инженерной защиты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выполнен анализ литературы по комплексному использованию водохранилищ, в том числе, по технико-экономическому и экологическому обоснованию проектов их создания. Изучена практика строительства систем инженерной защиты земель. В результате показана необходимость разработки методики рационального выбора решений по дамбообвало-ваниям, позволяющей более полно и точно учитывать рельеф местности, пространственное расположение объектов, риск затопления территорий при разрушений дамб обвалования паводками редкой повторяемости.

2. Уточнены и систематизированы сведения по: классификации способов инженерных сооружений; рассмотрению преимуществ и недостатков их сооружения; методикам оценки ущерба при создании водохранилищ; нормативной базе при создании водохранилищ и ее современных тенденциях; использованию гидравлических моделей пропуска паводков редкой повторяемости.

3.Изучена и проанализирована информация о применении геоинформационных систем в различных областях и обоснована и реализована возможность их использования на различных этапах выполнения проектов гидротехнического строительства.

4.Поставлена оптимизационная задача по выбору параметров дамбообвалования на основе технико-экономических, социальных, экологических, гидрологических факторов, а также с учетом риска разрушения дамб обвалования.

5.Разработана методика рационального выбора инженерной защиты на базе оптимизационного функционала, использующая в качестве инструментария современные ГИС и CAD- системы.

6.Показано, что технология воздушного лазерного сканирования, дополненная цифровой аэрофотосъемкой, интегрированная в ГИС-системы дает значительные преимущества по сравнению с традиционными методами на различных стадиях проектирования гидроузлов.

7. Указано на возросшую в настоящее время роль стоимости земель и затрат на аренду земель при оценке затрат на мероприятия в зоне водохранилища. Продемонстрирована возможность расчета стоимости затопленных/подтопленных земель на основе их кадастровой оценки. Продемонстрировано влияние фактора времени при проведении технико-экономического сопоставления вариантов инженерной защиты.

9.Разработан алгоритм автоматизации выбора параметров сооружений инженерной защиты.

10.Для выполнения оценок риска разрушений сооружений инженерной защиты на основе выполнения гидравлических расчетов по пропуску паводков редкой повторяемости разработан подход по интеграции в ГИС численных гидравлических моделей (Hancock 2D, MIKE21) и показаны возможности его применения на примерах.

11 .Показаны возможности по использованию инструментария ГИС-систем для задач по оценке ресурсного обеспечения программ гидротехнического строительства.

12.Приведены результаты применения разработанных методик и технологий для решения задач, связанных как с проектами нового гидротехнического строительства, его ресурсного обеспечения,так и с проектами изменения отметки НПУ существующих гидроузлов.

1. АвакянА.Б. Исследование водохранилищ и их воздействие на окружающую среду Водные ресурсы. 1999. —Т. 26. —№ 5. — С. 554-567.

2. Авакян А.Б., Полюшкин A.A. Наводнения: проблемы определения ущербов и защиты // Водные ресурсы. — М. —1991. № 4. — С. 114-125.

3. Алето В. ArcGIS 9. ArcCatalog. Руководство пользователя. — М.: Дата+, — 2004. — 265 С.

4. Арефьев Н.В. Эколого-энергетическое обоснование режимов работы ГЭУ. Автореф. дисс. на соискание уч. степени доктора технических наук. — СПб.: 1991.

5. Арефьев Н.В., Баденко В.Л., Осипов Г.К., Полонская Е.В. Санитарное благоустройство населенных мест: Учебное пособие. — СПб.: Изд-во СПбГТУ. — 2001. — 50 с.

6. Асарин А.Е. Новое в водохозяйственном проектировании и современные требования к охране окружающей среды. -В кн.: Теории и методы управления ресурсами суши. М.: Наука. — 1982. — С.89-95.

7. Асарин А.Е. Развитие гидроэнергетики России //Гидротехническое строительство. -2003.-N1.-С. 2-7

8. Асарин А.Е. Холостые сбросы воды и выработка электроэнергии на крупных ГЭС России / А. Е. Асарин, К. Н. Бестужева // Гидротехническое строительство. — 2008. №7. —С.2-11.

9. Асарин А.Е., Бестужева К.Н. Водно-энергетические расчеты. М.: Энергоатомиздат. — 1986.—224 с.

10. Асарин А.Е., Бестужева К.Н. Опыт составления «Основных положений правил использования водных ресурсов водохранилищ». Гидротехническое строительство. — 1981. №4. —С.54-56.

11. Баденко В.Л. Научные основы и методы геоинформационного обеспечения защитыокружающей среды при комплексном природопользовании. Автореф. дисс. на соискание уч. ст. доктора техн. наук. JL: 2000. 34 С.

12. Баденко В.Л. Теория нечетких множеств и информационная поддержка принятия решений в среде ГИС: Учеб. пособие. Сер. Региональная экономика. — СПб: СПбГТУ, 2002. — Вып. 5. — 78 с.

13. Баденко B.JI., Гарманов В.В., Осипов Г.К. Государственный земельный кадастр. — СПб: Питер. — 2003. — 320 С.

14. Бакланов A.B. Нефть и газ на цифровой карте. М.: Дата+. — 2008.

15. Бакшеев Е.А. Днепровские водохранилища и их народнохозяйственный эффект: воспоминания и размышления проектировщика. К.: Довира. — 2008. 159 С.

16. Бакшеев Е.А. История создания сооружении по защите территорий от затопления и подтопления. К.: Довира. — 2010. — 113 с.

17. Беликов В.В. Численное моделирование течения жидкости со свободной поверхностью и деформируемым дном. Автореф. дис. на соиск.учен.степ.канд.физ.-мат.наук, М.: Вычислщентр АН СССР. — 1987.

18. Беликов В.В., Васильева Е.С., Прудовский A.M. Численное моделирование волны прорыва плотины Краснодарского водохранилища // Гидротехническое строительство. — 2010. №5. С.38-48.

19. Беликов В.В., Милитеев А.Н. Двухслойная математическая модель катастрофических паводков. Новосибирск: Вычислительные технологии. —№3. —1992. — С. 167-174.

20. Беллендир E.H., Ивашинцов Д.А., Стефанишин Д.В и др. Вероятностные методы оценки надежности грунтовых гидротехнических сооружений. СПб.: В 2-х томах. Изд-во ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева», 2003, 2004. -553 С; 524 С.

21. Берлянт, A.M. Геоинформационное картографирование. — М.: Астрея, 1997.— 64 с.

22. Бобылев С.Н., Ходжаев А.Ш. Экономика природопользования: Учебник.-М.:ИНФРА-М. —2004. -XXVI, 501 С.

23. Богатырев Е.В. Инженерная защита в зонах водохранилищ крупных гидроэлектростанций. -М.: Госэнергоиздат. — 1958.

24. Богаченко И.В. Математические основы измерения экономического результата при стохастической отдаче объектов экономической системы. // Труды координационныхсовещаний по гидротехнике. JL: Энергия. — 1976. — Выпуск 106. — С. 14-22.

25. Болотин В. В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. -М.: Стройиздат. —1981.

26. Бут Б. и др. Построение баз геоданных. — М.: Дата+, 2002. — 426 С.

27. Васильев О.Ф., Годунов С.К. и др. Численный метод расчета распространения длинных волн в открытых руслах и приложение его к задаче о паводке // ДАН СССР. -1963. -Т. 151.-№3.-С. 525-527.

28. Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Инженерная защита водохранилищ гидроэнергоузлов от затоплений и подтоплений / Гидротехническое строительство. — 1987. — №10. — С. 21-23.

29. Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экологические аспекты гидроэнергетики. JL: Изд-во ЛГУ. —1984.-248 С.

30. Векслер А.Б., Ивашинцов Д.А., Стефанишин Д.В. Надежность, социальная и экологическая безопасность гидротехнических объектов: оценка риска и принятие решений. СПб.: Изд-во ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева». — 2002. — 591 С.

31. Галковский В.Ф. Исследование водного режима и расчетных параметров польдерных систем Белорусского Полесья: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Минск. — 1979. - 20 С.

32. Гарбук C.B., Гершензон В.Е. Введение в ArcGIS. Ч. 1,2 (междунар. программа обучения ESRI): Учеб. пособие. — М.: Центр «ГИСпроект». — 2002.

33. Глотко A.B. Совершенствование методов имитационного моделирования движения водных потоков в бьефах речных гидроузлов // Автореф. дис. канд. техн. наук. — М. — 2006.

34. Градов Л.Л. Оптимизация параметров систем обвалования пойменных земель. Автореф. дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. — Л.: 1983.

35. Гриневич Л., Маланкина Ю. Польдеры Белоруссии как средство использования земельпод сельскохозяйственные угодия. В кн.: Комплексное использование водных ресурсов. М. — i960, вып. 6. — С.123-133.

36. Гузенков С.Н., Стефанишин Д.В. Финагенов О.М., Шульман С.Г. Надежность хвостовых хозяйств обогатительных фабрик. —Белгород: «Везелица». — 2007. — 674 С.

37. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. Учебное пособие. М.: Аспект. — 1998

38. Доманин А.Б. Экономика и рациональное природопользование на рубеже веков // Вестник МГУ. —2000. — №3. —С. 54-60

39. Жиленков В. Н., Васильева 3. Г. Новые конструктивно-технологические решения коллекторных дренажей // Гидротехническое строительство. — 2003. — №2. С. 25-30.

40. Зенкевич В.П. Изучение морских берегов в Голландии и защита их от размыва // В кн. Океанология. №4. - М.: Изд-во АН СССР. — 1962.

41. Зубакин В.А. Методы управления гидроэнергетическими объектами в условиях либерализации рынка: монография / под ред. д.т.н. Н.П. Тихомирова. М.: 2006. -324 С.

42. Иванов Т.С. Геоинформационная система «Развитие гидроэнергетики России» для обоснования инвестиционных проектов / Арефьев Н.В., Баденко В.Л., Иванов Т.С.// Гидротехническое строительство. — 2007. — №5. — С. 7-10.

43. Иванов Т.С. Оптимизация инженерной защиты земель с помощью дамб обвалования при создании водохранилищ / Н.В.Арефьев, Е.Н.Беллендир, Т.С.Иванов// Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. — 2011. — Т.261. — С. 111-117

44. Иванов Т.С. Особенности учета затрат по аренде земли в зоне водохранилищ (на примере каскада ГЭС на р.Тимптон) / Иванов Т.С., Орищук Р.Н. // Известия ВНИИГ. — 2008. — Т. 252. — С.121-126.

45. Иванов Т.С. Применение технологии воздушного лазерного сканирования в изысканиях для гидроэнергетического строительства/ С.Г. Герасимова, A.A. Гиргидов, Т.С. Иванов // Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. — 2009. — Т. 256. —С. 117-124.

46. Иванов Т.С. Разработка методики оптимизации защиты земель от затопления при строительстве гидроузлов с использованием ГИС-технологии / Н.В.Арефьев, Т.С.Иванов // Известия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. — 2008. — Т. 250. — С. 56-61.

47. Информационное обеспечение принятия решений в период прохождения паводка / В.Е. Гвоздев, А.Е. Колоденкова, P.A. Газнанов // Принятие решений в условиях неопределенности: межвуз. науч. сб. Уфа, 2005.-С. 62-67.

48. Использование водной энергии под ред. Васильева Ю.С. М.: Энергоатомиздат. — 1995. —608 С.

49. Историк Б.Л. Численное исследование резко нестационарных течений в открытых руслах. // Сб. научн. трудов Гидропроекта "Гидралика и фильтрация". М.: Гидропроект. 1979.

50. Карнаухов В.Н. Обвалование и задание русел сложного сечения рек-водоприемников при защите пойменных земель'от затопления. Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Минск: 1988.-22 С.

51. Каторгин И.Ю., Найденко В.Н., Петин О.В. Геоинформационная система Mapinfo: Учеб.-метод. пособие. — Ставрополь: Изд-во СГУ. — 2002. -— 54 С.

52. Керро Н.И. Зарубежный опыт организации и проведения оценки воздействия гидротехнических объектов на окружающую среду // Гидротехническое строительство. -1999. —№4.-С.46-50.

53. Керро Н.И. Зарубежный опыт по планированию компенсации ущерба окружающей среде при возведении и эксплуатации гидротехнических объектов // Гидротехническое строительство. 1997. —№11. — С.21-25.

54. Керро Н.И. Метод контрольного списка — один из подходов к экологической экспертизе проекта //Гидротехническое строительство. 1998. — №10. - С.39-41.

55. Керро Н.И. Современные концепции защиты морского побережья // Гидротехническое строительство. 2002. — №6. - С.33-35.

56. Керро Н.И. Современные подходы к защите морского побережья от наводнений // Гидротехническое строительство. 2003. —№1. - С.19-21.

57. Керро Н.И. Сравнительный анализ современных методов оценки воздействия на ок* ружающую среду гидротехнических объектов // Гидротехническое строительство.1996. — №12, —С.57-60.

58. Козлов Д.В., Зимин Ф.М., Голованов А.И. Природообустройство. М.: Колос. 2008. — 232 С.

59. Комплексное использование водных ресурсов: Учеб. Пособие / C.B. Яковлев, И.Г. Гу-бий И.И. Павлинова. 2-е изд., перераб и доп. - М.: Высшая школа. — 2008. - 383 С.

60. Космические системы дистанционного зондирования Земли. — М.: Изд-во А и Б. —1997.—295 с.

61. Кравцова В.И. Космические методы исследования почв. М.: 2005. 192 С.

62. Кромер Р. Гидросооружения водных путей Германии / Р. Кромер II Гидротехническое строительство. 2006. - N10. - С. 47-51.

63. Куликовский А.Г., Погорелов Н.В., Семенов А.Ю. Математические вопросы численного решения гиперболических систем уравнений.- М.: ФИЗМАТЛИТ. — 2001.- 608с.

64. Курсаков B.K. Воздействие потоков половодий на дамбы обвалования рек и затопляемых польдеров. М. — 1988. — 28 С.

65. Лапин Г. Г. О темпах развития гидроэнергетики в России // Гидротехническое строительство. 2011. - N 1. - С. 2-6

66. Левит Г.О. Некоторые вопросы определения фактической экономической эффективности НИР в области комплексного гидротехнического строительства //Труды координационных совещаний по гидротехнике. Л.: Энергия. — 1976. — Вып. 106. — С. 49.

67. Лурье И.К. Теория и практика цифровой обработки изображений / Дистанционное зондирование и географические информационные системы. Под.ред. А.М.Берлянта. — М.: Научный мир. — 2003. —168 с.

68. Макаров А.И. Методические рекомендации по определению ущербов от нагонных наводнений. Материалы конференций и совещаний по гидротехнике «Комплексное использование водохранилищ ГЭС и охрана окружающей среды». Л.: Энергия. — 1979.

69. Макаров А.И., Воробьев Б.В. Экономическая оценка отчуждений при строительстве. -Л.: Стройиздат. — 1976. 152 С.

70. Маланкина Ю.Н. К вопросу определения оптимальных размеров польдерных систем в Белорусском полесье. В кн.: Комплексное использование водных ресурсов. М. 1973. —Вып. 1. С. 27-33

71. Медведев Е.М., Данилин И.М., Мельников С.Р. Лазерная локация Земли и леса: Учеб. пособие. Второе издание, переработанное и дополненное. Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2006. 230 С.

72. Методические указания по определению оптимальных параметров развитых систем обвалования рек. Минск. — 1984. — 87 С.

73. Мишуев A.B., Левина С.И., Комаров A.A. Расчет зон затопления и плановых задач нестационарной гидравлики в каналах при прорыве напорного фронта гидроузла // Гидротехническое строительство. — 1995. — №9. — С.3-7.

74. Основы общей экологии Мамедов Н.М., Суравегина Н.Т., Глазачев С.М. М.: МДС. 1998. —272 С.

75. Пахомова Н.В., Рихтер К.К.Экономика природопользования и охраны окружающей среды.: Учебное пособие.-СПб.:Изд-во С.-Петерб.ун-та, 2003.-220 С.

76. Принципы многоцелевой оптимизации больших систем в энергетике. Гук Ю.Б., Окороков В.Р., Папин A.A., Щавелев Д.С. Электричество. —1974. — №2.

77. Прокофьев В. А. Современные численные схемы на базе метода контрольного объема для моделирования бурных потоков и волн прорыва. // Гидротехническое строительство. — 2002. — №7. — С. 22-29.

78. Пэнтл Р. Методы синтетического анализа окружающей среды. М., 1979.

79. Разумовский В.М. Природопользование: Учебник.- СПб.: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 2003.-296 С.

80. Рассказов Л.Н., Орехов В.Г., Анискин H.A., Малаханов В.В., Бестужева А.С„ Саинов М.П., Солдатов П.В., Толстиков В.В. Гидротехнические сооружения. Часть 1. Учебник для вузов. Москва: Издательство Ассоциации строительных вузов. — 2008.

81. Региональные аспекты теории и практики природопользования / под ред. О.П. Литовки, М.П. Федорова. СПб.: Изд-во СПбГТУ. — 2000. — 364 С.

82. Румянцев И.С, Каганов Г.М., Гидротехнические сооружения. М.: Энергоатомиздат. — 1994. —650 С.

83. Румянцев И.С, Курбанов СО. Проблемы надежности и безопасности защитнорегуля-ционных сооружений в условиях рек Северного Кавказа // Гидротехническое строительство. — 2003. №12. — С. 21-27.

84. Скворцов A.B. Триангуляция Делоне и ее применение. -Томск.: Изд-во Том. ун-та. — 2002. — 128 С.

85. Скворцов A.B., Поспелов П.И., Котов A.A. Геоинформатика в дорожной отрасли.- М.: МАДИ (ГТУ), 2005.- 250 С.

86. Соболь C.B. Водохранилища в области вечной мерзлоты. Н. Новгород: ННГАСУ. — 2007.-432 С.

87. Сольский С. В., Стефанишин Д. В., Финагенов О. М., Шульман С. Г. Надежность накопителей промышленных и бытовых отходов. СПб.: Изд-во ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева». — 2006. -300 С.

88. Стефанишин Д.В. К вопросу моделирования сценариев аварий и техногенных чрезвычайных ситуаций при анализе безопасности гидротехнических сооружений // Гидротехническое строительство. — 2002. №1. — С. 11—15.

89. Стефанишин Д.В. Некоторые результаты оценки вероятности аварии на плотине Бу-рейской ГЭС // Известия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. — 2008. —Т. 251. — С. 10-17.

90. Стефанишин Д.В. Обоснование мероприятий по повышению безопасности гидротехнических сооружений с учетом риска // Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. —■ 2010. — Т.258. —С 3-9.

91. Судольский Г.А. Гидравлические исследования для обоснования выбора компоновки гидроузла Шон Ла. /Волынчиков А.Н., Судольский Г.А. // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. — 2006. — Т. 245. — С. 73-84.

92. Судольский Г.А. Гидравлическое обоснование сооружений для пропуска расходов в период возведения гидроузла Шон Ла. // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. — 2006. —Т. 245.— С. 85-92.

93. Трифонова Т. А., Мищенко Н. В., Краснощекое А. Н. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях. М,: Академический проект. — 2005. — 352 С.

94. Управление природно-техногенными комплексами. Введение в экоинформатику: Учеб. пособие / Н.В. Арефьев, В.Л. Баденко, Г.К. Осипов и др. — СПб: Изд-во СПбГТУ, 2000.—252 с.

95. Хавич В.А. Методы расчета оптимальных систем обвалования рек для защиты земель от наводнений. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Минск: 1981. -16 С.

96. Хильченко Н.В. Об определении экономической и экологической эффективности водоохранных мероприятий // Водные ресурсы. М.: 1989. — № 3.— С. 151-159.

97. Хрисанов Н.И. Защита и рациональное использование земельных ресурсов в зонах водотоков и водохранилищ ГЭС. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. Л: 1987. -32 С.

98. Хрисанов Н.И., Арефьев Н.В. Экологическое обоснование гидроэнергетического строительства: Уч. пособ. JI: Изд-во СПБГТУ. 1992. —168 С.

99. Хрисанов Н.И., Керро Н.И., Кольник Г.А. Комплексная экспериментная оценка экологических последствий строительства гидротехнических объектов // Гидротехническое строительство. —1990. — № 3. С.5-9.

100. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. —- М.: Финансы и статистика.— 1998.—228 С.

101. Цыпляева Г.М., Черепанова Л. А., Котешкина О.Н. Крепление откосов горной массой // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Л.: 1988. — № 208. — С. 60-63.

102. Чаплыгин Б.В. Плата за землю, пользование природными ресурсами и водными ресурсами // Финансовая газета. 2000. — №39. — С.9-14

103. Шайтура С.В. Геоинформационные системы и методы их создания. — Калуга: изд-во Н. Бочкаревой, 1998. — 252 С.

104. Экологические затраты, проблемы, сопоставление и анализ // Вопросы экономики. — 1998. —№6. —С.122-132.

105. Экологический менеджмент / Н.В.Пахомова, А.Эндрюс, К.Рихтер.- СПб.: Питер, 2003.- 544 С.

106. Экономика окружающей среды и природных ресурсов. Вводный курс: Учебное пособие / Под ред. А.А.Голуба, Г.В.Сафонова. М.:ГУ ВШЭ, 2003. — 268 С.

107. Экономические основы экологии. Учебник/ В.В.Глухов, Т.В.Лисочкина, Т.П.Некрасова.- СПб: Специальная литература, 1995. — 280 С.

108. Bell W.S. Elliot R.C., Chaudhry М.Н. Experimantal results of two-dimensional dam-break flows.// Journal of Hydraulic research, 1992, vol. 30, №2.

109. Changyi, X. Sustainable hydro development in China: current plans and activities.// Hydropower and Dams. 2008. Issue 1. Volume 15. Pp. 47-52.

110. DeMers, Michael N. Fundamentals of geographic information systems / Michael N. DeMers. 2nd ed.

111. Frank, E., Ostan, A., Coccato, M. and Stelling, G.S., 2001. Use of an integrated one-dimensional/two-dimensional hydraulic modelling approach for flood hazard and risk mapping. WL Delft Hydraulics/Technical University Delft, The Netherlands.

112. Hall D.G. Virtual hydropower prospecting in the USA: searching for hydropower gold. // Hydropower and Dams. 2007. #4. Pp. 49-51.

113. Infrastructure risk management processes: natural, accidental, and deliberate hazards / С. E. Taylor, E. Vanmarcke. ASCE Publications, 2006.296 p.

114. J. Shanahan, D. Clay. GIS Applications in Agriculture. CRC Press. 2011. 472 p.

115. Mai, S., Lieberman N. GIS-understuerzte Risio-analyse. HANSA. 2001. №7.

116. Rae, R.J. Risk simulation methods for hydropower feasibility assessment. // Hydropower and Dams. 2007. #4. Pp. 68-73.

117. Steyaert L., Goodchild M., Parks B. GIS and Environmental Modeling: Progress and Research Issues. 1996. 504 p

118. Risk assessment in dam safety management. ICOLD bulletin on risk assessment. 2003.

119. Tancev L. Dams and appurtenant hydraulic structures. Balkema. 2005.

120. Zhang H., Youssef H., Long Y.D.,Kahawita R. A I-D numerical model applied to dam break flows on dry beds//Journal of Hydraulic research. 1992.Vol.30.№2.

121. Zhou J., Rogers M.F., Keller Т.О., Meda J.M. San Vicente: the worlds largest dam heightening using RCC. Hydropower and Dams. 2008. #3. Pp. 73-75.

122. Zuhua C., Gugng qian W., Zhishi W. Numerical solution of the two -dimensional unsteady depth-averaged flow and solute transport. // Proceedings of XXIXX IAHR Conggress, Theme-E, Pekin, 2000.