Социально-экономическая и экологическая эффективность возведения объекта "Тебердинский магистральный групповой водопровод" большой протяженности в условиях повышенной сейсмичности

6. Аверьянов В.К. Мероприятия по формированию энергоэффективной среды жизнедеятельности при разработке схемы теплоснабжения г. Санкт-Петербург / Аверьянов В.К., Юферев Ю.В., Лисицкий Э.Н. // Газинформ. - 2016. - № 4 (54) - С. 30 - 36.

7. Аверьянов В.К. О направлениях повышения эффективности централизованного теплоснабжения крупных городов / Аверьянов В.К., Лисицкий Э.Н., Юферев Ю.В. // Новости теплоснабжения. - 2015. - №9 (181). - С. 10 -17.

8. Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления / Чистович С.А., Аверьянов В.К., Темпель Ю.Я., Быков С.И. - Л., Стройиздат, 1987. - 247 с.

9. Энергосберегающие системы теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха / Альбом, под общей редакцией Чистовича С.А. - СПб. - 2004.

10. О современной модернизации систем электроснабжения локальных технологических объектов ТЭК / Шаповало А.А., Перминов Э.М., Аверьянов В.К., Толмачев В.Н. // Энергетик. -2016. - №12. С. 25 - 31.

11. Каталог технических решений и практических рекомендаций по энергосбережению и повышению энергетической эффективности зданий и сооружений / Акимов Р.С., Бурцев С.И., Бусахин А.В. и др. - НОСТРОЙ, 2014. - 139 с.

12. Аверьянов В.К. Системы малой энергетики: современное состояние и перспективы развития / Аверьянов В.К., Карасевич А.М., Федяев А.В. - том 1, том 2 - ИД «Страховое Ревю», 2008 г. - 962 стр.

13. Обоснование целесообразности использования установок сжижения природного газа в качестве источника пикового и резервного топлива для ГТ-ТЭС и ПГУ-ТЭС / Аверьянов В.К., Блинов А Н., Митрофанов В.А., Хаев В.К., Цвик А.А. // Газинформ. - 2016. - №2 (52). - С. 52 - 57.

УДК 355.673.5:69.035.2: 553.7.031.1

Продоус О.А., Джанбеков Б.А., Шипилов А. А. Prodous O.A., Dzhanbekov B.A., Shipilov A.A.

Социально-экономическая и экологическая эффективность возведения объекта «Тебердинский магистральный групповой водопровод» большой протяженности в условиях повышенной сейсмичности

Socio-economic and environmental effectiveness of the construction of the object "Teberdinsky trunk group plumbing" of great length in the

conditions of high seismicity

Аннотация:

Представлен анализ предложенной методики оценки социальной, экономической и экологической эффективности проектирования и строительства магистрального самотечно-напорного протяжённого водовода с большим перепадом высот в районе с высокой сейсмичностью. Приведены новые эффективные проектные решения, показатели реализации проекта и представлена очередность этапов его введения в эксплуатацию, а также отмечена природная уникальность трассы водовода. Изложенная в статье методика оценки эффективности строительства водоводов, проложенных в сложных природных условиях с высокой сейсмичностью, учитывает, в том числе, потребности объектов Министерства обороны РФ и других силовых структур, дислоцированных на территории Карачаево-Черкесской Республики (КЧР).

Annotation:

The article deals with the analysis of the proposed methodology of estimating the social, economic and environmental efficiency of the design and construction of the major gravity-pressure extended water conduit with a large altitude difference in an area with high seismicity. New effective design solutions, project realization indicators and sequence of commissioning phases, as well as the natural uniqueness of the waterway route are presented. The methodology for assessing the efficiency of the construction of water conduits, laid in difficult natural conditions with high seismicity, also takes into account the needs of the facilities of the Ministry of Defense of the Russian Federation and other law enforcement agencies stationed on the territory of the Karachaevo-Cherkess Republic (KChR).

Ключевые слова: магистральный водовод, перепад высот, сейсмичность, эффективность, артезианская вода.

Key word: major water conduit, altitude difference, seismicity, efficiency, artesian water.

Проблема обеспечения водой нормативного качества для хозяйственно-питьевых нужд территории КЧР является чрезвычайно острой и требует незамедлительного решения. Большинство городов, сельских населенных пунктов, объектов военной инфраструктуры расположенных на территории республики получают питьевую воду из открытого источника - реки Кубань, в которой качество природной воды постоянно меняется из-за частых обильных дождей и паводков. Это создает технические и технологические проблемы для АО «Водоканал» г. Черкесска - столицы республики. По его данным, в 2017 году зарегистрирован рекордно высокий уровень по мутности и содержанию взвешенных веществ в воде реки Кубань, составивший до 5000 мг/дм . Что привело к значительному ограничению подачи объемов воды целому ряду потребителей. По данным, полученным авторами на основе проведенных ими исследований, установлено, что республике для интенсивного развития экономики и сельского хозяйства, безусловному обеспечению водой

нормативного качества частей и подразделений всех силовых структур к объему потребляемой сегодня питьевой воды требуется дополнительно не менее 28 000 м /сут. [1,2].

Территория Карачаево-Черкесской Республики богата крупными запасами подземных артезианских вод высокого качества, залегающих на небольшой глубине 20-30 м, которые являются альтернативным дополнительным источником водоснабжения потребителей воды в республике и соседних с ней регионах Ставропольского края и Калмыкии. Объемы таких запасов значительны и достаточны для обоснования проектирования и обеспечения строительства Тебердинского магистрального группового водопровода производительностью 100 тыс. м /сут., длиной 100 км от п. Теберда до г. Усть-Джегута. Возведение такой инженерной системы обеспечит решение проблемы устранения дефицита питьевой воды в КЧР в объеме 28 000 м3/сут. и получение дополнительного (излишнего) объема для коммерческой реализации воды в соседние регионы. Практически все инфраструктурные объекты, принадлежащие Министерству обороны, МЧС, Росгвардии и Федеральной пограничной службе, располагающиеся в указанном регионе, также будут обеспечиваться водой надлежащего качества и в полном объеме.

Оценку социальных (в том числе военно-социальных), экономических и экологических аспектов рассматриваемого проекта строительства водовода большой протяженности количественно целесообразно выполнять по общепринятым показателям. Показателями социальной эффективности данного проекта являются критерии, по которым эксперты Организации Объединенных Наций (ООН) оценивают соответствие уровня жизни населения разных стран или регионов международным стандартам. Это:

- уровень жизни населения;

- продолжительность жизни населения;

- уровень прожиточного минимума;

- уровень грамотности населения и др.

Введем следующие понятия:

А. Социальная эффективность проекта - это реализованная на практике степень ожидания интересов и потребностей населения региона в обеспечении его услугами бесперебойного водоснабжения в рамках программы Правительства Карачаево-Черкесской Республики. Другими словами - это показатель, характеризующий степень удовлетворенности населения региона качеством жизни.

Б. Экономическая эффективность проекта - это соотношение полезного результата и затрат на его получение, как факторов инвестиционного проекта. Оценка экономической эффективности проекта строительства водовода производится в рамках регламента, установленного требованиями ГОСТ Р ИСО 14031-2001 «Управление окружающей средой» [1], согласно методике [3].

Экономическая эффективность инвестиционного проекта характеризуется обобщающими показателями, приведенными в таблице 1, которые являются едиными для всех проектов. Значения показателей данного проекта опубликованы в работе [2].

Обобщающие показатели проекта

Таблица 1

Показатели инвестиционного проекта строительства водовода

длиной 100 км, диаметром 500 мм

NPV, млн. руб. PI DPP, лет IC, % ARR, %

890,0 1,21 3 38,0 70,0

где:

NPV - чистая приведенная стоимость, основанная на методологии дисконтирования денежных вложений в проект, млн., руб.; PI - индекс доходности инвестиционных вложений; DPP - дисконтируемый срок окупаемости проекта - 3 года; IC - внутренняя норма доходности инвестиций, %; ARR - коэффициент эффективности инвестиционного проекта, %.

При определении социальной, экономической и экологической эффективности проекта необходимо обязательно учитывать природные условия региона прохождения трассы водовода.

Уникальностью проекта является его большая длина - 100 км с перепадом высот по трассе от отметки 1400 м до отметки 600 м над уровнем моря. Трасса водовода проходит в зоне с повышенной сейсмичностью 8-9 баллов по шкале Рихтера [1], что предъявляет к проектированию и строительству особые требования и подходы, прежде всего, по качеству используемых материалов, оборудования и других элементов (ёмкости, гидрогенераторы и др.), входящих в технологическую цепочку.

В. Экологическая эффективность строительства водовода оценивается следующими критериями для принятия решения о допустимости или не допустимости данного проекта к его реализации [5,6]. Такими критериями являются:

- размеры площадей, м2, с нарушенной целостностью природных грунтовых покрытий по трассе водовода;

- минимизация размеров зоны санитарной охраны за счет компоновки элементов всей технологической цепочки сооружений водовода в едином модульном комплексе;

- минимальная стоимость затрат, руб., на восстановление нарушенной природной среды.

На рис. 1 и 2 представлены высотная схема и план трассы самотечного водовода с разгрузочными емкостями и мини ГЭС.

1

1400

л

о

0

3 й

х н

01 т.

н

о

ж-—✓--*---±-^->

11.0 22,0 13,0 26,0 28,0

Рис. 1 Высотная схема трассы самотечного водовода Ь - соответствующая длина участков трассы водовода, км А, Б, В, Г, Д - разгрузочные ёмкости

Весь уникальный комплекс самотечного водовода Теберда - Усть-Джегута состоит из двух основных элементов: первый - непосредственно магистральные трубопроводы, прокладываемые по трассе водовода, и второй - технологические сооружения, обеспечивающие бесперебойную подачу воды потребителям с необходимым качеством и требуемым напором.

! очередь 2 очередь I очередь

4 \ 5 \ 6

Рис. 2 План трассы самотечного водовода с разгрузочными емкостями и мини ГЭС 1-водозаборные скважины; 2-магистральные водоводы; 3-сборный резервуар;

4-гидрогенераторы; 5-промежуточный резервуар с гидрогенераторами и отбором воды на

площадку; 6-накопительный резервуар запаса воды на розлив Проектом предусмотрена в основном наземная прокладка трубопроводов водовода с грунтовой обваловкой (рис.3), за исключением мест с расщелинами, впадинами, ручьями по трассе, где водовод будет прокладываться на эстакадах или стойках. Такое решение позволит минимизировать размеры тех площадей трассы водовода, где может быть нарушена целостность естественных природных покрытий, что неизбежно приведёт к повышению экологической эффективности строительства водовода, а также сократит капитальные затраты и сроки строительства магистрального водовода.

Рис. 3. Наземная прокладка трубопроводов с грунтовой обваловкой

Особенностью проектирования технологических сооружений по промежуточным площадкам -местам размещения разгрузочных емкостей является ранее не применявшийся технологический прием комплексного объединения отдельных инженерных сооружений (емкостей, гидрогенераторов, фильтров-поглотителей, средств автоматического управления водоводом, дозирования дезинфицирующих средств и др.) в единый блок-модуль, который представляет собой цельную капсулу из полимерных материалов. Такой прием ранее фрагментарно использовался при проектировании хозяйственно-питьевых резервуаров на объектах строительства водовода в районе города Сочи [4]. На рис. 4 представлен внешний вид блок-модуля на проектном месте его установки.

Рис. 4. Внешний вид блок-модуля резервуаров на трассе магистрального водовода

Проектом также предусматривается размещение в едином блок-модуле гидрогенераторов, вырабатывающих электрическую энергию, с целью минимизации размеров зон санитарной охраны, как показано на рис. 2. Это же относится и к помещению диспетчерского пункта в конце трассы водовода, куда поступает вся информация о работе всех элементов самотечного водовода, размещенных по его длине.

Обеспечение выполнения первых двух критериев позволит минимизировать затраты на восстановление нарушенной в процессе строительства природной экосистемы по всей длине трассы водовода.

Предлагаемое техническое решение, безусловно, будет способствовать:

- повышению экологической эффективности строительства водовода;

- ускорению сроков прохождения экологической экспертизы и начала реализации проекта;

- повышению экономической эффективности эксплуатации объекта за счёт использования кинетической энергии водного потока для выработки электрической энергии;

- значительному улучшению санитарно-эпидемиологической обстановки в населённых пунктах и военных гарнизонах, использующих для питьевых нужд подготовленную воду из артезианских источников;

Таким образом, приведенная методика оценки социальной, экономической и экологической эффективности строительства магистрального самотечно-напорного водовода большой протяженности с большим перепадом высот позволяет произвести объективную комплексную оценку параметров проекта на основе предложенных критериев для принятия решения о его допуске к реализации.

Список литературы

1. Продоус О.А., Джанбеков Б.А. Магистральный самотечно-напорный водовод с большим перепадом высот. // Журнал «Инженерные системы АВОК Северо-Запад», № 1, 2018. - С 32-34.

2. Продоус О.А., Чернышов Л.Н., Дронов А.А., Джанбеков Б.А. Эффективность инвестиционного проекта «Тебердинский магистральный групповой водопровод» и финансовая модель возврата заемных средств». // Журнал «Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение» №1, 2018.

3. ГОСТ Р ИСО 14031-2001 «Управление окружающей средой. Оценивание экологической эффективности. Руководящие указания». // http://docs.cntd.ru/document/1200019857 (дата обращения 12.01.2018).

4. Шипилов А.А., Скуднева И.А. Повышение эффективности использования земельного участка при проектировании и монтаже сооружений пожаротушения, запаса и подачи воды. // Журнал «Военный инженер» №4(6), 2017.

5. Методическое пособие по экологической оценке инвестиционных проектов. Управление окружающей средой. Компонент РПОИ. М., издательство «НУМЦ Госэкологии России», 2000. http://www.rudocs.exdat.com/docs/index-557013.html (дата обращения 24.12.2017).

6. Ивчик Г.А., Чернышов Л.Н., Зиядуллаев Н.С., Дронов А.А., Продоус О.А. Методология эффективного управления процессом обеспечения экологической безопасности водоемов от загрязнения поверхностными сточными водами. // Монография. Издательство «КСИ-«Принт», Санкт-Петербург, 2014. - 48 с.

Отходы и их переработка. Вторичное сырье. Ресурсосбережение

УДК:358.3:628.169.2.

Коженов Ю.В. Kozhenov Y. V.

Инновационная технология выделения и обезвоживания осадка промывных вод станций обезжелезивания природной воды Innovative technology of separation and dehydration of the sludge of washing water from

natural water deferrization stations

Аннотация:

В статье рассмотрена экономическая и техническая эффективность применения на автономных объектах военной инфраструктуры шнекового обезвоживателя осадка промывных вод от станций обезжелезивания воды. Приведены результаты, полученные в ходе пусконаладочных работ и технических испытаний. Abstract:

The article deals with the economic and technical feasibility of using screw dehydration of sludge from water differentiation plants applying on independent military facilities. The results and conclusions which were obtained during the commissioning and technical testing of the screw dehydration plants are presented in the article.

Ключевые слова: автономные объекты военной инфраструктуры, водоснабжение, водоочистная станция природной воды, промывная вода, выделение и обезвоживание осадка.

Keywords: autonomous facilities of military infrastructure, water supply, natural water treatment plant, wash water, separation and dehydration of the sludge.