"Аналіз стану еколого-техногенної безпеки інженерної інфраструктури міст і селищ". Аналітична записка

Сучасний розвиток промислово-міських агломерацій супроводжується значними негативними впливами на навколишнє середовище, збільшенням кількості та масштабності комунальних аварій, випадків руйнування будівель та споруд, і навіть смертельного травмування людей. Крім того, це зумовлює вкрай нестійке функціонування транспортної інфраструктури та перешкоджає ефективному управлінню пасажиропотоками, що може провокувати проблеми забезпечення безпеки та правопорядку при проведенні масових заходів.

 

Ускладнення в останні десятиріччя метеорологічних умов, у тому числі внаслідок глобальних змін клімату, суттєво погіршило стан інженерної інфраструктури міст та умови життєдіяльності населення. В цілому це може призвести до значних економічних втрат, посилити соціально-політичне напруження у проблемних регіонах, а також негативно впливати на міжнародний імідж держави.

 

В умовах функціонування великих міст спостерігається стійке порушення природної рівноваги геологічного середовища, що призводить до активізації небезпечних геологічних процесів: зсувів, підтоплення, ґрунтових і карстових просідань денної поверхні.

 

Виконаний НІСД аналіз заходів із забезпечення безпеки проведення фінальної частини чемпіонату Європи з футболу 2012, засвідчив відсутність комплексного підходу до визначення усього спектру природних і техногенних загроз безпеці життєдіяльності у великих містах України. При цьому недостатньо враховуються потенційні інженерно-геотехнічні загрози, які мають високий ризик реалізації на забудованих територіях у вигляді руйнівних деформацій будівель, аварійних витоків води, провалів на шляхах тощо.

 

Після нинішньої зими з дуже низькими температурами, які певною мірою приховали значні витоки води і тепла з інженерних мереж житлово-комунального господарства міст, є всі підстави очікувати  на збільшення кількості деформацій поверхні вулиць, інженерних мереж, прибудинкових територій навесні і влітку поточного року.

 

Крім того, накопичення значних обсягів снігу може призвести до перезволоження верхнього шару порід та виникнення надзвичайних подій, що вкрай актуально для зсувних схилів біля будівель Києво-Печерської Лаври, фунікулера, Верховної Ради, Жовтневого палацу у м. Києві, а також на схилових ділянках Харкова, Львова, Донецька та інших міст.

 

Україна належить до держав із розвинутою інфраструктурою міст та селищ, площа яких складає біля 18 тис. км² (3 % площі держави), в межах яких проживає до 70 % населення. Значна кількість міст та селищ (до 70 %) розташована в складних інженерно-геологічних умовах, пов’язаних з розвитком на території України водонестійких порід, особливо чутливих до впливу підвищених опадів, техногенних і сейсмічних струшувань.

 

Наявність значної кількості ветхих і аварійних будівель (до 65 тис. при загальній кількості 8,5 млн) досить часто зумовлює виникнення руйнівних деформацій, погіршення безпеки життєдіяльності та зростання ризику соціальних напружень.

 

Сучасне погіршення стану еколого-техногенної безпеки міст і селищ значною мірою обумовлено катастрофічним станом водопровідно-каналізаційних і теплоенергетичних мереж, які мають загальну протяжність понад 20 тис. км і зараз втрачають до 35-45 % води і тепла. Наслідком цього є зниження міцності порід у підґрунті будівель, підтоплення прибудинкових територій, руйнування покриття доріг з утворенням провалів.

 

За даними МНС України [1], загальна протяжність водопровідних мереж у державі складає 181209,6 км, з яких в аварійному та ветхому стані знаходяться 67161,4 км (37,1 %), з них - водоводів - 51638,2 км, аварійних та ветхих - 16960,3 км (32,8%), вуличної мережі - 104249,1 км, аварійної та ветхої - 40691,2 км (39,0 %), дворової мережі - 25322,3 км, аварійної та ветхої - 9509,9 км (37,6 %).

 

Найбільша питома вага ветхих та аварійних водопровідних мереж від загальної їх протяжності перебуває у Луганській області - 60,1 %, м. Севастополі - 56,3 %, АР Крим - 50,5 %, Донецькій - 47,6 % і Львівській - 45,9 % областях, найменша - у Волинській - 16,1 %, Полтавській - 16,8 % та Рівненській - 19,2 % областях.

 

Найбільша кількість ветхих та аварійних водопровідних мереж експлуатується у Донецькій області - 11786,1 км, АР Крим - 7162,9 км, Луганській - 7008,5 км, Дніпропетровській - 6545,2 км і Херсонській - 4898,3 км областях.

 

Така ситуація призводить до значного зростання кількості аварій (від 100 до 400 випадків за рік на 100 км трубопроводів), що у десятки разів перевищує відповідний показник країн Західної Європи.

 

Четверта частина водопровідних очисних споруд потребують відновлення, кожна п’ята насосна станція відпрацювала нормативний термін амортизації. Фактично амортизовано і потребує заміни більше 40 % насосних агрегатів.

Загальна протяжність каналізаційних мереж складає 50837,2 км [1, 2], з яких в аварійному та ветхому стані знаходяться 17692,9 км (34,8 %), з них: головних колекторів - 14813,0 км, аварійних та ветхих - 4805,3 км (32,4 %), вуличної мережі - 21390,9 км, аварійної та ветхої - 7632,0 км (35,7 %), дворової мережі - 14633,3 км, аварійної та ветхої - 5255,6 км (35,9 %).

 

Найбільша питома вага ветхих та аварійних каналізаційних мереж від загальної їх протяжності у Харківській області - 50,7 %, АР Крим - 50,4 %, Донецькій - 48,8 % та Луганській - 47,5 % областях, найменша - у Рівненській - 16,1 %, Полтавській - 16,2 %, Вінницькій - 17,8 % і Закарпатській - 19,0 % областях [1, 2].

 

Каналізаційні насосні станції у містах всіх регіонів України потребують суттєвого оновлення, заміни насосних агрегатів і приведення їх потужності у відповідність з існуючою потребою. Досить часто їх виробнича потужність у кілька разів перевищує показник фактичного перекачування стічних вод, що призводило до підвищених витрат електроенергії та собівартості процесу перекачування стічних вод.

 

Стан більшої частини каналізаційних очисних споруд не відповідає наявній ситуації у секторі водовідведення, а їх виробнича потужність перевищує обсяги пропущеної через них стічної води. Більше 50 % споруд потребують негайної реконструкції, удосконалення технологічного процесу та оновлення обладнання. У більшості населених пунктів каналізаційні системи працюють неефективно у зв’язку з гідравлічним перевантаженням або низькою завантаженістю споруд (колекторів та мереж, насосних станцій, очисних споруд), нерівномірним надходженням стічних вод на споруди, а також невідповідністю концентрацій забруднень стічних вод.

 

Протяжність теплових мереж у двотрубному обчисленні становить 34625,5 км, з них ветхих - 5491,4 км, що складає 15,8 % загальної протяжності [1]. Найбільше аварійних мереж експлуатуються в Одеській (38,6 %) і Харківський (25,6 %) областях. У 2009 році протяжність ветхих теплових мереж у двотрубному обчисленні становила 5620,7 км - 15,7 % загальної протяжності мереж.

 

Втрати теплової енергії в інженерних мережах за рік зафіксовано в обсязі 12279,3 тис. Гкал, що складають 13,5 % загальної кількості реалізованої теплової енергії [1]. Особливо великі втрати в інженерних мережах міст зареєстровано у Дніпропетровській (17,9 %), Донецькій (14,2 %), Харківській (11,7 %) областях та у м. Києві (20,2 %). За даними МНС України, порівняно з попереднім роком втрати теплової енергії збільшилися на 0,6 %.

 

В цілому протягом 2010 року зафіксовано 19 аварій на системах життєзабезпечення, які віднесено до надзвичайних ситуацій [1]: на каналізаційних системах із скидом і викидом забруднюючих речовин - 11; на системах забезпечення населення питною водою - 5; на теплових мережах (системах гарячого водопостачання) - 1; на комунальному газопроводі - 2.

 

За масштабами НС розподілилися наступним чином: регіонального рівня - 4; місцевого рівня - 7; об’єктового рівня - 8.

Порівняно з 2009 роком (17 НС) кількість НС на системах життєзабезпечення збільшилася на 12 % (табл.1).

 

Таблиця 1

Розподіл НС на системах життєзабезпечення у 2008-2010 pp., за видами [1]

 

Надзвичайні ситуації зареєстровано в Автономній Республіці Крим, Вінницькій, Донецькій (2 випадки), Запорізькій (2), Івано-Франківській, Львівській, Одеській, Харківській (2), Херсонській (4 випадки), Хмельницькій, Черкаській (2) областях і м. Севастополі.

 

Причинами виникнення НС на системах життєзабезпечення у переважній більшості випадків були незадовільний технічний стан систем та обладнання і лише в одному випадку - порушення вимог безпеки під час виконання земляних робіт. Орієнтовні матеріальні збитки від НС при цьому склали понад 44,7 млн гривень.

 

Крім того, 25 та 26 лютого поточного року на магістральному водогоні м. Євпаторії було виявлено прориви, внаслідок яких без водопостачання залишились понад 63 тисячі мешканців міста. МНС України класифікувало дану подію як надзвичайну ситуацію державного рівня [4]. 29 лютого Кабінет Міністрів України на засіданні прийняв рішення про виділення Раді міністрів АР Крим 101,4 млн гривень для проведення аварійно-відновлювальних робіт на Чоботарському магістральному водоводі [4].

 

Зростаючі втрати, витоки з мереж є однією з причин безперервного зростання комунальних тарифів через необхідність компенсації нераціональних водо-енергетичних втрат та обмеження можливостей створення товариств співвласників багатоквартирних будівель.

 

Особливої уваги заслуговує критичне зниження еколого-техногенної безпеки інженерної інфраструктури міст і селищ у розвинутих гірничо-видобувних районах Донбасу, Кривбасу, Кривого Рогу та інших територій. Значною мірою це пов’язано із додатковим впливом затоплення шахт і кар’єрів на активізацію небезпечних процесів просідань, зсувів, підтоплення, що суттєво збільшує руйнівні деформації інженерних мереж.

 

Різке похолодання цього року виявило вузькі місця в інфраструктурних мережах житлово-комунального господарства міст і селищ деяких регіонів держави. Низка аварій на мережах водопостачання, лініях електропередач, тепломережах, викликаних несприятливими природними умовами, засвідчила про недостатню ефективність системи захисту населення і об’єктів господарювання від стихійних лих. Тому зараз настав час перейти від стратегії реагування до політики попередження можливих аварій на важливих об’єктах інфраструктури.

 

Інженерна інфраструктура міст і селищ України, як засвідчив вплив морозів 2012 р, підвищених опадів та повеней останнього десятиріччя, знаходиться у складному еколого-техногенному стані і знижує свій потенціал у забезпеченні прийнятного рівня безпеки життєдіяльності.

 

Аналіз динаміки надзвичайних ситуацій у промислово-міських агломераціях в останні роки свідчить про низьку ефективність заходів щодо їх попередження та прогнозів їх просторово-часового прояву. Значною мірою це пов’язане з руйнуванням інженерно-геотехнічного моніторингу територій і забудови міст і селищ та ліквідацією служб інженерного захисту.

 

Проблема негативних інженерно-технічних змін в межах міської забудови стає особливо актуальною в світлі збільшення навантаження на інфраструктуру населеного пункту при проведенні масових заходів. Приток значної кількості туристів вимагає їх відповідного життєзабезпечення і суттєво збільшує обсяги та мінливість режиму водоподачі і водовідведення, транспортне навантаження тощо.

 

Актуальні дані свідчать про високу ймовірність подальшого погіршення стану безпеки в комунально-побутовій та житловій сфері у найближчі роки, в першу чергу внаслідок збільшення техногенних навантажень на навколишнє середовище та зростання рівня зношеності систем життєзабезпечення міст.

 

Загальні висновки

Проведений аналіз стану еколого-техногенної безпеки інженерної інфраструктури міст і селищ в цілому засвідчив відсутність комплексного підходу до визначення значної кількості природних і техногенних загроз безпеці життєдіяльності у великих містах України.

 

1. Існуюча система моніторингу не забезпечує проведення систематичних інженерно-геологічних обстежень територій розвитку зсувних, просадкових, сейсмічних та інших геологічних процесів, що можуть негативно впливати на безпеку критично важливих об’єктів і потребує кардинального удосконалення.

 

2. Недосконалість системи моніторингу стану водопровідно-каналізаційних та теплоенергетичних мереж міст призводить до неможливості ефективно виявляти найбільш небезпечні у аварійному відношенні ділянки інженерної інфраструктури, які негативно впливають на безпеку експлуатації будівель, споруд і транспортних шляхів.

 

3. Практично не проводиться комплексна геофізична оцінка впливу загроз небезпечних геологічних процесів (підтоплення, зсуви, просідання, сейсмічна активність) на безпеку інженерних мереж метрополітену та підземних комунікацій міст і селищ.

 

4. Недостатнє врахування техніко-економічних та екологічних умов функціонування інфраструктури міст і селищ не дозволяє обґрунтовано проводити аналіз стану та рівня еколого-техногенної безпеки їх інженерних мереж.

 

Загальні пропозиції

Враховуючи зростання кількості надзвичайних ситуацій комунально-побутового та будівельного походження в межах чисельних промислово-міських агломерацій уявляється доцільним виконання таких першочергових заходів з підвищення безпеки інженерної інфраструктури:

 

1. Проведення періодичних інженерно-геологічних обстежень ділянок розвитку зсувних, просадкових, сейсмічних та інших небезпечних процесів, в тому числі поблизу розташування об’єктів масових заходів та критично важливої інфраструктури.

 

2. Виділення ділянок підвищеної зношеності водопровідно-каналізаційних та теплоенергетичних мереж, що можуть мати небезпечний вплив на геотехнічний стан транспортних шляхів, прибудинкових територій, житлових та промислових будівель і їх стійкість до негативних впливів.

 

3. Проведення геолого-геофізичного обстеження та оцінка загроз впливу на безпеку метрополітену та підземних споруд зон розвитку процесів підтоплення, природного і техногенного перезволоження порід (витоки з мереж, підпір ґрунтових вод та ін.).

 

4. Створення відповідної Державної програми з виконанням таких першочергових заходів:

4.1. Комплексна оцінка техніко-економічних та екологічних умов функціонування інфраструктури міст і селищ.

4.2. Проведення зонування промислово-міських агломерацій за станом та рівнем еколого-техногенної безпеки інженерних мереж.

4.3. Створення державної картографічної геоінформаційної системи інженерно-геологічного стану міст та селищ.

 

Відділ екологічної та техногенної безпеки

(С. Іванюта, О. Мартюшева)

 

Використані джерела

1. Національна доповідь про стан техногенної та природної безпеки в Україні у 2010 році – [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://mns.gov.ua/content/nasdopov2010.html.

2.  Указ Президента України № 1093/2006 «Про рішення Ради національної безпеки і оборони України від 17 листопада 2006 року «Про стан житлово-комунального господарства України та основні напрями його реформування» – [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/n0007525-06.

3. Закон України «Про Загальнодержавну програму реформування і розвитку житлово-комунального господарства на 2009-2014 роки» № 1511-VI від 11.06.2009 – [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/1869-15.

4. http://mns.gov.ua/news/20685.html