VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

В действующих нормативных документах по эксплуатации лесовозных автомобильных дорог взаимодействие их и среды рассматривается с позиций обеспечения удобства и безопасности движения. Однако опыт некоторых зарубежных стран и лесных предприятий в районах страны с интенсивным движением показывает, что роль автодорог не исчерпывается только экономическими показателями совершенствования транспортных связей. Функционирование автомобильных дорог оказывает существенное отрицательное влияние на окружающую среду.

При проектировании и последующем строительстве автомобильных дорог необходим комплексный анализ всех факторов воздействия на окружающую среду, включая и положительные, и отрицательные. С целью оптимального проложения трассы будущей автодороги, необходимоопределить потребность и затраты на защитные сооружения будущей дороги. Схема проведения анализа и оценки при проектировании лесных автомобильных дорог представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема учета влияния автодороги на окружающую среду на стадии ее проектирования

В процессе строительства лесной автодороги выделели четыре области связи с окружающей средой: сочетание дороги как инженерного сооружения с окружающей природной средой (климатические, гидрологические, экологические показатели); влияние строительства лесной автодороги на сложившуюся систему сооружений антропологического характера (существующие дороги, сооружения, искусственные водоемы и т.п.); воздействие транспортных средств (пыль, шум, выхлопные газы, вибрация и т.д.); влияние технологических процессов строительства, ремонта, эксплуатации дороги (устройство резервов, работа механизмов, складирование материалов, технологические объезды).

Автодорога коренным образом меняет сложившуюся систему поверхностного стока, питания прилегающих водоемов, болот, несмотря на правильно организованный водоотвод. Неконтролируемая концентрация стока ведет к эрозии почвы, засорению ее выносами дорожно строительных компонентов насыпи. Нарушение экологического равновесия ведет к наиболее трудно учитываемым последствиям строительства последних.

Сугубо дорожной задачей является удаление сточных вод с проезжей части. Загрязнение воды пылью, маслами, твердыми частицами, противогололедными компонентами, наносит непоправимый ущерб для окружающей среды. Связь интенсивности и состава движения, конструктивных особенностей автодороги с загрязнением поверхности стока еще мало изучены. При проектировании автодороги закладывается специализированные отстойники для ливневой канализации.

На сегодняшний день анализ форм связи автодорог с окружающей придорожной средой позволяет осуществить сравнительную оценку проектов. Однако, оценка проводится только экспериментальными методами, где не всегда присутствуют какие либо общие требования и критерии экспертизы.

Традиционно, для выбора оптимального варианта проектирования автодороги или сети автодорог использовался технико-экономический подход, где главным критерием выступал минимум приведенных затрат на проектирование, строительство и эксплуатацию данных автодорог. Учет негативного воздействия автодорог и транспортных потоков, проходящих по ним весьма ограничены, вследствии несовершенства или отсутствия методов долговременного прогнозирования ущерба, нанесенной окружающей среде [1]. В связи с этим, разработка критериев экологической безопасности при проектировании и строительстве автодорог в настоящее время считается одной из важнейших составляющих любой вновь проектируемой автодороги. В данном случае приведенные затраты будут выступать как показатель ограничений по плотности транспортного потока на автомобильной дороге.

Проектирование автодорог с учетом экологического критерия может быть представлена следующей задачей: определить показателиэкологических параметров автодорог α₁ >0, α₂ >0,..., α_т>0, позволяющие найти максимум функционала T=f(α_i) при условии, что приведенные затраты на проектирование, строительство и эксплуатацию дорог не должны превышать установленных лимитов. Предложим оптимизационную модель экологических параметров:

(1)

где: T - время одновременного совместного существования автодорог придорожных экосистем;

α_i - i-я экологическая составляющая автодорог;

З, З_д - фактические и допустимые приведенные затраты.

Опираясь на целевую функцию экологических параметров при проектировании, автомобильная дорога несет в себе свойства экосистемы для их совместного существования в будущем, которые оказывают существенное влияние на продолжительность периода (Т) такого процесса

К наиболее существенным выбросам относятся: оксид углерода, на его долю приходится до 70% всех вредных выбросов от автотранспорта по стране. Летучие органические соединения составляют 20%, а оксиды азота 10%.

При строительстве автодороги загрязнения окружающей среды носит временный характер, но химические элементы этих выбросов в основном переходят в почву и поверхностные воды и на длительный срок задерживаются в них, оказывая негативное воздействия на придорожные экосистемы. В почве накапливаются цинк, медь, свинец, ртуть, мышьяк, которые требуют постоянного контроля за их концентрацией

В воздухе присутствуют не менее опасные химические элементы (окись углерода, двуокись серы, двуокись азота и т.п.).

Результаты полевых исследований показали, что содержание загрязнителей воздуха в зависимости от расстояния до дорожно-строительной техники, особенно на пересечениях старых и вновь возводимых автодорог можно представить следующим образом (рисунок 2).

Рисунок 2. Изменение содержания химических элементов в атмосферном воздухе по годам в районе автомагистрали М-6 «Каспий» (608+000-615+000 км).

Для снижения уровня загрязнения открытых водоёмов необходимо строительство отводов для сброса воды с прилегающих территорий через водосточные желоба.

Вывод. Стало очевидным, что назрела настоятельная необходимость в разработке методических рекомендаций по проведению локального экологического мониторинга процесса строительства и эксплуатации лесовозных дорог, учитывающих экологические нормы и стандарты на данные технологические процессы.

Библиографический список

1. Сушков, С. И. Совершенствование параметров распределения и транспортировки лесопродукции с учетом их влияния на размещение производства [Текст] / С.И. Сушков // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник, 2013.- №1 (93). – С. 167-170.

2. Афоничев, Д.Н. Формирование проектных решений в автоматизированной системе проектирования объектов лесопромышленного комплекса [Текст] / Д.Н. Афоничев, П.С. Рыбников // Моделирование систем и процессов. - ВГЛТА, НИИЭТ. Воронеж, 2012. Вып. 4. С. 16–19.