Проектирование водоохранных зон с применением ПО ESRI

Радионов Г.П., Купецкая Т.А., Рудов А.И.

Источник: http://www.dataplus.ru

Проектирование водоохранных зон с применением ПО ESRI

Водоохранная зона - территория, примыкающая к акваториям рек, озер, водохранилищ и других поверхностных водных объектов, на которой устанавливается специальный режим хозяйственной и иных видов деятельности с целью предотвращения загрязнения, засорения, заиления и истощения водных объектов, а также сохранения среды обитания объектов животного и растительного мира.

В пределах водоохранных зон устанавливаются прибрежные защитные полосы, на территориях которых вводятся дополнительные ограничения природопользования.

По заказу Администрации г. Таганрога в 2000 году компания «Бюро кадастра Таганрога» (директор: Холодков Валентин Владимирович) выполнила проектирование водоохранных зон Таганрогского залива и Миусского лимана. Основная цель работы - установить особый порядок землепользования и хозяйственной деятельности на указанных территориях. Работа проводилась на основании «Положения о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах», утвержденных Постановлением Правительства Российской Федерации от 23 ноября 1996 г. N 1404.

Выполненный проект является особо актуальным в настоящее время в связи с повышением интереса к мониторингу состояния водных объектов и разработке правил регулирования хозяйственной деятельности в водоохранных зонах.

Сейчас существуют две тенденции и две точки зрения на регулирование использования земель, прилегающих к водным объектам:

• Усиление контроля, увеличение затрат бюджета на проведение природоохранных мероприятий, очистку территории водоохранных зон. При этом информация о наличии водоохранных зон недоступна участникам рынка недвижимости. Установление водоохранных зон проводится без учета сложившегося землепользования и застройки. Часто установление водоохранных зон приводит к ущемлению прав законопослушных землепользователей - оформивших свои права на земельные участки до введения ограничений.
• Установление водоохранных зон на всей территории РФ требует несоизмеримых затрат времени и средств, при этом регулирование хозяйственной деятельности только в пределах водоохранных зон не приносит желаемого положительного эффекта. Установление водоохранных зон не соответствует ни текущей ситуации (например, в Москве и Московской области застроено уже 30% территорий водоохранных зон), ни мировой практике в этой области. Предлагается осуществлять природоохранные мероприятия не в узких пределах водоохранных зон, но на всей водосборной площади.

В обоих подходах к регулированию использования земель, прилегающих к водным объектам, по нашему мнению актуальным остается одно: необходим пространственный анализ и мониторинг факторов экологической нагрузки и землепользования на территориях, прилегающих к водным объектам.

«Положение о водоохранных зонах» определяет самые общие правила установления этих зон и их минимальные размеры. При этом в нем указывается, что размеры и границы водоохранных зон и прибрежных защитных полос, а также режим их использования устанавливаются, исходя из физико-географических, почвенных, гидрологических и других условий с учетом прогноза изменения береговой линии водных объектов.

Проблема заключается в том, что «Положение» определяет только общие принципы проектирования водоохранных зон, не в полной мере учитывающие экологическую нагрузку на водный объект в результате хозяйственной деятельности, а также природные условия (рельефа, состав грунта и т.п.). При проектировании водоохранных зон необходимо выполнить комплекс операций пространственного анализа и обработать большой объем разнородной информации.

В ходе выполнения проекта была разработана и утверждена муниципалитетом методика расчета ширины водоохранной зоны в зависимости от экологической нагрузки в пределах водосборных бассейнов, расположенных на городской территории. Основные положения методики следующие:

• Основной фактор отрицательного воздействия на водный объект – это поверхностные стоки. Поверхностные стоки могут быть промышленными (поступать с территорий предприятий, автомобильных и железных дорог) и бытовыми (поступать с территории жилой и общественной застройки).
• Количество вредных веществ, которое несут поверхностные стоки, и их разрушающее влияние на берег зависят от интенсивности потоков и от того, какая хозяйственная деятельность осуществляется на территориях, с которых собирается вода (водосборных бассейнах).

В качестве исходных материалов были использованы следующие цифровые пространственные данные:

• линия береговой черты водных объектов;
• цифровая модель рельефа, линии рельефа и отметки высот;
• данные Автоматизированной системы Государственного земельного кадастра о землепользовании;
• космические снимки IKONOS, KFA-1000;
• данные Комитета по охране природы г. Таганрога о характере хозяйственной деятельности на территории города, источниках и характере загрязнений;
• данные многолетних климатических и экологических наблюдений.

В качестве инструмента исследования использовались программные средства ArcGIS и ERDAS IMAGINE.

Проектирование водоохранных зон выполнялось в два этапа:

1.      ГИС анализ территории:

• Моделирование поверхностных стоков;
• Расчет экологической нагрузки по водостокам на бассейн Таганрогского залива;
• Дифференциация ширины зоны с учетом расчетной экологической нагрузки на бассейн Таганрогского залива;

2.      Расчет водоохраной зоны и пространственный анализ землепользования в ее пределах.

На основании анализа рельефа были определены границы и площадь водосборных бассейнов, направления поверхностного стока, русла дождевых потоков, точки сброса загрязненных вод в Таганрогский залив и Миусский лиман.

Для оценки экологической нагрузки на основе пространственного анализа территории были рассчитаны коэффициенты, учитывающие хозяйственную деятельность. Коэффициенты рассчитывались с учетом следующих показателей:

• расчетный объем поверхностного стока;
• площади промышленных предприятий;
• протяженность транспортных магистралей;
• стоянки автомобилей и других транспортных средств и места их заправки.
• бытовые загрязнения, косвенно характеризующиеся численностью населения, проживающего на территории водосборного бассейна.

На основании коэффициентов экологической нагрузки была определена ширина водоохранной зоны на различных участках береговой черты – участках сброса поверхностных вод с водосборных бассейнов.

Границы водоохранных зон проходят по фактически сложившимся границам земельных участков.

При разработке проекта принималось во внимание, что установление водоохранных зон предназначено не только для экологического регулирования, но и влечет за собой важные экономические последствия. Установление обременений и ограничений влияет на хозяйственную деятельность, стоимость земли и недвижимости на территории города. Поэтому в ходе работы был выполнен анализ землепользования на земельных участках, попадающих в водоохранную зону.

Расчет водоохранных зон выполняется в ГИС "Система проектирования водоохранных зон".