Возможности применения геоинформационных технологий в решении задачи оптимизации трассы магистрального газопровода (на примере Петровского р

В последнее десятилетие экономика Российской Федерации зависит и, вероятно, еще достаточно долгое время будет зависеть от экспорта природного газа в другие страны. Основным средством транспортировки является трубопроводный транспорт. Следовательно, строительство газопроводов является важнейшей задачей, которая затрагивает интересы государства.

Перед началом строительства газопровода ведется процесс проектирования будущей трассы. На стадии выбора трассы закладывается фундамент выгодности и надежности будущей транспортной магистрали, так как решается комплекс задач, связанных с минимизацией финансовых затрат, с условиями строительства, ограниченностью в сроках строительства, надежностью газопровода, а также охраной окружающей среды.

При выборе вариантов проектируемых трасс коммуникаций нужно решить целый ряд типовых задач, связанных с детальной оценкой физико-географических, ландшафтных, инженерно-геологических и прочих условий исследуемой территории.

Основная цель данной работы состояла в определении оптимального пути прохождения трассы магистрального газопровода по территории Петровского района с применением геоинформационных технологий.

Перед началом процесса проектирования трассы магистрального газопровода на территории Петровского района с помощью метода среднестатистического коэффициента развития линии трубопровода была определена область поиска оптимальной трассы, то есть рассчитаны числовые характеристики эллипса с фокусами в начальной и конечной точках трассы [1].

Для решения задачи оптимизации трассы магистрального газопровода необходим учет большого количества факторов, влияющих на стоимость будущего газопровода, а также на его «экологичность». В настоящей работе при многофакторном анализе были учтены следующие критерии: требования строительных норм и правил, ограничение трассы по длине, углы наклонов и перепады высот рельефа, удаленность от автодорог различного типа, площадь лесных вырубок, количество переходов через водные преграды и дороги различного типа, площадь покрытия населенных пунктов зоной детонации при возможной аварии на газопроводе.

После определения области оптимальной трассы в первую очередь из нее были исключены территории, на которых строительство газопроводов запрещено, согласно СНиП [2].

Далее с помощью функциональных возможностей программных продуктов Maplnfo 8.5 и ArcGIS 9.3 были построены производные карты высот и углов наклона рельефа, карта удаленности территорий от автодорог различного типа.

При выборе оптимального пути прохождения трассы был выполнен визуальный комплексный учет всех необходимых факторов, используемых в анализе. Результатом данного синтеза явилась искомая трасса газопровода.

Для оценки результатов планирования было произведено сравнение по различным критериям получившейся трассы (№1) с трассой, спроектированной ГУПП «Институт Саратовгражданпроект»(№2), а также с условной трассой по геодезической прямой (№3).

Длина получившейся трассы (№1) оказалась меньше, чем у трассы №2. Уменьшение длины трассы является несомненным плюсом при проектировании.

Главное достоинство трассы №1 в том, что она является более «экологичной».

При ее строительстве площадь вырубки леса составит 1,78 га, в то время как для трассы №2 - 17,4 га. Также это является экономически выгодным аспектом, так как вырубка леса является довольно затратным процессом.

По площади покрытия населенных пунктов зоной детонации при возможной аварии на газопроводе трасса №1 также является наиболее оптимальной. Зоны детонации были рассчитаны по формулам для различных скоростей ветра. Построение зон производилось путем построения буферных зон относительно спроектированного газопровода.

В целом, можно сказать о том, что спроектированная трасса (№1) по всем показателям превосходит остальные трассы.

В результате проведенной работы был получен наилучший с комплексной экономико-экологической точки зрения вариант оптимизированной трассы магистрального газопровода.

Можно сделать вывод о том, что практика применения геоинформационных технологий в решении задачи проектирования и оптимизации трассы магистрального газопровода является оправданной.

Литература
1. Бородавкин П.П., Березин В.Л. Сооружение магистральных трубопроводов, М., «Недра», 1977, с. 407
2. СТО Газпром 2-2.1-249-2008 «Магистральные трубопроводы».

Жучков П. С.