Proposals for territorial planning of the desert region of Syria

Full Text

Введение

Кризис 2011 года и военный конфликт в Сирии привел к разрушению инженерной и транспортной инфраструктур, жилого фонда и общественных зданий, повреждению памятников истории и архитектуры на территории страны [1–3]. Это определило актуальность задачи восстановления пострадавших районов страны, решение которой требует разработки комплексных программ развития и схем территориального планирования (СТП), которые устанавливают назначение территорий исходя из совокупности социальных, экономических и экологических факторов в целях развития инженерной, транспортной и социальной инфраструктур, на основе концепции устойчивого развития. В результате разработки СТП регионов определяются и резервируются участки размещения объектов государственного и регионального значения.

Развитию теории устойчивого развития посвящены исследования многих российских ученых. В работах В.А Ильичева, В.В. Колчунова, Н.В. Бакаевой сформулирована концепция биосферной совместимости, основанная на «единении города и окружающей среды» [4–7], Системный подход формирования устойчивой среды жизнедеятельности на основе социально-природно-техногенной системы, включающей критические и мотивирующие системы: социальную, экологическую, экономическую, антропогенную и систему управления, предложен и апробирован в работах В.И. Теличенко, Е.В. Щербины, Е.В. Горбенковой [8–10]. В работах М.Ю. Шубенкова рассматривается симбиотическое развитие урбанизированных и природных систем [11]. Анализ литературных исследований показывает, что эти подходы, учитывая современные тенденции развития городов, могут быть распространены и на большие территориальные единицы, например регионы. Это позволило определить структурированную схему задач территориального планирования в зависимости от процессов, протекающих в социально-природно-техногенной системе «Регион», включающей социальную, экономическую, антропогенную и природную подсистемы (табл. 1).

 

Таблица 1

Структурированная схема задач регионального планирования

Процессы в системе «Регион»	Задачи регионального планирования
Производственные	Безопасное и рациональное размещение производственных предприятий на территории региона
Обмен веществом и энергией	Развитие дорожно-транспортной системы, обеспечивающей связность территории: транспорт грузов, общественные перевозки; трубопроводный транспорт Развитие инженерной системы: линии электропередач, водоснабжение, водоотведение, информационные и телекоммуникационные объекты
Социальные и трудовые	Обеспечение социально-экономического благополучия населения Согласованность между требуемым и реальным уровнем воспроизводства трудовых ресурсов
Экономические	Обеспечение финансирования проектов на основе различных источников инвестирования
Экологические	Баланс потребления и восстановления природных ресурсов, биосферной совместимости городов, производства, сохранения природных территорий
Информационные	Полнота и достоверность информации географической информационной системы обеспечения градостроительной деятельности
Поведенческие (имиджевые)	Привлекательность территории, соответствие между сформировавшимся и требуемым уровнем имиджа (привлекательности) территории

 

Из анализа табл.1 следует, что задачи территориального планирования взаимосвязаны между собой, решение одной задачи неразрывно связано с другими процессами, происходящими в системе, например активизация производственных процессов инициирует развитие дорожно-транспортной системы и инженерной инфраструктуры, требует квалифицированных кадров, а также может привести к дисбалансу между расходованием и восстановлением природных ресурсов. С другой стороны, создание новых рабочих мест в результате развития производства вызывает положительную динамику в социальной сфере, а развитие туризма требует повышения привлекательности территорий, создание положительного имиджа. Следовательно, развитие производства влечет за собой последствия для реализации остальных процессов, поэтому для обеспечения производственных процессов на уровне регионального планирования необходимо обосновать рациональное размещение новых производственных объектов на территории региона, обеспечивающих как экономический рост, так и позволяющих сбалансированно использовать природный потенциал.

Ведущее место в производственном секторе занимает энергетическая отрасль, при этом воздействие производства электроэнергии оказывает негативное воздействие на экосистемы: эмиссии канцерогенных веществ в воздух, формирование зимнего и летнего смога, сбросы в водные объекты, эутрофикация (снижение содержания кислорода в воде), образование промышленных отходов, выбросы радиоактивности, загрязнение тяжелыми металлами, истощение природных ископаемых, что в сумме вызывает уменьшение озонового слоя и провоцирует глобальное потепление. По оценкам, выполненным В.И. Виссарионовым, Г.В. Дерюгиным, В.А. Кузнецовой и Н.К. Малининым, «штрафной экологический балл» для различных видов используемого источника электроэнергии, учитывающий негативные последствия на всех этапах жизненного цикла объекта, составляет при использовании: бурого угля – 1735; нефтяного топлива – 1398; каменного угля – 1356; ядерного топлива – 672; солнечных фотоэлектрических элементов – 461; природного газа – 267; ветра – 65 [10]. Очевидно, что по сравнению с другими видами энергетики солнечная и ветровая энергетика в целом является одним из наиболее чистых в экологическом отношении видов энергии, что определяет перспективность её развития.

Материалы и методы исследования

Выполненная систематизация позволила сформулировать цель исследования – обоснование предложений по территориальному планированию Пустынного региона Сирии. Выполненные ранее оценки показывают, что Сирия обладает значительным потенциалом ветровой и солнечной энергетики [11], поэтому определение перспективных территорий для размещения энергетических установок, обеспечивающих экологическое равновесие территории и способствующих восстановлению разрушенной ирригационной системы, восстановление которой требует дополнительных энергозатрат [12].

Пустынный регион Сирии занимает площадь 59746,13 км², что составляет 31,8 % всей территории страны, представляет собой стратегический запас земель, использование которых будет способствовать экономическому и социальному развитию страны, поэтому разработка предложений по территориальному планированию актуальна и имеет практическое значение как для самого Пустынного региона, так и для страны в целом (рис.1). К основным региональным центрам расселения относятся города:

• Пальмира, выполняющий ведущую роль в развитии региона и страны;
• Хнифисс, в котором находится добывающая промышленность фосфатов и имеются все предпосылки для развития переработки фосфатов-сырцов;
• Аль-Фурклус, в котором развиваются добыча и переработка природного газа и нефтехимическая промышленности, включая предприятия транспортировки.

 

Рис. 1. Регионы специального административного региона (САР)

 

Определение территорий, перспективных для размещения электроустановок, основано на результатах долгосрочных климатических наблюдений и картографических материалов, находящихся в свободном доступе [13–16], позволивших определить наиболее благоприятные места с позиции получения наибольшего валового (теоретического) потенциала ветровой и солнечной энергии.

Определение мест размещения энергоустановок осуществлялось с учетом существующего землепользования (лесные угодья, водно-болотные угодья, земли сельскохозяйственного использования с высокой продуктивностью, территории размещения памятников истории и археологии, территории аэродромов, зоны размещения объектов обороны), поэтому определение территорий выполнялось методом последовательного исключения с использованием программных средств Openmaps.

Результаты исследования

Для обоснования территорий, наиболее продуктивных для размещения объектов солнечной энергетики, проведена оценка распределения плотности солнечной энергии на территории Пустынного региона. Для этого использовались данные распределения солнечной энергии (глобальная горизонтальная освещенность GHI) Global sun Atlas, имеющие высокое разрешение (1 км) и содержащие наблюдения за 20 лет (1991–2010 гг.) [16].

С использованием программы Google Earth были выделены четыре зоны c приблизительно равным приходом солнечной энергии и интенсивностью излучения, для которых были определены площади и рассчитан средний суммарный валовой (теоретический) потенциал солнечной энергии E_G, падающей на горизонтальную поверхность в каждой зоне  (кВт/ч), с использованием общепринятой формулы [‎11, 12, 17–19]:

$E=A\times r\times H\times PR$, (1)

где E – солнечная энергия, kWh;

A – общая площадь солнечных панелей, m²;

r – выход солнечной панели, %;

Н – среднегодовое облучение на наклонных панелях, kWh/m².год;

PR – коэффициент производительности, коэффициент потерь (диапазон от 0,9 до 0,5, значение по умолчанию – 0,75).

Вычисленные по формуле (1) [‎12] результаты расчета, представленные в табл. 2, позволяют построить карту распределения средней плотности солнечной энергии на территории Пустынного региона, выделив 4 зоны разной интенсивности (рис. 2, b, с).

 

Таблица 2

Результаты расчета среднего суммарного валового потенциала солнечной энергии в пустынном регионе

Зона	E, kwh/m2. год	Площадь Si, км2	E=A∙r∙H∙PR / год
1	1700	2990	571129396704
2	1800	11360	2297551427071
3	1900	78020	16656124239350
4	2000	9630	2164066925147

 

Теоретический потенциал солнечной энергии – это среднемноголетняя суммарная энергия солнечного излучения, падающая на площадь региона в течение одного года. Тогда средний суммарный валовой потенциал солнечной энергии, падающей на горизонтальную поверхность в каждой зоне E (кВт / ч), можно рассчитать по формуле (1) [‎12]. Результаты расчета представлены в табл. 2:

$\underset{}{\sum E=\underset{}{\sum W_{b,i}\times S_i}}$. (2)

Лучшими местами для солнечных парков с точки зрения землепользования считаются участки коричневых полей или места, где нет другого ценного землепользования [20]. Даже на возделываемых территориях значительная часть территории солнечной фермы может быть отведена и для других производственных целей, таких как выращивание сельскохозяйственных культур [20, 21], природных зон [23].

Фотоэлектрические электростанции занимают не менее одного гектара на каждый мегаватт номинальной мощности, поэтому для их размещения требуется значительная площадь земли, которая подлежит утверждению при планировании. Результаты исследования представлены на рис. 3 и в табл. 3.

 

Рис. 3. Предлагаемые места для размещения солнечных станций: a – данные Атласа Солнца; b – распределение средней плотности солнечной энергии на территории Пустынного региона; c – предложения по развитию транспортной системы; d – рельеф; e – предложения к размещению объектов солнечной энергетики; f – предлагаемые места для солнечной станции

 

Таблица 3. Характеристика солнечной энергии в пустынном регионе (автор М.М. Алсус)

 

Окончание табл. 3

 

Выводы. Обоснованы предложения к территориальному планированию Пустынного региона Сирии. Полученные результаты позволяют определить новый подход к развитию Пустынного региона специального административного региона (САР) на основе принципа устойчивого развития за счет использования эффективной солнечной и ветровой энергии, что в свою очередь будет способствовать поддержке региона в результате интеграции новых производств, увеличению уровня занятости населения и снижению его миграции из региона. Развитие «чистой» электроэнергетики приведет к увеличению устойчивого компонента в сохранении окружающей среды, а также развитию региона как национальной электроэнергетической базы на основе использования солнечной и ветровой энергии.

Предложения по размещению объектов ветровой и солнечной энергетики сформулированы с учетом климатических условий Пустынного региона САР и существующих ограничений по землепользованию, а также с учетом развития транспортной и инженерной инфраструктур.

About the authors

Makhammad M. Alsus

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)

Author for correspondence.
Email: grado@mgsu.ru

Postgraduate Student of the Town Planning Chair

Russian Federation, г. Москва, Ярославское шоссе, 26

Elena V. Scherbina

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)

Email: scherbinaev@mgsu.ru

Doctor of Engineering Science, Professor

Russian Federation, Moscow, Yaroslavskoye av., 26

References

Supplementary files