5.2. Ландшафтно-экологические принципы проектирования объектов природопользования

Оценочная и прогнозная информация о состоянии и антропогенной трансформации ландшафтов является необходимой предпосылкой для проектирования объектов природопользования. Проектирование предполагает определение наиболее рациональных параметров технических сооружений и взаимоотношений между ними и ландшафтами, что необходимо для поддержания этих сооружений в желательном для человека состоянии. Любой проект должен учитывать воздействие техники на природу и обратное влияние измененных природных условий на технические объекты и здоровье населения. Поэтому в качестве объекта проектирования выступает не только техническое сооружение как таковое, а система «техническое сооружение – природные комплексы – человек» (Геоэкологические принципы …, 1987). Такой подход требует изучения и проектирования целостной природно-технической системы, а не просто «вписывания» технологии, объекта или инженерного сооружения в ландшафт. В связи с этим выдвигаются геоэкологические (ландшафтно-экологические) принципы проектирования.

Принцип комплексности – это основной принцип ландшафтно-экологического проектирования. Любое воздействие на ландшафт влечет за собой цепь изменений в природе, хозяйстве и населении, а это может привести к негативным последствиям, что в дальнейшем обусловливает потерю и нежелательную смену их социально-экономических функций.

Учитывая системный характер проектируемых объектов, при создании проекта должно быть учтено, что сохранение свойств, как ландшафтов, так и любого из природных компонентов вне зависимости от сохранения свойств других компонентов невозможно. Так, например, поверхностные и грунтовые воды способны оставаться чистыми лишь при сохранении чистоты воздуха и почв.

Принцип комплексности определяет также и комплексный территориальный охват района проектируемого объекта. Анализируются не только ландшафты непосредственного освоения, но и все территории, находящиеся в границах и во внешней зоне влияния техногенного объекта. Для этих территорий, как и для осваиваемых, выполняется весь комплекс ландшафтных исследований, а также с ландшафтно-экологических позиций решается вопрос об их возможной функциональной переориентации.

Учитывая, что проектируется система, изменяющаяся во времени, в ходе проектирования приходится рассматривать и оценивать состояния отдельных компонентов (особенно воды, биоты) и ландшафтов в целом не только на момент проектирования, но и возможные их изменения в процессе строительства и функционирования природно-технической системы.

Принцип повсеместности природоохранных мероприятий. При проектировании природно-технических систем важна повсеместность природоохранных мероприятий.

Необходимость соблюдения этого принципа обусловлена наличием всеобщей связи явлений и процессов в географической оболочке, наличием в ней круговоротов веществ и энергии, принципиально открытым характером геосистем, активностью (большой ролью) в вещественно-энергетическом обмене горизонтальных связей. Смысл этого принципа в том, что природа должна охраняться везде, что нужно помнить не только о возможных ее изменениях в узких границах проектируемого объекта, но и в зоне его влияния, на большом расстоянии.

Принцип повсеместности природоохранных мероприятий должен соблюдаться на всех уровнях: локальном (в сфере действия конкретной природно-технической системы), региональном (в схемах и проектах районных планировок, при функциональном зонировании территории, при составлении территориальных комплексных схем охраны окружающей среды) и глобальном (при осуществлении крупных проектов или связанных с очень интенсивными и передающимися на большие расстояния воздействиями – ядерные испытания, выбросы в атмосферу вредных газов из высоких труб и др.).

Принцип профилактичности (превентивности) мероприятий. Этот принцип предполагает, что при проектировании любой природно-технической системы должны быть заблаговременно предусмотрены меры, направленные на то, чтобы не допустить воздействий, способных вызвать негативные последствия, или смягчить эти последствия. Смысл этого принципа можно коротко выразить так – легче предупредить, чем лечить. Принцип профилактичности предусматривает и введение контроля за реализацией проекта и в случае необходимости, если превышаются допустимые нормы антропогенно-техногенных нагрузок, корректировку управления функционированием геотехсистемы.

Соблюдение этого принципа необходимо потому, что в результате тесной связи отдельных элементов ландшафтов (и самих ландшафтов друг с другом) любое воздействие от проектируемой геотехсистемы часто приводит к разветвленной цепочке изменений, что в свою очередь может привести к необратимым негативным последствиям. Характер и интенсивность последствий зависят от способности ландшафта к саморегулированию, от его устойчивости. Если нагрузка на ландшафт оказывается выше нормы (критическая нагрузка), происходит срыв саморегуляции геосистемы, что приводит к возникновению необратимых отрицательных последствий. Для того, чтобы этого не произошло, важно особенно внимательно относиться к двум компонентам ландшафта, определяющим механизм саморегуляции. Речь идет о биоте, самой чуткой составляющей ландшафта и воде, определяющей круговорот веществ в ландшафтах.

Принцип профилактичности предполагает проведение защитных мероприятий, как на стадии проектирования, так и в процессе функционирования геотехсистемы. Очевидно, что наиболее оптимально осуществление защитных мер на стадии проектирования. В этот период имеется больше всего возможностей обеспечить безопасность природной среде, заранее предусмотрев и проведя соответствующие мероприятия. Проведение предупредительных мероприятий возможно и на этапе функционирования.

Принцип территориальной дифференциации природопреобразовательской (проектирования) и природоохранной деятельности. Ландшафтно-экологическое проектирование должно быть территориально дифференцированным, т.е. природно-технические системы должны проектироваться с учетом природных и социально-экономических условий каждого конкретного региона и его внутренних различий. При проектировании важно учитывать огромное разнообразие и отличие друг от друга ландшафтов разных рангов, прежде всего потому, что они характеризуются разными показателями устойчивости к воздействиям, неодинаковой способностью к саморегуляции и отсюда – разными возможностями восстановления своих, важных для общества свойств.

В одних случаях одинаковое воздействие может вызвать разные изменения в разных ландшафтах, которые приведут к неодинаковым последствиям. В других – при различных воздействиях могут возникнуть примерно одинаковые изменения в различных ландшафтах. Так, известно, что строительство ГЭС и водохранилищ в тундровой или северотаежной зоне сталкивается совсем с другими проблемами, непохожими на те, которые возникают при сооружении подобных объектов в степной зоне.

Принцип территориальной дифференцированности предполагает учет не только природных свойств, но и степень и характер освоенности территории, подходы к проектированию новых геотехсистем в староосвоенных и в только что осваиваемых районах не могут быть одинаковыми, поскольку острота экологических проблем в них весьма различна.

Одним из способов реализации принципа территориальной дифференциации выступают нормы и правила (законодательные и нормативные документы). Естественно, что существуют единые нормы и правила, единые рекомендации по плановому проектированию, но они не исключают важности и дифференцированного подхода к разработке норм и правил.

Принцип учета режима функционирования природно-технических систем. Ландшафтно-экологическое проектирование должно включать не только создание природно-технической системы, но и разработку режимов функционирования, а также управления ими.

Важность соблюдения этого принципа, прежде всего, объясняется тем, что геотехсистемы обладают как свойством устойчивости против разного вида воздействий, так и свойством изменчивости, наличием переменных состояний. Эти свойства проявляются в процессе функционирования ландшафтов. С ними связано существование и относительно устойчивая последовательность природных процессов и состояний (наличие сукцессий, рядов). Свойства устойчивости и изменчивости у природных составляющих геотехсистем в значительной мере определяются процессами саморегуляции. Для природно-технической системы наряду с саморегуляцией большое значение имеет управление.

Управление геотехсистемами необходимо в процессе, как проектирования, так и их эксплуатации. Различают два вида управления: 1) опережающее управление создаваемыми геотехсистемами с помощью проектирования и последующей реализации проекта создания природно-технических систем; 2) оперативное управление (регулирование) уже существующими геотехсистемами с помощью непрерывного контроля за выполнением функций.

Оба вида управления тесно связаны между собой. В ходе опережающего управления проектируется перевод природного ландшафта в природно-техническую систему. Для этого анализируется соответствие изучаемых ландшафтов социально-экономическим потребностям общества и выявляются потенциальные возможности перевода их в другое состояние. Материалом для анализа служит ландшафтно-экологическая информация, содержащая данные о динамических свойствах объектов изучения и их изменения в результате хозяйственной деятельности.

После реализации проекта возникает необходимость поддержания системы в запроектированном состоянии. Для этого используется оперативное управление (регулирование) системой, т.е. целенаправленное ее удержание в нужном для человека положении. Оперативное управление подразумевает контроль за состоянием используемых ландшафтов и поддержание оптимального режима их функционирования как с помощью технических и технологических воздействий, так и при помощи процессов саморазвития. При этом набор конкретных мероприятий по регулированию разных типов природно-технических систем неодинаков.

Принцип постоянного контроля за воздействием и изменением ландшафтов (ландшафтно-экологический мониторинг). Необходимость соблюдения принципа постоянного контроля обусловлена открытым, динамичным характером природно-технической системы и составляющих ее элементов, изменения которых надо контролировать для регулирования режима ее функционирования.

Контролировать надо, с одной стороны, особенности функционирования природно-технической системы и ее воздействия на окружающую природную среду и, с другой, влияние меняющихся природных и социально-экономических условий на геотехсистему. Контроль должен осуществляться и на этапе строительства, и на этапе функционирования природно-технической системы. Во время строительства контроль включает в себя наблюдение за воздействиями на свойства ландшафтов в процессе сооружения геотехсистемы, а также наблюдения за осуществлением самого проекта, наблюдение за состоянием элементов внешней среды, в частности, состоянием и изменением важных для человека и биоты характеристик свойств компонентов (воздуха, воды, солнечной радиации), соотнесение полученных данных с нормативными стандартными характеристиками, выявление источников, факторов негативного воздействия, а также выдачу информации для органов управления

Очень существенно ведение системы контроля не только на проекты новых природно-технических систем, но и на уже действующие. Подсистема контроля и призвана дать своевременные сигналы о необходимости корректировок в запроектированный режим функционирования природно-технической системы с учетом происходящих изменений, что позволит рационально построить оперативное управление этой системой.

Принцип стадийности. Решения по ландшафтно-экологическому устройству территории осуществляется рядом последовательных приближений – стадий. Каждой из них соответствует определенный ранг анализируемых ландшафтов, масштаб их картографирования, содержание и детальность ландшафтно-экологической информации и направление ее анализа. Процесс проектирования крупных природно-технических систем осуществляется обычно в три стадии. На стадии схемы дается обоснование целесообразности проектирования и сооружения объекта с выявлением возможных изменений природы по данным литературных и фондовых материалов. Следующий этап – технико-экономическое обоснование объекта. Он характеризуется разработкой варианта (иногда двух-трех вариантов) проектных решений с выбором мест размещения и типов сооружений, а также составлением прогноза и оценки воздействия объекта на окружающую среду (ОВОС). На стадии технического проекта разрабатывается окончательный вариант объекта и соответствующая ему рабочая документация (расчеты, чертежи, схемы, карты и т.д.). В случае утверждения проекта этот вариант реализуется в виде природно-технической системы.

В соответствии с принципом непрерывности ландшафтно-экологического обоснование геотехсистемы не заканчивается сдачей ее проекта: непрерывно решаются вопросы, связанные с контролем, оптимизацией, уходом, необходимостью реконструкции геотехсистемы. Принцип непрерывности допускает корректировку и уточнение выводов и рекомендаций, полученных еще до ввода в действие геотехсистемы. Этот принцип предполагает возможность принятия новых природоохранных и инженерно-технических природопреобразовательных решений на разных стадиях ее эксплуатации.

Принципы ландшафтно-экологического обоснования проектирования различных природно-технических систем тесно связаны друг с другом, их учет в процессе проектирования осуществляется одновременно.