5.6 Огляд існуючих програмних продуктів у сфері екобезпеки водокористування

До теперішнього часу у сфері водокористування є чимало розробок програмних продуктів, в основному російського походження, які реалізують певні інформаційно-аналітичні функції. Розглянемо найбільш відомі з них.

Програма «ПДС-Эколог» призначена для розрахунку величин гранично допустимих скидів (ГДС) і автоматизації розрахункової частини нормативів ГДС. Програма виконує розрахунок поширення забруднюючих речовин у водоймах і обробку даних відбору проб.

Комплекс дозволяє виконувати різні види розрахунків за результатами даних відбору проб у різних створах водних об’єктів і в самих стічних водах, розрахувати розповсюдження забруднюючих речовин на будь-якій відстані від місця випуску стічних вод і виконувати розрахунки гранично допустимих скидів підприємств-водокористувачів у водні об’єкти. Розрахунок ГДС виконується для окремих випусків для водотоків, водойм і прибережних зон морів відповідно до нормативних документів і рекомендованих методик розрахунку.

Система складається з ряду взаємозалежних програмних модулів, об’єднаних загальним інтерфейсом користувача, і безпосередньо баз даних, які незалежні від користувальницьких програм і можуть бути створені на будь-якій СУБД. Користувачеві надаються розвинуті засоби ведення баз даних, коректування, додавання й видалення даних на різних рівнях (поле даних, запис, таблиця даних, база даних). Програми обробки даних спостережень дозволяють отримувати різного роду розрахункові дані, що характеризують стан водних об’єктів, виявляти тенденції (динаміку) зміни якості води у часі й просторі.

Система містить розвинуті засоби пошуку даних і формування запитів. Модуль експорту даних дозволяє виводити будь-які групи даних у різних форматах у зовнішні файли (MS Word, Excel, електронні таблиці DBASE і PARADOX, текстові файли із форматуванням, заданим користувачем). Модуль імпорту даних дозволяє користувачам настроїти потокове введення даних у програму з текстових файлів і файлів локальних баз даних.

Програмне забезпечення CREDO УВС призначене для: розрахунку рівня забруднення водних об’єктів рибогосподарського водокористування продуктами зношення покриттів, шин, викидів від роботи двигунів автомобілів, матеріалів, використовуваних для боротьби з ожеледицею й т. ін., при змиві їх поверхневим стоком у водотоки. Галузі застосування: проектування автомобільних доріг. Вихідні дані: дані щодо геометрії дороги, характеристик водотоку, поверхневого стоку дощових і паводкових вод.

Основні функції:

• розрахунок фактичного й гранично допустимого скидання завислих речовин;

• розрахунок фактичного й гранично допустимого скидання свинцю;

• розрахунок фактичного й гранично допустимого скидання нафтопродуктів.

Результати: звіт, таблиці. Внутрішній формат даних: формат CREDO. Обмін даними з іншими програмними продуктами – повний усередині комплексу CREDO. Характеристика інтерфейсу: універсальне меню в керуючому завданні, кнопкові меню, меню, що випадають, вікна запитів, таблиць і діалогу.

Програма «Расчет поверхностного стока» призначена для розрахунку прогнозованого обсягу дощових зливових стоків при оформленні лімітів і ліцензій на водокористування, розробці проектів нормативів ГДС забруднюючих речовин у водні об’єкти, проектів очисних споруджень для очищення поверхневих стоків і т.п.

До складу програми входять засоби для ведення баз даних підприємств-водокористувачів регіону з характеристиками їхніх випусків. Всі бази даних відкриті для додавання, видалення й коректування даних і можуть обновлятися користувачем.

Програма «2-ТП (водхоз)» призначена для автоматичної обробки й зберігання даних, що містяться у формі статистичної звітності 2-ТП (водгосп) на підприємстві. Програма дозволяє сформувати звіти підприємств за формою 2-ТП (водгосп) як у режимі ручного введення (із бланків форми «2-ТП (водгосп)»), так і в електронному вигляді.

Програма дозволяє проводити аналіз зміни динаміки водоспоживання/водовідведення за роками для окремих підприємств за заданими користувачем критеріями. Результати розрахунків і оглядів представляються в текстовому й графічному вигляді.

Програма «Эколог-Чистая вода» призначена для ведення комп’ютерної бази даних за різними характеристиками забруднення питної води й оцінки її якості.

До складу пакета входять наступні програмні модулі ведення баз даних і оцінки якості питної води:

• створення й ведення бази даних (БД) пунктів контролю якості вод і БД вимірювань якості води за переліком контрольованих показників;

• візуалізація даних вимірювань;

• виконання запитів до БД і формування звітів;

• введення до програми даних, підготовлених у відповідному форматі в комутаційних файлах;

• запис будь-яких даних програми в зовнішні комутаційні файли для перенесення на інший комп’ютер;

• створення нових структур даних програми (нової порожньої БД), копіювання поточних вибірок даних у нову БД, переключення між декількома БД.

У програмі виконується оцінка відповідності питної води гігієнічним нормативам якості й оцінюється ризик для здоров'я населення при короткостроковому й довгостроковому вживанні води.

Ризик для здоров’я населення при короткостроковому й довгостроковому вживанні води розраховується окремо для кожної групи показників і підрозділяється на ризик епідеміологічної небезпеки, ризик розвитку несприятливих органолептичних ефектів, ризик канцерогенних ефектів і загальнотоксичний ризик.

Система підтримки прийняття рішень (СППР) «Водоучет» призначена для збору даних про рівні води в каналах, витратах і обсягах водоподачі в гідровузлах і т.д.; обробки рядів спостережень за параметрами водорозподілу поточного періоду або аналізу постсезонної ситуації. Комп’ютерна технологія забезпечує: зберігання, пошук і перегляд зазначеної інформації у звичній і зручній для користувача формі; обробку даних; складання балансів водоподачі й водорозподілу по кожному водовиділу й водокористувачу за цікавлячий інтервал часу вегетаційного періоду; оцінку водорозподілу; формування архіву й зберігання «історичних» даних, використовуваних для аналізу тимчасового ряду.

Джерелом інформації є:

• дані про фактичний приток до гідровузла, котрі представляються відділу водокористування оперативно за допомогою радіозв’язку;

• планований приток до гідровузла;

• дані про водозабір, сформовані на основі заявок, що подаються водокористувачами завчасно раз у декаду й коригуються в міру зміни умов водозабору й потреби в обсягах водоподачі;

• плановані відділом водокористування обсяги водоподачі в точки виділу води;

• паспортні дані гідротранспортної системи.

Спеціалізована прикладна програма СППР «Водоучет» використовує засоби пакета Microsoft Offise операційного середовища Windows. Семантична база даних побудована на основі СУБД ACCESS, для пошуку рішень залучаються потужні обчислювальні можливості електронних таблиць EXCEL. Для підготовки необхідних звітів і представлення вихідних документів, що включають таблиці із бази даних та іншу інформацію, використовуються засоби СУБД ACCESS. Оригінальні додатки, що забезпечують взаємозв’язок програмного комплексу EXCEL і СУБД ACCESS, розроблені з використанням мови програмування Map Basic.

Система підтримки рішення має «дружній» інтерфейс, котрий надає можливість:

• передавати дані системі різними способами;

• одержувати дані від різних пристроїв системи в різному форматі;

• гнучко підтримувати (надавати допомогу щодо запиту, підказувати) знання користувача, що включають нормативно-довідкову інформацію, довідкові дані, видавані комп'ютером і т.ін.;

• підтримувати мову користувача у вигляді форм вхідних і вихідних документів і мову повідомлень у формі звітів, машинної графіки.

На рис. 5.7 представлена структура форм для введення початкових даних по притоці до гідровузла і водозабору в точках виділу. Спосіб зберігання початкової інформації, відповідно до її вигляду, визначається структурою таблиці об’єктів.

Рисунок 5.7 – Структура форми для введення даних з водозабору

До складу бази даних входять таблиці для зберігання відомостей із заявок про залежність витрати конкретної споруди від рівня води в б’єфах, паспортних даних, типів споруд. Структура бази даних дозволяє виконувати широке коло запитів і одержувати необхідні звіти. Робота з базою даних здійснюється за допомогою меню головної форми, оснащеного системою спадаючих підміню для зручного користування програмами введення даних, відновлення й випуску звітів (рис. 5.8).

Програмне забезпечення СППР «Водоучет» націлено на використання даних у відповідності зі сформованою практикою експлуатації без залучення додаткових даних. Оперативний водооблік, контроль і оцінка поточної ситуації водокористування забезпечують своєчасність проведення профілактичних заходів водорозподілу, що істотно підвищує їхню ефективність.

Рисунок 5.8 – Меню головної форми. Спадаючі підміню виводу звітів і роботи з паспортами

Програмний комплекс «Вода-регион» призначений для:

• підготовки вихідних даних для оцінки забруднення водних об’єктів на території міста/регіону;

• формування єдиного банку даних інвентаризації випусків і характеристик водних об'єктів;

• підготовки вихідних даних для нормування скидів і розподілу квот;

• ведення статистичної звітності за скиданнями 2-ТП (водгосп);

• підготовки й випуску необхідних документів на видачу Дозволів на скиди;

• підготовки вихідних даних для розрахунку плати за скиди.

Комплекс складається із чотирьох модулів:

• інвентаризація скидів забруднюючих речовин (ЗР) у водні об’єкти;

• дозволи на скиди;

• форма 2-ТП (водгосп);

• об’єднаний перелік ГДК ЗР у воді.

Програмний комплекс «Вода-регіон» формує комплект обов’язкової документації відповідно до існуючих вимог до її оформлення, а також різні зведені списки, переліки й таблиці.

У рамках модуля «Інвентаризація скидів ЗР у водні об’єкти» забезпечується:

• створення й ведення єдиного банку даних інвентаризації водозаборів і випусків стічних вод підприємств-водокористувачів, що включає відомості про їхні водогосподарчі характеристики;

• ведення банку даних лабораторного контролю стічних вод;

• опис водних об’єктів-джерел водопостачання й приймачів стічних вод відповідно до форми «2 – ТП (водгосп)»;

• ведення балансових схем водоспоживання й водовідведення підприємств/об’єднань із поділом загальних обсягів водоспоживання за видами використання, вказівкою обсягів безповоротного споживання й передачі іншим споживачам, а також поділом загальних обсягів водовідведення за категоріями якості й видам стічних вод;

• формування зведених балансових схем по території, групі підприємств;

• аналіз роботи випусків (за даними затвердженої й фактичної витрати стічних вод, якісної характеристики стічних вод, затверджених нормативів ГДС);

• аналіз і контроль робочих показників очисних споруд (ОС) на випусках стічних вод; визначення проектної ефективності очистки й фактичного надходження стічних вод (навантаження) за будь-який період часу; розрахунок перевищення проектних показників з очистки на вході й виході ОС; оцінка фактичної ефективності роботи ОС;

• формування й контроль виконання плану заходів щодо зниження скидань ЗР із метою досягнення ГДС.

Модуль дозволяє здійснити перевірку даних, включених до проекту тому ГДС підприємства, а також вести облік затверджених проектів.

Дані первинного обліку (аналіз роботи випусків, роботи очисних споруд і т.д.) автоматично використовуються в програмному комплексі (ПК) «Екологічні платежі – регіон» для контролю (розрахунку) плати за скиди.

Забезпечено автоматизований прийом даних інвентаризації випусків і характеристик водних об’єктів, даних первинного обліку, балансу водоспоживання й водовідведення від підприємств/об’єднань (ПК "Кедр-підприємство", ПК "Кедр-об’єднання", програми "Форма -2-ТП (водгосп)" при використанні модуля "Почта – інформація про воду".

Основні операції, здійснювані у модулі "Дозвіл на скидання":

• розробка й оформлення Дозволів (у тому числі тимчасових) на скидання ЗР зі стічними водами;

• ведення Реєстру погоджених Дозволів;

• автоматизоване формування бланків повідомлень про затвердження нормативів скидів і оформлення актів про анулювання Дозволів;

• ведення обліку виданих/анульованих Дозволів і архіву документації до заявок на їхню видачу або продовження;

• контроль і облік запланованих і виконаних водоохоронних заходів;

• формування зведених таблиць щодо дозволених скидів на території або для групи підприємств.

При роботі з модулем використовуються відомості із проектів нормативів ГДС. Якщо в модулі «Інвентаризація скидань ЗР у водні об’єкти» є відомості про нормативи ГДС щодо речовин, то при заповненні дозволу з посиланням на цей том ГДС ці відомості будуть автоматично перенесені в бази даних модуля «Дозволу на скидання».

Програма «Зеркало++» має таке призначення:

• оцінка кількісних характеристик показників хімічного складу води водних об'єктів щодо місць розташування проектованих або діючих випусків стічних вод;

• розрахунок нормативів гранично допустимого скидання (ГДС) і лімітів тимчасово погодженого скидання (ТПС) речовин, що надходять зі стічними водами у водний об’єкт;

• розрахунок об’ємного й масового скидання ЗР із поверхневим стоком з території промислових і адміністративних підприємств;

Можливості програми:

• проведення розрахунків для наступних типів водних об’єктів: проточна водойма, замкнута водойма, море;

• алгоритми розрахунків ґрунтуються на розробках В. А. Фролова, І. Д. Родзиллера, А. М. Руффеля, П. Н. Білоконя, М. Ф. Срібного, Г. В. Зубченко, А. В. Караушева та ін.;

• розрахунок ГДС – нормативного, з перерозподілом квот, з урахуванням перспективи зміни скидів відповідно до плану водоохоронних заходів і директивним перерозподілом квот скидів;

• розрахунок обсягу поверхневого стоку й маси шкідливих речовин, що містяться у поверхневому стоці;

• ведення баз даних довідкової інформації й вихідних даних для розрахунку;

• "НЕLР" – допомога для будь-якого режиму роботи програми;

• сервісні функції (календар, калькулятор, довідка);

• програма здійснює автоматичний контроль даних, що вводяться;

• при наявності помилок перед проведенням розрахунку ГДС видається повідомлення про всі недогляди й неточності, які необхідно виправити.

На рис. 5.9 представлений приклад інтерфейсу користувача для режиму розрахунку ГДС забруднюючих речовин у водні об’єкти.

Рисунок 5.9 – Інтерфейс користувача для режиму розрахунку ГДС забруднюючих речовин у водні об’єкти

Призначення програмного забезпечення природоохоронної діяльності «Русь», «ГИАС-Экобезопасность» – забезпечення збору, зберігання, обробки інформації в галузі охорони навколишнього середовища, екологічної й промислової безпеки, перевірка вірогідності представлення й обробки інформації в галузі поводження з небезпечними відходами по всій інформаційній вертикалі.

Програмне забезпечення призначене для ведення баз даних в галузі екологічної, промислової безпеки, надрокористування, водокористування, землекористування, збитку, ризику аварій, рекультивації, контролю за відновленням порушених земель, енергоспоживання, об’єктно-орієнтованого територіального моніторингу, ведення кадастру відходів (регіонального й федерального каталогу відходів, реєстру об’єктів розміщення відходів, технологій поводження з відходами). Крім того, ПЗ дозволяє здійснювати динамічне нормування викидів в атмосферне повітря, динамічне нормування розміщення відходів виробництва й споживання з урахуванням можливості прийняття відходів полігонами, адміністрування плати за негативний вплив на навколишнє середовище, використання атрибутивних баз даних і цифрових карт поза залежністю від їхніх форматів.

На рис. 5.10 представлена блок-схема функціональної структури «ГИАС-Экобезопасность».

Рис. 5.10 – Блок-схема функціональної структури ГИАС «Экобезопасность»