Выбор критериев оптимизации мер защиты берегов мор

УДК 626.35.003.13:519.812.3
Е.В.Дзагания, В.И.Крыленко
ВЫБОР КРИТЕРИЕВ ОПТИМИЗАЦИИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ
ПРИБРЕЖНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ РАЗРУШЕНИЯ ВОЛНАМИ
Донецк 2005 г.  УКРАИНА  ООО  <ЭКОТЕХНОЛОГИЯ>


Технический прогресс, вызванный научно-технической революцией, активно
вторгся в береговую зону морей, а затем распространился на шельф и на весь Миро-
вой океан. Вопросы изучения природных процессов и явлений и решения проблем
охраны окружающей среды уже давно стали актуальными, но их высокая стоимость
требует выработки рациональных критериев оптимизации. Эта задача может быть
эффективно решена лишь при высоком уровне изученности природных явлений, в
том числе и таких динамичных комплексов, как морские берега, развитие которых
протекает при исключительно сложном взаимодействии разнообразных процессов.
Охрана ландшафтов и экосистемы прибрежной зоны моря - задача весьма сложная.
Морские берега развиваются в условиях тесного контакта твердой и жидкой оболо-
чек Земли, атмосферы и биосферы, что определяет необходимость комплексного
подхода к их изучению. Сложность эта еще более возрастает, если учесть, что мор-
ские берега подвержены все усиливающемуся воздействю со стороны человека, все
более интенсивному хозяйственному освоению.
Морские берега, береговая и прибрежная зоны, а также расположенные в них
природные и созданные человеком ландшафты и объекты весьма чувствительны к
чрезмерным воздействиям. Защита их от разрушения (волновыми и др. процессами и
явлениями) всегда была одной из важнейших проблем при освоении прибрежной зо-
ны морей, при использовании морского побережья в оборонных, хозяйственных,
рекреационных и др. целях. Особенно возросла важность и актуальность этой про-
блемы в условиях повышения уровня Мирового океана и все возрастающих масшта-
бов антропогенных воздействий на все природные объекты, в том числе и на при-
брежную зону. В прибрежных зонах проживает половина населения стран, имеющих
выход к морю, и миграция из континентальных зон продолжается [1]. Интенсивное,
широкомасштабное развитие рекреации (<индустрии отдыха>) также усиливает воз-
действие человека на природу береговой зоны. В результате возникло острое проти-
воречие (достигшее на черноморском побережье Крыма и Кавказа критической ста-
дии) между потребностью в немедленном потреблении природных ресурсов при-
брежных зон и необходимостью сохранения этих ресурсов на длительную перспекти-
ву. Поэтому, защита берегов и пляжей от разрушения и загрязнения представляют
серьезную и важную проблему.
Для защиты прибрежных объектов от разрушения волнами широко применяют
мероприятия юридического, запретительно-ограничительного, воспитательного,
этического, эстетического, организационного, технического, экономического и др.
характера, строительные конструкции, инженерные сооружения, имеющие различ-
ные гигиенические, экологические, технико-экономические и др. показатели, эффек-
тивность и сроки действия. Поэтому, при наличии множества различных принципи-
ально возможных вариантов защитных мероприятий, весьма важным (а в условиях
дефицита средств - и актуальным) является правильный выбор и оптимизация бе-
регозащитных мероприятий (БЗМ). Немаловажным является выявление и отсев заве-
домо нерациональных (с различных точек зрения - гигиенических, экологических, эсте-
тических, технических, экономических и др.) вариантов мероприятий еще на стадии
предпроектной проработки (для сокращения объема проектно-сметных работ и уменьшения
затрат на их выполнение).
В ходе аналитического обзора не обнаружены публикации по проблеме
разработки, количественного определения, апробации и применения обобщенных
комплексных (то есть, учитывающих гигиенические, экологические, экономические,
эстетические и др. точки зрения и общенародные интересы и выгоды) критериев
оптимизации мероприятий защиты прибрежных объектов от разрушения волнами.
Поэтому авторам пришлось выполнить следующие работы.
1) Поиск, анализ и оценку показателей, которые можно применить в качестве
критериев оптимизации мероприятий берегозащиты. Наиболее полной и
всеобъемлющей оказалась система критериев строительного производства Россий-
ской Федерации, которая и была прннята за основу.
2) Анализ и отбор основных требований к факторам, параметрам и критериям
оптимизации.
3) Анализ, комплексная оценка и отбор частных параметров и сформирована
система критериев оптимизации.
4) Сформирована система обобщенных комплексных критериев оптимизации
мероприятий по защите прибрежных объектов от разрушения волнами.
5) Приняты принципы и разработаны методики расчета величины,
количественной и качественной оценки частных параметров оптимизации
мероприятий берегозащиты.
6) Сформирована система обобщенных комплексных критериев оптимизации
мероприятий берегозащиты, приняты принципы и разработаны методики
количественного определения их величины.
7) В качестве решающего обобщенного критерия оптимизации при выборе
оптимального варианта мероприятий по защите прибрежных объектов от
разрушения волнами предложено принимать (в зависимости от целей оптимизации и
конкретных условий) один из следующих обобщенных среднегодовых экономических
показателей: 1) максимум интегрального экономического эффекта; 2) максимум
интегрального экономического эффекта с учетом предотвращенного ущерба; 3)
минимум модифицированных приведенных затрат; 4) минимум приведенных
капитальных вложений и текущих эксплуатационных затрат на осуществление
берегозащитных мероприятий. Каждый из этих обобщенных среднегодовых
экономических показателей вполне отвечает требованиям, предъявляемым к
параметрам оптимизации (см. далее).
8) Даны указания по особенностям оптимизации при создании и эксплуатации пля-
жей и при решении задач прочих рациональных направлений берегозащиты.
9. Выполнена апробация предлагаемых подходов, методики и критериев
оптимизации мероприятий берегозащиты для конкретных условий черноморского по-
бережья на участке "Туапсе - Адлер".
Ниже изложены основные положения и результаты работы.

1. Общие вопросы, объекты, задачи и принципы оптимизации

В ХХ веке ученые и практики стали уделять много внимания вопросам
оптимизации. Появились  многочисленные публикации, посвященные оптимизации
различных объектов, систем, процессов, свойств, оборудования, моделей, устройств,
объектов (в т.ч. - сложных динамических), конструкций, комплексов (в т.ч. -
транспортно-перегрузочных, топливно-энергетических и др.), компоновки и
трубопроводной обвязки оборудования, способов, методов, процессов (в т.ч. -
технологических), операций, режимов, перевозки грузов, рационального
использования топлива, энергии и др. ресурсов, ресурсосбережения, программ, работ,
расчетов, расчетных параметров, режимов (в т.ч. - технологических), свойств
(продуктов, изделий, почв и т. д.), состава, структуры, качества, параметров,
структур, схем, систем, систем управления, многомерных систем, отраслевых систем,
системных сетевых графиков, планов, планирования и управления, сроков
осуществления (планов, инвестиционных и др. программ, различных мероприятий),
тактики и стратегии ведения работ, рекреации, окружающей и природной среды и
т.д.
В зависимости от вида объектов оптимизации, были разработаны и предложены
различные критерии оптимизации - частные, комбинированные, комплексные,
системы (комбинации) критериев, балльные и др. приемы приведения степени
важности критериев к общему знаменателю.
За последние десятилетия разработаны различные методы исследования слож-
ных систем: с помощью математических моделей процессов функционирования сис-
тем в виде алгоритмов и программ (статистическое моделирование, математическое
моделирование и т. д.) и др.
Оптимизацию мероприятий применительно к берегозащите по методам модели-
рования и решения проблемы можно отнести к сфере экономических процессов. Мо-
делирование экономических процессов (МЭП) как метод исследования экономиче-
ских объектов с помощью их моделей осуществляют посредством знаковых и мате-
риальных систем, отражающих свойства, связи, отношения объектов и экономиче-
ских явлений [2]. В экономике моделирование используют как метод познания и вы-
бора хозяйственных решений, при этом широко применяют знаковые модели; МЭП
даёт возможность избежать нежелательного экспериментирования с реальными эко-
номическими объектами. В процессе управления народным хозяйством используют
модели прогнозирования, перспективного и текущего планирования, а также опера-
тивного регулирования. Материальные модели (по существу они не являются физи-
ческими, поскольку не имеют одной и той же природы, что и объект) для объектов
экономической природы создают на предметных аналогах компьютерного типа.
Среди моделей знаковых систем экономических процессов наиболее важными счи-
тают математические модели, в которых с помощью цифровых и функциональных
соотношений отражают основные свойства экономического процесса. Они стали тео-
ретической основой моделирования, в частности, межотраслевого баланса и балан-
сового метода в целом. Наряду с балансовым методом, для МЭП широко используют
оптимизационные методы ([3], [4] и др.), для которых разрабатывают модели экс-
тремального (максимального или минимального) типа. Разработку экстремальных
моделей экономических процессов, в которых учитывают линейную взаимосвязь
между переменными, впервые (в 1960г.) осуществил Л.В.Канторович [5]. Со време-
нем разработка моделей такого типа была обобщена термином "линейное програм-
мирование". Наряду с линейными моделями экономических процессов, широко из-
вестны нелинейные и стохастические (вероятностные) модели, в которых отражают
соответственно нелинейную и связанную с неопределённостью взаимосвязь между
переменными модели.
Разработка экстремальных моделей и их применение в экономической теории и
практике хозяйственного управления дает возможность создавать основу для опти-
мального функционирования экономики в целом и её отдельных звеньев.
Много общего с методами и приемами решения проблемы оптимизации БЗМ
имеет оптимальное управление, то есть, выбор и осуществление наилучшей про-
граммы действий для достижения желаемого состояния управляемого объекта (исхо-
дя из его определённого начального состояния) путём влияния на параметры управ-
ления. Критериями оптимального управления могут быть различные технические,
экономические и др. показатели функционирования объекта. Оптимальное управле-
ние имеет теоретические, вычислительные и прикладные аспекты. Поведение объ-
екта описывают математическими уравнениями. Математическая теория оптималь-
ного управления рассматривает неклассические вариационные задачи. При решении
задач оптимального управления используют идеи динамического программирова-
ния. Оптимальное управление возможно лишь на основе взаимосвязи экономико-
математических моделей с итеративным человеко-машинным процессом их согласо-
вания. Оптимальное управление способствует успешному решению научно-
технических и народно-хозяйственных задач на базе рационального использования
имеющихся ресурсов. Основа оптимального управления - оптимальное прогнозиро-
вание и планирование, главным условием которого является сравнение ожидаемых
результатов с затратами при распределении ресурсов для решения важнейших соци-
ально-экономических проблем и при распределении производственных заданий и ре-
сурсов между регионами и отраслями народного хозяйства. Оптимальное управление
обеспечивает достижение заданной цели с наименьшими затратами, либо максими-
зацию экономического результата, согласованность различных экономических инте-
ресов между собой и с общенародно-хозяйственными целями, приближение к эконо-
мическому оптимуму [6].
По методам моделирования и решения проблема оптимизации БЗМ непосредст-
венно соприкасается с оптимальным планированием - выбором наилучшего (опти-
мального) варианта плана (решения) из многих возможных, осуществляемым на ос-
нове сравнительной оценки различных вариантов (альтернатив). Обосновывают оп-
тимальное решение, исходя из выбранного критерия оптимальности и определённых
ограничений, какими могут быть, например, ресурсы галечного или песчаного мате-
риала для формирования или сохранения пляжа. Оптимальное планирование осуще-
ствляют на основе применения экономико-математических методов и компьютерной
техники. Основная задача оптимального планирования - нахождение наилучшего
варианта использования ресурсов общества или хозяйственного звена и обеспечение
такого режима функционирования экономики, при котором будет достигнуто наибо-
лее полное удовлетворение потребностей общества (личных и производственных).
Варианты решения сравнивают по совокупности значений одного показателя, ха-
рактеризующего результат, или, как правило, по шкале приоритета. Процесс опти-
мального планирования имеет многоступенчатую структуру и включает несколько
этапов: построение прогнозных гипотез и постановку планово-экономической зада-
чи, получение исходной информации для моделей, разработку моделей, проведение
расчётов в нескольких вариантах, анализ результатов и выбор оптимального вари-
анта. С повышением уровня иерархии хозяйственного управления модели разраба-
тывают в более укрупнённых показателях. Трудности оптимизации решений связа-
ны с проблемами формализации целей социально-экономического развития, опреде-
ления общественных и личных потребностей, согласования различных интересов.
Проблема оптимизации БЗМ (например, определение оптимальных размеров
пляжей) имеет много общего с задачей определения научно обоснованных оптималь-
ных размеров предприятий, позволяющих эффективно использовать научно-
технические достижения, материальные и трудовые ресурсы, современные методы
организации производства, труда и управления в данных конкретных условиях
функционирования. При экономическом обосновании оптимальных размеров про-
мышленных предприятий исходят из потребностей в различных видах продукции,
намечаемого уровня специализации, кооперирования и комбинирования производ-
ства, развития научно-технического прогресса, размещения производства, а также
таких экономико-географических и социальных факторов, как обеспеченность сырь-
евыми и топливно-энергетическими ресурсами, численность и структура трудовых и
др. ресурсов. Проблема определения оптимального размера предприятия связана с
развитием концентрации производства. На крупных и комбинированных предпри-
ятиях создаются наиболее благоприятные условия для внедрения и использования
достижений науки и техники, прогрессивной технологии, рациональных форм орга-
низации производства, что позволяет улучшить все технико-экономические показа-
тели производства. Вместе с тем необоснованное укрупнение производства уменьша-
ет возможность более равномерного размещения производства по территории стра-
ны или региона, ограничивая рациональное использование местных сырьевых, топ-
ливно-энергетических и трудовых ресурсов, увеличивая дальность перевозок сырья
и готовой продукции. Поэтому при планировании развития концентрации производ-
ства необходимо определить экономически целесообразные размеры предприятий.
Народнохозяйственный оптимум - наиболее эффективное состояние народного
хозяйства. Он характерен наиболее целесообразным использованием материальных,
трудовых и финансовых ресурсов, наиболее рациональным взаимодействием обще-
ства и природы; он предусматривает не только наилучшую организацию производи-
тельных сил, но и оптимальную, т. е. соответствующую состоянию производитель-
ных сил, систему производственных отношений. Оптимальность общенародной эко-
номики в динамике чётче всего проявляется в высоких темпах расширенного вос-
производства, в росте производительности общественного труда, во всё более полном
удовлетворении материальных и духовных потребностей всех членов общества.
2. Существующие подходы к оптимизации мероприятий берегозащиты

В течение последних 30лет комплексное управление прибрежной зоной развива-
лось как подход, направленный на то, чтобы способствовать устойчивому развитию.
Охрану ландшафтного и др. разнообразия в прибрежных зонах теперь сосредоточи-
вают на взаимодействии между действиями различных ведомств и потребностью в
природных ресурсах. Этот подход обычно осуществляют в прибрежных регионах
(включая морские зоны), в проектах по комплексному управлению прибрежной зо-
ной или при планировании. Несмотря на решения Бухарестской конвенции о защите
Черного моря (главного соглашения в сфере защиты его окружающей среды), в чер-
номорском регионе еще мало заметно продвижение вперед, хотя черноморские стра-
ны прилагают большие усилия. В связи с этим предложена программа комплексного
управления прибрежной зоной для Центральной и Восточной Европы и СНГ
(A.Pickaver, 2003 [7]). Комплекс информационных систем для принятия решений на
федеральном, региональном и локальном уровнях (с участием государственных, де-
ловых, общественных, научных, институциональных структур), мобилизации внут-
реннего и внешнего финансирования целесообразно иметь децентрализованным (для
сокращения расходов на его обслуживание) и состоящим из ряда отдельных блоков,
не находящихся в иерархическом подчинении, а организованных в виде информаци-
онной сети с широким доступом к ней. Сотрудниками Сочинского университета ту-
ризма и курортного дела предложена концепция устойчивого развития и комплекс-
ного управления ресурсами береговой зоны - подход, основанный на том, что эти ре-
сурсы (земля, леса, внутренние и прибрежные воды, морские живые ресурсы и др.)
обеспечивают в течение длительного времени (несколько поколений) постоянный
объем услуг (в частности - рекреационных) на душу населения [8]. Для этого требует-
ся поддержание на определенном уровне качества и количества ресурсов и призна-
ние необходимости комплексного управления ими как независимыми системами на
основе географических информационных систем (ГИС-технологий), как механизма
реализации комплексного управления прибрежной зоной (КУПЗ).
В береговой зоне, где сосредоточены интересы градостроительства, транспорта и
рекреации, положительное значение антропогенного фактора отразилось вначале на
прекращении вывоза пляжеобразующего материала (песка, гальки) из рек и с мор-
ских пляжей, а затем на внедрении способа активной берегозащиты. Мощная техни-
ческая база и новые технологические возможности позволили резко ограничить
применение пассивных сооружений жесткого, неизменяемого профиля (волноотбой-
ные стены, бермы и др.) и взамен развернуть восстановление и создание новых пля-
жей с помощью пляжезадерживающих сооружений (бун и волноломов с траверсами).
Это не только приостановило разрушительное действие моря на берега, но и позво-
лило подготовить базу как для последующего наступления на море с целью отторже-
ния у него прибрежной акватории для создания искусственной территории (Сочи,
Южный берег Крыма, Одесса и т. д.), так и для возведения свободных галечных и
песчаных пляжей без каких-либо сооружений (западный берег Самбийского полуост-
рова, Геленджик, Гагры и др.) [9]. При этом в ряде мест не обошлось без негативных
последствий, к числу которых относится застройка береговой полосы в узковедомст-
венных интересах без сохранения ее для общественного пользования; ограничен-
ность архитектурных решений в полосе берега и их несоответствие ландшафту; раз-
витие низовых размывов на локальных участках берега за построенными бунами и
волноломами; несоответствие конструкций берегозащитных сооружений целям со-
хранения донной флоры и фауны. Все это потребовало расширения и углубления на-
учных основ морской берегозащиты, которые для каждого района побережья строго
индивидуальны и представляют обобщенный результат системного метода исследо-
вания природных условий, перспективы развития народного хозяйства, природо-
охранных мероприятий, инженерных решений и их экономической эффективности.
Исследования природных условий обычно начинают с изучения уровенного и
волнового режимов, а также течений в районе рассматриваемого участка берега, ин-
женерно-геологических, геоморфологических и литодинамических условий. На их
основе оценивают относительное динамическое равновесие подводного склона по от-
ношению к волновым воздействиям и течению воды, потенциальный (емкость) и ре-
альный (мощность) расход вдольбереговых наносов, а также ожидаемые переформи-
рования береговой линии на заданный срок эксплуатации. Охранные мероприятия
должны отвечать экологической совместимости осуществляемых инженерных реше-
ний с живой природой: во-первых, необходимо определить влияние биоты (водной и
донной флоры и фауны) на берегозащитные сооружения; во-вторых, влияние этих
сооружений на биоту. Оптимальное решение может быть получено только в резуль-
тате совместных усилий биологов и инженеров, однако это только часть вопроса, а
другая, большая часть связана с берегами - защита их от размывающей деятельности
волн - важнейшая задача охраны природы [9]. Учет стоимости земли при сравнении
вариантов землепользования, в том числе - осуществления берегозащиты, может су-
щественно повлиять на перспективные планы размещения различных рекреацион-
ных объектов и использования природных ресурсов. Кроме того, инженерные реше-
ния, связанные с берегозашитой, должны учитывать рекомендации по всем преды-
дущим исследованиям и выбрать из числа сравниваемых вариантов оптимальный,
который в свою очередь должен быть основан на передовой технологии производства
строительных работ, применения местных строительных материалов и безотходного
их оборота в процессе эксплуатации. Обобщающими результативными документами
такого научного поиска должны быть (для планирования работы) региональные ге-
неральные схемы берегозащиты на заданный срок, а для непосредственного практи-
ческого воплощения - межотраслевые научно-технические программы. Таким обра-
зом, оптимизация использования береговой зоны моря представляет процесс, имею-
щий целью довести развитие объекта до наилучшего состояния, при котором обеспе-
чивается наивыгоднейшее значение критерия эффективности. Комплексный метод
оценки позволяет определить структуру и перспективу застройки береговых зон да-
же с ландшафтами, не вызывающими в данное время эмоционально-эстетических
замыслов у градостроителей или желания к посещению у отдельных групп отды-
хающих [9].
В прибрежной зоне моря гидродинамические процессы (волны, приливы, ветро-
вой нагон и др.), которые вместе определяют прибрежное поле потоков) вызывают
перенос наносов (в виде донных и/или взвешенных). Если поле течений неоднородно,
будут градиенты в переносе отложений, что ведет к эрозии и аккреции, а это вызыва-
ет морфодинамические изменения, которые могут через какое то время стать значи-
тельными; в этих случаях на характеристики прибрежного волнения и условия по-
токов будет оказано воздействие, вызывающее перестройку переноса отложений и
морфодинамические изменения.
Природа слишком сложна, чтобы ее можно было точно смоделировать согласно
этой модели, поэтому были предприняты многочисленные попытки схематизировать
ситуацию, сосредоточиваясь только на основных принципах. Они привели к появле-
нию широкого спектра моделей, причем каждая подходит только для точно опреде-
ленного набора проблем; для выбора адекватной модели можно применить пошаго-
вый подход. В зависимости от того, какие ценности подвергаются опасности, могут
быть применены следующие стратегии [10]:
1) защита района, поскольку экономические, культурные или экологические
ценности оправдывают меры защиты;
2) отступление - опасную зону оставляют, а ценности перемещают, когда стои-
мость перемещения ценностей мала, а защитные меры невыполнимы или экономи-
чески невыгодны;
3) отсроченное отступление - опасная зона будет оставлена через значительный
период времени, но принимают временные меры, чтобы выиграть время, ожидая
разработки соответствующего сценария отступления.
Суть методов, которые позволяют выбрать адекватную стратегию и разработать
техническую концепцию и критерии отбора оптимальных вариантов при проекти-
ровании и строительстве сооружений для укрепления берега, состоят в следующем.
Выбор стратегии управления эрозией производят на основе сравнения остаточной
(окончательной) стоимости защитных мероприятий и стоимости мероприятий по
смягчению нежелательных последствий. Чистую приведенную стоимость (ЧПС) оп-
ределяют с помощью коэффициента ЧПС. Общую стоимость находят сложением всех
ЧПС расходов. Если потери от эрозии значительно превосходят расходы на берего-
защиту, то экономически оправдано осуществление стратегии защиты. Если накоп-
ленная стоимость ценностей, подвергающихся риску, мала по сравнению со стоимо-
стью мер защиты, то такие ценности выгоднее оставить или переместить в менее
опасное место (т.е. придерживаться стратегии отступления). Социальные последст-
вия стратегии отступления могут быть серьезными, поэтому политические деятели
обычно стараются уйти от ответственности и принять вариант стратегии отсрочен-
ного отступления, использовав низкозатратные временные меры защиты с целью
замедления процесса эрозии, чтобы позволить людям лучше подготовиться к буду-
щему уходу из опасной зоны. Чтобы избежать такой ситуации в будущем, обычно
устраивают санитарную зону, где не разрешают строить никаких постоянных соору-
жений. Ширина таких санитарных зон должна быть по крайней мере в 50-100 раз
больше среднегодовой величины эрозии, обеспечив безопасность на 50-100 лет впе-
ред.
В случае, если предпочтительной окажется стратегия защиты, требуются техни-
ческие мероприятия для осуществления этой стратегии [10].
Защита берегов от разрушения в зонах хозяйственного освоения и рекреации
представляет важнейшее природоохранное мероприятие, которое должно предусмат-
ривать увеличение естественных свободных пляжей за счет сохранения и повыше-
ния мощности вдольберегового потока наносов и охраны источников его пополне-
ния. В условиях дефицита вдольберегового потока наносов защита берегов должна
осуществляться с помощью гидротехнических сооружений, включая искусственные
свободные пляжи. Предпочтение следует отдавать тому способу берегозащиты, при
котором обеспечивается наивыгоднейшее сохранение природных и социальных ре-
сурсов.
Согласно Е.К.Гречищеву (1988) [9] активная берегозащита представляет способ
инженерного воздействия на гидрологический режим в береговой зоне моря, в ре-
зультате которого обеспечивают сохранение и наращивание пляжа, при этом пляж
(как естественный, так и искусственный) рассматривают как инженерное сооруже-
ние с изменяемыми в процессе эксплуатации геометрическими размерами. Актив-
ный способ основан на одном из двух положений: либо реальный расход вдольбере-
говых наносов должен быть искусственно доведен до потенциального, либо потенци-
альный расход должен быть искусственно понижен до реального. При достижении
равенства этих расходов обеспечивается устойчивое состояние естественных или ис-
кусственных пляжей, которые не только защищают берег от волновых воздействий,
но и сохраняют или способствуют восстановлению обитателей моря.
По мнению В.В.Хомицкого с соавт. [11] в природоохранном аспекте слагаемыми
совершенной технологии по современным представлениям являются переход к не-
прерывным и безотходным технологическим процессам, применение более эффек-
тивных (чем существующие) средств производства, характеризующихся меньшим
расходом сырья, материалов, энергии на единицу конечной продукции. Применение
прогрессивных технологий предполагает их оптимизацию, то есть выбор (на основе
специальной оценки) всех возможных вариантов (альтернатив) оптимальных (наи-
лучших) из множества возможных, а оптимизация береговой зоны допускает два ос-
новных направления воздействия на природную среду: с помощью традиционных
берегоукрепительных сооружений и путем создания новых прогрессивных способов
и средств берегозащиты. Возведение защитных сооружений не всегда является опти-
мальным из-за высокой стоимости и недостаточной надежности, поэтому с их помо-
щью можно решать частные задачи регулирования в пределах особо ценных участ-
ков городской застройки, развития промышленных и коммунальных систем или за-
поведных территорий. Определяющим для оптимизации природной среды является
создание таких сооружений и технологий, которые обеспечивали бы целостность бе-
регового процесса в рамках отдельных динамических областей и береговых участ-
ков.
Практика берегозащиты показывает, что успешно используются те сооружения,
которые наиболее близко вписываются в природный берег и соответствуют пара-
метрам волнового потока, поэтому технологическая схема стабилизации береговой
линии должна в минимальной степени нарушать естественный ход береговых про-
цессов.
В техногенном ландшафте возможные пути управления береговым процессом
можно свести к защите берега временным сооружением (конструктивная схема ко-
торого будет определяться сроком его эксплуатации), и к использованию методов
консервации искусственного режима у сооружения (ограничивая деформации под-
водного берегового склона путем применения комбинированных решений по под-
держанию процессов динамического равновесия организацией непрерывных техно-
логических процессов подпитки) [9]. Эти обстоятельства вынуждают проектировать
и возводить пляжи на морских берегах в комплексе с инженерными регулирующими
сооружениями или сокращать протяженность пляжа. Однако эти меры не дают оп-
тимального решения, так как в первом случае для сохранения устойчивости пляжа
требуется увеличивать размеры берегоукрепительных сооружений (что неизбежно
приведет к развитию контурного и краевого размыва и удорожанию строительства в
целом); во втором - игнорируются процессы формирования вдольберегового потока
и его насыщения наносами в границах сооружения, последствием чего может быть
сокращение сроков эксплуатации пляжа как инженерного объекта.
Таким образом, для придания берегам стабильности необходимо зарегулировать
береговой процесс в направлении создания на побережье стадии динамического рав-
новесия, для чего обычно предлагают два принципиально разных подхода к реше-
нию этой проблемы [9]: 1) повсеместное использование искусственных пляжей или
комплекса сооружений комбинированного типа; 2) поддержание естественных про-
цессов расчленения побережья и образование устойчивой береговой линии путем
преобразования их формы сооружениями.
3. Существующие подходы к выбору критериев оптимизации

Оптимизацией является процесс решения задач поиска оптимальных
(наилучших) условий. При решении любой достаточно сложной задачи необходимо
четко формулировать цели исследований и в каком именно смысле нужно искать
оптимальные условия, поскольку от этого зависит комплекс оптимальных условий и
в значительной мере зависит успех всей работы [12]. Для оптимизациии необходимо
иметь возможность воздействовать на объект оптимизациии; все способы такого
воздействия называют факторами. Уравнение или систему уравнений, описывающие
связи между факторами и выходными параметрами, называют математической
моделью. Параметр оптимизации (в литературе его также называют "выход черного
ящика", целевая функция, отклик функции, критерий оптимизации) - это признак,
по которому можно оптимизировать процесс. В принципе каждый объект можно
характеризовать сразу всей совокупностью параметров оптимизации или любым
подмножеством из этой совокупности. Движение к оптимуму возможно, если выбран
даже только один параметр оптимизации; тогда все прочие факторы уже не
выступают в качестве параметров оптимизации, а служат ограничениями. Другой
подход - построение обобщенного параметра оптимизации как некоторой функции
от множества исходных.
Такие параметры оптимизации как стабильность, надежность, долговечность
используют для дорогостоящих, ответственных объектов. Почти всегда приходится
учитывать количество и качество конечных продуктов оптимизации. Показатели
качества чрезвычайно разнообразны. Роль психологических аспектов возрастает с
ростом сложности объекта оптимизации (в связи с ростом числа ошибочных
действий в различных ситуациях).
Выделяют такие основные требования к параметрам оптимизации [12].
1) Параметр оптимизации должен быть эффективным с точки зрения
достижения цели.
2) Параметр оптимизации должен быть количественным и измеримым при
любой возможной комбинации уровней значений факторов.
3) Области его определения могут быть ограниченными и неограниченными,
непрерывными и дискретными.
4) Если нет способа его количественного измерения (или он слишком громоздок и
дорог), пользуются приемом ранжирования (ранговый подход), когда параметру
оптимизации присваивают оценки (ранги) по заранее выбранной шкале
(двухбалльной, пятибалльной и т.д.). Например, на ранговом подходе основана
оценка эстетических критериев. Ранг - это количественная оценка параметра
оптимизации, но она носит условный, субъективный характер, когда в соответствие
качественному признаку ставят некоторое число - ранг. Ранговый параметр имеет
дискретную ограниченную область определения. В простейшем случае она имеет два
значения: Да-Нет, Хорошо-Плохо, Красиво-Некрасиво и т.п. Ранговый аналог можно
построить для каждого физически измеримого параметра оптимизации. Такая
потребность может возникнуть, если имеющиеся в распоряжении численные
характеристики неточны или неизвестен способ построения удовлетворительных
численных оценок. При всех прочих равных условиях предпочтение надо отдавать
физическому измерению, так как ранговый метод менее чувствителен и им трудно
изучать тонкие эффекты.
5) Параметр оптимизации должен выражаться одним числом, а при оптимизации
надо руководствоваться величиной отклонения от этого значения.
6) Параметр оптимизации должен быть однозначным в статистическом смысле,
то есть, заданному набору факторов должно соответствовать одно (с точностью до
значения ошибки эксперимента) значение параметра оптимизации (причем, одному
значению параметра оптимизации могут соответствовать разные наборы значений
факторов). Представление об эффективности не остается постоянным в ходе работы.
Например, на первой стадии в качестве параметра оптимизации может быть
принято условие обеспечения защиты берега от разрушения хотя бы на время
шторма, невзирая на последующий срок службы и внешний вид защитного
сооружения. В дальнейшем нас могут заинтересовать такие параметры оптимизации,
как срок службы и внешний вид (эстетичность) защитного сооружения, возможность
использования его в других целях (например, рекреации, развлечения, торговли),
стоимость его возведения и последующей эксплуатации и т. д. Оценивая
эффективность функционирования объекта оптимизации, надо иметь в виду систему
в целом, что система может состоять из ряда подсистем, каждая из которых может
оцениваться своими локальными параметрами оптимизации, причем оптимальность
каждой из подсистем по своему параметру оптимизации не исключает возможности
гибели системы в целом (например, разрушение участка берега вместе со всеми
пляжами и сооружениями на нем). Таким образом, частный параметр оптимизации
может оказаться неэффективным (а иногда и гибельным) с точки зрения достижения
конечной цели, поэтому, систему всегда надо расценивать как единый организм, где
всё взаимосвязано.
7) Параметр оптимизации должен быть эффективным в статистическом смысле,
то есть, параметр оптимизации должен определяться с наибольшей возможной
точностью.
8) Параметр оптимизации должен быть универсальным, то есть, всесторонне
характеризовать объект оптимизации. Универсальностью могут обладать
обобщенные параметры оптимизации, которые строят как функции от нескольких
частных параметров.
9) Желательно, чтобы параметр оптимизации: а) имел физический смысл, б) был
простым, в) был легко вычисляемым. Весьма часто универсальные параметры
оптимизации не применяют на практике из-за сложности их определения.

Параметры оптимизации в некоторой степени оказывают влияние на вид
математической модели исследуемого объекта. Экономические параметры, ввиду их
аддитивной природы, легче представить простыми линейными функциями, чем,
например, физико-химические процессы выветривания горных пород или
гидрометеорологические процессы.
Таким образом, создать и применить универсальные параметры оптимизации,
удовлетворяющие все требования, практически нереально, но нужно стремиться к
этому по мере возможности.
На практике при решении  многих задач (в том числе и нашей) чаще всего
приходится иметь дело с многофакторными системами (где необходим учет
нескольких десятков факторов) и решением задач с большим числом выходных
параметров. Например, в нашем случае обобщенный параметр оптимизации должен
учитывать параметры физико-механические, экономические, технико-
экономические (в том числе экономичность, стабильность, надежность,
долговечность и др.), технологические (технологичность возведения и эксплуатации
защитных средств), медико-биологические, санитарно-гигиенические,
безопастностные, экологические, психологические, художественно-эстетические и др.
Математические модели можно построить для каждого из параметров, но
невозможно одновременно оптимизировать сразу несколько функций. В свяди с
этим, при оптимизации важное, решающее значение имеет правильный выбор 
параметров оптимизации, что само по себе является очень непростым делом.
Обычно оптимизируют одну функцию, наиболее важную для достижения
поставленной цели, при ограничениях, налагаемых другими функциями - из многих
параметров в качестве параметра оптимизации выбирают один, а остальные служат
ограничениями). Поэтому из множества параметров-откликов, характеризующих и
определяющих объект, параметром оптимизации может служить только один, как
правило - обобщающий и учитывающий ряд наиболее значимых параметров, а
остальные служат ограничениями. В связи с этим, путь к единому параметру обычно
лежит через обобщение множества откликов в единый количественный признак. 
Поскольку каждый отклик имеет свой физический смысл и свою размерность, для
объединения различных откликов приходится приводить их к общей размерности,
применяя, например, для каждого из откликов свою безразмерную шкалу. Выбор
шкалы зависит от априорных сведений об отклике и от той точности, с которой надо
определить обобщенный признак - параметр оптимизации. После того, как для
каждого из откликов создана своя безразмерная шкала, надо решить задачу выбора
правила комбинирования частных откликов в обобщенный показатель. Единого
правила нет, можно идти разными путями, выбор пути не формализован и
обобщение можно вести разными способами [12]. Один из простейших способов
обобщения откликов - ввести преобразование - набор из N e-тых (e = 1; 2; 3 : n)
значений каждого i-го (i = 1; 2; 3 : N) частного отклика yi ставят в соответствие либо
с самым простым стандартным аналогом - шкалой с двумя уровнями-значениями
(yi=0 - отсутствие; брак; неудовлетворительное качество, гибель объекта и т.д., и yi=1
- имеется; годное; удовлетворительное качество и т.д.), либо  с иной, более удобной
шкалой функции желательности. Шкала желательности - психофизическая шкала;
её назначение - установление соответствия между физическими (всевозможными от-
кликами, характеризующими функционирование объекта оптимизации, причем не
только физическими, но и эстетическими, статистическими и др.) и психологически-
ми (чисто субъективными оценками исследователя желательности - предпочтитель-
ности того или иного значения отклика) параметрами.
После того, как выбрана безразмерная шкала желательности и частные отклики
преобразованы в частные  функции желательности, можно определять обобщенный
показатель ("обобщенную желательность") D, то есть, переходить от dUi к DU (для u-
го варианта). Это можно делать по формуле [12]:
         DU = (dU1* dU2 * dU3 *:* dUNu)1/Nu,                (1)
где Nu - число частных откликов (желательностей) для u-го оцениваемого вари-
анта.
Таким образом, обобщенную функцию желательности определяют как среднее
геометрическое значение частных желательностей (как удобную модель психоло-
гичнской реакции исследователя). Обобщенная функция желательности очень чув-
ствительна к малым значениям частных желательностей: если значение хотя бы
одной частной желательности равно нулю (dUi =0), то обобщенная функция жела-
тельности DU также превращается в нуль, какими бы высокими ни были все осталь-
ные показатели dUi. Поэтому, чем ближе к нулю значение dUi, тем выше <гибельная>
значимость i-го фактора (но только для u-го варианта!) и тем сильнее влияет
(уменьшая DU) он на величину DU. С другой стороны, значение DU может быть равно
1 только в том случае, если значения всех без исключения частных желательностей
dUi равны 1.
В обобщенную функцию желательности могут входить самые разнообразные ча-
стные отклики: экономические, технико- экономические технологические психоло-
гические, художественно-эстетические, статистические и др.
Как и параметры оптимизации, каждый фактор имеет область определения (то
есть, совокупность всех значений, которые в принципе может принимать данный
фактор). Для постоянных факторов область определения может быть представлена
одним неизменным  значением. Для переменных факторов область определения мо-
жет быть непрерывной и дискретной, однако, при решении задач оптимизации и в
непрерывной области принимают к рассмотрению её отдельные участки, то есть, ус-
ловно превращают её в дискретную. По способу определения и оценки различают
факторы количественные (их можно измерять, взвешивать и т.д.) и качественные, то
есть, характеризуемые только качественными свойствами. Хотя качественным фак-
торам не соответствует числовая шкала (как это имеет место для количественных),
для них можно построить условную порядковую шкалу, которая ставит в соответст-
вие уровням качественного фактора, например, доли единицы или же числа нату-
рального ряда, т.е. производит кодирование. Порядок уровней может быть произ-
вольным, но после кодирования он фиксируется. В ряде случаев граница между по-
нятиями количественного и качественного фактора весьма условна.
Для учета воздействия фактора при решении задач оптимизации к фактору
предъявляют ряд требований - он должен быть: оцениваемым, по возможности
управляемым (или хотя бы контролируемым), однозначным, ощутимо воздействую-
щим на объект оптимизации (непосредственно или косвенно), быть совместимым с
другими факторами (то есть в совокупности, например, не приводить к катастрофи-
ческим последствиям).
4. Особенности оптимизации мероприятий берегозащиты

Дж. Ван дер Вейде с соавт. (2003) [10] предложены основные принципы управле-
ния береговой эрозией: "Чтобы спроектировать адекватные меры по сдержанию эро-
зии, нужно должным образом проанализировать причины эрозии и оценить технико-
экономическую выполнимость таких мер". По их мнению, проблема эрозии имеет
место в зонах, которые плотно заселены и интенсивно используются человеком; эро-
зия - естественный процесс, вызывающий беспокойство только там, где подвергают-
ся опасности какие-либо ценности: жизнь людей (человеческий капитал), собствен-
ность и ее экономические ценности (экономический капитал). Таким образом, для
практических целей оптимизации берегозащитных мероприятий необходимо доста-
точно точное определение ценностей, подвергающихся опасности вследствие разру-
шения берегов: 1) жизнь людей (человеческий капитал), 2) собственность и ее эконо-
мические ценности (экономический капитал: стоимость земли и ее продукции, мате-
риальной инфраструктуры и средств обслуживания - это самые очевидные ценно-
сти), 3) культурные ценности, 4) научные ценности, 5) ценности наследия, 6) эколо-
гические ценности. Для оценки экологических, культурных, научных ценностей,
ценностей наследия нужны фундаментальные исследования окружающей среды,
чтобы собрать данные, необходимые для количественного определения различных
аспектов, с учетом: 1) суммарной ценности использования (прямого и косвенного); 2)
сохранения н существования ценностей (непотребительская ценность пользования):
элементов ландшафта, природы и культуры (детальное описание и определение их
культурных и исторических ценностей); научные ценности и ценности наследия.
Достаточно точное количественное определение этих ценностей на чрезвычайно
богатом ими черноморском побережье Кавказа и Крыма само по себе является весь-
ма сложной и громоздкой задачей, решению которой может быть посвящена не одна
специальная работа. Поэтому, учитывая уникальность и неоценимую важность Чер-
номорского побережья Кавказа для Российской Федерации и Украины, в качестве
основополагающего условия можно принять необходимость постоянного обеспече-
ния высоко надежной защиты берегов (или, по крайней мере, их отдельных участ-
ков) от разрушения. В связи с этим, для защиты берегов и ценностей на них, после
проведения оценки надо сделать заключительный шаг для решения проблемы - вы-
бор адекватной стратегии управления эрозией и связанных с ней мер по борьбе с эро-
зией. В нашем случае может быть приемлема только стратегия защиты побережья,
поскольку экономические, культурные и экологические ценности, подвергающиеся
опасности, оправдывают меры защиты; стратегии отступления и отсроченного от-
ступления в нашем случае можно считать малоприемлемыми.
Для осуществления стратегия защиты требуются технические мероприятия.
Суть методов, которые позволяют выбрать и разработать техническую концепцию
защиты и критерии отбора при проектировании и строительстве сооружений для ук-
репления берега, состоят в следующем. Выбор стратегии управления эрозией произ-
водят на основе сравнения остаточной (окончательной) стоимости защитных меро-
приятий и стоимости мероприятий по смягчению (компенсации) нежелательных по-
следствий [10]. Чистую приведенную стоимость (ЧПС) определяют с помощью коэф-
фициента ЧПС - Кч (год-Кч: 0 - 1;  2,5 - 0,8;  5 - 0,62;  10 - 0,4;  20 - 0,15), а общую
стоимость находят сложением всех ЧПС расходов [10]. В качестве примера в работе
[10] для борьбы с эрозией выбраны мероприятия по искусственной отсыпке наносов
в прибрежной зоне (этот способ можно применять и для других типов защиты): если
предположить, что зона, где имеет место эрозия, тянется до глубины 5м ниже средне-
го уровня моря, и что отметка уровня полной воды приблизительно на 5м выше
среднего уровня моря, то для компенсации эрозии потребуется в сумме объем в
10000м3 на каждый км береговой линии. Если меры по такому искусственному пита-
нию пляжа выполнять каждые 5лет, то потребуется объем 100000м3 на каждый км
береговой линии. Стоимость такого питания будет порядка 1млн USD на 1км берего-
вой линии или с учетом Кч (на срок 10 лет) ЧПС = 1 / 0,4 = ~2,5 млн. USD на 1км бе-
реговой линии. Таким образом, выбор стратегии управления эрозией производят на
основе сравнения остаточной (окончательной) стоимости защитных мероприятий и
стоимости мероприятий по смягчению нежелательных последствий; в качестве кри-
териев для отбора наиболее перспективных вариантов при проектировании и строи-
тельстве сооружений для укрепления берега они приняли общую чистую приведен-
ную стоимость защитных мероприятий, найденную сложением всех ЧПС расходов
[10]. В наших условиях эту задачу можно решить посредством экономики строитель-
ства [13].
По мнению А.Джеймса (1981 [14]) для сравнения различных путей достижения
цели необходимо установить такие критерии, которые играли бы основную роль при
оценке полезности системы. Эти критерии должны быть настолько количественны-
ми, насколько это возможно, и должны отражать желания пользователей системы.
Им предложенены система и список типичных частных критериев: 1) функционирова-
ние; 2) стоимость; 3) надежность; 4) время (срок службы); 5) требования к обслужи-
ванию; 6) гибкость (приспосабливаемость к неожиданностям).
Схема совокупности оптимизационных критериев системы А.Джеймса (1981)
приведена ниже.

ИНФРОРМА-
ЦИЯ
СИСТЕМА
и входные
воздействия
от внешней
среды
Функционирование
Ф
ОБЩАЯ
ЦЕЛЬ
СИСТЕМЫ


Стоимость
С

ВЕЩЕСТВА

Надежность
Н



Время (срок службы)
В

ЭНЕРГИИ

Простота обслуживания
О



Гибкость
Г


В монографии Э.И.Монокровича (1980) [15] и в совместной работе
Э.И.Монокровича и А.П.Федосеева (1981) [16] приведены методические рекоменда-
ции по оценке экономической эффективности использования гидрометеорологиче-
ской информации в народном хозяйстве. Для поиска оптимума авторами предложе-
ны матричные методы оценки экономических результатов использования различной
гидрометеорологической информации. Однако, при всей привлекательности этого
направления оптимизации, оно вряд-ли может быть применено для оптимизации
БЗМ.
Поскольку различные принципиально осуществимые варианты БЗМ могут от-
личаться по стоимости, надежности, функционированию, времени (сроку службы),
требованиями к обслуживанию, гибкостью (приспосабливаемостью к неожиданно-
стям), то для их приведения к общему знаменателю, позволяющему сравнивать ва-
рианты между собой, необходим комплексный (то есть, учитывающий все частные
критерии) критерий, причем, согласно мнению А.Джеймса, он <должен быть на-
столько количественным, насколько это возможно, и должен отражать желания
пользователей системы>. К сожалению, ни А.Джеймс, ни Дж. Ван дер Вейде с соавт.
(2003) не дали каких-либо предложений, каким конкретно должен быть комплекс-
ный критерий, и как определить его <настолько количественным, насколько это
возможно, и отражающим желания пользователей системы>, и чтобы учесть все ча-
стные критерии.
По мнению Дж. Ван дер Вейде с соавт. (2003) отбор мер защиты состоит в сле-
дующем [10]. Есть две совершенно отличающиеся концепции проектируемых уст-
ройств для защиты берегов:
I-я категория связана с причинами эрозии, ее главное функциональное требова-
ние - уменьшить или компенсировать потери наносов в данной зоне посредством ис-
кусственного питания пляжа, ограждающих молов или прибрежных волнорезов. Ис-
кусственная отсыпка наносов в прибрежной зоне - мера для компенсации уменьше-
ния отложений наносов на пляже; она эффективна для компенсации потерь наносов
вследствие поперечного переноса, который также может быть смягчен прибрежными
волнорезами. С эрозией, вызванной вдольбереговым переносом, можно эффективно
бороться, применяя буны, способные удержать материал, который иначе был бы
смыт волнами или течениями. Геодинамические причины нелегко смягчить - это
обычно требует крупномасштабного вмешательства для восстановления статической
или геодинамической устойчивости. Вибрация и уплотнение - вот меры для миними-
зации возможного разжижения; часто применяют искусственный дренаж при помо-
щи песчаных набивных свай.
II-я категория критериев связана с результатами воздействия эрозии, например,
с потерей экономических, экологических или культурных ценностей. Эта категория
включает жесткие защитные конструкции - буны, прибрежные волнорезы, защит-
ные покрытия, предохраняющие ценности.
Структурно эти концепции требуют оценки технической осуществимости, эко-
номической выполнимости и оценки воздействия на естественную и социальную
среду. Для выбора наиболее перспективных вариантов обычно применяют много-
факторный анализ, часто в виде карт балльных оценок. Детальнее этот вопрос изло-
жен в работе K.W.Pilarczyk-а [17].
К сожалению, ни Дж. Ван дер Вейде с соавт., ни K.W.Pilarczyk также не дали ре-
комендаций по применению многофакторного анализа в виде карт балльных оценок
с определением комплексного (то есть, учитывающий все частные критерии) крите-
рия для выбора наиболее перспективных вариантов.

Технические мероприятия по защите прибрежных объектов от разрушения вол-
нами, как правило, представляют собой продукцию строительного производства -
законченные и сданные в эксплуатацию объекты - искусственно созданные или вос-
становленные пляжи, различные защитные сооружения, а также материально-
техническая база берегозащиты (прежде всего - оснащение её необходимыми произ-
водственными мощностями и основными фондами по добыче, транспортировке и
переработке сырья, по производству необходимых изделий и т. д.).
В условиях любой общественной системы экономическая эффективность имеет
существенные отличия, в зависимости от точки зрения инвестора или предпринима-
теля. С точки зрения интересов управленческого аппарата, бюджетную эффектив-
ность определяют, сопоставляя денежные средства на инвестиции и налоги, полу-
ченные бюджетом. Для предпринимателя (владельца капитала) сущность экономиче-
ской эффективности заключается в частнособственнической рентабельности, а ее
главным критерием является размер прибыли на затраченный капитал. При оценке
коммерческой экономической эффективности расчет ведут с позиций, что все
100% инвестиций осуществляют собственники (акционеры) и им должна принад-
лежать вся прибыль. В отличие от этих подходов, имеется и более объективный (то
есть, отражающий интересы подавляющего большинства людей) - народнохозяйст-
венный подход; при оценке общественной (общенародной) экономической эффек-
тивности инвестиций, проектов и вложений в строительстве затраты и расходы
должны рассматриваться с учетом насущных интересов всего общества (то есть,
большей части людей) в целом, социальной и экологической сфер [13].
Комплекс параметров (критериев) оптимизации зависит от вида объекта и цели
оптимизации; выделяют следующие их группы и виды [12]:
1) экономические: затраты на исследование и оптимизацию, прибыль,
себестоимость, рентабельность и др.;
2) технико-экономические: рентабельность, производительность, стабильность,
надежность, долговечность и др.;
3) технико-технологические (группа характеристик параметров количества и
качества продукта и процессов его производства: долговечность, выход продукта, 
характеристики продукта (физические, механические, физико-химические, медико-
биологические и др.);
4) прочие параметры: психологические, художественно-эстетические, статисти-
ческие и др.

Экономичность строительства того или иного сооружения (в том числе, и систем
берегозащиты) определяют как результат комплексного решения ряда частных задач
в процессе проектирования. На экономичность проекта объекта в целом влияют
многие факторы [13]: выбор площадки и решения отдельных элементов генерально-
го плана, объемно-планировочные решения, выбор конструктивной схемы сооруже-
ний, отдельных конструкций и материалов, решения инженерного оборудования
сооружений, принятые технологические решения и т. д.. Рациональное решение каж-
дой из этих частных задач является необходимым условием экономичности проекта в
целом. Поэтому, всесторонний технико-экономический анализ проекта требует, поми-
мо определения его общих показателей, в частности, капитальных вложений (или
стоимости строительства) и текущих (эксплуатационных) расходов на содержание
объектов берегозащиты, выявления также того, насколько экономичны его отдель-
ные частные решения и в какой степени в каждом из них использованы имеющиеся
возможности экономии [13].
При выборе показателей экономичности проекта исходят из того, что в общест-
венных интересах при разработке проекта должна быть обеспечена экономичность
проектируемого сооружения не только в процессе строительства, но и в процессе его
последующей эксплуатации. Поэтому экономичность проекта характеризуют раз-
личными системами показателей: строительными (или показателями по капи-
тальным вложениям); эксплуатационными (показателями текущих затрат по экс-
плуатации объектов непроизводственного назначения); третий признак деления по-
казателей экономичности проектных решений заключается в способе их выраже-
ния - в стоимостных и натуральных показателях. Важнейшими обобщающими пока-
зателями являются стоимостные, выражающие затраты общественного труда в це-
лом, что дает основание в ряде случаев относить их к основным показателям эконо-
мичности, а натуральные показатели затрат в большинстве случаев выступают в
качестве дополнительных либо вспомогательных, хотя они также имеют важное
значение в экономическом обосновании проекта. Определение экономичности проект-
ных решений должно основываться на комплексном анализе показателей и по
строительству, и по эксплуатации.
Наряду с денежной и натуральной формой, в ряде случаев показатели экономич-
ности проектных решений могут быть выражены также в форме различного рода
коэффициентов, характеризующих экономичность, прогрессивность или рациональ-
ность проекта и определяющих (в относительных величинах) степень использова-
ния тех или иных ресурсов [13].
Для формирования обобщенного критерия оптимизации мероприятий  берегоза-
щиты отобраны следующие показатели.
1) Капитальные вложения на создание берегозащитных сооружений (БЗС) явля-
ются важнейшими из числа строительных показателей экономичности вариантов
берегозащиты. Определение затрат на производство собственно строительных и мон-
тажных работ, входящих в общую сумму капитальных вложений, не имеет в дан-
ном случае значения для итоговой оценки. Учет дополнительных капитальных вло-
жений и текущих затрат на развитие сопряженных отраслей, необходимых для соз-
дания и функционирования систем берегозащиты, не требуется, поскольку эти за-
траты учитывают в виде цен на материалы, конструкции и др. изделия с учетом по-
путных издержек на их тару, упаковку, транспортировку, хранение и др.
Для целей анализа и сопоставления экономичности различных вариантов, капи-
тальные вложения и другие затраты целесообразно определять в расчете на уста-
новленную единицу, служащую для измерения величины полезного эффекта, в дан-
ном случае - на 1км протяженности защищаемой береговой линии.
2) Текущие (эксплуатационные) расходы на содержание БЗС (включая издержки
по доставке сырья, материалов, конструкций и др. изделий к месту укладки), как и
капитальные вложения, являются важнейшими из числа строительных показателей
экономичности вариантов БЗС. Их определяют в виде суммарных годовых затрат, в
расчете на 1км береговой линии сооружений берегозащиты.
3) По величине капитальных вложений и текущих (эксплуатационных) расходов
на содержание объектов берегозащиты определяют еще более обобщающне показа-
тели:
3-1) модифицированные приведенные затраты на строительство и содержание
систем берегозащиты,
3-2) интегральный экономический эффект (разность между выручкой от реали-
зации продукции и затратами).
4) Надежность или срок службы объекта строительства и оптимизации.
5) Гибкость (приспосабливаемость к неожиданностям) объекта оптимизации.
6) Требования к обслуживанию объекта оптимизации:
6-1) необходимые численность и квалификация обслуживающего персонала;
6-2) необходимая степень управляемости объекта и устойчивости к возможным
отклонениям в качестве его обслуживания;
6-3) необходимая минимальная степень его опасности и вредности для обслужи-
вающего персонала, пользователей (в нашем случае - рекреантов) и окружающей
среды.
7) Продолжительность строительства, вытекающая из проектных решений.
8) Удельный расход важнейших строительных материалов.
9) Коэффициент застройки территории (или процент плотности застройки), ха-
рактеризующий отношение площади, застраиваемой берегозащитными сооружения-
ми и ихними вспомогательными объектами (проездами, площадками, оборудовани-
ем и т.п.), ко всей территории участка.
10) Коэффициент полезного использования территории, представляющий отноше-
ние всей площади, занимаемой "полезными" (пригодными для пользы делу, напри-
мер, рекреации) объектами, ко всей территории застройки.
11) Показатель длины пляжей, определяемый как отношение полезной длины
пляжей к общей длине береговой линии защищаемой прибрежной территории.
12) Показатель площади пляжей, определяемый как отношение полезной площа-
ди пляжей к общей площади защищаемой прибрежной территории.
13) Количество общей (или полезной) длины береговой линии и общей (полезной)
площади, обслуживаемой одним устройством или механизмом по обеспечению функ-
ционирования берегозащитных сооружений.
14) Медико-биологические показатели:
14-1) опасностные - степень опасности (для обслуживающего персонала, отды-
хающих и окружающей среды) берегозащитных сооружений, а также устройств и ме-
ханизмов по их обслуживанию;
14-2) санитарно-гигиенические - степень вредности (для обслуживающего персо-
нала и отдыхающих) берегозащитных сооружений, а также устройств и механизмов по
их обслуживанию;
14-3) экологические - степень вредности (для окружающей среды) БЗС, а также
устройств и механизмов по обслуживанию БЗС (в том числе - учет влияния биоты
(водной и донной флоры и фауны) на БЗС и влияния БЗС на биоту).
15) Рекреантные показатели:
15-1) психологические,
15-2) художественно-эстетические, эмоционально-эстетические и т.д.

В качестве решающего обобщенного критерия оптимизации при выборе
оптимального варианта мероприятий по защите прибрежных объектов от разруше-
ния волнами предложено принимать (в зависимости от целей оптимизации и
конкретных условий) один из следующих обобщенных среднегодовых экономических
показателей:
1) максимум интегрального экономического эффекта (ОCИЭЭсг или
ОCИЭЭ1кмг=maximum);
2) максимум интегрального экономического эффекта с учетом предотвращенно-
го ущерба (ОCИЭЭсгУщг=maximum или ОCИЭЭУщ1кмг=maximum);
3) минимум модифицированных приведенных затрат (ОСМПЗсг или
ОСМПЗ1кмг=minimum);
4) минимум приведенных капитальных вложений и текущих эксплуатационных
затрат на осуществление берегозащитных мероприятий (ОСПЗсг=minimum или
ОСПЗ1км=minimum).
При наличии надежных методик и исходных данных для достоверной оценки
предотвращенного (с помощью берегозащитных мероприятий) ущерба, величину
предотвращенного ущерба необзодимо учитывать в составе интегрального экономи-
ческого эффекта (ОCИЭЭУщ).
Каждый из этих обобщенных среднегодовых экономических показателей вполне
отвечает требованиям, предъявляемым к параметрам оптимизации (см. раздел 3).
5. Действия при выполнении работ по оценке и отбору оптимальных вариантов бере-
гозащитных мероприятий
В данной работе выполнены все этапы действий по оптимизации и в качестве иллюст-
рации приведены примеры их выполнения, по которым, как по шаблону-трафарету можно
выполнять реальные расчеты и делать окончательные оценки и выбор оптимальных (с об-
щенародной точки зрения) вариантов.
5.1. Оценка значений частных показателей берегозащитных мероприятий
Исходя из вышеприведенных основополагающих принципов, первым этапом ра-
боты по оптимизации должна служить оценка значений частных параметров оптимиза-
ции по нескольким потенциально перспективным вариантам берегозащитных меро-
приятий, в числе которых приняты: 1 - устройство свободного пляжа [18]; 2 - устройство бун
с заполнением межбунного пространства пляжеобразующим материалом (выбор оптималь-
ного вида материала - это отдельная задача оптимизации); 3 - устройство защитных на-
клонных бетонных плит-ловушек наносов (по предложению Н.В.Есина с соавт. [19]);
4 - устройство защитной вертикальной (крутонаклонной) бетонной стены; 5 - устрой-
ство волногасящих прикрытий (ВГП) [20]; 6 - устройство лотка-байпаса для обвода потока
наносов [21]- [23]. Сравниваемые варинты охарактеризованы значениями: длины защи-
щаемой береговой линии; толщиной слоя и шириной зоны отсыпки пляжеобразующего ма-
териала (щебеночной, валунно-галечной, галечно-гравийной смеси) на берегу и на глубине.
Каждый из потенциально перспективных вариантов берегозащитных мероприятий
тщательно и всесторонне анализируют и на основе анализа дают вначале качественную,
а затем количественную оценку покаждому параметру оптимизации. Для этого со-
гласно качественной характеристике определяют (психофизически) численное зна-
чение каждого частного параметра по выбранной безразмерной шкале функции же-
лательности (то есть, частные отклики преобразовывают в частные  функции жела-
тельности). Результаты оценки i-тых частных показателей по функции желательно-
сти по каждому (u-му) варианту (dUi) БЗС вводят в компьютер в таблицу операцион-
ной системы EXEL.
Ниже приведены некоторые приемы оценки значений частных показателей сравни-
ваемых вариантов БЗС.
5.1.1. Оценка степени надежности и гибкости систем берегозащиты
Надежность сооружения обычно оценивают сроком его безаварийной службы.
Сроки службы проектируемых объектов и сооружений имеют большое значение для
определения показателей их экономичности. Сроки службы, зависящие как от фи-
зической долговечности применяемых конструкций и материалов, так и от экономи-
ческой целесообразности их эксплуатации при той или иной степени износа. С долго-
вечностью соответствующих конструкций и материалов связаны также большие или
меньшие затраты на капитальные и текущие ремонты. Однако, все это обычно ка-
сается объектов широкого назначения (гражданских и промышленных зданий и со-
оружений, располагаемых подальше от опасных мест) и при среднемноголетних зна-
чениях разрушительных факторов. Системы берегозащиты располагают в зоне
повышенной опасности, где почти постоянно действуют многие факторы. Поэтому,
надежность можно считать функцией систем берегозащиты, наиболее важной для
достижения поставленной цели, а именно - обеспечения гарантированной защиты
берегов и прибрежных объектов от разрушения, что обеспечивает сохранность и
функционирование зданий, сооружений, транспортных и др. инженерных
коммуникаций при всевозможных условиях (гидрометеорологических, штормовых,
сейсмических и др.). Однако, чем выше степень надежности, тем большие затраты
нужны для ее обеспечения. Поскольку денежные и материальные средства, техниче-
ские и иные местные возможности людей всегда ограниченны, то обычно обеспечи-
вают и ограниченную надежность (например, обеспечение защиты при волнении и
землетрясениях не выше 7 баллов). Обеспеченность расчетных элементов гидроло-
гического режима моря при определении устойчивости волногасящих прикрытий
(ВГП) и степени волногашения должна быть следующей [16]: по уровню - 50% от
наивысших годовых; по высотам волн - в режиме - 4%, в системе - 5%.
В нынешнее время природные и антропогенные катаклизмы слабо предсказуе-
мы, надежность их прогнозов невысока. Поэтому не раз бывало, что, казалось-бы,
высоконадежные сооружения оказывались разрушенными вскоре после ввода их в
строй (например, селезащитные сооружения новой конструкции в г.Тырны-Ауз в
1999-2000гг.). Так и в нашем случае - система берегозащиты, надежно
проработавшая много лет, может быть полностью разрушена одним внезапным
штормом редкой повторяемости.
Показатель гибкости (приспосабливаемости к неожиданностям) систем
берегозащиты по сути близок к показателю надежности.
В нашей задаче нужно оптимизировать функцию надежности систем
берегозащиты (как наиболее важную для достижения поставленной цели) при
ограничениях, налагаемых другими функциями (в основном - технико-
экономическими и медико-биологическими). Для количественной оценки степени
надежности и гибкости систем берегозащиты нет надежных методик. В подобных
случаях приходится приводить размерность показателя к условной (общей и для
других показателей) размерности, применяя безразмерную шкалу. При этом единого
правила нет, можно идти разными путями, выбор путей не формализован. Один из
способов - ввести преобразование - набор из Nu i-тых (i = 1; 2; 3 : Nu) значений
показателя yi поставить в соответствие с шкалой функции желательности. Для со-
ставления шкалы обычно используем уже готовые значения отметок на шкале жела-
тельности "желательность - значения на шкале (dU)" [12]: самое лучшее - dU=1; очень
хорошо - 1,00-0,80 (0,80<dU<1,00); хорошо - 0,80-0,63; удовлетворительно - 0,63-0,37;
плохо - 0,37-0,20; очень плохо - -0,20-0,00; предельно плохо - 0,00. Величина значения
0,63 получена как 0,63~1 - 1/е, а 0,37=~1/е. Значение dU=0,37 обычно соответствует
границе допустимых значений. Все эти числа шкалы соответствуют кривой:
           d = exp[-exp(-y)]                (2)
Условно (до появления более приемлемой версии) можно принять такой прием
оценки показателя надежности (dНад):
            dНад = ~ КНад*Балшт ,                (3)
где КНад - коэффициент учета степени надежности системы берегозащиты;
ориентировочно можно принять КНад=0,1;
Балшт - балл наиболее мощного штормового волнения, который может
выдержать данная система берегозащиты в течение всего межремонтного периода (а
его экономически оптимальную длительность, как и срок службы, выбирают в
процессе оптимизации).
Величину показателя гибкости (приспосабливаемости к неожиданностям) систем
берегозащиты (dГибк) также можно ориентировочно определить по шкале функции
желательности.
Показатели надежности и гибкости систем берегозащиты при определении
обобщенного показателя можно учитывать как раздельно, так и в виде
предварительно обобщеного показателя (в виде среднего геометрического значения
двух частных показателей (чтобы уменьшить число частных показателей). В
обобщенном виде показатель надежности и гибкости систем берегозащиты (dНадГиб)
можно определить по формуле:
           dНадГиб = (dНад*dГибк)1/2,                (4)
а полученное значение dНадГиб использовать для определения еще более обобщенных
критериев оптимизации.
5.1.2. Оценка степени соответствия типа систем берегозащиты типу защищаемого
берега также может быть выполнена по шкале функции желательности. В качестве
верхнего предела показателя степени соответствия (dСоот=~1) можно принять вари-
ант, в котором тип принятых систем берегозащиты наилучшим образом
соответствует типу защищаемого берега. Например, устройство лотков-байпасов для
вдольбереговых потоков наносов в тех местах, где в естественных условиях происхо-
дит свал наносов на глубину. Осуществление такого мероприятия практически не
требует дополнительных затрат на укрепление берегов, а пляжи пополняются за счет
естественных наносов. Другой пример - устройство защитных стенок в тех местах,
где большие уклоны, где нет места для устройства пляжей или других защитных со-
оружений.
В качестве нижнего предела показателя степени соответствия (dСоот=~0,37-0,2 и
ниже) можно принять варианты, в которых типы принятых систем берегозащиты
не соответствует типу защищаемого берега, что требует значительных
дополнительных затрат, нарушения естественной гармонии ландшафта и т. п.
Худшими можно считать варианты (для которых вполне уместна оценка dСоот=~0), в
которых, несмотря на значительные дополнительные затраты, нарушение
естественной гармонии ландшафта и т. п. издержки, не только не прекращается, но
даже усиливается разрушение берега. Например, к 1965г. на северном участке Ад-
лерского мыса протяженностью 4,5км была построена волноотбойная стена, но
вскоре после строительства последние остатки пляжей перед стенами были смыты, а
стены подмыты и во многих местах обрушились. Для зашиты от размыва пляжей
побережья Грузии строили волноотбойные стенки прямого и ступенчатого профиля,
буны и подводные волноломы, производили наброски из рваного камня, массивов и
тетраподов,что нарушило естественный ход береговых процессов и дало толчок к
размыву ранее стабильных участков побережья, а скорость размыва значительно
опережала темпы укрепления берегов (технические элементы обычно являются ис-
точниками новых нежелательных процессов и явлений; в условиях приглубых бере-
гов, где пляжевый материал движется в узкой приурезовой полосе, буны замедляют
или прекращают на длительное время перемещение наносов вдоль берега, что вы-
зывает низовый размыв).
5.1.3. Оценку систем берегозащиты по требованиям к их обслуживанию следует
проводить по шкале функции желательности по нескольким еще более частным
показателям:
а) необходимая численность обслуживающего персонала (dПерЧис);
б) необходимая квалификация обслуживающего персонала (dПерКва);
в) необходимая степень управляемости объекта и устойчивости к возможным
отклонениям в качестве его обслуживания (dУправ);
г) необходимая минимальная степень его опасности и вредности (dОпас) для об-
служивающего персонала, пользователей (в нашем случае - рекреантов) и окружаю-
щей среды.
Поскольку единого правила нет, оценку можно вести разными путями, но выбор
пути также не формализован, поэтому объективность оценки зависит от опыта и др.
субъективных качеств исполнителей работы.
Чтобы уменьшить число частных показателей, можно выполнить их
предварительное обобщение, то есть определить среднее геометрическое значение из
четырех частных показателей. В обобщенном виде показатель требований к обслу-
живанию систем берегозащиты (dОбсл) можно определить по формуле:
          dОбсл = (dПерЧис*dПерКва*dУправ*dОпас)1/4,                (5)
а полученное значение dОбсл использовать для определения еще болееобобщенных
критериев оптимизации.
5.1.4. Оценка систем берегозащиты по требованиям к продолжительности их
строительства может быть выполнена разными путями, но выбор пути не формали-
зован. Продолжительность строительства систем берегозащиты (Тстр), вытекающая
из проектных решений, зависит от многих факторов: рельефа и доступности тер-
ритории для машин и оборудования, видов и объемов строительно-монтажных
работ (СМР), наличия стройматериалов, конструкций и средств на оплату труда
исполнителей, технической сложности сооружаемых систем и др. Исходя из этого,
в качестве нижнего предела показателя продолжительности строительства систем
берегозащиты (dПрол), соответствующей осуществлению наиболее "срокоёмкого"
варианта, с наибольшим значением ТСтр, может быть принято dПрол=~0,37, а в ка-
честве верхнего предела - значение dПрол=~0,8-1, соответствующее осуществлению
наиболее быстро реализуемого варианта, с наименьшим значением ТСтр (например,
отсыпке валунно-гравийной смеси).
5.1.5. Оценка систем берегозащиты по удельному расходу дефицитных строи-
тельных материалов, изделий, конструкций, оборудования может быть выполнена
только субъективно, поскольку единого правила нет, а понятие "дефицитный" ус-
ловно и временно - то, что сегодня "дефицитно", завтра уже может оказаться "зале-
жалым" и не пользоваться спросом. Предлагается следующий подход. Оценку по
удельному расходу "дефицитных" товаров можно выполнить раздельно, применяя
отдельные показатели (dJ) для каждой (j-той) группы: строительного сырья (на-
пример, горных пород, извлеченных из недр Земли и не подвергнутых какой-либо
дополнительной обработке) (dСыр), материалов (dМат), изделий (dИзде), конструкций
(dКонс), оборудования (dОбор). В качестве верхнего предела показателя (dJ =~1)
можно принять вариант без применения "дефицита" и "импорта", когда использо-
ваны только местные строительные сырье, материалы, изделия, конструкции,
оборудование. В качестве нижнего предела показателя (dJ=~0,37) можно принять
вариант с применением только "дефицита" и "импорта", практически без исполь-
зования местных строительных сырья, материалов, изделий, конструкций, обору-
дования. Промежуточные значения dJ можно определить методом интерполяции по
доле "дефицита",  "импорта", привозных товаров в общих расходах по статьям
"Материалы", "Оборудование" и т.п. (что, естественно, весьма условно).
В обобщенном виде показатель (dДефи) можно определить по формуле:
            dДефи = (dСыр*dМат*dИзде* dКонс*dОбор)1/5,                (6)
а полученное значение dДефи использовать для определения еще более обобщенных
критериев оптимизации.
5.1.6. Оценку систем берегозащиты по показателям плотности застройки (dЗаст) и
полезного использования территории (dПолТер), как и для многих других показателей,
можно выполнить только субъективно, поскольку единого правила нет, а понятия
"хорошо" и "плохо" условны. В качестве верхнего предела показателя (dЗаст=~1)
можно принять вариант без применения громоздких сооружений и оборудования,
когда практически никак не ощущается вмешательство человека в природный
ландшафт. В качестве нижнего предела показателя (dЗаст=~0,37) можно принять
вариант с применением наибольшего количества инженерных соружений, конст-
рукций, оборудования, с существенным вмешательством человека в природный
ландшафт, когда значительная часть прибрежной территории (порядка 10-20%) за-
строена защитными соружениями и ихними вспомогательными объектами (проез-
дами, площадками, оборудованием и т. п.). Промежуточные значения dЗаст можно
определить методом интерполяции по величине показателя плотности застройки и
по степени вмешательства человека в природный ландшафт. Варианты со значе-
ниями показателя ниже нижнего предела (то есть при dЗаст<0,37) для черномор-
ского побережья Крыма и Кавказа можно считать неприемлемыми и (за редкими
исключениями) не рассматривать. В специфических условиях объектов наших
исследований, можно считать целесообразным применение, наряду с показателем
плотности застройки (dЗаст), также отдельного показателя полезного использования
территории (dИспТер).  Если dЗаст характеризует степень отрицательного влияния
систем берегозащиты на ландшафты, то показатель полезного использования терри-
тории характеризует степень положительного влияния систем берегозащиты на
ландшафты. В качестве верхнего предела показателя (dПолТер=~1) можно принять
вариант, обеспечивающий превращение практически всей прибрежной территории в
"полезную", пригодную для пользы делу, например, рекреации (коэффициент полезно-
го использования территории КИспТер=~1). В качестве нижнего предела показателя
(dПолТер=~0,37) можно принять варианты с низкими значениями коэффициент по-
лезного использования территории (то есть, КИспТер<~0,63). Промежуточные значения
dПолТер можно определить методом интерполяции по величине коэффициента полез-
ного использования территории. Варианты со значениями показателя ниже нижнего
предела (то есть при dПолТер<0,37) черноморского побережья Крыма и Кавказа
можно считать неприемлемыми и (за редкими исключениями) не рассматривать.
В обобщенном виде показатель плотности застройки и полезного использования
территории (dЗасТер) можно определить по формуле:
            dЗасТер = (dЗаст*dИспТер)1/2                (7)
5.1.7. Оценку систем берегозащиты по показателям длины (dПляДл) и площади
(dПляПл) пляжей можно выполнить по аналогии с предыдущими показателями плот-
ности застройки и полезного использования территории. В качестве верхнего преде-
ла показателя длины пляжей (dПляДл=~1) можно принять вариант, обеспечивающий
превращение практически всей длины береговой линии в пляжевую, то есть,
показатель длины пляжей, определяемый как отношение полезной длины пляжей к
общей длине береговой линии защищаемой прибрежной территории, ППляДл=~1. Для
всего остального интервала значений ППляДл также можно принять dПляДл=~ППляДл.
Точно так же можно принять и для показателя площади пляжей, определяемого как
отношение полезной площади пляжей к общей площади защищаемой прибрежной
территории, то есть, dПляПл=~ППляПл .
В обобщенном виде показатель длины и площади пляжей (dПляДлПл) можно
определить по формуле:
            dПляДлПл= (dПляДл*dПляПл)1/2                (8)
5.1.8. Оценку систем берегозащиты по показателям общей (или полезной) длины
береговой линии и общей (полезной) площади, обслуживаемой одним устройством
или механизмом по обслуживанию берегозащитных сооружений (dОбсМех) можно
выполнить по аналогии с предыдущими показателями. В качестве верхнего преде-
ла показателя (dОбсДл=~1) можно принять вариант, не требующий обслуживания
устройствами или механизмами. Так же, в качестве верхнего предела показателя
(dОбсПл=~1) можно принять вариант, не требующий обслуживания устройствами или
механизмами. В качестве промежуточных (при значениях dОбсДл или dОбсПл=~0,4-0,8)
можно принять варианты, где вся общая (или полезная) длина береговой линии и
(или) вся общая (или полезная) площадь прибрежной территории, обслуживается од-
ним устройством или механизмом.
В качестве нижнего предела показателей (при значениях dОбсДл или dОбсПл=~0,2-
0,37) можно принять варианты, где для обслуживания ограниченных (по длине или
площади) участков требуются многочисленные устройства или механизмы, не только
загромождающие зоны отдыха и покоя, но и создающие повышенные степени опасно-
сти и вредности (для обслуживающего персонала пляжей и территорий, для отдыхаю-
щих и для окружающей среды).
В обобщенном виде показатель dОбсМех можно определить по формуле:
               dОбсМех= (dОбсДл*dОбсПл)1/2                (9)
5.1.9. Оценка систем берегозащиты по медико-биологическим и экологическим
показателям
Медико-биологические и экологические (прежде всего - опасностные и вредност-
ные) показатели являются частными (но далеко не простыми, а довольно многооб-
разными и весьма сложными при их качественной и количественной оценке) крите-
риями, учитывающими степень опасности и вредности (как явной, так и потенци-
альной и способной реализоваться в тяжкие отрицательные последствия), которую
представляют собой объекты берегозащиты с точки зрения возможного повреждения
или гибели человека (или его отдельных органов, тканей, функций), других орга-
низмов и объектов неживой природы (как естественных, так и антропогенных).
Генеративными источниками опасности и вредности (для обслуживающего пер-
сонала, отдыхающих и окружающей среды) являются сами по себе (или в комплексе с
другими источниками) берегозащитные сооружения, устройства и механизмы по их
обслуживанию, а также строительные работы, материалы, конструкции, машины и
оборудование.
Согласно системе стандартов безопасности труда, опасные и вредные факторы-
реализаторы (т.е. оказывающие непосредственное отрицательное воздействие) ус-
ловно подразделены на 3 группы:
I. Физические факторы: а) электрические, магнитные и электромагнитные поля;
электрические разряды и ток;
б) гравитация (сила тяжести); в) излучения - ионизирующие, видимые, ультра-
фиолетовые, инфракрасные, лазерные; г) акустические воздействия - звуки (инфра,
ультра, слышимые) ; д) вибрации, сотрясения и т.п. колебания твердых сред; е) тер-
мические воздействия (от повышенных и пониженных температур предметов и
сред); з) ионизация и влажность среды; ж) механические воздействия: от движущих-
ся сред (воздуха, воды, газов и т.п.) ; от обрушающихся волн, снега, льда, горных по-
род, деревьев и т.п.; от перемещающихся сред (воды, воздуха и др.), предметов (судов,
тралов, машин, механизмов, строительных конструкций, людей, животных, камней,
песка и т.п.); от острых кромок предметов; от давления сред и предметов; от падения
(с высоты и на поверхности нахождения) и повышенной скорости движения людей и
др. существ; от утопления, от удушения и т.д.
Физические факторы могут иметь происхождение природное (естественное), ан-
тропогенное и смешанное (например, пожары, размывание берегов, склоновый или
поверхностный смыв горных пород, эрозия почв, сход лавин, селевых потоков и т.п.).
Физические факторы как материальные объекты, поля и энергии могут оказывать
различные виды действий на живые и неживые объекты: от раздражающего до раз-
рушающего, от замерзания до испарения, от легкой микротравмы до гибели большо-
го числа особей, от канцерогенного до гонадотропного и эмбриотропного, от сомати-
ческого (телесного) до генетического, от легкого взмучивания прибрежных вод до
загрязнения больших акваторий.
II. Химические факторы выступают как результат химического воздействия
различных веществ (жидких, твердых, волокнистых, пыле-, паро- и газообразных.
Путями воздействия химических факторов могут служить пищеварительные и ды-
хательные тракты, кожа, слизистые и др. оболочки животных и растений и другие
поверхности контакта вещества с объектами воздействия.
Для химических факторов характерны многие виды действия и возникающих
последствий: а) раздражающее; б) разрушающее (сгорание, коррозия и разрушение
предметов, химические ожоги тканей, кожи, слизистых и др. оболочек организмов и
т.п.); в) одорирующее (воздействие запахами); г) сенсибилизирующее и аллергенное
(повышение чувствительности организма к различным воздействиям); д) иммуноде-
прессивное (снижающее сопротивляемость организмов к отрицательным воздейст-
виям); е) патогенное (вызывающее заболевание организма); ж) токсическое (отрав-
ляющее) действие разных типов: 1) на органы и функции дыхания; 2) на органы и
функции пищеварения; 3) на кровь; 4) на нервную систему; 5) на организм в целом;
6) на другие отдельные ткани, органы и функции; и) удушающее действие (для
аэробных организмов - за счет уменьшения концентрации кислорода в среде обита-
ния - воде, почве, воздухе и др.); к) канцерогенное (развитие злокачественных ново-
образований в тканях организма, характеризующихся безостановочным разрушаю-
щим ростом, приводящим к гибели организма); л) гонадотропное (изменение поло-
вых желез и функций, влияющее на репродукцию - воспроизводство людей, живот-
ных и др. организмов); м) эмбриотропное и эмбриотоксичное (отравляющее плод в
утробе матери или нарушающее нормальное его развитие); н) мутагенное или гене-
тическое (увеличение частоты мутаций, т.е. внезапных наследственных изменений
организма, отдельных его частей, признаков, особенностей, функций); о) тератоген-
ное (возникновение уродств) - его можно рассматривать как частный случай эмбрио-
тропного и мутагенного действий.
III. Биологические факторы: а) макроорганизмы (растения и животные); б) мик-
роорганизмы: бактерии, вирусы, риккетсии (бактериеподобные внутриклеточные
паразиты, вызывающие ряд болезней), спирохеты (подвижные, спирально закручен-
ные нитевидные микроорганизмы), грибки, простейшие.
Макро- и микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности могут оказывать
различные виды механического и химического действия с последствиями различно-
го масштаба - от легких повреждений (механических и биохимических) до полного
разрушения больших сооружений, от легкого недомогания до тяжелых эпидемиче-
ских заболеваний и гибели не только отдельных особей, но и целых популяций.
Почти все из этих перечисленных факторов в той или иной степени проявляют
себя в прибрежной зоне моря.
Таким образом, медико-биологические и экологические факторы оказывают
чрезвычайно разообразные воздействия на человека и окружающую среду, поэтому,
показатели, учитывающие эти воздействия, имеют важное значение и должны оце-
ниваться раздельно, без обобщения в один медико-биологический показатель.
5.1.9.1. Показатель опасности систем берегозащиты (dОпас) учитывает степень
опасности (для различных реципиентов (обслуживающего персонала, отдыхающих и
гуляющих людей) различных генеративных источников опасных факторов-
реализаторов: берегозащитных сооружений разнообразных типов и конструкций; раз-
личных устройств, машин, механизмов, приборов и оборудования для обслуживания
систем берегозащиты. Как уже отмечалось, все они являются источниками опасных и
вредных факторов-реализаторов. Детальное исследование их служит темой специаль-
ных работ, поэтому, не вдаваясь в их тонкости, выполним ориентировочную оценку по
шкале желательности, оценивая опасные факторы раздельно для сооружений берего-
защиты и для устройств по их обслуживанию. В качестве верхнего предела показа-
теля (dОпас=~1) можно принять варианты без применения громоздких сооружений и
оборудования, то есть, когда они (и вмешательство человека в целом) практически
никак не увеличивают степень опасности и вредности по сравнению с их уровнями,
существовавшими до этого в природных ландшафтах.
Для вариантов с применением инженерных сооружений, конструкций, оборудо-
вания, с существенным увеличением степени опасности и вредности по сравнению с
их уровнями, существовавшими до этого в природных ландшафтах, величину пока-
зателя опасности dОпас можно определить по формулам (формулы предложены авто-
рами, как не противоречащие сути понятий "опасность" и "вредность" и позволяю-
щие учитывать, как численность (N) одновременно действующих опасных и вред-
ных факторов, так и степень их опасности и вредности):
           dОпас=~1/[? u=1N exp(Копu*?u)]                (10)
или   dОпас=~1/[ еxp ?u=1N(Копu*?u)],                (11)
где ? u=1N - знак суммирования от u=1 до N;
N - общее число добавочных опасных факторов, появившихся в прибрежной зоне
в результате возведения систем берегозащиты;
Копu - коэффициент учета степени опасности u-го опасного фактора (в долях единицы
- и менее 1, и более 1);
?u - доля времени продолжительности действия u-го опасного фактора в общем фонде
времени (в долях единицы).
Результаты расчетов по этим формулам приведенs (в качестве иллюстрации)
ниже в таблице 1 для различных уровней значений времени действия опасных или
вредных факторов.
Таблица 1
Формула:
(10)
(11)
Коп1*?1
Коп2*?2
Коп3*?3
d=1/[(exp(Коп1*?1)+
exp(Коп2*?2)+exp(Ко
п3 *?3)]
d=1/exp(Коп1*?1+Ко
п2*?2+Коп3 *?3)
1
2
3
4
5
0,1
0,05
0,05
0,3117
0,8187
0,1
0,1
0,1
0,3016
0,7408
0,2
0,1
0,1
0,2914
0,6703
0,2
0,2
0,2
0,2729
0,5488
0,2
0,4
0,4
0,2378
0,3679
0,4
0,6
0,6
0,1947
0,2019
0,5
0,8
0,8
0,1639
0,1225
0,6
0,1
0,1
0,2480
0,4493
0,8
0,1
0,1
0,2254
0,3679
1
0,1
0,1
0,2029
0,3012
1
0,2
0,2
0,1938
0,2466
1
0,4
0,4
0,1754
0,1653
1
0,7
0,7
0,1482
0,0907
10
10
0
0,00002
0,00000
10
0
0
0,00005
0,00005
4
4
0
0,0091
0,0003
4
0
0
0,0177
0,0183
10
10
10
0,00002
0,00000
8
8
8
0,00011
0,00000
4
4
4
0,00611
0,00001
2
2
2
0,0451
0,0025
1,5
1,5
1,5
0,0744
0,0111
1
1
1
0,1226
0,0498
0,9
0,9
0,9
0,1355
0,0672
0,8
0,8
0,8
0,1498
0,0907
0,7
0,7
0,7
0,1655
0,1225
0,6
0,6
0,6
0,1829
0,1653
0,6
0,6
0,455
0,1916
0,1911
0,6
0,6
0,452
0,1917
0,1917
0,6
0,6
0,45
0,1918
0,1920
0,5
0,5
0,5
0,2022
0,2231
0,4
0,4
0,4
0,2234
0,3012
0,3
0,3
0,3
0,2469
0,4066
0,2
0,2
0,2
0,2729
0,5488
0,1
0,1
0,1
0,3016
0,7408
0,05
0,05
0,05
0,3171
0,8607
0,01
0,01
0,01
0,3300
0,9704
0,005
0,005
0,005
0,3317
0,9851
0,001
0,001
0,001
0,3330
0,9970
0,0001
0,0001
0,0001
0,3333
0,9997
0,00001
0,00001
0,00001
0,3333
0,99997
Как видно из таблицы, при значениях ?u=1N(Копu*?u)>1,652 формула (10) дает
большие значения dОпас, а при ?u=1N(Копu*?u)<1,652 - меньшие значения dОпас , чем
формула (11). Из таблицы также видно, что более предпочтительной можно
считать формулу (11), поскольку она дает результаты, полностью
соответствующие требованиям функции желательности (то есть dОпас=~1 при
?u=1N(Копu*?u) =~0  и dОпас=~0 при ?u=1N(Копu*?u) >~10), а формула (10) - нет
(например, при ?u=1N(Копu*?u) =~0 ее результат - dОпас=~1/3).
К числу преимуществ создания неогражденных пляжей (по сравнению с тради-
ционными способами инженерной берегозащиты) следует отнести резкое уменьше-
ние степени опасностей, которые обычно связаны с наличием <инженерных> берего-
укрепительных сооружений: падение людей с высоты (с бун, стен, эстакад и т.п.), не-
редко вызывающее серьезные травмы и даже гибель людей; столкновение людей с
твердыми (и часто имеющими острые режущие кромки) элементами <инженерных>
сооружений, также часто вызывающее серьезные травмы и даже гибель людей.
5.1.9.2. Показатель санитарно-гигиенической вредности систем берегозащиты
Показатель вредности (или санитарно-гигиенический показатель) dВред учитыва-
ет степень вредности (для различных реципиентов (обслуживающего персонала, от-
дыхающих и гуляющих людей) различных генеративных источников вредных факто-
ров-реализаторов: берегозащитных сооружений разнообразных типов и конструкций;
различных устройств, машин, механизмов и оборудования для обслуживания систем
берегозащиты. Величину показателя dВред можно определить по той же методике и по
тем же формулам, что и для оценки показателя опасности, определяя величину
коэффициента учета степени вредности у-го вредного фактора Квру (аналога
коэффициента учета степени опасности u-го опасного фактора Копu) по формуле:
             Квру = ?у=1N(Увру  /ПДУу),                (12)
где Увру - значение у-го вредного фактора (например, концентрация загрязняющих
веществ в водной или воздушной среде, в мг/м3), создаваемое в результате воздейст-
вия объектов берегозащиты;
ПДУу - значение санитарно-гигиенического предельно допустимого уровня у-го
вредного фактора (например, концентрации загрязняющих веществ в водной или
воздушной среде, в мг/м3).
5.1.9.3. Показатель экологической опасности и вредности систем берегозащиты
(dЭкол) учитывает степень опасности и вредности (для всех объектов окружающей сре-
ды), создаваемой берегозащитными сооружениями и различными устройствами (ма-
шинами, механизмами и оборудованием) для обслуживания систем берегозащиты
(вкдючая учет влияния биоты (водной и донной флоры и фауны) на берегозащитные
сооружения; и влияния этих сооружений на биоту). В качестве верхнего предела
показателя (dЭкол=~1) можно принять варианты без применения громоздких соору-
жений и оборудования, то есть, когда они (и вмешательство человека в целом) прак-
тически никак не увеличивают степень опасности и вредности (для всех объектов ок-
ружающей среды) по сравнению с их уровнями, существовавшими до этого в при-
родных ландшафтах. Для вариантов с применением инженерных сооружений, кон-
струкций, оборудования, с существенным увеличением степени опасности и вредно-
сти по сравнению с их уровнями, существовавшими до этого в природных ландшаф-
тах, величину показателя dЭкол можно определить по формуле (формула предложена
авторами, как не противоречащая сути понятий "опасность" и "вредность" и позво-
ляющая учитывать, как число одновременно действующих опасных и вредных фак-
торов, так и степень их опасности и вредности для всех объектов окружающей сре-
ды):
         dЭкол=~1/еxp{?Э=1N[(КопЭ*? Э)+(КврЭ *? Э)]}                (13)  02.12.2005
        dЭкол=~1/{еxp ?Э=1N[(КопЭ*? Э)+(КврЭ *? Э)]}                (13)
где ? Э=1N - знак суммирования от э=1 до N;
N - общее число добавочных опасных и вредных (для всех объектов окружающей
среды) э-тых факторов, появившихся в прибрежной зоне в результате возведения
систем берегозащиты;
? Э  - доля времени продолжительности действия э-го опасного или вредного фактора в
общем фонде времени (в долях единицы).
КопЭ - коэффициент учета степени экологической опасности э-го фактора.
Коэффициент учета степени экологической вредности э-го фактора для окру-
жающей среды (КврЭ) определяется по формуле:
        КврЭ = ?Э=1N(УврЭ /ПДУЭ),                (14)
где УврЭ - значение э-го вредного фактора (например, концентрация загрязняющих
веществ в водной или воздушной среде, в мг/м3), создаваемое в результате воздейст-
вия объектов берегозащиты;
ПДУЭ - значение предельно допустимого уровня э-го вредного экологического фак-
тора.
5.1.10. Оценка систем берегозащиты по рекреационным показателям
5.1.10.1. Показатель психологический (dПсих) учитывает влияние комплекса бере-
гозащитных сооружений и различных устройств (машин, механизмов и оборудования)
на психологическое состояние человека, пребывающего на защищаемом побережье.
Психика у разных людей устроена по-разному, поэтому, одно и то же событие разные
люди воспринимают по-разному; причем даже один и тот же человек, в зависимости
от его физического, физиологического и психологического состояния, даже одно и то
же событие или вещь может воспринимать по-разному. Поэтому, психологическая
оценка систем берегозащиты не только субъективна, но и непостоянна даже у одного
и того же человека. Ниже приведен один из возможных вариантов более-менее объ-
ективной (то есть, свойственной большинству обычных людей) психологической
оценки систем берегозащиты.
В качестве верхнего предела психологического показателя (dПсих=~1) можно
принять варианты без применения громоздких сооружений и оборудования, то есть,
когда вмешательство человека в целом заметно не изменяет внешний вид прибреж-
ной зоны и практически не влияет на психологическое состояние человека по срав-
нению с нахождением человека на подобном берегу, где нет никаких систем
берегозащиты.
В качестве нижнего предела психологического показателя (dПсих=~0,37-0,2)
можно принять варианты с применением громоздких сооружений и оборудования,
то есть, когда вмешательство человека в целом заметно изменяет внешний вид при-
брежной зоны и может существенно влиять на психологическое состояние человека
по сравнению с нахождением человека на подобном берегу, где нет никаких систем
берегозащиты (например, усиливая чувство повышенной опасности, незащищенно-
сти человека от угрозы, исходящей от сооружений и оборудования берегозащиты).
В качестве промежуточного уровня психологического показателя (dПсих=~0,37-
0,8) можно принять варианты с ограниченным применением громоздких сооруже-
ний и оборудования, то есть, когда вмешательство человека в целом не очень замет-
но изменяет внешний вид прибрежной зоны и не очень существенно влияет на пси-
хологическое состояние человека по сравнению с нахождением человека на подоб-
ном берегу, где нет никаких систем берегозащиты.
5.1.10.2. Показатель художественно-эстетический (dХудЭст) учитывает влияние
комплекса берегозащитных сооружений и различных устройств (машин, механизмов
и оборудования) на художественно- и эмоционально-эстетическое восприятие окру-
жающего ландшафта человеком, пребывающим на защищаемом побережье. Художе-
ственно-- и эмоционально-эстетическое восприятие, как и психика, у разных людей
устроено по-разному ("На вкус и на цвет товарищей нет!"), поэтому, одно и то же
зрелище разные люди воспринимают по-разному; даже один и тот же человек, в за-
висимости от его состояния, даже одно и то же зрелище может воспринимать по-
разному. Поэтому, художественно-эстетическая оценка БЗС также не только
субъективна, но и непостоянна даже у одного и того же человека. В качестве верхне-
го предела художественно-эстетического показателя (dХудЭст=~1) можно принять
варианты без применения громоздких сооружений и оборудования, то есть, когда
вмешательство человека в целом заметно не изменяет внешний вид прибрежной зо-
ны и практически не влияет на художественно-эстетическое восприятие человеком
окружающих красот по сравнению с нахождением человека на подобном берегу, где
нет никаких систем берегозащиты. Опыт 1950-2000-х годов свидетельствует, что ис-
кусственное пляжеобразование способствует сохранению эмоционально-
эстетических достоинств побережья.
В качестве нижнего предела показателя (dХудЭст=~0,37-0,2) можно принять ва-
рианты с применением громоздких сооружений и оборудования, то есть, когда вме-
шательство человека в целом заметно изменяет внешний вид прибрежной зоны и
может существенно влиять на художественно-- и эмоционально-эстетическое вос-
приятие человеком окружающих красот по сравнению с нахождением человека на
подобном берегу, где нет никаких систем берегозащиты (например, закрывая обзор
живописных окрестностей, нарушая "гармонию природы", портя вид "уродливыми"
(по мнению "ценителей искусства") сооружениями и т.д. Например, сброс на берег
строительных отходов, бетонных блоков различных размеров и массы, шпал и т.п.
дает ничтожный берегозащитный эффект, но катастрофически снижает эстетическое
и рекреационное качество побережья.
В качестве промежуточного показателя (dХудЭст=~0,37-0,8) можно принять ва-
рианты с ограниченным применением громоздких сооружений и оборудования, то
есть, когда вмешательство человека в целом не очень заметно изменяет внешний
вид прибрежной зоны и не очень существенно влияет на художественно-эстетическое
восприятие человеком окружающих красот (по сравнению с нахождением человека
на подобном берегу, где нет никаких систем берегозащиты).
5.2. Определение обобщенного показателя ("обобщенной желательности") систем
берегозащиты на основе частных показателей желательности
Обобщенный показатель желательности u-го варианта (DU) можно определить
как среднее геометрическое значение частных желательностей (du) этого варианта:
            DU = (d1* d2 * d3 *:* dNu)1/Nu ,                (15)
где Nu - число частных показателей (функций желательности) u-го варианта берего-
защиты.
5.3. Определение значений обобщенных экономических показателей оптимизации бе-
регозащитных мероприятий
Величину обобщенных среднегодовых экономических показателей можно
определить, приведя значение соответствующего показателя к годовому промежутку
времени (то есть, разделив его значение на длительность расчетного периода
времени Тр), а также разделив (для затратных показателей) или умножив (для
прибыльных показателей) его значение на величину обобщенного показателя жела-
тельности DU (то есть, приведя значение этого показателя к одинаковым условиям по
параметрам, описываемым функциями желательности, соотвнствующим DU=1).
Приведенный таким образом к одногодовому периоду времени (а заодно - и к одному
уровню цен) и к общему знаменателю по параметрам, описываемым функциями
желательности, обобщенный экономический показатель можно применять для
сравнения и оптимизации различных вариантов. Например, для выбора
оптимальных параметров пляжей удобным (то есть, относительно просто
определяемым) обобщенным критерием оптимизации может являться минимум
величины обобщенных среднегодовых приведенных затрат (ОСПЗсг= minimum) при
условии обеспечения одинаковых условий по совокупности всех параметров,
описываемых функциями желательности. В условиях инфляции, при часто изме-
няющихся во времени норме дисконта и коэффициента дисконтирования, в
качестве критерия оптимизации следует применять обобщенный показатель,
способный учесть такие изменения, например, максимум величины обобщенного
среднегодового интегрального экономического эффекта (ОСИЭЭсг=maximum).
Однако, при решении нашей задачи возникает сложность объективного определения
экономических результатов реализации продукции (строительной и иной) за
период осуществления проекта (?t=0ТрRt). В таких случаях при выборе вариантов в
качестве критерия оптимизации можно применить величины обобщенных
среднегодовых модифицированных приведенных затрат (ОСМПЗсг=minimum).
Для целей анализа и сопоставления экономичности различных вариантов, капи-
тальные вложения и другие затраты целесообразно определять в рассчете на уста-
новленную единицу, служащую для измерения величины полезного эффекта, в дан-
ном случае - на 1км защищаемой береговой линии. В таком случае значения критери-
ев оптимизации определяют делением величин обобщенных экономических
показателей (ОСМПЗсг, ОСМПЗсг, ОСПЗсг), вычисленных в целом на весь
защищаемый участок побережья общей длиной LЗащОбщ , км), на длину участка
LЗащОбщ (км).
5.3.1. Определение капитальных вложений и текущих затрат на эксплуатацию БЗС
При определении общих (по всему объекту - КUОбщ) капитальных вложений
(стоимости строительства объектов берегозащиты), как и при определении DU, в
ячейки строки КUОбщ (строка 27 таблиц 2 и 3 в нашем примере) таблицы Exel для
каждого u-го варианта вводят вызов данных из ячеек определения КUОбщ. Для
определения КUОбщ авторами составлены (в системе Exel) вычислительные таблицы
расчета сметной стоимости строительства по 6 вариантам БЗС (локальные сметы на
подготовительные и общестроительные работы по основным объектам, на работы по
благоустройству территории, а также объектная смета и сводный сметный расчет).
Для расчета сметной стоимости строительства по другим вариантам БЗС можно
скопировать эти таблицы, поместить их в другое место файла (или на другой 'лист'),
ввести в них исходные данные (требуемые виды и объемы работ, расход материалов
и т. д.), и ввести команды на перенос результатов расчета в таблицу капитальных
вложений. Цифры с исходными данными и результатами расчетов по определению
обобщенных параметров оптимизации БЗС (в том числе - сметной стоимости строи-
тельства БЗС и текущих затрат на эксплуатацию БЗС) приведены в (качестве
иллюстрации) в табл. 2. Кроме того, в табл. 3 приведены вычислительные и ссылоч-
ные формулы расчета обобщенных параметров оптимизации берегозащитных меро-
приятий.
Для расчета локальных смет нормативную базу сметных норм, цен и расценок
[24] также целесообразно привести в таблицах системы Exel. Расчеты по определе-
нию объемов строительно-монтажных работ, затрат строительных материалов и
сметной стоимости строительных материалов и конструкций также выполнены ав-
торами с помощью таблиц Exel, сформированных для этого в листах того же файла.
При выполнении сметных расчетов и определении сравнительной стоимости
СМР в сметную стоимость не включали некоторые объекты. В частности, автодоро-
ги и т.п. сооружения, необходимые для содержания БЗС в работоспособном состоя-
нии, требуются и приблизительно одинаковы для всех вариантов БЗС (для одного и
того же защищаемого участка берега), поэтому затраты на их сооружение и эксплуа-
тацию можно не включать в общую величину затрат.
По аналогичной методике определены текущие затраты на эксплуатацию БЗС.
Затраты по статье 3 (на основные материалы, необходимые для содержания БЗС в
работоспособном состоянии (валунно-галечно-гравийной смеси, щебня, бетона, ар-
матурной стали и др.), а также затраты на вспомогательные материалы, необходи-
мые для содержания в работоспособном состоянии приборов и др. оборудования, уч-
тены в статье 2 "Амортизация основных фондов". То же самое относится и к статье 4
"Энергозатраты". Поэтому, статьи 3 и 4 можно не учитывать при сравнении вариан-
тов БЗС.
Прочие денежные затраты (статья 5: почтово-телеграфные и телефонные расхо-
ды, проценты на банковские ссуды и прочие денежные затраты), необходимые для
содержания БЗС в работоспособном состоянии, требуются и приблизительно одина-
ковы для всех варианов БЗС (для одного и того же защищаемого участка берега), по-
этому при сравнении вариантов их также можно не включать в общую величину за-
трат (поскольку они практически не влияют на сравнительную разницу экономиче-
ских показателей разных вариантов БЗС).
5.3.2. Определение интегрального экономического эффекта от сооружения и экс-
плуатацию БЗС
Величину интегрального экономического эффекта (ИЭЭ, в ценах исходного
момента времени t=0) рекомендуют определять по формуле [13]:
        ИЭЭ = ?t=0Тр(Rt-Зt-Кt*Енорм*?t,), руб/год                (16)
Величину обобщенного среднегодового интегрального экономического эффекта
(ОCИЭЭсг, в ценах исходного момента времени t=0) можно определить по формуле
[13]:
   ОСИЭЭсг= [?t=0Тр(Rt-Зt-Кt*Енорм*?t,)]* DU /Тр , руб/год         (17)
где Rt - экономические результаты реализации продукции (строительной и иной)
за t-й год (t=0; 1; 2; 3; :ТР), руб/год;
Зt - ежегодные текущие затраты в t-м году, руб/год;
Кt - инвестиции (капитальные вложения) в t-м году, руб;
ТР - длительность расчетного периода времени, в годах;
?t - коэффициент дисконтирования;
Енорм - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.
Величину удельного (то есть, в рассчете на 1км длины защищаемого участка)
обобщенного среднегодового интегрального экономического эффекта (ОCИЭЭ1км)
можно определить по формуле:
ОCИЭЭ1км= ОCИЭЭсг/LЗащОбщ = [?t=0Тр(Rt-Зt-Кt*Енорм*?t,)]*
         *DU / (Тр * LЗащОбщ), руб/(год*км)                (18)
Интегральный эффект (сумма разностей результатов реализации и затрат - те-
кущих и инвестиционных капитальных вложений) ИЭЭ следует определять за рас-
четный период времени в ТР лет и приводить к уровню цен (номиналу денег) одного
(обычно - начального) года (t=0) [13].
Величину коэффициента дисконтирования ?t при постоянной норме дисконта
(Е) определяют выражением [13]:
           ?t = 1/(1 + Е)t ,                (19)
а при меняющейся во времени норме дисконта (ЕК в к-й период времени) -
выражением [13]:
             ?t = 1/ ?k=1t(1 + ЕК)t                (19а)
Показатели ОСИЭЭсг и ОСИЭЭ1км можно применять для оценки всех видов
эффективности: общественной, коммерческой, акционерной, бюджетной. Критери-
ем выбора варианта служит максимум интегрального экономического эффекта. В
нашем случае определение ИЭЭ осложнено отсутствием возможности надежного
определения экономических результато (Rt) и предотвращенного (с помощью бере-
гозащитных мероприятий) ущерба. При наличии надежных методик и исходных
данных для достоверной экономической оценки предотвращенного (с помощью бере-
гозащитных мероприятий) ущерба, величину предотвращенного экономического
ущерба (УщПред) необходимо учитывать в составе интегрального экономического
эффекта (ОCИЭЭсгУщ):
ОСИЭЭсгУщ=[?t=0Тр(Rt+УщПред-Зt-Кt*Енорм*?t,)]*DU/Тр , руб/год  (20)
Величину удельного (на 1км) обобщенного среднегодового интегрального эконо-
мического эффекта с учетом предотвращенного экономического ущерба
(ОCИЭЭУщ1км) определяют по формуле:
ОCИЭЭУщ1км= ОCИЭЭсгУщ/LЗащОбщ , руб/(год*км)                (21)
Величина экономического результата (Rt, руб/год) для расчета интегрального
экономического эффекта может быть определена по двум вариантам:
1) по норме прибыли:
               Rt=(1+НПриб/100)*МПЗГодt                (22)
2) по использованию пляжа:
              Rt=FПл*ЦПл,                (23)
где FПл - надводная площадь пляжа (для варианта 3 - надводная площадь наклонной
стены-плиты, которая может быть использована как пляж), га;
ЦПл - удельная экономическая реализация пляжа как места отдыха, руб/(га*год).
5.3.3. Определение величины обобщенных среднегодовых модифицированных при-
веденных затрат
При сравнении вариантов инвестиционных вложений величину приведенных за-
трат (МПЗ) рассчитывают в модифицированной форме зависимости по формуле
(24), а годовые модифицированные приведенные затраты (МПЗГ) определяют по
формуле (25) [13]:
МПЗ =  ?t=0Тр(Кt*?t) + (1 - а)*?t=0Тр(Сt*?t)                (24)
где Сt - эксплуатационные расходы (текущие издержки) в t-м году;
а - доля налога, отчисляемого от прибыли.
При постоянных эксплуатационных расходах и одноэтапных инвестициях Кt  =
К0 годовые модифицированные приведенные затраты (МПЗГ) определяют по фор-
муле [13]:
                МПЗГ = Е*К0 + (1 - а)*С                (25)
Если сравниваемые варианты отличаются только величиной потребных капи-
тальных вложений и эксплуатационных расходов (текущих затрат), то экономиче-
ски наиболее эффективное решение будет отвечать минимуму суммы модифици-
рованных приведенных строительно-эксплуатационных затрат, приведенных к
общему показателю желательности DU=1:
            (ОСМПЗсг=minimum)                (26)
Величину обобщенных среднегодовых модифицированных приведенных затрат
(ОСМПЗсг) можно определить по формуле:
ОСМПЗсг= {[?t=0Тр[(Кt*?t)+(1-а)*?(Сt*?t)]}/(DU*Тр ), руб/год   (27)
При постоянных годовых эксплуатационных расходах (ССonst , руб/год) и
одноэтапных инвестициях (Кt=Ко) показатель ОСМПЗсг можно определять по упро-
щенной формуле:
ОСМПЗсг= [Ко*ЕНорм+(1-а)*ССonst] / DU, руб/год                (28)
Величину удельных (то есть, в рассчете на 1км длины защищаемого участка)
обобщенных среднегодовых модифицированных приведенных затрат (ОСПЗ1км)
определяют по формуле:
ОCМПЗ1км= ОCМПЗсг / LЗащОбщ , руб/(год*км)                (29)
5.3.4. Определение величины обобщенных среднегодовых приведенных затрат
При нецентрализованных капитальных вложениях инвестор может согласить-
ся на инвестирование только при условии, чтобы коэффициент эффективности ка-
питальных вложений ЕЭф (представляющий собой величину, обратную по отношению
к сроку окупаемости), был не ниже некоторого минимального предела (ЕМin), ниже ко-
торого инвестирование становится экономически невыгодным. Некоторые капи-
тальные вложения и мероприятия, связанные с улучшением условий труда и окру-
жающей среды, их охраной и т.п., могут проводиться и в тех случаях, когда по расче-
там они не обеспечивают нормативной или минимально допустимой эффективности.
При наличии установленных нормативов сравнение между собой нескольких
вариантов капитальных вложений может вестись также путем исчисления суммарных
приведенных затрат: капитальные вложения приводят к текущим эксплуатационным
затратам умножением их на нормативный коэффициент эффективности (ЕНорм). При
этом учитывают изменение цен в результате инфляции, применяя дисконтирование
- приведение разновременных значений денежных потоков на определенный мо-
мент времени (на момент приведения) к уровню цен фиксированного момента
времени путем деления на общий базисный индекс инфляции. Если сравниваемые
варианты отличаются только величиной потребных капитальных и эксплуатаци-
онных затрат, то в общем виде эффективность по приведенным затратам определяют
по соотношениям [13]:
Кi*ЕНорм+Ci=min или Кi*ЕМin+Сi=min                (30)
Нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вло-
жений принят равным ЕНорм=0,12 для объектов промышленного и гражданского
строительства и ЕНорм = 0,08 для объектов энергетического строительства, а также
для районов Крайнего Севера Российской федерации [13].
Сумма Кi*ЕНорм+Ci=min имеет единую размерность (руб/год) и при условии ее
минимизации может быть использована в качестве критерия эффективности при
сравнении любого числа вариантов.
При постоянных годовых эксплуатационных расходах (СConst , руб/год),
одноэтапных инвестициях (Кt=Ко) и неизменной доле налога, отчисляемого от
прибыли (аConst=cоnst), величину показателя обобщенных среднегодовых приведен-
ных затрат (ОСПЗсг) можно определять по упрощенной формуле:
ОСПЗсг= [Ко*ЕНорм + СConst] /DU, руб/год                (31)
Величину удельных (то есть, в рассчете на 1км длины защищаемого берега)
обобщенных среднегодовых приведенных затрат (ОСПЗ1км) определяют по формуле:
ОCПЗ1км= ОCПЗсг/LЗащОбщ , руб/(год*км)                (32)

5.4. Результаты апробации предлагаемых подходов и критериев оптимизации
мероприятий по защите прибрежных объектов от разрушения волнами при конкрет-
ных условиях участка Черноморского побережья "Туапсе - Адлер"
5.4.1. Результаты оценки частных показателей (по функции желательности) и обоб-
щенных параметров оптимизации по потенциально перспективным вариантам берего-
защитных мероприятий приведены в таблице 2 (где i - № пп; Кодui - код ui-го показате-
ля; вариант 3 Стены - стены вертикальные, а вариант 4 Плиты  - стены наклонные).
Таблица 2
i
Кодui
   Наименование  показателя
Значения d-го показателя u-го вари-
анта



1-Пляж
2-Буны
3-Стены
4 Плиты
0
Luобщ, м
Общая длина (м) защищае-
мой береговой линии по ва-
риантам (u) мероприятий:
764
796
778
778
1
dсоотв
Частный показатель (ЧП)
степени соответствия типа
систем берегозащиты типу
защищаемого берега
1
1
0,2
0,63
2
dнадеж
ЧП степени надежности сис-
тем берегозащиты
1
1
0,2
0,63
3
dгибк
ЧП степени гибкости систем
берегозащиты
1
1
0,63
0,63
4
dперчисл
ЧП требований к обслужи-
ванию систем берегозащи-
ты: а) ЧП необходимой чис-
ленности обслуживающего
персонала
1
0,8
0,63
0,63
5
dперквал
б) ЧП необходимой квали-
фикации обслуживающего
персонала
1
1
0,63
0,63
6
dуправ
в) ЧП необходимой степени
управляемости объекта и ус-
тойчивости к возможным
отклонениям в качестве его
обслуживания
1
1
0,63
0,63
7
dминопас
г) ЧП необходимой мини-
мальной степени его опасно-
сти и вредности (dОпас) для
обслуживающего персонала,
пользователей (в нашем
случае - рекреантов) и ок-
ружающей среды
1
0,37
0,63
0,63
8
dпродстр
ЧП требований к продолжи-
тельности  строительства
БЗС
1
0,37
0,63
0,63
9
dдефсыр
ЧП  удельного расхода де-
фицитных строительных
материалов: а) сырья
1
1
0,63
0,63
10
dдефмат
б) материалов
1
1
0,63
0,63
11
dдефкон
в) конструкций
1
1
0,63
0,63
12
dдефизд
г) изделий
1
1
0,63
0,63
13
dдефобор
д) оборудования
0,63
0,63
0,63
0,63
14
dисптер
ЧП полезного использова-
ния территории
1
0,63
0,63
0,63
15
dплотзас
ЧП плотности застройки
территории
1
0,63
0,63
0,63
16
dплядл
ЧП длины пляжей (dп-
лядл*dпляпл)
1
0,63
0,63
0,63
17
dпляпл
ЧП площади пляжей
1
0,63
0,63
0,63
18
dобсдл
ЧП общей (или полезной)
длины береговой линии, об-
служиваемой одним устрой-
ством или механизмом
1
0,63
0,63
0,63
19
dобстер
ЧП общей (полезной) пло-
щади, обслуживаемой одним
устройством или механиз-
мом
1
0,63
0,63
0,63
20
dопа-
собсл
ЧП опасности БЗС для об-
служивающих их людей
0,63
0,2
0,2
0,2
21
dопасотд
ЧП опасности БЗС для от-
дыхающих людей
0,63
0,2
0,37
0,2
22
dвред
ЧП санитарно-
гигиенической вредности
БЗС
1
0,37
1
1
23
dэкол
ЧП экологической опасности
и вредности БЗС (учет влия-
ния биоты (водной и донной
флоры и фауны) на берего-
защитные сооружения; и
влияния этих сооружений на
биоту)
1
0,37
1
1
24
dпсих
ЧП психологический
1
0,2
0,2
0,2
25
dэстет
ЧП художественно-
эстетический
1
0,2
0,2
0,2
26
Du
Обобщенные показатели
(ОП): ОП желательности
(Du) БЗС
0,98
0,61
0,58
0,58
27
Кuобщ
Капитальные вложения
(стоимость строительства
БЗС)
2434750
7474806
9128353
4525620
28
Сuобщ
Текущие (эксплуатацион-
ные) затраты на содержание
224604
768569
860487
397777
29
К1км
Капитальные вложения
удельные - на 1км длины бе-
реговой линии
3186845
9390459
11733102
5816992
30
С1км
Текущие (эксплуатацион-
ные) затраты на содержание
БЗС- удельные - на 1км дли-
ны
293984
965539
1106024
511282
31
 МПЗГодt
Модифицированные годо-
вые приведенные затраты
(руб/год) при постоянных
эксплуатационных расходах
и одноэтапных инвестициях
478591
1534889
1809606
873230
32
ПЗМфt
Приведенные затраты мо-
дифицированные для срав-
нения вариантов инвестици-
онных вложений
248484
826267
946382
446060
33
ИЭЭсг
Среднегодовая величина ин-
тегрального экономического
эффекта
1632145
546051
-363452
1255613
34
ИЭЭс-
гУщ
Среднегодовая величина ин-
тегрального экономического
эффекта (руб/год) с учетом
предотвращенного ущерба
2396145
1342051
414548
2033613
35
ОСИЭ-
Эсг
Обобщенный среднегодовой
интегральный экономиче-
ский эффект, руб/год
1602258
334535
-210897
728582
36
ОCИЭ-
ЭсгУщ
Обобщенный среднегодовой
интегральный экономиче-
ский эффект (руб/год) с уче-
том предотвращенного
ущерба: ОCИЭЭс-
гУщ=ИЭЭсгУщ*Du
2352268
822199
240545
1180024
37
ОСМПЗс
г
Обобщенные приведенные
модифицированные затраты
(руб/год): МПЗГод/Du
487518
2505353
3118614
1504894
38
ОСПЗсг
Обобщенные приведенные
затраты (руб/год):
ПЗМФГод/Du
253119
1348691
1630963
768724
39
ОC-
ИЭЭ1км
Удельный (на 1км длины
защищаемого участка бере-
га) обобщенный интеграль-
ный экономический эффект,
руб/(год*км): ОСИЭ-
Эсг/Lобщ
2097196
420270
-271075
936480
40
ОCИЭ-
ЭУщ1км
Удельный  обобщенный ин-
тегральный экономический
эффект (руб/(год*км)) с уче-
том предотвращенного
ущерба: ИЭЭсгУщ/Lобщ
3078884
1032913
309184
1516740
41
ОСМПЗ1
км
Удельные (на 1км длины
защищаемого участка) мо-
дифицированные приведен-
ные затраты (руб/(год*км)):
ОСМПЗсг/Du
638113
3147429
4008502
1934311
42
ОСПЗ1к
м
Удельные (на 1км длины
защищаемого участка) сред-
негодовые приведенные за-
траты (руб/(год*км)):
ОСПЗсг/Du
331308
1694335
2096354
988077
Фрагмент таблицы Exel c формулами для расчета (или вызова из
соответствующих листов и ячеек определенных ранее значений) обобщенных
экономических показателей (критериев оптимизации) приведен в табл. 3 (где n - №
пп; Кодj - код j-го параметра; Имя параметра - имена параметров, обобщенных
экономических показателей (критериев оптимизации); Формула для варианта - рас-
четные формулы Exel для вариантов берегозащиты).
Таблица 3
n
Код
Имя параметра
Формула для варианта:



1-Пляж
2-Буны
1
dсоотв
Степени соответствия типа сис-
тем берегозащиты типу защи-
щаемого берега
1
1
2
dнадеж
Степени надежности систем бе-
регозащиты
1
1
25
dхудэст
художественно-эстетический
1
0,2
26
Du
Обобщенный показатель жела-
тельности  (Du) систем берего-
защиты
=СТЕПЕНЬ(I
88;(1/$A88))
=СТЕПЕНЬ(J
88;(1/$A88))
27
Кuобщ
Капитальные вложения (стои-
мость строительства БЗС
='6'!$I$195
='6'!$I$196
28
Сuобщ
Текущие (эксплуатационные)
затраты на содержание БЗС
='6'!$I$195
='6'!$I$195
29
К1км
Капитальные вложения (стои-
мость строительства объектов
(берегозащиты) - удельные - на
1км длины береговой линии
=1000*D$90/D
$62
=1000*E$90/E$
62
30
С1км
Текущие (эксплуатационные)
затраты на содержание систем
берегозащиты - удельные - на
1км длины береговой линии
(C1км)
=1000*D$91/D
$62
=1000*E$91/E$
62
31
 
МПЗГодt
Модифицированные приведен-
ные затраты годовые при по-
стоянных эксплуатационных
расходах и одноэтапных инве-
стициях Кt=К0
='7'!F$70
='7'!G$70
32
ПЗМфt
Приведенные  модифицирован-
ные затраты для сравнения ва-
риантов инвестиционных вло-
жений
='7'!G$70
='7'!G$48
33
ИЭЭсг
Среднегодовая величина инте-
грального экономического эф-
фекта
='7'!D$100
='7'!E$100
34
ИЭЭс-
гУщ
Среднегодовая величина инте-
грального экономического эф-
фекта с учетом предотвращен-
ного ущерба
='7'!D$112
='7'!E$112
35
ОСИЭ-
Эсг
Обобщенный интегральный
экономический эффект
=D$96*D$89
=E$96*E$89
36
ОCИЭ-
ЭсгУщ
Обобщенный среднегодовой ин-
тегральный экономический эф-
фект с учетом предотвращенно-
го ущерба
=D$97*D$89
=E$97*E$89
37
ОСМПЗс
г
Обобщенные модифицирован-
ные приведенные затраты
=D$94/D$89
=E$94/E$89
38
ОСПЗсг
Обобщенные приведенные за-
траты
=D$95/D$89
=E$95/E$89
39
ОC-
ИЭЭ1км
Удельный (на 1км длины бере-
га) обобщенный интегральный
экономический эффект
=1000*D$98/D
$62
=1000*E$98/E$
62
40
ОCИЭ-
ЭУщ1км
Удельный  обобщенный средне-
годовой интегральный эконо-
мический эффект с учетом пре-
дотвращенного ущерба
=1000*D$99/D
$62
=1000*E$99/E$
62
41
ОСМПЗ1
км
Удельные (на 1км длины за-
щищаемого участка) среднего-
довые модифицированные при-
веденные затраты
=1000*D$100/
D$62
=1000*E$100/E
$62
42
ОСПЗ1к
м
Удельные (на 1км) среднегодо-
вые приведенные затраты
=1000*D$101/
D$62
=1000*D$101/
D$62

5.4.2. Анализ и оценка результатов расчетов по определению обобщенных критериев
оптимизации БЗС
В результате сравнительной комплексной оценки 6 вариантов БЗС (в данной
статье для уменьшения таблицы приведены данные только по 4 вариантам) по 25
частным критериям (функциям желательности) и 17 обобщенным показателям
можно сделать следующие выводы, касающиеся как вариантов БЗС, так и самой
методики оптимизации БЗС.
Как видно из таблицы 2, все варианты имеют близкую длину береговой линии, что
позволяет не усложнять методику сравнения вариантов введением поправок на учет
масштабов производства работ. Все варианты имеют близкую величину частного по-
казателя (ЧП) степени соответствия типа систем берегозащиты типу защищаемого
берега (dсоотв ~=1-0,63 и только для <Стены> dсоотв =~0,2). То же самое наблюдается
и со степенью надежности БЗС, то есть вертикальная <Стена> - наименее надежный
вариант БЗС. Самые высокие значения большинства частных показателей ((du =~1-
0,63) имеют варианты 1 - <Свободный пляж> (далее он именуется <Пляж>), 2 <Буны с
пляжем>, 5  <ВГП> и 6 <Лоток-байпас>, а самые низкие значения большинства частных по-
казателей имеют варианты 3 <Плита-ловушка без пляжа> и 4 <Стена с пляжем> (при
этом следует учитывать значительную степень субъективности этих оценок).
Варианты <Буны>, <Плита-ловушка>, <Стена>, <ВГП> и <Лоток> имеют (по сравнению с
<Пляжем>) длительный срок строительства (dпродстр =~0,37). Для этих же вариантов харак-
терны: 1) потребность в дефицитных и довольно дорогостоящих строительных материалах,
изделиях, оборудовании; 2) повышенная степень опасности БЗС для строителей, обслужи-
вающего персонала и отдыхающих людей; 3) пониженный уровень психологически-
эмоционального и художественно-эстетического восприятия БЗС людьми, особенно негатив-
но воспринимающими любое вмешательство человека в ландшафт и в целом в окружаю-
щую среду побережья. В этом смысле сильно выигрывают варианты <Пляж> и <Лоток>, у
которых большинство откликов функции желательности имеют оценку, близкую к d=1. Са-
мую низкую оценку вариант <Лоток> имеет по ЧП опасности БЗС для строителей БЗС и
людей, обслуживающих БЗС (dОпасОбсл=0,2), что обусловлено необходимостью водо-
лазных работ. Но такую же низкую оценку по этому ЧП имеют и все другие вариан-
ты (что обусловлено необходимостью применения подводных работ как на стадии
строительства, так и при эксплуатации БЗС), за исключением <Пляжа>.
Самые высокие значения обобщенного показатели желательности БЗС (Du) име-
ют варианты <Пляж> (Du=0,95) и <Лоток> (Du=0,79), а самые низкие значения имеют
<Стена> (Du=0,44), <Плита> и <ВГП> (Du=0,5), <Буны> (Du=0,57).
По величине капитальных вложений (стоимости строительства БЗС) и текущих
(эксплуатационных) затрат на содержание БЗС (как в натуральном объеме, так и в
отнесенном на 1км длины защищаемой береговой линии) резко выделяется вариант
<Пляж>, у которого эти показатели в несколько (в ~2-7 раз) раз ниже, чем у осталь-
ных вариантов (см. строки 27-30 табл. 2). Особенно велики все эти виды затрат у ва-
рианов <Буны> и <Плита>. Такое же соотношение наблюдается и при оценке другими
<затратными> показателями модифицированных приведенных затрат (см. строки 31
и 32 табл. 2).
Подавляющим преимуществом перед остальными вариантами выделяется
<Пляж> и при оценке с помощью <прибыльных> показателей, полученных на основе
среднегодовой величины интегрального экономического эффекта (руб/год), как с
учетом предотвращенного ущерба (вызываемого разрушением берега), так и без его
учета (см. строки 33-36 табл. 2). При этом особенно заметно преимущество <Пляжа>
перед другими вариантами при оценке показателями, в которых учтена (путем деле-
ния <затратных> показателей и умножения <прибыльных> показателей на величину
показатели Du) величина обобщенного показатели желательности БЗС (Du), по значе-
нию которого  <Пляж> превосходит другие варианты почти в два раза).
При определении величины экономического результата (Rt, руб/год) для расчета
интегрального экономического эффекта следует отдавать предпочтение методу
оценки по использованию пляжа в качестве зоны отдыха (в этом случае величина
экономического результата тем выше, чем больше размер пляжа и чем выше рек-
реационные качества пляжа и прилегающей зоны отдыха, что вполне логично, ра-
зумно и естественно). При определении величины экономического результата по
норме прибыли величина интегрального экономического эффекта оказыввается тем
больше, чем выше затраты (и капитальные, и текущие) на БЗС (что очень нелогич-
но, неразумно и неестественно).
В свете всего сказанного выше, вполне естественным кажется подавляющее пре-
имущество варианта <Пляж> (перед остальными вариантами) при оценке по еще бо-
лее  обобщенным показателям: по удельному обобщенному интегральному экономи-
ческому эффекту (руб/(год*км)) с учетом предотвращенного ущерба: а) по обобщен-
ным удельным (на 1км длины защищаемого участка) модифицированным приве-
денным затратам; б) по обобщенным удельным среднегодовым приведенным затра-
там (ОСПЗсг/Du, руб/(год*км)) (см. строки 40-42 табл. 2).
При определении оптимального срока службы конкретного мероприятия, для
определения оптимальной очередности осуществления конкретных берегозащитных
мероприятий вполне приемлемы те же (наиболее обобщенные) показатели:
 - а) удельный обобщенный интегральный экономический эффект с учетом пре-
дотвращенного ущерба (ОCИЭЭУщ1км , руб/(год*км));
 - б) обобщенные удельные (на 1км длины защищаемого участка) модифициро-
ванные приведенные затраты (ОСМПЗ1км , руб/(год*км));
 - в) обобщенные удельные среднегодовые приведенные затраты (ОСПЗ1км,
руб/(год*км)).
Именно эти три наболее обобщенных показателя, обобщающих и учитывающих
практически все качественные и количественные характеристики БЗС, можно реко-
мендовать для применения в качестве критериев отбора наиболее рациональных ва-
риантов БЗС. При этом, если имеется возможность определить экономическую эф-
фективность (в виде прибыли от реализации пляжей и др. зон отдыха, а также в виде
предотвращенного ущерба в результате защиты берега от разрушения), то желатель-
но использовать в качестве критерия оптимизации условие максимальной величины
удельного обобщенного интегрального экономического эффекта:
     ОCИЭЭ1км = ОСИЭЭсг / Lобщ руб/(год*км) = maximum        (33)
или:
     ОCИЭЭУщ1км= ИЭЭсгУщ / Lобщ, руб/(год*км) = maximum    (34)
Если же нет возможности определить экономическую эффективность БЗС, то в
качестве критерия оптимизации желательно использовать условие минимальной ве-
личины обобщенных удельных (на 1км длины защищаемого участка) модифициро-
ванных приведенных затрат:
     ОСПЗ1км = ОСПЗсг / Du (руб/(год*км)) = minimum,             (35)
или:
     ОСМПЗ1км = ОСМПЗсг / Du (руб/(год*км)) = minimum       (36)
Именно в этом случае в первую очередь могут быть осуществлены
берегозащитные мероприятия, требующие для достижения поставленной цели
наименьших (с точки зрения общенародных интересов) издержек, или же дающие
наибольший (в том числе и экономический) эффект в расчете на 1 рубль
общенародных издержек. При этом оптимальным можно считать такой срок службы
конкретного мероприятия, при котором обеспечивается минимум удельных годовых
приведенных затрат или максимум удельного годового интегрального экономиче-
ского эффекта с учетом предотвращенного ущерба. При определении оптимальной
очередности осуществления конкретных БЗМ в качестве первоочередных целесооб-
разно принимать мероприятия, при которых обеспечивается минимум удельных го-
довых приведенных затрат или максимум удельного годового интегрального эконо-
мического эффекта с учетом предотвращенного ущерба.


6. Некоторые местные особенности оптимизации при решении задач
берегозащиты
В связи со сложностью горного рельефа, берега Кавказа и Крыма характерны
постоянным изменением (в пространстве) своих типов - абразионно-оползневых, аб-
разионно-денудационных, аккумулятивных, бухтовых, выровненных абразионных (в
породах средней устойчивости (флишевая толща)) и др. [17]. Для каждого участ-
ка берега характерны свои типы оптимальных берегозащитных мероприятий, что
надо учитывать при оптимизации.
Обычно Природа действует так, чтобы уменьшить последствия от вмешательст-
ва в ее процессы. Поэтому, Человек, вызвав своей деятельностью изменения в При-
роде, обязан помочь ей устранить отрицательные последствия своего вмешательст-
ва, например, по таким направлениям.
I. Уменьшив сток наносов реками в прибрежную зону, нужно добавить поступле-
ние наносов путем их искусственной отсыпки, причем взяв обломочный материал не
там, где легче и дешевле, а, например:
а) из тех мест, где его запасы накопились вследствие предыдущего вмешательст-
ва человека в природные процессы: 1) из водохранилищ (например Краснодарского,
Ингури-ГЭС и др.), где отложились наносы стока верхнего бьефа; 2) из отвалов
карьеров, обогатительных фабрик и др. объектов горнодобывающих и перерабаты-
вающих предприятий;
б) из тех мест, где его запасы накопились вследствие природных процессов и где
их изъятие не должно существенно отразиться на ходе природных процессов и нанес-
ти ощутимый необратимый ущерб Природе и Человеку, например:
1) периодически перемещать крупнообломочный и валунный материал из верх-
ней зоны пляжей (где этот материал, во-первых, неэстетичен и <портит вид>, и, во-
вторых, представляет немалую опасность для людей возможностью серьезных травм
от ушибов и переломов костей) в волноприбойную зону, на глубину ~1,5-2м и глубже,
где этот материал не будет ломать ноги купальщикам, но будет выполнять берего-
защитные функции и, постепенно измельчаясь вследствие истирания, пополнять
рекреационную зону пляжа галькой, гравием, песком;
2) периодически перемещать крупнообломочный материал из его скоплений в
горах, откуда он не может выноситься естественными процессами (склоново-
гравитационными, нивальными, флювиальными и др.) в зону действия водотоков и
превращаться в наносы (например, из подножий крутых скальных массивов, где его
изъятие не нарушит устойчивости склонов гор и, кроме того, позволит вырасти лесу
на месте безжизненных до этого каменных завалов).
II. Если наносы прибрежного генезиса и стока рек в результате вдольбереговых и
поперечных потоков изымаются из прибрежной зоны, сваливаясь на глубину, целе-
сообразно не добавлять поступление наносов путем их искусственной отсыпки, а
устраивать обводные (минующие свалы на глубину) каналы для прибрежных пото-
ков наносов, направляя эти потоки таким образом, чтобы они пополняли те участки
побережья, где ощущается дефицит наносов. При этом следует регулировать (опти-
мизировать) поперечные размеры пляжей таким образом, чтобы они обеспечивали
берегозащиту и удовлетворяли разумные потребности рекреантов (отдыхающих).
III. При необходимости добычи обломочного пляжеобразующего материала (для
искусственной подпитки естественных и вновь воссоздаваемых пляжей) карьеры для
его добычи следует размещать с учетом местных условий, в частности: 1) в отдален-
ных от зон рекреации местах; 2) не на склонах гор и долин (где изъятие горных пород
может нарушить прочность и устойчивость прилегающих склонов), а, по возможно-
сти, в платообразных местах и в бессточных котловинах (чтобы меньше повлиять на
режим поверхностных и подземных вод); в образовавшихся выемках-котлованах по-
сле прекращения эксплуатации карьеров целесообразно устроить водоемы-озера
(для целей рекреации, рыборазведения, водонакопления и т.п.).
При проведении взрывных работ в карьерах мощность зарядов взрывчатых
веществ ограничивать до допустимого уровня опасности, причем не только с точек
зрения разлета обломков, сохранности остекления и близлежащих соружений, но и с
точки зрения возможного сейсмического воздействия на нарушение прочности и ус-
тойчивости прилегающих склонов и массивов горных пород, чтобы не вызвать не-
желательные оползни, обвалы и т. п. опасные явления.
IV. Учитывая уникальное значение побережья Кавказа и Крыма, могут оказать-
ся эстетически (а со временем - и экономически) целесообразными такие мероприя-
тия как благоустойство БЗС, художественная драпировка фасонных и др. деталей
БЗС, что позволяет скрыть непривлекательность берегозащитных сооружений (от-
талкивающую приезжих отдыхающих) и уменьшить степень их опасности для лю-
дей.

Черноморское побережье Кавказа и Крыма по благодатности, по многообразию и
красоте ландшафтов, по близости к основной массе населения России и Украины не
уступает пресловутым <заморским> <лазурным> и т. п. берегам. Помимо этого, есть
аспекты политического, престижного, экономического характера: привлекая людей
на свои берега, мы сохраним валюту и трудоустроим своих людей, в своей стране, а
не за её рубежами. Таким образом, с разных точек зрения (и с общегосударственных,
и с общенародных, и с региональных, и с местных, и с экономических, и с
политических, и с морально-этических, и др.) выгоднее иметь хорошо защищенные
берега с благоустроенными пляжами, с задрапированными и украшенными
роскошной субтропической растительностью склонами гор и сооружениями (даже
дорожный откос становится эстетичным в пышном наряде растительности,
защищающей её от размыва и разрушения). Для этого целесообразно создать
индустрию защиты и благоустройства берегов, создания и эксплуатации пляжей, в
том числе - комплекс сооружений, машин, механизмов, оборудования для добычи и
доставки валунно-галечного и обломочного материала, его распределения и
последующего перераспределения как вдоль моря, так и вдоль поперечного профиля
пляжа. Это касается также и индустрии добычи и подготовки (дробления, сепарации,
транспортировки) обломочного материала, по возможности из местных сырьевых
ресурсов. Судя по результатам ранее выполненных работ, твердого стока рек
Кавказского региона должно хватать для обустройства и эксплуатации всех
рекреационных и берегозащитных пляжей побережья (в том числе и Крымского),
для чего нужно оптимизировать перераспределение наносов с тех мест, где реки и
прибрежные потоки без пользы (не образуя новых дельтовых территорий) сваливают
наносы на глубину, в те места, где ощутим дефицит наносов, а берега и береговые
сооружения разрушаются вследствие этого дефицита. Баржи (или др. суда) с малой
осадкой и с комплектом оборудования для выемки (черпания) со дна валунно-
галечного материала, отсыпки его в прибойную зону и профилирования пляжа
обслуживают подводную зону пляжей, а сухопутный комплекс доставки и
распределения пляжевого материала заодно может обеспечить уборку и
благоустройство надводной зоны пляжей.
В огромной, самой обширной державе мира должно хватить средств и разума,
чтобы защитить малые, но ценные участки Черноморского побережья Кавказа и
Крыма, сделав их благодатными, привлекательными и доступными для
широчайших масс народа, для всех социальных слоев населения, для всех
желающих, для чего надо сделать их такими, чтобы все желали их посетить и
получили от этого удовольствие, радость и приятные воспоминания на всю жизнь.


Список литературы
1. Макаров К.Н., Макарова И.Л., Абакумов О.Л. Перспективные направления бе-
регозащитных мероприятий на берегах Черного и Азовского морей в пределах Крас-
нодарского края. //Сб. тр. Международ. конф. в С.Петербурге, Россия 26-29 сент.
2000г. "Комплекс. управл. прибреж. зонами и его интеграция с морскими науками" -
С.Птб., 2003.-с.119-125.
2. Лурье А. Л. Экономический анализ моделей планирования социалистического
хозяйства. М.: Экономика, 1973. -316с.
3. Юдин Д. Б., Юдин A.Д. Экстремальные модели в экономике. -М.: Экономика,
1979. -397с.
4. Войцеховский B.Б. Моделирование и оптимизация развития производства. Ки-
ев: Наукова думка, 1980. -354с.
5. Канторович Л. В. Экономический расчёт наилучшего использования ресурсов.
М.: Экономика, 1960. -286с.
6. Черняк В.К. Оптимальное планирование. -Киев: Полиграфкнига, 1982. -с.508.
7. Пикавер (Pickaver) А.Х. Программа комплексного управления прибрежной зо-
ной для Центральной и Восточной Европы и СНГ-//Сб. тр. Международ. конф. в
С.Петербурге, Россия 26-29 сент. 2000г. "Комплекс. управл. прибреж. зонами и его
интеграция с морскими науками" -С.Птб., 2003. -с.177-185.
8. Дрейзис Ю.И., Макаров К.Н., Кантаржи И.Г., Сапова Н.О. Структура инфор-
мационно-моделирующей системы эколого-экономического развития приморского
курорта Сочи на основе ГИС-технологий //Сб. тр. Международ. конф. в
С.Петербурге, Россия 26-29 сент. 2000г. "Комплекс. управл. прибреж. зонами и его
интеграция с морскими науками" -С.Птб., 2003.-с.74-81.
9. Гречищев Е. К. Научные основы морской берегозащиты // В сб. "Рац. использ. и
охр. природ. ресурсов бассейнов Чер. и Азов. морей". -Ростов: РостГУ, 1988. -с.103-
107.
10. Ван дер Вейде Дж., де Врег Х., Саньянг Ф. Основные принципы управления бе-
реговой эрозией //Сб. тр. Международ. конф. в С.Петербурге, Россия 26-29 сент. 2000г.
"Комплекс. управл. прибреж. зонами и его интеграция с морскими науками" -С.Птб.,
2003. -с.35-49.
11. Хомицкий В.В., Онуфриенко А.Л., Цайтц Е.С. Природоохранные проблемы
освоения береговой зоны и технология оптимизации берегоукреплений // В сб. "Рац.
использ. и охр. природ. ресурсов бас. Чер. и Азов. морей". -Ростов: РостГУ, 1988. -
с.97-103.
12. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при
поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1976. -279с.
13. Экономика строительства (под ред. И.С.Степанова). -М.: Юрайт, 2003. -591с.
14. Джеймс А. Математическое моделирование контроля загрязнения воды. -М.:
Мир, 1981. -471с.
15. Монокрович Э.И. Гидрометеорологическая информация в народном хозяйстве:
экономические выгоды и методы их оценки. -Л.: Гидрометеоиздат, 1980. -175с.
16. Монокрович Э.И., Федосеев А.П. Методические рекомендации по оценке эко-
номической эффективности использования гидрометеорологической информации в
сельскохозяйственном производстве. -М.: Гидрометеоиздат, 1981. -49с.
17. Pilarczyk K.W. Dikes and Revetments. -Rotterdam: Balkema, 1998. -318s.
18. Геоэкология шельфа и берегов морей России (под ред. Н.А.Айбулатова). -М.:
Ноосфера, 2001. -428с.
19. Есин Н.В., Савин М.Т., Жиляев А.П. Абразионный процесс на морском берегу. -
Гидрометеоиздат, 1980. -283с.
20. Рекомендации по проектированию и строительству волногасящих прикрытий
(берм) из фасонных массивов (составители: ктн Л.А.Морозов, Г.А.Цатурян,
Я.С.Шульгин и др.). -М.: ВНИИТрансстроя, 1979. -42с.
21. Сокольников Ю.Н. Основы инженерной морфодинамики берегов и ее приложе-
ния. -Киев: Наукова думка, 1976. -314с.
22. Сокольников Ю. Н. Отторжение акваторий в прибрежной зоне. -Киев: Техн_ка,
1979. -224с.
23. Меншиков В.Л. Подводные каньоны восточной части Черного моря и оптими-
зация береговой зоны // В сб. "Рац. использ. и охр. природ. ресурсов бас-в Чер. и Азов.
морей". -Ростов: РостГУ, 1988. -с.112-115.
24. Попова Е.Н. Проектно-сметное дело. -Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. -287с.

Примечание: Оригиналы материалов данной статьи и приложений к ней
(в формате DOC) можно получить:
1) В ГОСУДАРСТВЕННОЙ  НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКЕ 
УКРАИНЫ (03680,  МСП  м.Київ-150, вул.Антоновича (Горького), 180,
ДНТБУкр, Вiддiл депонування наукових робiт);
2) У меня (VIKrylenko):
       Крыленко Владимир Иванович
       vikrylenko@gmail.com
       Телефон по УКРАИНе  0 62 2959895


             VIKrylenko  16 октября 2010
StVyborKritOptBZS.txt