Оценка частных критериев оптимизации берегозащитны

      УДК 626.35.003.13:519.812.3
Количественная оценка частных показателей для определения
обобщенных критериев оптимизации мероприятий защитны берегов от разрушения
    Дзагания Е.В., Крыленко В.И., Крыленко В.В., Крыленко И.В.

           АННОТАЦИЯ
Количественная оценка частных показателей для определения обоб-щенных критериев оптимизации мероприятий защитны берегов от разрушения
     Е.В.Дзагания, Крыленко В.И., В.В.Крыленко, И.В.Крыленко
Предложены две методики количественной оценки (субъективной и расчетной - с помощью таблиц компьютерной программы EXСEL) частных показателей (технологических, технических, технико-экономических, эстетических, психологических, экологических и др.), для определения критериев оптимизации берегозащитных мероприятий. Предложенные методики, показатели и критерии можно применять ие только для оптимизации берегозащитных мероприятий, но и при решении многих задач рационального использования рек-реационных и иных природных ресурсов.
Кл. сл.: защита берегов от разрушения, оптимизация, частные показатели, компьютерные таблицы EXСEL

ABSTRACT
Quantitive analysis of specific indicators for definition of general criteria for optimizing activities of shore protection from destruction
E.V. Dzagania, V.V. Krylenko, I.V. Krylenko

The paper proposes two methods for quantative analysis (subjective and rated on base of EXCEL tables) of specific indicators (technological, technical, aesthetic, psychological, ecological etc.) for defining criteria for optimization of shore protection activities.
Shore protection from destruction, optimizing, specific particular criteria, EXCEL tables



1. Общие положения
Одна из актуальных проблем регионов Черного моря - защита бе-регов от разрушения. Для защиты берегов возможно применение раз-личных видов мероприятий, поэтому, весьма важным (а в условиях де-фицита средств - и актуальным) является правильный их выбор и оп-тимизация. На практике высококачественную оптимизацию обычно не применяют из-за сложности определения универсальных параметров оптимизации (ПО) [1]. Для формирования системы критериев оптими-зации мероприятий защиты берегов (БЗМ) от разрушения (волнами и другими факторами) нами в работе [2] были отобраны 25 частных и 17 обобщенных показателей. Теперь число частных (ЧП) и общих (ОП) по-казателей увеличено до 33, а первичных - до 45. Цель данной статьи - дать конкретные примеры количественной оценки значений частных пока-зателей (необходимых для определения обобщенных критериев оптими-зации берегозащитных мероприятий) с помощью вычисляющих таблиц компьютерной программы EXСEL, по которым, как по шаблонам-трафаретам, можно выполнять расчеты. Такие примеры приведены в при-лагаемом файле 'ЧастКрит БЗ1108еY.xls'. Авторы благодарят М.В.Гвин, Г.В.Гвин и М.В.Крыленко за помощь.
Одно из важных требований, предъявляемых к параметрам опти-мизации (ПО) - они должны быть легко вычисляемыми. Если нет спосо-ба количественного измерения ПО (или ПО слишком громоздок и его определение слишком дорого), используют приёмы экспертных оценок, ранговый подход и др. Ранговый параметр имеет ограниченную дис-кретную область определения [1]. В простейших случаях она имеет два значения: Да-Нет, Хорошо-Плохо, Красиво-Некрасиво и т.п. Ранговый аналог можно построить и для каждого физически измеримого ПО, но при всех прочих равных условиях предпочтение надо отдавать измере-нию или расчету, так как ранговый метод менее точен.
Обычно варианты проектных решений сравнивают по совокупно-сти значений одного показателя, характеризующего результат, или (как правило) по шкале приоритета. В нашем случае построение и примене-ние шкалы приоритета затруднительно и ненадёжно (как для частных, так и, тем более, для обобщенных ПО. По нашему мнению, для рацио-нального выбора и оптимизации БЗМ возможно и желательно (в зави-симости от конкретных условий) применение не одного, а нескольких параметров-критериев оптимизации, обобщающих и учитывающих сот-ни факторов и десятки достаточно значимых частных и общих парамет-ров, то есть, требуется построение обобщенных ПО, как некоторых функций от множества исходных. В связи с этим, путь к единому пара-метру обычно лежит через обобщение множества отдельных откликов-признаков в единый количественный признак. Поскольку каждый от-клик имеет свой физический смысл и свою размерность, для объедине-ния различных откликов приходится приводить их к общей размерно-сти, применяя, например, для каждого из них свою безразмерную шкалу. Выбор шкалы зависит от априорных сведений об отклике и от той точ-ности, с которой надо определить обобщенный признак - параметр оп-тимизации [1]. Для установления соответствия между физическими (всевозможными откликами, характеризующими функционирование объекта оптимизации, причем не только физическими, но и медико-биологическими, экологическими и др.) и психологическими (чисто субъективными оценками исследователя желательности (предпочти-тельности) того или иного значения отклика) параметрами, используют психофизическую шкалу функции желательности. Для количественной оценки ЧП берегозащитных систем (БЗС) нет строгих, надёжных мето-дик. 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 раз-ными путями, выбор путей не формализован. Один из способов - ввести преобразование - набор из Nui j-тых (j=1; 2; 3 : Nui) значений показателя Yui поставить в соответствие со шкалой функции желательности dui=exp(-Yui). Для составления шкалы обычно используют уже готовые (см. [1]) значения отметок на графике кривой dui=exp(-Yui) в координатах "желательность (Yui) - значения на шкале (dui)" (где dui - частный пока-затель "желательности" по i-му признаку, а Yui - значение показателя его функции "желательности" для u-го варианта БЗМ): самое лучшее: dui=1; очень хорошо: 1,00>dui>0,80; хорошо: 0,80>dui>0,63; удовлетворительно: 0,63>dui>0,37; плохо: 0,37>dui>0,20; очень плохо: 0,20>dui>0,00; предельно плохо: dui=0,00. Величина dui =0,63 получена как 0,63"1-1/е, а 0,37="1/е. Значение dui=0,37 обычно соответствует границе допустимых значений. На основании этих данных нами введена (на строках 176-192 листа '1' прилагаемого файла 'ЧастКрит БЗ1108еY.xls') дискретная рабочая шка-ла функции "желательности" dui=exp(-Yui), позволяющая (с помощью ад-ресной ссылки) принимать конкретное значение dui по субъективной психофизической характеристике объекта или мероприятия.
После того, как для каждого из откликов создана своя безразмер-ная шкала желательности и частные отклики преобразованы в частные функции желательности dui, надо выбрать правила комбинирования ча-стных откликов в обобщенный показатель ("обобщенную желатель-ность") Du, то есть, переходить от dui к Du (для u-го варианта БЗМ). Обычно Du определяют как среднее геометрическое значение всех част-ных желательностей dui (как удобную модель психологичнской реакции исследователя). Обобщенная функция Du очень чувствительна к малым значениям частных желательностей: если значение хотя бы одной частной желательности равно нулю (dui=0), то обобщенная функция Du также превращается в нуль, какими бы высокими ни были все осталь-ные ЧП dui. Поэтому, чем ближе к нулю значение dui, тем выше "гибель-ная" значимость i-го фактора (но только для u-го варианта!) и тем силь-нее 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 обобщенный по-казатель желательности Du могут входить самые разнообразные частные отклики: экономические, технологические, технико-экономические, психологические, эстетические и др..
По нашему мнению, более предпочтителен другой подход. Вместо того, чтобы по субъективным качественным характеристикам БЗС оп-ределять численные значения частных параметров по психофизически выбранной безразмерной шкале "dui-Yui", мы предлагаем следующее. Вначале надо расчетом определить (там, где это возможно) численные значения показателей Yui функции желательности dui=1/exp(Yui) (где Yui - значения показателей функции "желательности" i-тых частных показа-телей "желательности" (dui) для каждого (u-го) варианта БЗС). Затем, по численным значениям показателей Yui вычисляют значения частных (первичных) показателей dui. Физический смысл показателей экспонен-ты Yui можно представить как численную величину отрицательного эф-фекта, вызываемого i-тым частным признаком u-го типа БЗС (напри-мер, радиоактивность пляжевого материала в мкКи/кг). Показатель Yui можно вычислить как произведение двух величин: Yui=ККорi*Пui, где ККорi - коэффициент учета i-го частного признака при оценке и коррек-тировке величины dui (величину ККорi следует принимать пропорцио-нально степени жесткости требований (гигиенических, экономических и др.) к i-му признаку БЗС при оценке dui), а Пui - численное значение i-го частного признака-качества, обуславливающее величину отрицательно-го эффекта, вызываемого i-тым признаком u-го типа БЗС. С учетом это-го, расчет i-тых ЧП (dui) u-го типа БЗС выполняли по формуле (1):
dui= 1/exp(ККорi*Пui)                (1)
Ниже приведены некоторые пояснения и приёмы оценки значений частных и общих (то есть, учитывающих воздействие нескольких факторов) пока-зателей сравниваемых вариантов БЗС. Исходя из основополагающих принципов оптимизации [1], на первом этапе работы по оптимизации БЗМ надо тщательно и всесторонне проанализировать каждый из сравнивае-мых, потенциально перспективных вариантов БЗМ и, на основе анализа, дать вначале качественные и количественные оценки значений каждого из первичных частных и общих параметров. В нашем примере для срав-нения приняты 6 вариантов - типов БЗС:
1). устройство свободного пляжа [3];
2) устройство бун с заполнением межбунного пространства пляжеобра-зующим материалом [4]; [5] (выбор оптимального вида пляжевого материала - это отдельная задача);
3) устройство наклонных плит-ловушек наносов [6]);
4) устройство защитной вертикальной (крутонаклонной) стены [6];
5) устройство волногасящих конструкций-прикрытий (ВГП) [7];
6) устройство лотка-байпаса для обвода потока наносов, минуя их сток на большие глубины [8]; [9].
Сравниваемые (u-тые) варианты-типы БЗС охарактеризованы значе-ниями: общей длины (LuЗащ, м) защищаемой береговой линии; толщиной слоя (ТuOтсБер , м) и шириной (ШuOтсБер, м) зоны отсыпки пляжеобразующего мате-риала (щебеночной (ТuЩеб), валунно-галечной (ТuВал), галечно-гравийной (ТuГал) смеси) на берегу (индекс "Бер") и ниже уреза воды (индекс "Дно"). Значения толщины слоя и ширины зоны отсыпки пляжеобразующих материалов определены в зависимости от среднего (для защищаемого участка берега) уклона дна (JuДно) и берега (JuБер) в приурезовой зоне и от средне-кубической высоты (hСрКуб) волн в данной зоне акватории (расчётная таблица EXСEL для вычисления hСрКуб приведена на строках 1042?1066 листов '1' и '1eY'). Cведения по характеристике сравниваемых вариан-тов БЗМ приведены на строках 106?113) листов '1' и '1eY' файла 'ЧастКрит БЗ1108еY.xls'. Формулы определения толщины слоя и шири-ны зоны отсыпки пляжевых материалов введены в ячейки, соответст-вующие значениям вычисляемых параметров (в них, при необходимо-сти, можно вводить коррективы).

2. Исходные данные и краткие указания по количественной оценке зна-чений первичных частных и общих показателей-признаков БЗС
Ниже приведены (в форме таблицы - чтобы сократить объём текста) ис-ходные данные и краткие указания по количественной оценке значений первичных ЧП и ОП БЗС расчетом по формуле (1). Более подробные по-яснения и примеры оценки ЧП dui приведены на листе '1eY' прилагаемо-го файла 'ЧастКрит БЗ1108еY.xls'.
Данные для оценки (расчета) первичных показателей-признаков БЗС
№
ЧП Наименование ЧП и ОП "желательности" БЗС предел ККорi*) строка Пui**) Физический смысл, размерность Пui
I. ЧП и ОП "желательности" БЗС, обусловленные самим фактом наличия БЗС
и качествами БЗС на стадии их эксплуатации;
1 ОП общего срока службы БЗС по лимитирующему фактору 5?10 217 Намечаемый общий срок службы БЗС (в годах) Тui (Пui=1/Тui) по лими-тирующему фактору
1-1 ЧП срока службы БЗС по i-му фактору - сейсмичности 5?10 219 Ожидаемый срок службы БЗС Тui (Пui=1/Тui) по сейсмическому фактору
1-2 ЧП срока службы БЗС по i-му фактору - штормовому 5?10 220 Намечаемый срок службы БЗС Тui (Пui=1/Тui) по штормовому фактору
1-3 ЧП срока службы БЗС по i-му фактору - коррозии 5?10 221 Намечаемый срок службы БЗС Тui (Пui=1/Тui) по фактору коррозии
1-4 ЧП срока службы БЗС по i-му фактору - абразии 5?10 222 намечаемый срок службы БЗС Тui (Пui=1/Тui) по фактору абразии
1-5 ЧП срока службы БЗС по фактору - чрезмерного от-ложения или уноса наносов 5?10 223 Намечаемый срок службы БЗС Тui (Пui=1/Тui) по фактору чрезмерного отложения или уноса наносов
2 ОП общей степени надёжно-сти БЗС 234 ОП определяют как среднее геомет-рическое значение 5 ЧП надёжности
2-1 ЧП степени надёжности БЗС по фактору сейсмическому 5?10 247 Ожидаемая повторяемость наиболее мощ-ного сейсмического фактора, 1/год
2-2 ЧП степени надёжности БЗС по фактору штормовому 5?10 248 Ожидаемая повторяемость наиболее мощного штормового фактора, 1/год
2-3 ЧП степени надёжности БЗС по фактору коррозии 5?10 249 Ожидаемая повторяемость проявле-ния фактора коррозии (1/год)
2-4 ЧП степени надёжности БЗС по фактору абразии 5?10 250 Ожидаемая повторяемость мощного проявления фактора абразии (1/год)
2-5 ЧП степени надёжности БЗС по фактору чрезмерного от-ложения или уноса наносов 5?10 251 Ожидаемая повторяемость мощного проявления фактора чрезмерного отложения или уноса наносов (1/год)
3 ЧП степени соответствия типа БЗС типу защищаемого берега 1 285 Оценка ЧП выполнена по шкале-функции "желательности"
4 ЧП гибкости-приспосабливае-мости БЗС к неожиданностям 1 298 Оценка ЧП выполнена по шкале-функции "желательности"
5 ЧП плотности застройки прибрежной территории 2?3 335 Отношение площади, занятой со-оружениями, оборудованием, проез-дами к общей площади защищаемой прибрежной зоны
6 ЧП полезного использования прибрежной территории 1 342 Пui=1-ПuПол, где ПuПол - отношение полезной (пригодной для пользы) площади к всей площади защищае-мой прибрежной территории
7 ЧП учета длины пляжей, созданных сооружением БЗС 1 280 Пui=1-ПuДлПл, где ПuДлПл - отношение длины пляжей (созданных БЗС) к длине защищаемой береговой линии
8 ЧП учета площади пляжей, созданных сооружением БЗС 1 283 Пui=1-ПuПлПл, где ПuПлПл - отношение площади созданных пляжей к пло-щади защищаемой прибрежной зоны
9 ЧП общей (или полезной) длины береговой линии, обслуживаемой одним механизмом или устройством 1 386 Число устройств для обслуживания 1 км длины защищаемой береговой линии
10 ЧП площади прибрежной зоны, обслуживаемой одним меха-низмом или устройством 1 390 Число устройств для обслуживания 1 га защищаемой прибрежной зоны
11 ОП степени опасности собст-венно наличия БЗС 1?10
***) 452 Показатель общей степени опасности БЗС (число потерянных и потрачен-ных за 1 год жизней на 1 км длины защищаемого берега) 4*)
12 ОП степени вредности БЗС то же 478 То же степени вредности БЗС4*)
13 ОП степени экологической опасности и вредности БЗС то же 509 То же экологической опасности и вредности БЗС4*)
14 ЧП учета крупности песча-но-гравиевых пляжевых ма-териалов на пляже и в воде 5?10 Содержание в песке глинистых, или-сто-пылевых тонкодисперсных фра-кций, в долях единицы по массе
14а ЧП учета крупности галеч-но-валунных пляжевых ма-териалов на пляже и в воде 5?10 560 Доля (в долях единицы) площади поверхности пляжевой зоны (до глу-бин 1,5м ниже уреза воды), сложен-ной крупными валунами и глыбами
15 ЧП учета токсичности и па-тогенности поверхностного слоя пляжевых материалов 0,5?1 587 Суммарная концентрация токсич-ных и патогенных веществ в по-верхностном слое пляжевого мате-риала, приведенная к ПДКj=1 мг/дм3 морской воды и заданная в г/дм3 пляжевого материала
16 ЧП учета радиоактивности поверхностного слоя пляже-вых материалов на пляже 0,5?1 617 Средняя удельная радиоактивность пляжевого материала в поверхност-ном (до 30 см) слое пляжа (мкКи/дм3)
17 ЧП влияния БЗС на психо-логическо состояние чело-века на защищаемом берегу 1 649 Оценка ЧП выполнена по шкале-функции "желательности"
18 ЧП художественно-эстетиче-ского воздействия БЗС на человека на берегу 1 683 Оценка ЧП выполнена по шкале-функции "желательности"
II. ОП и ЧП, обусловленные строительством БЗС и воздействующие
только на стадии строительства БЗС:
19 ЧП учета продолжительно-сти строительства БЗС 1?2 711 Продолжительность строительства БЗС, год
20 ОП БЗС по удельному расхо-ду дефицитных строительных материалов оборудования 753 ОП определён как среднее геометри-ческое значение 5 ЧП дефицитности
20-1 ЧП учета удельного расхода дефицитного сырья 1 739 Доля дефицитного сырья в общем расходе сырья
20-2 ЧП учета удельного расхода дефицитных материалов 1 742 Доля дефицитных материалов в об-щем расходе материалов
20-3 ЧП учета удельного расхода дефицитных изделий 1 745 Доля дефицитных изделий в общем расходе изделий
20-4 ЧП учета удельного расхода дефицитных конструкций 1 748 Доля дефицитных конструкций в общем расходе конструкций
20-5 ЧП учета удельного расхода дефицитного оборудования 1 751 Доля дефицитного оборудования в общем расходе оборудования
21 ОП степени опасности труда при строительстве БЗС 1?10
***) 772 Показатель общей степени опасности труда при строительстве БЗС (число потерянных и потраченных за 1 год жизней на 1 км защищаемого берега) 4*)
22 ОП степени вредности труда при строительстве БЗС 1?10
***) 778 То же по степени вредности труда при строительстве БЗС4*)
23 ОП степени опасности работ по сооружению БЗС для местного населения, для приезжих, отды-хающих и окружающей среды 1?10
***) 784 То же по степени опасности работ по сооружению БЗС для местного населе-ния, для приезжих, отдыхающих и ок-ружающей среды 4*)
24 То же по степени вредности труда при строительстве БЗС 1?10
***) 790 То же по степени вредности работ по сооружению БЗС 4*)
III. ОП и ЧП, обусловленные только работами по обслуживанию БЗС
и воздействующие только на стадии эксплуатации БЗС:
25 ЧП списочной численности пе-рсонала, обслуживающего БЗС 0,1?0,3 833 Показатель учёта численности пер-сонала (человек/на 1 км длины берега)
26 ЧП необходимых затрат труда персонала на обслуживание БЗС 0,1?0,3 839 Показатель затрат труда на обслу-живание БЗС (человек*год)/(год*км длины берега)
27 ЧП необходимой квалифи-кации персонала, обслужи-вающего БЗС 0,1?0,2 845 Показатель средней квалификации персонала (средне-взвешенный раз-ряд по 10 уровням - от Р=1 до Р=10)
28 ЧП необходимой степени управляемости и устойчиво-сти БЗС к отклонениям в качестве их обслуживания 1 850 Оценка ЧП выполнена по шкале-функции "желательности"
29 ЧП длительности времени работы (в местах частого пребывания и скопления людей) машин и иных уст-ройств для обслуживания БЗС и прибрежной зоны 8?12 855 Показатель длительности времени работы машин обслуживания БЗС (в местах частого пребывания и скоп-ления людей), в долях годового фон-да рекреационного времени
30 ОП требований к необходи-мой минимизации степени опасности труда персонала, обслуживающего БЗС 1?10
***) 861 Показатель общей степени опасности труда персонала БЗС (число поте-рянных и потраченных за 1 год жиз-ней на 1 км длины берега) 4*)
31 То же по степени вредности труда по обслуживанию БЗС 1?10
***) 867 То же по степени вредности труда персонала БЗС 4*)
32 То же по степени опасности работ по обслуживанию БЗС для местного населения, для приезжих, отдыхающих и ок-ружающей среды 1?10
***) 874 То же по степени опасности работ по обслуживанию БЗС для местного насе-ления, для приезжих, отдыхающих и окружающей среды 4*)
33 То же по степени вредности работ по обслуживанию БЗС 1?10
***) 881 То же по степени вредности работ по обслуживанию БЗС 4*)
Примечания-пояснения к условным обозначениям в таблице:
*) - в столбце даны пределы рекомендуемых значений ККорi;
**) - в столбце указаны строки листа '1eY', где в столбцах G?L заданы значения;
***) - здесь указаны значения коэффициента ККу учета общего уровня "бескульту-рья" поведения людей в опасных местах и ситуациях, их отношения к соблюдению правил, к опасным и вредным факторам в данное время и в данном месте (ККу мо-жет варьировать в пределах 1-10 и даже шире, в разных странах мира).
4*) - здесь единица измерения "число потерянных и потраченных за 1 год жизней на 1 км длины берега" представлена в долях единицы (от 0 до 1 и далее), в зависи-мости от коэффициента Кqr степени тяжести qr-го повреждения q-го типа, вслед-ствие воздействий опасных факторов БЗС на представителей реципиента r-го типа. При вычислении показателя экспоненты (Yui=ККорi*Пui,) величину Пui, можно определять из выражения:
Пui,=Можu=Копu=Sru=1Nru[SКqr=0Кqr=1(Kqr*Qqru)],   Ед/(год*км),
где Можu - величина математического ожидания проявления всех опасных (вредных) факторов u-го варианта БЗС на всю совокупность реципиентов, под-верженных воздействию u-го варианта БЗС, в единицах размерности Ед/(год*км) - в расчете на 1 год и 1 км длины защищаемой береговой линии;
Копu - общий коэффициент учёта общей степени опасности (вредности) u-го типа БЗС, учитывающий все проявления всех опасных (вредных) факторов;
SКqr=0Кqr=1 - знак суммирования от Кqr=0 до Кqr=1, где Кqr - показатель степени тяжести qr-го проявления q-го типа, вследствие воздействий факторов БЗС на представителей реципиента r-го типа; в долях единицы (от 0 до 1);
Qqru - число особей (элементов) реципиента r-го типа, получивших повреждения q-го типа и Кqr-той степени тяжести, вследствие воздействий ф-го фактора u-го варианта БЗС (особей, человек, объектов и др. ценностей).
Численная величина показателей Пui, Копu, Можu выражена нами в единицах размерности "Ед/(год*км)", то есть в расчете на 1 год времени и на 1 км длины защищаемой береговой линии. В качестве эталона единицы "Ед" нами принят эквивалент длительности жизни среднестатистического человека. При гибели человека надо принимать Кqr=1. При травмах без летального исхода Кqr можно оценить как отношение Кqr=Фqr/Фжсс, где Фжсс - общий фонд времени жизни среднестатистического человека (например, в Украине - "55 лет или "25 тыс. суток); Фqr - общий фонд потерь времени жизни человека по разным причинам:
1) потери времени пострадавшего человека:
а) на нахождение в нетрудоспособном состоянии;
б) на лечение; в) на реабилитацию;
г) от сокращения продолжительности жизни вследствие травмы, болезни, лечения и связанных с ними нервотрёпки и душевных переживаний;
2) прямые и косвенные потери времени других людей, связанные с оказанием помощи, лечением и реабилитацией пострадавшего человека;
3) условные потери времени людей, связанные с общественно необходимыми издержками на устраненте, компенсацию и возмещение денежного, материаль-ного, морального и иного ущерба, сопутствующего травме или болезни.
Если в результате воздействий опасных (вредных) факторов пострадали животные, окружающая среда, материальные, духовные или иные ценности, то определяют общественно необходимые затраты времени (в человеко-днях) на компенсацию и возмещение этого ущерба. Таким образом, физический смысл по-казателей Пui, Копu, Можu и т.п. - число потерянных жизней среднестатистического человека в расчете на 1 год времени и на 1 км длины береговой линии, защи-щаемой u-тым типом БЗС.
3. Пояснения и примеры по методике субъективной оценки частных
показателей БЗС по шкале функции "желательности
3.1. 0ценка ЧП duСоот степени соответствия типа БЗС типу защищаемого берега
Вычислить ЧП duСоот сложно, но его можно оценить по шкале функции жела-тельности. В качестве верхнего предела показателя (duСоот"1) можно принять вариант, в котором данный тип БЗС наилучшим образом соот-ветствует типу защищаемого берега. Например, устройство лотков-байпасов для вдольбереговых потоков наносов в тех местах, где в есте-ственных условиях происходит сток пляжеобразующих наносов на большую глубину. Осуществление такого мероприятия практически не требует дополнительных затрат на укрепление берегов, а пляжи попол-няются за счет естественных наносов. Другой пример - устройство за-щитных стен там, где большие уклоны, нет места для устройства пляжей или других БЗС. В качестве нижнего предела (duСоот"0,37?0,2 и ниже) можно принять варианты, в которых принятые типы БЗС не соответст-вуют типу защищаемого берега, что требует значительных дополни-тельных затрат, нарушения естественной гармонии ландшафта и т.п. Худшими можно считать варианты (для них уместна оценка duСоот"0), в которых, несмотря на значительные дополнительные затраты, наруше-ние естественной гармонии ландшафта и т.п. издержки, не только не прекращают, но даже могут усиливать разрушение берега.
3.2. Частный показатель гибкости БЗС (duГибк)
При определении ЧП гибкости (приспосабливаемости к неожиданностям) объектов БЗС по шкале желательности можно исходить из того, что са-мой низкой оценки (duГибк"0,2?0) заслуживает устройство открытых (не защищенных) пляжей у мысов и вне бухт, а довольно высокой - устрой-ство лотков-байпасов, бун, наклонных плит-ловушек наносов.
3.3. Оценка ЧП влияния БЗС на психологическое состояние человека
Этот ЧП учитывает влияние комплекса БЗС и устройств (машин, меха-низмов, оборудования) на психологическое состояние человека на за-щищаемом побережье. Психика у разных людей устроена по-разному, поэтому, одно и то же событие люди воспринимают по-разному; причем даже один и тот же человек, в зависимости от его психофизиологическо-го состояния, одно и то же событие или вещь может оценивать по разно-му. Поэтому, психологическая оценка БЗС не только субъективна, но и непостоянна. Ниже приведен один из возможных вариантов естествен-ной (свойственной большинству людей) оценки БЗС. В качестве верхне-го предела ЧП (duПсих"1) можно принять варианты без применения громоздких сооружений и оборудования, то есть, когда вмешательство человека в целом заметно не изменяет внешний вид прибрежной зоны и почти не влияет на психологическое состояние человека по сравнению с нахождением его на подобном берегу, где нет никаких БЗС. В качестве нижнего предела (duПсих"0,37?0,2) можно принять варианты, когда на-личие БЗС может существенно влиять на состояние психики человека (например, усиливая чувство повышенной опасности от БЗС, диском-форта). В качестве промежуточного уровня (duПсих"0,37?0,8) можно принять варианты с ограниченным применением громоздких сооруже-ний, когда вмешательство человека в целом мало влияет на человека.
3.4. Оценка БЗС по художественно-эстетическому показателю (duХудЭст)
Этот ЧП учитывает влияние комплекса БЗС, устройств, механизмов, машин, оборудования на эмоционально-эстетическое и художественное восприятие окружающего ландшафта человеком, пребывающим на защищаемом побережье. Такое восприятие можно считать частью более общего психологического состояния человека; оно, как и психика, у разных людей устроено по-разному ("На вкус и на цвет товарищей нет!"). Поэтому, эстетическая оценка БЗС также и субъективна, и непостоянна, даже у одного и того же человека. В качестве верхнего предела ЧП (duХудЭст"1) можно принять варианты без применения громоздких сооружений и оборудования, когда вмешательство человека в целом заметно не изменяет внешний вид прибрежной зоны и почти не влияет на эстетическое восприятие человеком окружающих видов по сравнению с нахождением на подобном берегу, где нет никаких БЗС. В то же время, давно известна характерная особенность гидроузлов в Японии - их эстетическая завершенность, выразительность, гармоничное едине-ние с природой, когда сооружения не портят, а украшают ландшафт [11]. Искусственные пляжи повышают эмоционально-эстетические качества побережья. Для нижнего предела ЧП (duХудЭст"0,37?0,2) можно принять варианты с применением громоздких сооружений и оборудования, когда человек в целом заметно изменяет внешний вид побережья и существенно снижает эстетические достоинства его пейзажей.
3.5. Оценка БЗС по продолжительности их строительства  (duПродСтр)
Процессы строительства БЗС оказывают ряд отрицательных воздейст-вий на местное население, на приезжих, на объекты производственной и окружающей среды. Чем дольше длится строительства БЗС, тем больше становится математическое ожидание отрицательных последствий и их размер. Продолжительность строительства БЗС (ТuСтр), вытекающая из проектных решений, зависит от многих факторов: рельефа и доступ-ности территории для машин и оборудования, видов и объемов строи-тельно-монтажных работ (СМР), наличия стройматериалов, конст-рукций и средств на оплату труда, технической сложности сооружае-мых систем и др. Исходя из этого, в качестве нижнего предела пока-зателя duПролСтр, соответствующего наиболее длительному варианту (ТuСтр=max) можно принять duПродСтр"0,37, а в качестве верхнего преде-ла - значение duПродСтр"0,8?1, соответствующее осуществлению наиболее быстро реализуемого варианта с ТuСтр=min (например, отсыпка пляжа).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для определения универсальных показателей-критериев оптимизации, помимо указанных ранее первичных частных показателей, описывае-мых функцией "желательности", надо использовать ещё ряд комплекс-ных стоимостных (экономических) показателей [12-13]: 1) величина ка-питальных вложений, требуемых для создания систем берегозащиты (в рублях); 2) величина текущих эксплуатационных затрат на содержание БЗС (рублей/год); 3) величина приведенных строительно-эксплуатацион-ных затрат (рублей/год); 4) величина модифицированных приведенных затрат (рублей/год); 5) величина экономических результатов реализа-ции продукции, полученной при осуществлении БЗМ (продажа пляжей, мест отдыха, торговли и др.); 6) величина предотвращенного (в резуль-тате осуществления БЗМ) экономического ущерба от разрушения бере-гов (рублей/год); 7) вели-чина интегрального экономического эффекта в результате осуществления БЗМ (рублей/год). Поскольку каждый вари-ант берегозащиты имеет свои признаки, для определения универсальных показателей-критериев оптимизации (обобщающих и учитывающих множество частных параметров), для объединения всего комплекса раз-личных параметров и комплексных стоимостных (экономических) пока-зателей (КСЭП), КСЭП надо, во-первых, привести к общей размерности по фактору длины защищаемой береговой линии LuЗащ (путём деления КСЭП на LuЗащ), во-вторых, КСЭП надо привести к общей размерности по фактору времени. Таким образом, величину обобщённых показателей оптимизации (ОПО) определяют как их среднегодовые значения, приве-дя значения соответствующих стоимостных (экономических) показате-лей КСЭП к годовому промежутку времени (разделив общее значение КСЭП на длительность расчетного периода времени ТuРасч). И, в-третьих, ОПО любого типа и назначения необходимо привести к общему значению обобщенного (скомбинированного из множества частных по-казателей) показателя желательности Du (Du=1), путём деления (для за-тратных показателей - ОПОuЗатр) или умножив (для прибыльных показа-телей - ОПОuПриб) значение показателя КСЭП на Du. (то есть, приведя значения ОПО к одинаковым условиям по параметрам, описываемым функциями желательности, соответствующим Du=1):
ОПОuЗатр=ОПОuОбщЗатр/(Du*ТuРасч*LuЗащ,  Ед/(год*км)
ОПОuПриб=ОПОuОбщПриб*Du /(ТuРасч*LuЗащ),  Ед/(год*км)
Приведенные таким образом к одногодовому периоду времени (а заодно - и к одному уровню цен) и к общему знаменателю по параметрам жела-тельности, обобщенные показатели можно применять для сравнения и оптимизации различных вариантов БЗС, для выбора оптимальных па-раметров пляжей, для сопоставления экономичности различных вари-антов капитальные вложения и других затрат, для определения опти-мальной очередности осуществления мероприятий, оптимальных сроков службы сооружений и др.
Предложенные методики, показатели и критерии можно применять ие только для оптимизации берегозащитных мероприятий, но и (после некоторой корректировки) при решении многих задач ра-ционального использования рекреационных и иных природных ресур-сов.
СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ
1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование экс-перимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1976. -279с.
2. Дзагания Е.В., Крыленко В.И. Выбор критериев оптимизации ме-роприятий по защите прибрежных объектов от разрушения волнами / Деп. рук. -Донецк: ООО "Экотехнология", 2005. -71с. -Деп. в ГНТБ Украины 3.10.2005. № 59-Ук-2005 (Библиографич. указатель "Депонир. науч. раб." ВИНИТИ РАН. 2006, № 1. Б/о № 10).
3. Геоэкология шельфа и берегов морей России (под ред. Н.А.Айбулатова). - М.: Ноосфера, 2001. -428с.
4. Сокольников Ю.Н. Основы инженерной морфодинамики берегов и ее приложения. -Киев: Наукова думка, 1976. -314с.
5. Макаров К.Н. Основы проектирования берегозащитных мероприя-тий. -М.: ПНИИИС Госстроя РФ, 1999.
6. Макаров К.Н., Макарова И.Л., Абакумов О.Л. Перспективные на-правления берегозащитных мероприятий на берегах Черного и Азовско-го морей в пределах Краснодарского края. //Сб. тр. Международ. конф. в С.Петербурге, Россия 26-29 сент. 2000г. "Комплекс. управл. прибреж. зо-нами и его интеграция с морскими науками" -С.Птб., 2003.-с.119-125.
7. Рекомендации по проектированию и строительству волногасящих прикрытий (берм) из фасонных массивов (составители: Л.А.Морозов, Г.А.Цатурян, Я.С.Шульгин и др.). -М.: ВНИИТрансстроя, 1979. -42с.
8. Сокольников Ю.Н. Отторжение акваторий в прибрежной зоне. - Киев: Техн_ка, 1979. -224с.
9. Меншиков В.Л. Подводные каньоны восточной части Черного мо-ря и оптимизация береговой зоны /Сб. "Рац. использ. и охр. природ. ре-сурсов бас-в Черн. и Азов. морей". -Ростов: РостГУ, 1988. -с.112-115.
10. Глумов И.Ф., Кочетков М.В. Техногенное загрязнение и процессы естественного самоочищения прикавказской зоны Черного моря. -М.: Недра, 1996. -502с.
11. Авакян А.Б., Салтанкин В.П., Шарапов В.А. Водохранилища. - М.: Мысль, 1987. -325с.
12. Экономика строительства. -М.: Юрайт, 2003. -591с.
13. Попова Е.Н. Проектно-сметное дело. -Ростов: Феникс, 2003. -287с.
10.12.2008
Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН, Южное отделение
Московский гос. университет имени М.В.Ломоносова
ООО "ИнжЗащита" (г.Сочи)
ООО "Экотехнология" (г.Донецк)