Кіріспе
Қоғамға қызмет ететін нысандар мен жүйелер – математикалық ұғым. Инфрақұрылым – елге, қалаға немесе басқа да аумаққа қызмет ететін нысандар мен жүйелердің жиынтығы, сондай-ақ оның экономикасы, үй шаруашылықтары мен кәсіпорындарының жұмыс істеуі үшін қажетті қызметтер мен нысандарды қамтиды. Инфрақұрылымға жолдар, теміржолдар, көпірлер, туннельдер, сумен жабдықтау, кәріз жүйелері, электр желілері және телекоммуникациялар (интернетке қосылу және кеңжолақты қол жеткізуді қоса алғанда) сияқты мемлекеттік және жекеменшік физикалық құрылымдар кіреді. Жалпы алғанда, инфрақұрылым – «қоғамдық тұрмыс жағдайларын қамтамасыз етуге, сақтауға немесе жақсартуға қажетті тауарлар мен қызметтерді ұсынатын өзара байланысты жүйелердің физикалық компоненттері» және айналағы ортаны сақтау ретінде анықталады. Әсіресе климаттың өзгеруін азайту және оған бейімделу үшін қажетті масштабты әлеуметтік өзгерістерді ескере отырып, қазіргі инфрақұрылым туралы әңгімелер тұрақты даму мен жасыл инфрақұрылымға жиі назар аударады. Осының маңыздылығын мойындаған халықаралық қауымдастық Тұрақты даму мақсаттары арқылы, әсіресе 9-шы мақсат – «Индустрия, инновация және инфрақұрылым» тұрақты инфрақұрылымға бағытталған саясатты құрды. Инфрақұрылымның әртүрлі түрлерін сипаттаудың бір жолы – оларды екі түрге жіктеу: қатты инфрақұрылым және жұмсақ инфрақұрылым. Қатты инфрақұрылым – қазіргі индустриялық қоғамның немесе өнеркәсіптің жұмыс істеуі үшін қажетті физикалық желілер. Оған жолдар, көпірлер және теміржолдар кіреді. Жұмсақ инфрақұрылым – елдің экономикалық, денсаулық сақтау, әлеуметтік, экологиялық және мәдени стандарттарын сақтайтын барлық институттар. Бұл сөз француз тілінен алынған, онда теміржол немесе жол төсеуге дейін қажетті негізгі материалдан жол төсенішін жасау үшін қолданылған. Бұл сөз латын тіліндегі «infra» префиксінен құралған, яғни «астында» деген мағынаны білдіреді, себебі осы құрылыстардың көпшілігі жер астында орналасқан (мысалы, туннельдер, су және газ жүйелері, теміржолдар), сондай-ақ француз тіліндегі «structure» сөзінен (латын тіліндегі «structure» сөзінен алынған). 1940 жылдары НАТО құрылғаннан кейін АҚШ-та бұл терминнің әскери қолданылуы кеңінен таралды, ал 1970 жылға қарай қала құрылысшылары оны қазіргі азаматтық мағынасында қабылдады.
the mathematical concept
Infrastructure is the set of facilities and systems that serve a country, city, or other area, and encompasses the services and facilities necessary for its economy, households and firms to function. Infrastructure is composed of public and private physical structures such as roads, railways, bridges, tunnels, water supply, sewers, electrical grids, and telecommunications (including Internet connectivity and broadband access). In general, infrastructure has been defined as "the physical components of interrelated systems providing commodities and services essential to enable, sustain, or enhance societal living conditions" and maintain the surrounding environment. Especially in light of the massive societal transformations needed to mitigate and adapt to climate change, contemporary infrastructure conversations frequently focus on sustainable development and green infrastructure. Acknowledging this importance, the international community has created policy focused on sustainable infrastructure through the Sustainable Development Goals, especially Sustainable Development Goal 9 "Industry, Innovation and Infrastructure". One way to describe different types of infrastructure is to classify them as two distinct kinds: hard infrastructure and soft infrastructure. Hard infrastructure is the physical networks necessary for the functioning of a modern industrial society or industry. This includes roads, bridges, and railways. Soft infrastructure is all the institutions that maintain the economic, health, social, environmental, and cultural standards of a country. It is a loanword from French, where it was already used for establishing a roadbed of substrate material, required before railroad tracks or constructed pavement could be laid on top of it. The word is a combination of the Latin prefix "infra", meaning "below", as many of these constructions are underground (for example, tunnels, water and gas systems, and railways), and the French word "structure" (derived from the Latin word "structure"). The army use of the term achieved currency in the United States after the formation of NATO in the 1940s, and by 1970 was adopted by urban planners in its modern civilian sense.
Экономикалық
Бизнес сөздігінде экономикалық инфрақұрылым "кәсіпорын қызметін мүмкін ететін елдің ішкі мүмкіндіктері, мысалы, коммуникация, көлік және тарату желілері, қаржы институттары мен олармен байланысты халықаралық нарықтар және энергиямен жабдықтау жүйелері" деп анықталған. Экономикалық инфрақұрылым өнімді шаралар мен оқиғаларды қолдайды. Бұған жолдар, тас жолдар, көпірлер, әуежайлар, велосипед жолдары, су тарату желілері, кәріз жүйелері және суару қондырғылары кіреді. Әлеуметтік инфрақұрылымдар адамдардың өмір сүру жағдайын жақсарту және экономикалық белсенділікті ынталандыру үшін құрылады. Оларға мектептер, саябақтар мен ойын алаңдары, қоғамдық қауіпсіздікті қамтамасыз ету құрылыстары, қоқыс полигондары, ауруханалар және спорт алаңдары жатады. Негізгі инфрақұрылымға инвестиция салатын инвесторлар бес негізгі қасиетке назар аударады: табыс, кірістің төменгі тұрақсыздығы, диверсификация, инфляциядан қорғау және ұзақ мерзімді міндеттемелерге сәйкестік. Басқа мысалдарға тротуарлардағы шамдар, ғимараттар маңындағы көгалдандыру және жаяу жүргіншілердің демалуы үшін орнатылған орындықтар жатады.
Инженерлік және құрылыс
Инженерлер көбінесе "инфрақұрылым" терминін үлкен желі түріндегі бекітілген активтерді сипаттау үшін қолданады; яғни, қатты инфрақұрылымды. Инфрақұрылымның көбірек жалпылама анықтамаларын жасауға жасалған әрекеттер әдетте көптеген құрылымдардың желілік ерекшеліктеріне және желілерге жасалған инвестициялардың жинақталған құнына назар аударады. 1998 жылғы бір анықтамада инфрақұрылым – бұл "жүйенің құрамдас бөліктерін үнемі ауыстыру және жаңарту арқылы белгіленген қызмет стандартында белгісіз мерзімге сақталуы тиіс" активтер желісі деп көрсетілген.
Азаматтық қорғаныс және экономикалық даму
Азаматтық қорғаныс жоспарлаушылары мен даму экономистері көбінесе қатты және жұмсақ инфрақұрылымға, оның ішінде мектептер мен ауруханалар сияқты қоғамдық қызметтерге, полиция және өрт сөндіру сияқты жедел қызметтерге, сондай-ақ экономикалық сектордағы негізгі қызметтерге сілтеме жасайды. Ұзақ мерзімді инфрақұрылымдық инвестицияларды мемлекеттік органдардың орталық және аймақтық деңгейде жүзеге асыруымен, мемлекеттік-жеке серіктестіктің үйлесімді үйлесімділігін қамтамасыз ететін инфрақұрылымға негізделген даму тұжырымы Азия (әсіресе Сингапур мен Қытай), континенттік Еуропа және Латын Америкасының экономистері арасында кең таралды.
Әскери
Әскери инфрақұрылым – әскери күштерді қамтамасыз етуге қажетті ғимараттар мен бекітілген нысаналар, олар базаларда орналасқан, немесе дислокацияланған, не операцияларға қатысқан жағдайда да. Мысалы, казармалар, штабтар, әуежайлар, байланыс орталықтары, әскери техника мен жабдықтар сақталатын қоймалар, портовый қондырғылар және техникалық қызмет көрсету бекеттері.
Байланыс
Байланыс инфрақұрылымы – белгілі бір топтардың мүшелері ұстанатын ресми және бейресми байланыс арналары, саяси және әлеуметтік желілер, сенімдер, сондай-ақ ақпараттық технологиялар мен бағдарламалық құралдарды әзірлеу құралдары. Осы тұжырымдамалық қолданыстардың негізінде инфрақұрылымның қызмет ететін жүйеге немесе ұйымға ұйымдық құрылым мен қолдау ұсыну идеясы жатыр – ол қала, мемлекет, корпорация немесе ортақ мүдделері бар адамдардың тобы болсын. Мысалдарға IT инфрақұрылымы, зерттеу инфрақұрылымы, террористік инфрақұрылым, жұмыспен қамту инфрақұрылымы және туризм инфрақұрылымы жатады.
Қарым-қатынас ұғымдары
"Инфрақұрылым" термині келесі ұқсас немесе байланысты ұғымдармен шатастырылуы мүмкін. Жерді жақсарту және жерді дамыту – бұл кейбір жағдайларда инфрақұрылымды қамтуы мүмкін жалпылама терминдер, бірақ инфрақұрылым туралы әңгіме кезінде олар инфрақұрылымға кірмейтін, көбінесе бір жер учаскесімен шектелетін және жер иесіне тиесілі болатын, кішкентай масштабты жүйелерге немесе жұмыстарға ғана қатысты. Мысалы, аймақ немесе ауданға қызмет ететін суару каналы инфрақұрылымға жатады, ал жеке жер учаскелеріндегі жеке суару жүйелері жерді жақсарту болып есептеледі, инфрақұрылым емес. Коммуналдық қызметтерге қосылу желілері де инфрақұрылым емес, жерді жақсарту болып қарастырылады. "Мемлекеттік жұмыстар" термині үкіметке тиесілі және басқарылатын инфрақұрылымды, сондай-ақ мектептер мен сот ғимараттары сияқты қоғамдық ғимараттарды қамтиды. Мемлекеттік жұмыстар – бұл көбінесе мемлекеттік қызметтерді ұсынуға қажетті материалдық активтер. Мемлекеттік қызметтерге инфрақұрылым және үкімет ұсынатын жалпы қызметтер кіреді.
Меншік және қаржыландыру
Инфрақұрылымға үкіметтер немесе жеке меншік компаниялар, мысалы, жалғыз коммуналдық қызмет немесе теміржол компаниялары иелік ете және басқара алады. Көбінесе, жолдардың көпшілігі, ірі әуежайлар және басқа порттар, су тарату жүйелері және кәріз желілері мемлекеттік меншікте болады, ал энергия және телекоммуникация желілерінің көпшілігі жеке меншікте болады. Мемлекеттік меншіктегі инфрақұрылым салықтар, төлемдер немесе пайдаланушыларға арналған есептелген төлемдер арқылы қаржыландырылады, ал жеке меншік инфрақұрылым көбінесе пайдаланушыларға арналған есептелген төлемдер арқылы қаржыландырылады. Ірі инвестициялық жобалар әдетте ұзақ мерзімді облигациялар шығару арқылы қаржыландырылады. Үкіметке тиесілі және басқарылатын инфрақұрылым мемлекеттік сектордан басқа, жеке секторда немесе мемлекеттік-жекеменшік серіктестіктерінде дамытылып, басқарылуы мүмкін. Мысалы, 2008 жылы АҚШ-та инфрақұрылымға жұмсалған мемлекеттік шығындар 1950 жылдан бері ЖІӨ-нің 2,3% мен 3,6% аралығында ауытқып келді. Көптеген қаржы институттары инфрақұрылымға инвестиция салады.
Дамушы елдер
Шетелдегі даму институтының зерттеушілерінің пікірінше, көптеген дамушы елдердегі инфрақұрылымның жетіспеушілігі экономикалық өсімге және Мыңжылдық Даму Мақсаттарына (МДМ) қол жеткізуге ең маңызды кедеріс болып табылады. Инфрақұрылымға инвестиция жасау және оны күтіп ұстау, әсіресе Африкадағы құрлыққа шығу мүмкіндігі жоқ, ауылдық және сирек қоныстанған елдерде, өте қымбатқа түседі. Инфрақұрылымға жасалған инвестициялар 1990-2005 жылдар аралығында Африканың өсім көрсеткіштерінің жартысынан астамына үлкен үлес қосты, ал өсімді сақтап, кедейлікпен күресу үшін инвестицияларды ұлғайту қажет. Инфрақұрылымға инвестициялардың тиімділігі өте жоғары: телекоммуникация (АКТ) инвестициялары бойынша орташа есеппен 30-40%, электр энергиясын өндіруде 40%-дан астам, ал жолдарға 80% кіріс әкеледі.
Өңірлік айырмашылықтар
Тұтынушылар мен компаниялардың инфрақұрылымға деген сұранысы, инвестицияланған қаражаттан әлдеқайда жоғары. Азия-Тынық мұхиты аймағында инвестицияланған шамамен 48 миллиард АҚШ долларына қарсы, қажетті 228 миллиард АҚШ доллары арасындағы инфрақұрылымды қаржыландырудағы тапшылық жыл сайын 180 миллиард АҚШ долларын құрайды. Дамып келе жатқан елдердің инфрақұрылымдық нарықтарына жеке сектор инвестицияларын ынталандыру үшін, олардың нарықтарындағы тәуекелдердің жоғары екенін ескере отырып, тәуекелді бөлу механизмдерін мұқият жобалау қажет. Үкіметтен келетін қаржы көлемі азайып барады. 1930 жылдан 2019 жылға дейін АҚШ инфрақұрылымға ЖІӨ-нің 4,2 пайызынан 2,5 пайызына дейін шығыс көрсетті. Бұл инвестициялардың жетіспеуі, 2017 жылғы ASCE инфрақұрылымдық есептемесіне сәйкес, 2016 жылдан 2025 жылға дейін инфрақұрылымға 2 триллион долларға аз инвестиция салынатынын көрсетіп, жинақталды. Сахара аймағынан оңтүстікке қарай орналасқан Африкада үкіметтер 24,9 миллиард доллардың ішінде 9,4 миллиард долларын жұмсайды. Суармалы жерлерде шығындардың барлық бөлігін үкіметтер жабады. Көлік және энергетика салаларында инвестициялардың көп бөлігі мемлекеттік қаржы есебінен жүзеге асырылады. АКТ, сумен жабдықтау және санитария салаларында жеке сектор күрделі шығындардың көп бөлігін құрайды. Жалпы алғанда, көмек, жеке сектор және ЭЫДҰ емес қаржыгерлер мемлекеттік шығындардан асып түседі. Жеке сектордың шығындары мемлекеттік капиталдық шығындарға тең, бірақ олардың көп бөлігі АКТ инфрақұрылымына бағытталған. Сыртқы қаржыландыру 2000-ші жылдарда (онжылдықта) артты, және Африкада сыртқы инфрақұрылымдық инвестициялар 2002 жылы 7 миллиард АҚШ долларынан 2009 жылы 27 миллиард АҚШ долларына дейін өсті. Әсіресе Қытай маңызды инвестор ретінде көзге түсті. Үкіметтер кірістердің айтарлықтай төмендеуімен, экономикалық белеңдеумен, жүктемелі денсаулық сақтау жүйесімен және күмәнді жұмыс күшімен бетпе-бет келеді, нәтижесінде барлық салаларда үлкен бюджет тапшылығы туындайды. Дегенмен, олар сәтті қайта ашуды қамтамасыз ету, өсімді және жұмыспен қамтуды ынталандыру және экономикаларын «жасыл» ету үшін мемлекеттік инвестицияларды да арттыруы керек. COVID-19 үшін қажетті пакеттердің ерекше үлкен көлемі экономикалық жаңғырту мен экологиялық тұрақтылықтың екі мақсатына қол жеткізу үшін оларды «жасыл» етуге кең шақырулармен бірге жүрді. Алайда, 2021 жылдың наурыз айына дейін G20-нің COVID-19-ға байланысты фискалдық шараларының аз бөлігі ғана климатқа оңтайлы деп танылды. Бұл үрдіс қайталана ма деген алаңдаушылық бар. COVID-19 пандемиясынан кейінгі кезең әлемнің 2015 жылғы Париж келісімінің эмиссиялық мақсаттарына жететінін немесе одан қалыс қалатынын, және жаһандық жылуды 1,5-тен 2 градусқа дейін шектейтінін анықтайды. COVID-19 пандемиясының нәтижесінде төмен көміртекті қалпына келтіру жоспарына қауіп төндіретін көптеген факторлар бар: бұл әлемдік саяси аренада назардың азаюын қамтиды (2020 жылғы БҰҰ Климат саммиті 2021 жылға шегерілді), экономикалық өсімді қамтамасыз ету мақсатымен экологиялық ережелерді жеңілдету, төмен көміртекті технологиялардың бәсекеге қабілетті болуына кедергі келтіретін мұнай бағасының төмендеуі және, соңында, көміртегіден тазарту процесін одан әрі дамытуға жұмсалуы мүмкін қаражатты алып тастайтын ынталандыру бағдарламалары. Сондай-ақ, елдердің фискалдық саясатын салыстыруға мүмкіндік беретін тәуелсіз органның құрылуы, халықаралық деңгейде ашықтық пен есеп беруді нығайту қажеттігі туралы ұсыныстар айтылды. Тұрақты инфрақұрылым экономикалық және экологиялық тұрғыдан тиімді болғандықтан, ол инфрақұрылымның болашағын білдіреді. Әсіресе климаттың өзгеруі мен табиғи ресурстардың азаюы салдарынан күшейіп келе жатқан қысыммен, инфрақұрылым экономикалық дамуды, жұмыс орындарын құруды және тұрғындардың жоғары өмір сүру деңгейін қамтамасыз ету үшін ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаны және оның табиғи ресурстарын қорғауға да мұқтаж. Саясаткерлер мен реттеушілер су инфрақұрылымын дамытуға бағытталған табиғатқа негізделген шешімдерді (NBS немесе NbS) енгізуде.
As a result of the COVID 19 epidemic, a host of factors could jeopardize a low carbon recovery plan: this includes reduced attention on the global political stage (2020 UN Climate Summit has been postponed to 2021), the relaxing of environmental regulations in pursuit of economic growth, decreased oil prices preventing low carbon technologies from being competitive, and finally, stimulus programs that take away funds that could have been used to further the process of decarbonization. There have also been calls for an independent body could provide a comparable assessment of countries' fiscal policies, promoting transparency and accountability at the international level. Since sustainable infrastructure is more beneficial in both an economic and environmental context, it represents the future of infrastructure. Especially with increasing pressure from climate change and diminishing natural resources, infrastructure not only needs to maintain economic development and job development, and a high quality of life for residents, but also protect the environment and its natural resources. Increasingly, policy makers and regulators are incorporating Nature based solutions (NBS or NbS) into attempts to achieve sustainable water infrastructure.
Қалдықтарды тұрақты басқару
Тұрақты қалдықтарды басқару жүйелері жеке тұлғалар мен корпорациялардың шығаратын қалдықтарының мөлшерін азайтуға бағытталған. Кәсіптік қалдықтарды басқару жоспарлары қарапайым қалдықтарды жою жоспарларынан, қалдықтарды жою алдында өндірілетін қалдықтардың жалпы көлемін азайтуға бағытталған кешенді жоспарларға көшті. Сонымен қатар, қалалар экологиялық тұрғыдан тиімді көлік түрлері үшін қажетті құрылыс ортасына инвестиция жасауы керек. Бұл ортаның орнаған тұрақты тепе-теңдігін бұзбай, қоршаған ортаға минималды әсер етуі тиіс. Бүгінде бетон инфрақұрылымда қолданылатын ең көп таралған материалдардың бірі. Құрылыста қолданылатын бетонның көлемі, барлық басқа құрылыс материалдарының жалпы көлемінен екі есе көп. Бетон – индустрияландырудың тірегі, ол көпірлерде, тіреулерде, құбырларда, жолдарда және ғимараттарда қолданылады. Бірақ, қалалар арасындағы байланыс, адамдар мен тауарларды тасымалдау және су тасқыны мен тозудан жерді қорғау мақсатында қолданылса да, олардың қызмет ету мерзімі 50-100 жылды құрайды. Көптеген нысандар соңғы 50 жылда салынған, демек, көптеген инфрақұрылымдардың жұмыс істеуін жалғастыру үшін күтіп-жөндеу жұмыстарын жүргізу қажет. Алайда, бетон тұрақты материал емес. Бетон өндірісі әлемдік парниктік газдар эмиссиясының 8%-ға дейін үлесін қосады. Әлемдік өнеркәсіптік су тұтынымының оннан бір бөлігі бетон өндірісіне жұмсалады. Практикалық тұрғыда, бұл жаңбыр суларын басқарудың орталықтандырылмаған желісін білдіреді, оған жасыл шатырлар, ағаштар, биоретенция және инфильтрация, сондай-ақ өткізгіш төсемдер кіреді. Жасыл инфрақұрылым экологиялық, экономикалық және әлеуметтік пайдалармен қамтамасыз етудегі тиімділігіне байланысты соңғы жылдары кеңінен танымал болды, соның ішінде энергия тұтынуға, ауа сапасына, көміртегінің азайтылуына және сіңірілуіне оң әсер етеді. Жасыл шатырлардың бірнеше түрі бар, оның ішінде экстенсивті (өсу ортасының тереңдігі екіден алты дюймға дейін) және интенсивті (өсу ортасының тереңдігі алты дюймнан артық).
Ағаш отырғызу
Ағаш отырғызу экологиялық, әлеуметтік және экономикалық тұрғыдан көптеген пайда әкеледі. Ағаштар жаңбырды тоқтатып, топырақта судың сіңіп, сақталуын қамтамасыз етеді, құнарсыз беттерге жаңбыр тамшыларының соққысын азайтады, транспирация арқылы топырақтың ылғалдылығын төмендетеді және жауын-шашын суларының ағып кетуін азайтуға көмектеседі. Нәтижесінде, олар дәстүрлі бақтарға қарағанда 30%-ға артық су сіңіреді. Кейбір адамдар бұл жоспарланған елді мекенді «утопияға ұқсас» деп сипаттайды, себебі онда энергия, су, қалдықтарды басқару және көлік сияқты көптеген тұрақты инфрақұрылымдық элементтер болады. Масдар қаласы күн энергиясын қоса алғанда, жаңартылатын энергия көздерін пайдаланатын электр инфрақұрылымына ие болады. Қала ауыз су мен көгалдандыруға қажетті суды алу үшін жер асты суын, сұр суды, теңіз суын, қара суды және басқа да су ресурстарын қолданады. Бастапқыда Масдар қаласы қалдықтарсыз болады. Қайта өңдеу және қалдықтарды басқарудың, қалдықтарды азайтудың басқа да әдістері қолдауға ие болады. Сонымен қатар, қала қалдықтарды тыңайтқышқа айналдыратын жүйені енгізеді, бұл қалдықтарды жинау үшін қажетті кеңістікті азайтады және дәстүрлі тыңайтқыш өндірісіне экологиялық таза балама ұсынады. Масдар қаласында жеке көліктерге рұқсат берілмейді, бұл қала шегіндегі көміртегі шығарындыларын азайтуға септігін тигізеді. Оның орнына, инфрақұрылымды дамыту барысында баламалы көлік түрлеріне басымдық беріледі. Бұл велосипед жолдарының кең және қолжетімді желісі құрылатындығын және басқа да мүмкіндіктер қарастырылатындығын білдіреді.