Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 . Современные подходы к экологической оценке и районированию городских территорий 14
1.1. Аналитический обзор современных представлений о городских ландшафтах 14
1.2. Характеристика и анализ современных методов оценки природных условий при градостроительном проектировании 23
1.2.1. Городские экосистемы 25
1.2.2. Экологическая организация рельефа города 26
1.3. Технологические и природные компоненты урбоэкосистемы 29
1.3.1. Особенности взаимодействия городских и природных систем при формировании городских ландшафтов 30
1.3.2. Динамика городских ландшафтов 30
1.3.3. Вертикальная структура городских ландшафтов 31
1.3.4. Урбоэкологические особенности планировочной структуры города 33
1.3.5. Методы экологической компенсации 3 6
1.4. Анализ современного опыта ландшафтного планирования в Европе 38
1.4.1. Инициативы ЕС 39
1.5. Анализ ландшафтного планирования в России 41
1.5.1. Методология ландшафтного планирования. 41
1.5.2. Цели планирования 42
1.5.3. Основные методические подходы 42
1.5.4. Интегрированная целевая концепция 45
1.5.5. Применение ландшафтно-гидрологического анализа территории при территориальном планировании 46
1.6. Геохимия городов и городских ландшафтов 49
1.6.1. Эколого-геохимические подходы к оценке загрязнения 49
1.6.2. Эколого-геохимическая классификация городов 51
1.6.3. Влияние природных факторов на геохимию городских территорий 53
Глава 2 . концептуально-методологические основы оценки и классификации городских ландшафтов 55
2.1. Основные понятия 55
2.2. Факторы дифференциации ландшафтной структуры в городах 58
2.2.1. Трансформация природных структур ландшафтов в городах 58
2.2.2.. Факторы дифференциации ландшафтной структуры 58
2.2.3. Расположение в структуре городской застройки 62
2.3. Принципы построения классификации городских потоковых систем 62
2.3.1. Типологические основы и принципы классификация потоковых систем 67
2.4. Динамика функционирования устойчивость и емкость потоковых систем городских ландшафтов 73
2.4.1. Принципы оценки устойчивости потоковых систем ландшафтных комплексов 74
2.4.2. Характеристика метода автоматизированной оценки устойчивости ландшафтных комплексов и механизм его реализации. Математический аппарат 75
2.4.3. Реализация метода оценки 77
2.4.4. Построение матрицы устойчивости ландшафтных комплексов к проектируемым нагрузкам 78
Глава 3 . Процессы создания и функционирования городских ландшафтов и их компонентов 81
3.1. Принципы формирования природных компонентов городских ландшафтных комплексов 81
3.2. Формирование структуры ГЛК 81
3.2.1. Принципы учета вертикальной структуры ландшафтных систем 81
3.3. Формирование водных систем, как компонентов ландшафтного комплекса Москвы
3.3.1. Пути отвода инфильтрационного притока 98
3.3.2 Канализирование поверхностного стока 99
3.4. Формирование почвенного покрова 101
3.5. Специфические особенности формирования растительного покрова в ландшафтных комплексах городов
3.6. Функционирование природоподобных ландшафтных потоковых систем на территории города (на примере долины реки Сетунь)
3.6.1. Характеристика водосборной площади р. Сетунь 121
3.6.2. Характеристика структуры потоковой системы р.Сетунь 122
3.6.3. Характеристика загрязнения атмосферного воздуха 123
3.6.4. Характеристика состояния гидрологической системы р. Сетунь 124
3.6.5. Расчет годового стока и характерных расходов воды 126
3.6.6. Источники загрязнения р.Сетунь 127
3.6.7. Характеристика качества воды р.Сетунь 129
3.6.8. Характеристика загрязненности снежного покрова 136
3.6.9. Характеристика донных отложений 143
3.6.10. Гидробиологические показатели качества воды 143
3.7. Характеристика современного состояния и процессов функционирования почвенного покрова
3.8. Характеристика катенарных процессов в потоковой системе 156
Глава 4 . Ландшафтное планирование развития городской агломерации 159
4.1. Ландшафтное планирование в городах 159
4.1.1. Цели ландшафтного планирования в городах.
4.1.2. Принципы ландшафтного планирования
4.2. Ландшафтное планирование городской природной территории
4.2.1. Тип функционирования ландшафтных комплексов, как основа ландшафтного планирования
4.2.2. Методология ландшафтного планирования природоподобной территории.
4.3. Формирование эколого-градостроительного каркаса Московской агломерации
4.3.1. Основные концептуальные положения разработки эколого-градостроительного каркаса
4.3.2. Критерии оценки потоковых систем при создании эколого-градостроительного каркаса
4.3.3. Анализ структуры эколого-градостроительного каркаса Московской агломерации
4.4. Принципы обоснования структуры эколого-градостроительного каркаса потоковых систем на примере Химкинского района Московской области
4.4.1. Основные структурные характеристики района
4.4.2. Характеристика потоковых систем
4.4.3. Факторы, определяющие условия ведения градостроительной деятельности
4.4.4. Районирование территории по фактору экологической благоприятности для градостроительного освоения территории
4.4.5. Земли с законодательно закрепленными природоохранными режимами
4.4.6. Санитарно-защитные зоны
4.4.7. Нарушенные и нерационально используемые земли в структуре землепользования
4.4.8. Экологический анализ градостроительных структур 199
4.4.9. Эколого-градостроительный каркас города Химки 203
Глава 5 STRONG . Разработка и внедрение ландшафтного планирования градостроительное проектирование
STRONG 5.1. Эколого-градостроительное проектирование экспериментального жилого района Куркино
5.1.1. Характеристика планировочных ограничений 223
5.1.2. Оценка современного состояния атмосферы 224
5.1.3. Рельеф и гидрологическая характеристика района 226
5.1.4. Геологическое строение 230
5.1.5. Гидрогеологические условия 234
5.1.6. Оценка современного экологического состояния подземной гидросферы 237
5.1.7. Прогноз изменения гидрогеологических условий 242
5.1.8. Существующая система зеленых насаждений 245
5.1.9. Характеристика почвенного покрова 248
5.1.10. Характеристика ландшафтной структуры 250
5.1.11. Характеристика уровня (степени) антропогенной нарушенности земель 252
5.1.12. Режимы градостроительной деятельности 253
5.1.13. Экологическое проектирование в Куркино 255
5.2. Эколого-градостроительное проектирование промышленных территорий 261
5.3. Эколого-градостроительное проектирование природоподобных парковых территорий
5.3.1. Характеристика экосистемной организации территории природного парка в пределах речной долины - долинный комплекс
5.3.2. Характеристика экосистемной организации рассматриваемой территории вне речной долины - водораздельный комплекс
5.3.3. Характеристика приро дно-техногенных условий в долинном комплексе р. Очаковки
5.3.4. Характеристика и условия формирования природных компонентов ландшафтных комплексов парка
5.3.5. Предлагаемые режимы регулирования градостроительной деятельности
Глава 6. Принципы регулирования градостроительной и хозяйственнойдеятельности на природоподобных территориях
6.1. Принципы регулирования градостроительной деятельности на территориях водных систем Природного комплекс
6.2. Анализ современной нормативной базы, регулирующей землепользование в долинах рек
6.2.1. Территориальный аспект 292
6.2.2. Разработка и корректировка нормативной базы 292
6.3. Разработка принципов создания, ухода и экореабилитации риродоподобных территориальных градостроительных комплексов на инвестиционной основе на примере микрорайона «Центральный» г. Долгопрудный
6.3.1. Экономический смысл инвестиционно-привлекательной организации незастроенных территорий
6.3.2. Планирование развития системы инвестиционно-привлекательной организации незастроенных территорий
6.3.3. Функциональное и экономическое зонирование незастроенных территорий микрорайона «Центральный»
6.3.4. Функциональное и экономическое содержание благоустраиваемых территорий 1-й очереди строительства
6.3.5. Организация территорий общего пользования 300
6.3.6. Зона жилой застройки микрорайона 307
6.3.7. Содержание озелененных территорий в городских условиях 314 Выводы 320
Литература 323
- Аналитический обзор современных представлений о городских ландшафтах
- Основные понятия
- Характеристика состояния гидрологической системы р. Сетунь
- Ландшафтное планирование в городах
Введение к работе
Понятие «урбанизация» включает в себя представление о процессах формирования городских ландшафтов, как особого типа пространственной и функциональной организации природно-антропогенных территориальных комплексов (ПАТК) в пределах городов и городских агломераций. В разработках советских ученых термин «городской ландшафт» появился еще в 50-х годах XX века. Хотя более или менее четкие определения этого понятия даются только в работах 70-х годов. Предложения по классификации городских ландшафтов содержатся в работах Милькова Ф.Н., Крюкова А.С., Дорфмана Я.Р., Исаченко А.Г., Тарасова Ф.В, Низовцева В.А., Лихачевой Э.А. Однако, до настоящего времени так и не составлено не только «работающей», общепризнанной классификации городских ландшафтов, но и общего (в рамках физической географии и ландшафтоведения) понимания (определения) самого этого понятия. Различные авторы, приводя обзоры работ и идей по этой тематике, группируют подходы к изучению городских ландшафтов по-разному (Перельман А.И, Касимов * Н.С., 1999; Глебова О.В., 2000 и др.). В настоящее время существует три основных подхода к классификации городских ландшафтов:
комплексный подход - выделение территорий со сходными типами взаимодействия природных и техногенных факторов ландшафтообразования, близкой степенью нарушенности природных процессов;
геоструктурный подход - группировка территориальных выделов дается по
сходным структурным сочетаниям природных и антропогенных компонентов ландшафта;
экологический или нуклеарный — зонирование территории на основе
результатов взаимодействия компонентов природно-антропогенных
территориальных комплексов (ПАТК) в системах «техногенный источник -окружающая среда».
Именно в рамках первого подхода детальная классификация городских ландшафтов казалась бы весьма полезной для ведения градостроительного проектирования, но ее, к сожалению, пока не существует.
Неотъемлемым признаком городов является и постоянное изменение качества городской среды, связанное с возрастающим загрязнением природных компонентов окружающей среды и трансформацией вертикальной, горизонтальной и функциональной структуры городских ландшафтов. Первый аспект воздействия хозяйственной деятельности на городскую среду подробно рассматривается во многих работах, среди которых в первую очередь следует назвать следующие: Агаджанян и др., 2001; Агасьянц,
Горбанев, 1985; Алексеев, Ананьева, 1976; Повестка..., 1992; Башкин, Касимов, 2004; Романова, 1997; Коломыц и др., 2000; Никитин, Степанов, 2000; Глобальная..., 2002; Хабаров, Скалабан, 2000; Хабаров, 2003а,б.
Второй аспект не нашел должного отражения у исследователей.Однако он требует научно-обоснованного решения для построения на его основе теории и практики организации и управления городами. Особое значение при его решении необходимо уделить интеграции ландшафтных подходов в практику выполнения проектных и строительных работ на городских территориях и их последующее экологическое благоустройство (Кузьмин, 2000; Город..., 2001; Маслов, 2002; Перцик, 2001; Антонов, Качарава, 2003; Курбатова и др., 2004).
В настоящее время необходима разработка научно-обоснованной концепции устойчивого функционирования городских ландшафтов для экологического обоснования градостроительной деятельности в городах, особенно тех, где в последнее время наблюдается «строительный бум». После реализации строительного проекта необходим экологически обоснованный уход за территорией, создание системы управления качеством окружающей среды и прогноза его изменения (Московский..., 1983; 1988; Лаппо, 1997; Садовничий и др., 1997; Проблема..., 2002; Курбатова, 2004).
Функционирование городских ландшафтов, обусловленное воздействием природных, антропогенных и социально-экономических факторов, прямо или опосредованно определяет экологическую ситуацию в Московском мегаполисе. Функционирование ландшафтов, в свою очередь, зависит от многочисленных и разнообразных по типам взаимодействия и времени формирования городских хозяйственных комплексов. Они определяют такие свойства ландшафтов, как вертикальная и горизонтальная структуры, устойчивость к антропогенным нагрузкам, характерное время амортизации природных компонентов и др. (Дьяконов, 1988, Бофилль, 1993; Бочкарёва, Ткаченко, 1989; Курбатова, 2003; Лихачева, Насимович, 1998; Курбатова, 2004). В результате формируется специфическая для города структурная и функциональная организация ландшафтов, которая должна учитываться при градостроительном проектировании.
Для разработки указанной концепции важно определить критерии, по которым можно судить о допустимости трансформации городской структуры, о принципах выделения структурных единиц, которые могли бы выступать в качестве объектов нормирования допустимости структурных перестроек.
Выделение структурных единиц городских ландшафтов как объектов классификации должно основываться на принципах учета однонаправленных потоков
вещества и энергии. В условиях города наиболее мощными системообразующими потоками являются подземные и наземные водные потоки, как природного, так и антропогенного генезиса.
При этом формирование и реконструкция структуры городских территорий, включая структуру землепользования, взаиморасположение функциональных зон, может быть устойчиво только при условии сохранения в ходе этого процесса осей - линий и плоскостей переноса вещества, энергии, информации в городских ландшафтах различного порядка, образующих потоковые системы. Степень их трансформации определяет уровень геоэкологической емкости формирующихся потоковых систем (их способности воспринимать антропогенную нагрузку без значительной последующей трансформации расположенной ниже по потоку системы более высокого уровня).
При* разработке систем ухода за формируемыми городскими ландшафтами необходимо основываться на методологии создания интегрированного продукта, предполагающей, что эффективность принятых решений и разработок оценивается по конечному результату, потребляемому обществом, а не отдельным слагаемым, например, процесса реабилитации природных комплексов. Экологическая реабилитации природоподобных территориальных градостроительных комплексов с учетом этой методологии должна проводиться на экоинвестиционной основе (Курбатова и др., 2004).
Необходимость решения« всех этих проблем в градостроительном комплексе Московского мегаполиса определяет актуальность проведенного исследования.
В работе предложены решения вышеперечисленных вопросов в контексте современной практики градостроительного проектирования в Московском мегаполисе. Предлагаемые подходы ландшафтно-экологического анализа градостроительных систем применялись при решении самых разнообразных практических задач программного и проектного направления. Среди них можно назвать среднесрочную экологическую программу г.Москвы до 2005 года, Концепцию и программу реабилитации малых рек г.Москвы, утвержденные и реализуемые Правительством Москвы, проекты различных стадий по жилой и промышленной застройке, организации рекреационных зон на территории Московской агломерации, уже реализованные или находящиеся в стадии реализации. При этом был получен реальный экологический эффект, подтверждающий правомерность использования предложенной методологии планирования ландшафтной структуры городских территорий для оптимизации качества городской среды.
Цель - разработка концепции устойчивого градостроительства на основе оптимизации функционирования городских ландшафтов с учетом формирования и трансформации потоковых систем.
Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие научно-исследовательские задачи:
Провести оценку современного состояния градостроительства с позиций учета геоэкологических особенностей территории.
Разработать методологические основы классификации городских ландшафтов на основе потоковых систем для проведения работ по экологическому обоснованию проектной и хозяйственной деятельности;
Выявить роль и иерархию приро дно-антропогенных факторов в формировании потоковых систем.
Разработать принципы зонирования городских территорий по условиям формирования и трансформации потоковых систем.
Разработать принципы учета ландшафтной организации территории в процессе фадостроительного планирования территорий различного функционального назначения.
Выявить фадостроительную дифференциацию территории Московского мегаполиса на основе классификации городских потоковых систем.
Проанализировать функционирование городских потоковых систем Московского мегаполиса с установлением норм геоэкологической емкости, городских потоковых систем.
Определить принципы устойчивого фадостроительства в фаницах Московского мегаполиса и разработать рекомендации по ведению проектной, строительной и эксплуатационной деятельности.
В основу диссертационной работы положены собственные материалы, собранные автором в результате исследований за период 1989-2003 годы в ходе работ по экологическому сопровождению фадостроительных и архитектурно-строительных проектов различных стадий, разработки экологических профамм, проводимых ею полустационарньгх исследований и экспериментов на территории Московского мегаполиса. Автором обработаны также фондовые материалы НИиПИ экологии города, Москомархитектуры, Мосгоргеотреста, МосводоканалНИИпроекта и ряда других организаций, работающих в сфере фадостроительства.
Предметом защиты является концепция устойчивого фадостроительства на основе оптимизации функционирования городских ландшафтов.
Защищаемые положения
1. Устойчивое фадостроительство определяется как совокупность геоэкологического планирования, проектной и хозяйственной деятельности и достигается
оптимизацией функционирования городских ландшафтов, вьщеленных на основе городских потоковых систем.
Главный постулат формирования устойчивых градостроительных структур основан на сохранении природно предопределенных осей — линий и плоскостей потоков, а также объемов переноса вещества, энергии в потоковых системах городских и вмещающих их природных ландшафтов.
Потоковая структура мегаполиса является основой отображения и представления геоэкологической информации в градостроительных проектах.
Свободные от застройки (природоподобные) территориальные градостроительные комплексы устойчивы в течение характерного времени, складывающегося из природной составляющей, периода технологического регламента эксплуатации инженерной составляющей потоковых систем и периода действия утвержденной градостроительной документации.
Классификация городских территориальных структур на основе потоковых систем служит базисом планирования и ведения инвестиционной деятельности при создании городских ПАТК с различным природоохранным статусом и их геоэкологической реабилитации.
Градостроительная дифференциация Московского мегаполиса представлена 137 выделами городских потоковых систем второго иерархического уровня и имеет принципиальные отличия от коренной ситуации:
сокращена площадь и изменена конфигурация естественно канализуемых водосборных бассейнов;
сокращена площадь и изменена конфигурация водораздельных поверхностей;
создана сеть дополнительных барьеров на пути переноса водно-воздушных масс за счет формирования технологических потоковых систем;
7. Территория Московского мегаполиса как совокупность городских
потоковых систем функционирует в специфическом режиме, характеризующимися
следующими особенностями:
тепловой баланс потоковых систем обладает азонально высокой расходной частью;
суточные, сезонные и годовые циклы функционирования изменены по продолжительности и амплитуде колебания состояния природных компонентов городской среды.
8. Разработанная концепция устойчивого градостроительства в применении к Московскому мегаполису позволила обосновать и осуществить инвестиционно-экологическое зонирование города и на его основе определить механизм формирования устойчивых городских ландшафтов в долинах малых рек.
Научная новизна
В диссертационной работе предложена концепция устойчивого градостроительства, разработана методология описания и классификации городских ландшафтов на основе выделения потоковых систем различного генезиса.
Оценено соотношение различных природных и градостроительных факторов в формировании и функционировании городских ландшафтных потоковых систем. Обоснована роль их вертикальной и горизонтальной структуры в формировании качества городской среды. Теоретически обоснованы положения о формировании и реконструкции городских потоковых систем, включая целенаправленное создание экологически устойчивой структуры землепользования. Выявлено, что взаиморасположение функциональных зон и отдельных градостроительных объектов не вызывает необратимой деградации городской среды и вмещающих ландшафтов только в случае сохранения в их границах осей - линий и плоскостей и объемов переноса вещества, энергии, информации, обеспечивающих сопряжения потоковых систем с вмещающими ландшафтами более высокого ранга.
Обоснован ведущий принцип выделения структурных единиц городских ландшафтных систем на основе выявления однонаправленных потоков вещества, информации и энергии, что в городских условиях связано, прежде всего, с природными и антропогенными системами формирования, сбора и транспортировки всех видов стока (производственного, поверхностного и грунтового). На основе представления о потоковых системах разработана иерархия городских ландшафтных систем. На конкретных примерах показана их роль как основы ландшафтного планирования на городских и сопряженных с ними территориях.
В методическом плане на основе комплексной и всесторонней характеристики современного состояния окружающей среды на территории Московского мегаполиса показано, что функционирование ландшафтных потоковых систем, обусловленное воздействием природных, антропогенных и социально-экономических факторов: прямо или опосредованно определяет экологическую ситуацию в Московском мегаполисе; характеризует возможности развития эколого-градостроительного каркаса с использованием природного потенциала территории; определяет необходимость и степень
антропогенного участия в создании и поддержании экологически требуемого качества городской среды.
Разработана иерархическая матрица оценки устойчивости природоподобных территориальных градостроительных комплексов. Подготовлен и применен математический аппарат этой оценки.
Разработаны новые подходы к экологическому обоснованию градостроительных проектов, которые успешно внедряются в практике градостроительного проектирования различных районов Московского мегаполиса. Разработаны подходы эколого-градостроительных оценок территории для разных видов её использования. Разработана критериальная база оценки качества природоподобных компонентов городской среды.
Разработаны методические и нормативные документы и рекомендации в области экологического сопровождения градостроительного и архитектурно-строительного проектирования. Разработаны и внедрены методологические приемы экореабилитации городских территорий на инвестиционной основе путем создания интегрированного экологического продукта.
Показана значимость экологической информации в решении проблем территориального развития мегаполиса. Разработана целевая среднесрочная экологическая программа г. Москвы на 2003-2005 гг. и показаны пути ее реализации для обеспечения прогноза и управления территориальным развитием Московского мегаполиса.
Практическая значимость
Разработанная методология экологического обоснования допустимости градостроительной деятельности внедрена в практику принятия проектных решений в Московском мегаполисе (Жулебино, Ясенево, Строгино, Люберцы, Борисово, Братеево, Бутово, Куркино, Видное, Химки, Долгопрудный, Зеленоград и др.), при строительстве многочисленных жилых, производственных, спортивных, торговых, транспортных, рекреационных объектов и комплексов.
Материалы диссертации легли в основу учебного пособия «Экология города» и соответствующего курса в МГИУ Правительства Москвы. Результаты исследований внедрены в деятельность Правительства Москвы и МПР РФ при принятии методических указаний, нормативов, правил и постановлений правительства по застройкам территории. Они были также использованы при создании таких документов как «Экологическая карта-схема Москвы», «Доклад о состоянии окружающей среды в Москве за 2000-2001 годы», «Государственный доклад о состоянии окружающей среды в Москве в 2002 г.», «Программа реабилитации малых рек и водоемов в г. Москва», «Основные направления
устойчивого градостроительного развития Московской области». С их учетом разработана утвержденная Правительством Москвы и действующая в настоящее время «Среднесрочная экологическая программа Москвы до 2005 года»
Личный вклад автора
Автором разработаны методологические основы теории городских ландшафтных
потоковых систем, обоснованы методические подходы к оценке устойчивого развития
городских ландшафтов, включая методы ландшафтного планирования в условиях
крупных мегаполисов. Разработаны методологические и методические основы
экологического сопровождения инвестиционно-строительной деятельности на
территории Московского мегаполиса. Обоснованы социально-экономические и ландшафтные приемы экореабилитации природоподобных территориальных градостроительных комплексов. Внедрен в практику подход, направленный на создание интегрированного экологического продукта как основы реабилитации природоподобных территориальных градостроительных комплексов в г. Москве на инвестиционной основе.
Автор принимала непосредственное участие на всех этапах экологического сопровождения инвестиционно-строительных проектов, от стадии разработки технических нормативов градостроительной и архитектурно-строительной деятельности до стадии разработки проектов генеральных планов, проектов детальной планировки, проектов застройки, проектов строительства зданий и сооружений на территории Москвы и Московской области.
Публикации, участие в конференциях, выступления
Материалы диссертационной работы изложены в 5 книгах, 35 научных, научно-практических и публицистических статьях, 5 нормативно-методических материалах. Они были обсуждены на более 30 международных и отечественных научных и научно-практических конгрессах, конференциях, семинарах.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов и списка литературы (302 наименований). Объем рукописи 341 стр., в том числе 69 рисунков и 42 таблицы.
Аналитический обзор современных представлений о городских ландшафтах
Понятие «городской ландшафт» в настоящее время получило очень широкое распространение и имеет множество значений. Наиболее часто термин «городской ландшафт» применяется при комплексной природно-архитектурно-художественной характеристике как города в целом, так и его частей (районов, историко-культурных и природных памятников и др.). В рамках же данной работы нас будет интересовать в большей мере не общекультурное, архитектурное (или какое-либо еще, сходное с этим) понимание городских ландшафтов, а природное, географическое.
Если в русскоязычной литературе понятие «городской ландшафт» встречается (хоть и не слишком часто) при изучении городской территории географическими методами, то в англоязычных источниках дело обстоит несколько иначе. Зонирование городской территории в целом (выделение относительно однородных участков) осуществляется только с целью разработки планов землепользования (land use plans, land use zoning). С географических же позиций (в большей мере с акцентом на экологию и биогеографию) изучаются исключительно зеленые зоны городов, для которых существует множество названий (green structures, green areas, ....). Понятие же городской ландшафт (urban landscape) используется преимущественно в работах по планированию городской территории и в художественно-фотографических материалах.
В работах отечественных ландшафте ведов и физико-географов понятие «городской ландшафт» появилось еще в 50-х годах XX века. Хотя более или менее четкие определения этого понятия (а некоторыми учеными и элементарные, общие классификации городских ландшафтов) впервые встречаются только в работах 70-х годов. В качестве основных исследователей городских ландшафтов следует отметить Милькова Ф.Н., Крюкова А.С., Дорфмана Я.Р., Исаченко А.Г., Тарасова Ф.В., Перельмана А.И., Касимова Н.С., Низовцева В.А.. Однако, до настоящего времени так и не выработалось не только «работающей», общепризнанной классификации городских ландшафтов, но и общего (в рамках физической географии и ландшафтоведения) понимания (определения) самого этого понятия. Различные авторы, приводя обзоры работ и идей по этой тематике, группируют подходы к изучению городских ландшафтов по-разному (Перельман А.И, 1999; Глебова О.В., 2000 и др.) (табл. 1.1). Так, например, в книге А.И.Перельмана и Н.С.Касимова «Геохимия ландшафта», отмечено существование трех основных подходов к классификации городских ландшафтов: Комплексный подход (выделение территорий с близкими результатами взаимодействия природных и техногенных факторов ландшафтообразования, близкой степенью нарушенности природных процессов); Геоструктурный подход - по структурным сочетаниям природных и антропогенных элементов; Экологический или нуклеарный - зонирование воздействия в системах «техногенный источник - окружающая среда». Указанные авторы предложили свой, ландшафтно-геохимический подход (не указанный в приведенной классификации в связи с тем, что он предложен именно в рассматриваемой выше книге). В других работах предлагаются также: природный? подход (при котором в качестве городских ландшафтов рассматриваются исключительно незастроенные и не заасфальтированные участки), несколько иной вариант природного подхода, при котором составляется карта так называемых восстановленных ландшафтов, а современная городская территория рассматривается с точки зрения оценки степени преобразованности естественных условий и антропогенные (техногенные) элементы воспринимаются исключительно как негативный фактор. Далее рассмотрим более подробно определения городского ландшафта, данные ведущими учеными, работавшими в этом направлении. Ф.Н. Мильков (1973) под городскими ландшафтами понимает «сильно преобразованные естественные и заново созданные человеком антропогенные ландшафтные комплексы городских поселений». Естественные ландшафты на территории городов не сохраняются - они становятся палеогеографической основой для городских ландшафтов. На основе этого определения им предложена следующая классификация городских ландшафтов. Тип ландшафтов выделяется на основе следующих критериев: степень озелененности; этажность застройки; «каменистость» - доля поверхности, занятой зданиями, асфальтовыми (и др. каменистыми) покрытиями. Типы городских ландшафтов: - Садово-парковый тип - максимальная озелененность, открытые почвы, сложные биоценозы. Доля ландшафтно-техногенных комплексов незначительна. - Малоэтажный тип - небольшие ландшафтно-техногенные комплексы (1-2 этажа), окружены садами, огородами. Преобладают открытые почвы. Биоценозы беднее, чем в садово-парковом типе. - Многоэтажный тип - крупные по площади ландшафтно-техногенные комплексы, с искусственными фитоценозами.
Основные понятия
Городские ландшафтные комплексы (ГЛК) представляют собой территориальные структуры, образовавшиеся в результате градостроительного планирования природных территорий и обладающие единым комплексообразующим набором как природных, так и градостроительных процессов функционирования, определяющих их вертикальную и горизонтальную структуру.
ГЛК создаются искусственно, но не всегда целенаправленно, поскольку зачастую не представляется возможным предусмотреть их свойства и режим функционирования на стадии создания. Это связано с тем, что, во-первых, отсутствовала и до сих пор отсутствует методика достоверного прогноза качества природных компонентов городской среды, изменяемых при воздействии городских процессов на первичные природные ландшафтные комплексы (как на компоненты, так и на процессы). Во-вторых, процессы строительства и функционирования городских территориальных структур не имеют между собой системных взаимосвязей в экономическом, природопользовательском и социальном аспектах и потому последствия их проявления на различных территориях города носит различный характер. Соответственно, ликвидация этих последствий происходит уже после проявления таковых.
Таким образом, для использования ГЛК в качестве инструмента в градостроительной деятельности, позволяющего обеспечить экологическую обоснованность принимаемых градостроительных решений, необходимо разработать такую методологию их выделения, которая бы отражала как их природную, так и градостроительную специфику, причем как в генетическом, так и в функциональном аспектах. Для этого нами была разработана и апробирована на территории Москвы следующая концепция и методологический подход анализа ГЛК, основанные на признании в качестве ведущих следующих природных процессов функционирования ГЛК: 1. трансформация вещества и энергии, 2. формирование интегрального потока вещества и энергии. При этом, ведущими градостроительными процессами функционирования являются: 1. формирование источников поступления вещества и энергии, 2. создание барьеров в интегральных природных потоках и искусственных канатов транзита вещества и энергии. Первые определяют количественные показатели отдельных компонентов природно-антропогенных территориальных комплексов (ПАТК). Вторые - качественные показатели функционирования ПАТК. В результате взаимодействия указанных процессов комплексы образуют городские потоковые системы (ГПС) - пространственно организованные структуры, обеспечивающие функционирование города за счет процессов преобразования и переноса вещества и энергии в результате градостроительного освоения территории. Перенос осуществляется по естественным и целенаправленно созданным каналам и плоскостям, регулируется барьерами и зависит от характера функционирования территории. Трансформация природных ландшафтов именно в части изменения природных потоковых систем (ППС) в городские является наиболее важным аспектом, определяющим дальнейшее развитие всей системы ландшафтов в городе. Причем, в процессе градостроительного освоения происходит не просто уничтожение ППС или изменение их параметров. ГПС формируются на основе, прежде всего, искусственного замещения и возникновения новых типов, ранее не существовавших в природном ландшафте, каналов и барьеров транзита вещества, энергии. Замещение каналов происходит за счет создания дополнительной к естественным речным руслам системы водопроводящих коммуникаций (канализационная сеть), а появление новых типов - как за счет строительства водопроводящих канатов, так и канатов транзита вещества и энергии (транспортные магистрали, теплонесущие коммуникации). Создание барьеров осуществляется за счет строительства транспортных магистраіей, зданий и инженерных коммуникации, вертикачьной планировки рельефа в ходе градостроительного освоения территории.
Если в ППС основным системообразующим фактором ее формирования и ведущим носителем информации о ее состоянии является сток, то в ГПС он теряет свою ведущую значимость в качестве системообразующего фактора в границах территориатьных выделов городских ландшафтов. Однако сохраняется его роль как ведущего носителя информации об их состоянии и обеспечении их взаимодействия с вмещающими природными ландшафтами.
Последнее справедливо потому, что именно сток, вернее его качество интегрирует в себе качество функционирования ландшафтных комплексов в границах бассейна — ППС водного типа. А поскольку посредством стока осуществляется сопряжение ГЛС и природных ландшафтов, то можно утверждать, что влияние города, его экологический след будет проявляться до тех пор, пока качество стока в сопряженных потоковых системах не будет определяться природными ландшафтообразующими процессами.
Потоковые системы в городе подразделяются на следующие группы в зависимости от ведущего фактора их образования: Природные ГЛС (ТТГПС), формирующиеся за счет воздействия природных процессов формирования и транзита водного и атмосферного переноса вещества и энергии. Технологические ГЛС (ТГПС), формирующиеся преимущественно за счет инженерных систем перемещения вещества и энергии; Природно-технологические или технологически-природные ГЛС (ПТГПС), формирующиеся за счет природных и технологических процессов образования стока при условии, если доля участия или первых, или вторых в формировании объемов стока превышает 30% от общего объема стока по потоку. Потоковые системы разделяются в зависимости от структуры принимающей системы, под которой понимается потоковая система более высокого порядка, расположенная ниже по потоку: открытая потоковая система — линейная потоковая система, формируемая в выраженной форме рельефа - речном бассейне (на речной сети), где принимающей системой является речной водоток более высокого порядка. закрытая потоковая система - замкнутая потоковая система, формирующаяся в выраженной в рельефе замкнутой форме - бессточном бассейне, где принимающей системой является озеро, пруд, болото, колодцеобразная застройка. В границах ТГПС и ПТГПС параллельно естественно природным каналам - руслам водотоков, создаются антропогенные каналы переноса вещества и энергии с различными функциями. Первый тип каналов — каналы замещающие, осуществляют функции транзита стока на участках либо засыпанных русел, либо на водоразделах, где он вообще ранее практически не отводился. Второй тип каналов - каналы обеспечивающие, создаваемые для выполнения специфических социально-экономических функций города, т.е. созданные в городских условиях и не имеющие применения в природных аналогах ландшафтов. К первому типу следует отнести, например, канализационные коллекторы, ко второму — теплонесущие коммуникации, транспортные магистрали, газопроводы, электрокабели.
Характеристика состояния гидрологической системы р. Сетунь
Учитывая, что значительное воздействие на городские реки осуществляется теплыми сбросами поверхностных и особенно промышленных вод, нами были составлены температурные профили реки в различные сезоны года. Наименьшие колебания значения температуры отмечаются в летний период, а максимальные - в зимний и весенний. Это объясняется вероятнее всего тем, что значение температуры сбросных вод и речных в летне-осенний период совпадают и, соответственно, изменений при смешении не вызывают. Таким образом, можно сделать вывод о том, что городские стоки в максимальной степени влияют на физические характеристики водных потоков в период зимней межени, что вызывает не просто количественные, но и качественные изменения в потоковой системе, т.к. меняет характерное для нее сезонное состояние — низкотемпературного покоя. Это приводит к существенным изменениям гидробиоты.
Интегральным показателем, отражающим эффект накопления антропогенного воздействия на потоковую систему является характер донных отложений.В целом отмечается накопление загрязняющих веществ в донных отложениях вниз по течению. Однако на этом фоне прослеживается образование четких зон аккумуляции и контрастных по отношению к ним зон понижения концентрации, связанных с механической расчисткой русла.
Для изучения гидрологической системы р. Сетунь нами были выполнены гидрологические и гидрохимические наблюдения на исследуемом участке р. Сетуни, в соответствии с назначенными створами, с учетом боковой приточности и сбросами сточных вод. В гидрологические работы входило измерение расходов воды на выбранных створах.
Расчет расходов воды заданной обеспеченности выполнялся по реке-аналогу, подобранному согласно методических рекомендаций и требований, предъявляемых к его выбору, с оценкой надежности и точности исходных рядов.Была также проанализирована и обобщена гидрологическая и гидрохимическая информация по водотокам-аналогам за длительный период наблюдений в бассейне р. Москвы, а также сведения ГУП «Мосводостока» о размещении выпусков коллекторно-речной сети, охватывающей водосборный бассейн р. Сетуни и спецводопользователей.
Гидрологическая и морфометрическая характеристики р. Сетуни и ее притоков Сведения о морфометрических характеристиках и измеренных расходах воды в основные фазы гидрологического режима показаны в наших публикациях (Курбатова, 2004). Анализ результатов измеренных расходов воды в исследуемый период показал, что наименьшие меженные расходы воды отмечались в период зимней межени (2,97 м3/с в устье), близкие к среднемноголетним значениям из наблюденных, что говорит о достаточно высокой водности р. Сетуни, слагаемой в зимний период из грунтового питания и сбросов промышленных предприятий. Весомый вклад в питание реки зимой вносит часть поверхностного стока, поступающего с урбанизированных территорий в период, даже краткосрочных оттепелей. Грунтовое питание с застроенных городских территорий, в отличие от естественных, в зимний период может увеличиваться за счет увеличения инфильтрующегося поверхностного стока над тепломагистралями. Чем плотнее застройка, тем выше может быть доля грунтового стока.
В весеннее половодье близкий к максимальному расход воды Сетуни на устьевом участке составлял всего 60% от среднемноголетних — 9,43 м /с. Водность в этот период была меньше нормы на 30 %. В летне-осеннюю межень условия сходны. Расчет годового стока и характерных расходов воды Расчет расходов воды заданной обеспеченности согласно методических рекомендаций выполнялся по реке-аналогу, подобранного в соответствии с требованиями, предъявляемыми к его выбору, с оценкой надежности и точности исходных рядов. Годовой сток Для определения объема годового стока и среднегодового расхода воды в устье р. Сетунь были использованы данные стационарных наблюдений, проводимые на ведомственном посту р. Сетунь - устье, з-д «Сложные эфиры» с 1980 по 1986 гт. (архивные данные г/ст «Красногорск»). По кривым связи Q = f(H) (Схема..., 1990) и данным ежедневных уровней воды были построены гидрографы годового стока. Гидрограф максимального по водности года (1983 год) из наблюденных приведен в (Схема..., 1990). В соответствии с СНиП 2.01.14-83, учитывая короткий ряд наблюдений, была подобрана река-аналог со сходными географическими, геоморфологическими, литологическими условиями - р. Медвенка (д. Б.Сареево). Однако, учитывая неоднородность территорий и условий формирования стока в естественных условиях и на урбанизированной территории (р. Сетунь) надежной связи для выполнения статистических расчетов между годовым стоком Сетуни и рекой-аналогом, установить не удалось.
Ландшафтное планирование в городах
Рассмотренная система факторов, влияющих как на пространственную, так и на функциональную дифференциацию городской территории, позволяет провести такое зонирование территории, которое может быть основой ландшафтного планирования в городе, т.к. рассматривает территорию с позиции необходимости антропогенного управления качеством городской среды.
Управление качеством городской среды определяется как совокупность видов деятечъности по проектированию, строитечъству и хозяйственному управлению городской территорией, подразделяемых по видам эксплуатации, уровню активности, направленности (поддерживающая, корректирующая, заменяющая) в целях достижения нормативно требуемого и экологически обоснованного качества городской среды. При этом городская среда определяется не только как окружающая среда в административных границах города, но и в границах вмещающих город ландшафтов, в которых происходит формирование потоковых систем (вещества, информации и энергии), на которые городские источники оказывают прямое воздействие.
Принципиально важно, что в состав понятия управления качеством предлагается включить проектную деятельность. Являясь основой преобразования природных условий в городские, она содержит в себе инструменты оценки первичной ситуации для определения возможных и необходимых способов ее трансформации, также как задания режимов эксплуатации территории - режимов регулирования градостроительной деятельности. Однако в ней не содержится инструментов для реального строительства и корректировки качества создаваемой на основе проекта среды в случае его отклонения от нормативно требуемого состояния.
Важно обратить внимание на то, что в процессе строительства природные компоненты городской среды испытывают такую трансформацию, которой нет аналогов в процессе эксплуатации. По этому строительство и хозяйственное управление является неотъемлемым дополнением проектной деятельности при рассмотрении принципов ландшафтного планирования.Принципы ландшафтного планирования
На основе вышесказанного можно сделать вывод о том, что ландшафтное планирование в городе является более сложной деятельностью, т.к. должно обеспечивать соответствие качества создаваемой среды не только экологическим нормативам, но и социально-хозяйственным. Именно поэтому принципы ландшафтного планирования в городах звучат следующим образом
Первый принцип. Ландшафтное планирование осуществляется для трех последовательных стадий принятия решения и взаимосвязанных по оказываемым последствиям процедур - проектирование, строительство и эксплуатация.
Второй принцип. Выделение структурных единиц городских ландшафтов должно вестись на основании учета однонаправленных потоков вещества и энергии, что в городских условиях связано с природными и антропогенными потоковыми системами. Основой формирования и функционирования в ходе хозяйственной деятельности городских потоковых систем для вещества жидких фракций служит сеть водотоков и водоемов, канализационные сети, по которым осуществляется сбор, передача и очистка всех видов стока (промышленного, поверхностного и грунтового), а также транспортные потоки по магистралям, осуществляющие основное перемещение вещества твердых фракций.
Третий принцип. Характеристика качества компонентов городской среды при ландшафтном планировании должна даваться с учетом того, что городская среда дискретна в значительно большей степени, чем природная, и степень ее дискретности зависит от: влияния многочисленных и разнообразных по типам воздействия городских социально-хозяйственных комплексов, расположения структурных единиц в различных потоковых системах, времени формирования структурных единиц, взаимовлияния техногенных и стоковых потоковых систем, характера функционирования структурных единиц, зависящих от регламента регулирования градостроительной деятельности в различных функциональных зонах города. Четвертый принцип. Формирование и реконструкция городской планировочной структуры, включая структуру землепользования и взаиморасположение функциональных зон, осуществляемое методами градостроительной деятельности, устойчиво только в 160 случае сохранения природно-предопределенных осей — линий и плоскостей, а также объемов переноса вещества и энергии, в городских ландшафтных потоковых системах различного иерархического уровня, либо их адекватной компенсации. Пятый принцип. Устойчивость структурных единиц городских ландшафтов, в том числе природоподобных (территорий Природного комплекса, согласно законодательно закрепленной терминологии), имеет временной интервал, равный характерному времени градостроительной ситуации — в среднем 25 лет, и зависит от: степени и направленности участия в их функционировании хозяйственной деятельности, расположения их в потоковых системах, скорости амортизации искусственных замещающих систем.
