Принципы градостроительной организации приречных территорий как особой функционально-типологической подсистемы экологической компенсации и биогеофильтрации города

УДК 711.4

ПРИНЦИПЫ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРИРЕЧНЫХ ТЕРРИТОРИЙ КАК ОСОБОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДСИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ И БИОГЕОФИЛЬТРАЦИИ ГОРОДА

Д. В. Бобрышев1

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Обозначены основные типы организации приречных территорий как водно-зеленого каркаса города. Произведена принципиальная классификация пространственных типов освоения приречного ландшафта как двухчастной полосовой структуры. Предложен метод ранжирования соответствия видов использования экологическим ресурсам местоположения на основе сравнения показателей экологического воздействия застройки и ресурсного потенциала компенсации и биофильтрации приречных территорий города. Ил. 3. Библигр. 6 назв.

Ключевые слова: приречная территория; экологическая компенсация; биофильтрация; морфотип.

PRINCIPLES OF THE URBAN PLANNING ORGANIZATION OF THE RIVERINE AREA AS A SINGULAR FUNCTIONAL AND TYPOLOGICAL SUBSYSTEM OF ECOLOGICAL COMPENSATION AND CITY BIOGEOFILTRATION D.V. Bobryshev

National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.

The article outlines the key types of riverine area organization as a city water-green framework. The author performs a basic classification of spatial types of riverine landscape development as a two-part band structure. He proposes a ranking method of the conformity of utilization aspects of location environmental resources based on the comparison of the indicators of environmental impact of building-up and resource potential of compensation and biofiltration of city riverine areas.

3 figures. 6 sources.

Key words: riverine area; ecological compensation; biofiltration; morphotype.

Современное экологическое состояние городской среды требует значительного переформирования и реконструкции ландшафтно-планировочной структуры территории в целях устойчивого развития города. Одна из важнейших задач градоэкологической деятельности лежит в области создания системы экологической компенсации урбанизированных территорий и охраны поверхностных вод от загрязнения. Проблема компенсации связана с обострившейся в последнее время тенденцией вытеснения природных и парковых территорий из городской структуры за счет уплотнения застройки точечным включением административно-деловых, торговых и жилых зданий и сооружений. Наиболее сильно эта проблема затрагивает центральные и срединные зоны города, где озеленен-ность местами падает до критического уровня. Однако более высокие экологические параметры периферийных зон, граничащих с зеленым поясом города, также оказываются под угрозой из-за интенсивного жилищного освоения, которое значительно отодвигает лесные массивы, компенсирующие недостаток природных компонентов в городе.

Проблема сохранения водных ресурсов, особенно поверхностных вод, за последние несколько десятилетий приобрела глобальный характер. Значительная часть этих ресурсов приходится на реки, в долинах

которых находятся основные источники загрязнения. В них включается и непосредственно территория города, планировочная и функциональная структура которого зачастую противоречит ландшафтным членениям территории и ее экологическим свойствам.

Наиболее полно решение данных проблем отражено в теории формирования экологических и природных каркасов региональных и локальных систем расселения как целостных территориальных структур, выполняющих функции сохранения и воспроизводства ресурсов жизнедеятельности поселений. Важнейшей предпосылкой для их решения является нормативное обеспечение функционально-планировочной организации линейных компенсационных структур на основе речных систем различных рангов.

Анализ исследований и практического опыта планировки и застройки приречных территорий различных городов показывает два основных уровня их организации: городской - как целостной системы, и локальный - как отдельных элементов системы.

Принципиально структурное подразделение приречных территорий может быть сведено к выделению и типизации линейных и узловых элементов, обладающих определенными эколого-пространственными ресурсами компенсации. К данным ресурсам можно отнести:

1 Бобрышев Дмитрий Валерьевич, старший преподаватель кафедры архитектуры и градостроительства, тел.: (3952) 405153, (3952) 323252, 89500841960, е-mail: dimir1212@rambltr.ru

Bobryshev Dmitry, Senior Lecturer of the chair of Architecture and Urban Planning, tel.: (3952) 405153, (3952) 323252, 89500841960, e-mail: dimir1212@rambltr.ru

Рис. 1. Структура освоения приречных территорий на примере г. Калгари, Канада: А - центр города; Б - центральная зона; В - срединная зона; Г - периферийная зона;1 - озелененные зоны вдоль рек; 2 - общественная застройка; 3 - промышленные кварталы; 4 - жилые кварталы; 5 - внутригородская природная территория

- условностатичные свойства компонентов различных местоположений, определяющих параметры воспроизводства компонентов на основе продуктивности ландшафтных единиц [1];

- динамичные (потоковые) свойства систем местоположений, обеспечивающих перемещение в пространстве компенсационных потоков, где основными в условиях приречных территорий являются продольные и поперечные водно-потоковые связи и движение воздушных масс [2].

В связи с этим в основу структуры экологической компенсации может быть положен принцип Е.М. Мику-линой, согласно которому любая точка, имеющая нормальные экологические параметры, будет положительно влиять на нижележащие территории, создавая зону экологического равновесия.

Многие исследователи систем озеленения в структуре города утверждают, что жизнеспособность и

эффективность озелененных зон, в том числе и как компенсационных территорий, зависит от их величины и пространственной связанности структуры в единую систему. Следовательно, линейная структура приречных территорий оптимальна для организации озеленения, поскольку пространственная связанность здесь обусловлена природной составляющей (рекой), которая вместе с прилегающими к ней территориями создает экологический и планировочный каркасы.

Согласно схеме ландшафтных потоков, предложенной Д.А. Армандом, интенсивная динамика происходит и в продольном, и в поперечном профилях долины. При этом поперечную потоковую структуру можно разделить на три полосы как в ландшафтно-экологическом, так и в градостроительном отношении, где величина потоков зависит от геометрии местоположений, в пределах которых они формируются.

Рис. 2. Структура освоения приречных территорий на примере г. Лейпцига, Германия: А - центр города; Б - центральная зона; В - срединная зона; Г - периферийная зона;1 - озелененные зоны вдоль рек; 2 - общественная застройка; 3 - промышленные кварталы; 4 - жилые кварталы; 5 - сельскохозяйственные территории

А.Г. Большаков предложил обобщенную модель пространственной организации ландшафта для градостроительной деятельности: в качестве подосновы выступает трехчастная структура, состоящая из низинных, склоновых и вершинных территорий, в которой предпосылкой для размещения видов использования выступают экологические свойства местоположений - экологическая ценность и устойчивость к антропогенной нагрузке.

Трехчастное членение приречных территорий с позиции функционально-планировочной и ландшафт-

ной организации также отражено в исследованиях Н.Э. Оселко и Н.В. Лазаревой.

Д.В. Литвинов предложил определение приречных территорий в условиях урбанизации как контактной полосы, где происходит взаимопроникновение природных и антропогенных элементов города.

Принципиально задачи экологической компенсации на основе приречных территорий должны решаться на двух уровнях: на уровне города - с помощью организации системы пространственных коридоров, объединяющих загородное озеленение с внутренними городскими территориями, и на локальном уровне -

путем оценки возможности внутригородских местоположений выполнять компенсационные и защитные функции при различных видах освоения.

Анализ планировочных параметров городов в долинах рек показывает, что в пространственном отношении речные системы можно разделить на следующие элементы:

- водные диаметры - сквозные потоки, имеющие компенсационное значение не только в структуре отдельно взятого города, но и на территории региональных систем расселения (это их пространственное свойство должно быть закреплено законодательно, в том числе и в структуре обоснования использования городских приречных территорий);

- водные лучи - крупные притоки, выходящие за пределы города на значительные расстояния (в данном случае город занимает устьевые местоположения, имеющие наибольшую продуктивную способность в структуре компенсации);

- водные клинья - водно-эрозионная сеть, где исток и устье находятся в пределах одного города или близко к его границам (такие потоки могут определяться как компенсационные системы местного уровня, работающие на создание условий воспроизводства ресурсов в отдельно взятых районах города).

Исследования показывают, что в зоне экологического влияния реки на равнинном рельефе преимущественно формируется двухчастная поляризованная структура, состоящая из приречной озелененной полосы и прилегающих кварталов, где происходит взаимопроникновение природных и антропогенных составляющих среды. В условиях расчлененного рельефа часто возникает необходимость рассмотрения более высоких территорий, которые являются зоной формирования стока водно-эрозионной сети и выделяются либо в отдельную полосу, либо в отдельные зоны города. Двухчастное структурирование можно проследить на примере водно-зеленого диаметра г. Лейпцига, Германия. Двухчастное членение с локализацией зон формирования стока прослеживается в планировке г. Калгари, Канада (рис. 1, 2).

Укрупненную морфологию планировочных типов организации приречных территорий как структуры экологической компенсации города по отношению к различным функциональным зонам (рис. 3) можно представить следующим образом:

продольно-поляризованный тип, где озеленение локализуется преимущественно в первой полосе освоения, а вторая представляет собой сплошную застройку (тип, характерный для центров североамериканских городов);

поперечно-поляризованный тип складывается на расчлененном рельефе с включением в структуру озеленения водно-эрозионной сети или искусственного расчленения за счет поперечных транспортных и пешеходных связей (тип, характерный для срединных и периферийных частей города);

дискретно-поляризованный тип представляет собой территориально обособленные крупные участки озеленения, расположенные в уплотненной застройке преимущественно городских центров;

мозаичный тип, где территориальное обособление парковых пространств отсутствует, озеленяются непосредственно застроенные территории (в исследованных городах такой тип более характерен для жилых образований второй полосы освоения);

сплошной тип освоения, где доля озеленения составляет максимум 10% от территории местоположения (наиболее часто выявляется в приречных зонах промышленного и портово-складского назначения, а также в центрах многих городов).

Вышеперечисленные планировочные типы освоения отражают только потоковую связанность компенсационных территорий, но не определяют количественных и качественных показателей сформировавшегося антропогенного ландшафта. Эти задачи могут быть решены на основе авторского метода ранжирования соответствия видов использования экологическим ресурсам местоположения, где в качестве ресурсов выступают потенциальные способности элементарных ландшафтов к компенсации природных компонентов и биогеофильтрации поверхностного и

Рис. 3. Пространственный морфотип центральной приречной части г. Эдмонтона в Канаде: 1 - геоморфологические границы приречных территорий; 2 - парковые зоны низинных территорий; 3 - озеленение склонов; 4 - квартальное озеленение; 5 - озеленение спортивных зон; 6 - малоэтажная застройка; 7 - многоэтажная застройка; 8 - высотная застройка; 9 - транспортные территории

грунтового стока.

Природный потенциал местоположения формируют экологические режимы поверхностей: проточ-ность, наносность, затопляемость, подтопляемость и трофность (согласно Д. М. Кирееву). В зависимости от интенсивности их проявления может быть дана количественная оценка по критериям компенсационной и богеофильтрующей способности. В графической модели система количественной оценки представлена в виде ячеистой структуры: в продольном по отношению к реке направлении выделяются полосы, объединяющие низины, склоны и вершины, а в поперечном -морфологические участки, характеризующиеся структурой поперечного профиля долины. В каждой ячейке, обозначающей определенное местоположение ландшафта (М) определяется экологический потенциал с показателями компенсации и биогеофильтрации (МКБ).

Городские функции, занимающие эти местоположения или претендующие на размещение в них, могут быть оценены по критерию экологического влияния на ландшафт. В качестве основных характеристик этой оценки выступают процентное или долевое соотношение застроенных, замощенных и озелененных территорий и степень их воздействия на ландшафт, выраженная через коэффициент воздействия (КВ). Баланс использования и воспроизводства ресурсов компенсации и биогеофильтрации морфотипа освоения определяется влиянием застроенно-замощенной части на озелененную. Функция оценивается с позиции сохранения условий воспроизводства компонентов ландшафта как морфотип с показателями компенса-торности и биогеофильтрации (ФКБ). Сравнение показателей воздействия застроенно-замощенной части функции и способности озелененной части к компенсации этого воздействия производится по формуле

Бз/Бяч * КВз + Бм/Бяч * КВ м - Боз/Бяч * К (Б), (1) где Бз - площадь застройки; Бм - площадь мощения; Боз - площадь озеленения; Бяч - площадь рассматриваемой ячейки; КВз - коэффициент экологического воздействия застройки; КВм - коэффициент экологического воздействия мощения; К (Б) - коэффициенты компенсационного и биогеофильтрующего потенциала местоположения.

Определение пригодности морфотипа проводится по формуле

Мкб ^ Фкб ,

где МКБ - местоположение с коэффициентами компен-саторности и биогеофильтрации (табличные значения); ФКБ - морфотип функции с показателями ком-пенсаторности и биогеофильтрации (табличные значения). При МКБ > ФКБ функция удовлетворяет требованиям компенсаторности и биогеофильтрации, при МКБ= ФКБ местоположение имеет предельный морфотип освоения, при МКБ < ФКБ морфотип превышает потенциал местоположения.

Регулирование морфотипа застройки может быть осуществлено как с помощью изменения соотношения площадей компонентов, так и за счет уменьшения коэффициентов воздействия. Возможны также мероприятия по улучшению природных свойств территории.

Определение коэффициентов воздействия компонентов функции (Кв) типизируется в соответствии с существующей нормативной базой, определяющей максимальные параметры освоения и экологическую классификацию территорий (СНиП, СанПин). Типологические данные должны уточняться по результатам натурных обследований в рамках оценки воздействия существующих или новых функции на окружающую среду.

Таким образом, организация структуры экологической компенсации и биогеофильтрации территории может быть осуществлена с нижеследующих позиций: с позиции пространственной организации приречных территорий за счет динамических свойств ландшафта, где главным фактором является выбор оптимального планировочного решения, опирающегося на структуру речной сети и прилегающих к ней территорий как водно-зеленого каркаса, обеспечивающего взаимосвязь внешних и внутренних озелененных территорий города; с позиции выбора разрешенного вида и предельных параметров использования внутригородских местоположений на основе оценки их потенциальных ресурсов воспроизводства природных компонентов, где основной характеристикой является степень воздействия застройки на ландшафт.

Библиографический список

1. Большаков А.Г. Экологические предпосылки градостроительного проектирования. Иркутск: Изд. ИрГТУ, 2003. 148 с.

2. Курбатова А.С. Ландшафтно-экологические основы формирования градостроительных структур. М.; Смоленск: Маджента, 2004. 400 с.

3. Литвинов Д.В. Градоэкологические принципы развития прибрежных зон (на примере крупных городов Поволжья): автореф. дис. ... канд. арх. СПб.: ГАСУ, 2009. 20 с.

4. Оселко Н.Э. Планировочное развитие приречной территории крупнейшего столичного города: автореф. дис. ... канд. арх. М.: МАРХИ, 2001. 24 с.

5. www.maps.google.ru

6. www.globalottawa.ca