Модель планировочной структуры крупного города в условиях долинно-речного ландшафта Сибири: Эколого-градостроительный аспект

Экологическое состояние городской среды стало на рубеже веков одной из самых актуальных градостроительных проблем. Способ существования современной цивилизации характеризуется огромными объемами потребления природных ресурсов, и как следствие этого, выделением большого количества загрязнений. Города, как центры современной активности, являются главными потребителями ресурсов и основными источниками выбросов, загрязняющих окружающую среду. В первую очередь от этого страдают сами горожане. В связи с этим начиная с 70-х годов ХХ-го века в теории и практике отечественного и зарубежного градостроительства экологическая проблематика стала преобладающей. В настоящее время она стала еще более актуальной в связи с принятием на конференции ООН в Рио-де-Жанейро, 1992 г рамочных соглашений по переходу человеческого сообщества к устойчивому развитию. Обозначившаяся на данном форуме смена цивилизационной парадигмы развития человечества означает особое внимание к вопросам экологии среды проживания, и, в частности, — состоянию среды современных городов — являющихся наиболее распространенной формой проживания населения Земли.

Взаимодействие города и его природного окружения рассматривается современной наукой на системном уровне. В изучении особенностей функционирования системы «город-природа» принимают участие как специалисты градостроительных специальностей, так и исследователи смежных научных направлений и дисциплин. К настоящему времени накоплен значительный фактологический и теоретический материал, описывающий работу данной системы. Получены актуальные данные фундаментального и прикладного характера, которые могут лечь в основу разработки модели современного крупного города, вписанного в природные экоциклы настолько оптимальным образом, насколько это может быть возможно на современном этапе развития техногенной цивилизации, города, размещенного в том или ином типе ландшафта возможным наилучшим способом.

Для условий Российской Федерации особый интерес представляет функционирование градостроительной системы в условиях долинно-речного ландшафта с развитой овражно-балочной сетью. Подобная ландшафтная ситуация является широко распространенной для большинства городов страны, в том числе и для городов Западной Сибири. Потому решение экологических проблем города, существующего в подобном типе ландшафта, будет особенно актуальным для наших условий. Основная проблема, решаемая в данном исследовании, заключается в том, чтобы обосновать и предложить оптимальный способ размещения элементов современного крупного города в условиях долинно-речного ландшафта Сибири. Решение данной проблемы основывается на использовании новейшей информации, накопленной не только в градостроительной экологии, но и в смежных научных дисциплинах, изучающих систему «город-природа» с различных точек зрения. Поскольку проблема носит междисциплинарный характер, удовлетворительное ее решение предполагает анализ значительного объема информации накопленной по этой тематике, что также будет способствовать обогащению методологического арсенала градостроительной теории и практики актуальными научными данными, полученными из смежных научных дисциплин.

Отдельные аспекты проблемы получили свою разработку в ландшафтно-экологическом подходе в градостроительстве, который стал формироваться с середины 70-х годов ХХ-го века. В работах В. В. Владимирова [14, 15] освещены ландшафтно-экологические принципы формирования систем расселения. Исследование особенностей функционирования природных ландшафтов с целью их использования в градостроительстве приводится в работах Е. М. Мику-линой [64], С. Б. Чистяковой [96], Г. Ю. Смыковской, JI. С. Залесской [38, 39]. Изучены особенности мезои микроклимата городского ландшафта (В. М. Пивкин [72], И. П. Лаптев [59]), процесс накопления и транспортировки загрязнений в городском ландшафте (Н. В. Васильева [9], В. Г. Волкова, Н. Д. Давы4 дова [17]), особенности функционирования элементов биосферы в условиях города (А. К. Фролов [91], А. П. Вергунов [11]), взаимосвязь градостроительных структур и морфологии рельефа окружающего ландшафта (А. М. Базилевич [3], В. Ф. Болдырев [5], В. Р. Крогиус [50]), взаимосвязь процесса градообразования и климатических условий Сибири (Г. Н. Туманик [89], В. И. Крушлинский [51]), геоэкологические аспекты процесса урбанизации (Э. А. Лихачев, Д. А. Тимофеева, М. П. Жукова [22]). Некоторые подходы к формированию природ-но-градостроительных систем, отвечающих критериям устойчивого развития, рассмотрены в работах В. А. Колясникова [46, 47], М. Kennedy, D. Kennedy [101, 102].

Таким образом, видно, что к настоящему времени накоплен значительный научный материал, описывающий функционирование системы «город — природа», проделана большая работа аналитического характера, в которой изучены элементы данной системы, особенности их существования и взаимодействия. Проблемой занимается множество специалистов, рассматривающих ее под своим углом зрения и изучающих отдельные ее аспекты. Во-многих случаях ими даются конкретные рекомендации по улучшению экологического состояния природно-градостроительных систем, но в силу узкой специализации исследований, эти рекомендации носят фрагментарный характер и не обеспечивают целостного решения проблемы. Внедрение результатов и выводов этой работы в градостроительную теорию и практику встречает большие затруднения. Одной из причин такого положения дел, как нам видится, является та, что данная работа еще не доведена до стадии обобщения и синтеза данных смежных наук с одной стороны, и градостроительной теории — с другой. Наряду с этим практическое градостроительство испытывает определенный недостаток в сформулированных и проработанных с точки зрения их реализации градостроительных концепциях, в которых научный материал, наработанный в смежных научных направлениях, нашел бы свое применение. Поэтому требуется весь объем старой и новой информации о системе «Город — Природа» положить в основу теоретической и прикладной работы конструктивного характера, результатом ко5 торой должно стать представление о современном крупном городе, оптимальным способом вписанного в тот или иной тип ландшафта. Ясно, что данную работу необходимо выполнить исследователям градостроительной специальности в полной мере знакомыми со всем кругом вопросов, составляющих предмет современного градостроительства. Проблема, таким образом, носит междисциплинарный характер и требует значительной работы по интеграции и синтезу научных знаний для формирования современной концепции города, существующего в природной среде. В данном исследовании проведена часть этой работы.

Научная новизна данного исследования заключается в предлагаемом новом способе и приемах формирования элементов природно-градостроительной системы в условиях долинно-речного ландшафта, основывающемся на использовании новейшей информации из смежных научных дисциплин.

Целью исследования является научное обоснование и разработка модели планировочной структуры крупного города, расположенного в условиях долинно-речного ландшафта Сибири.

Основными задачами исследования являются следующие: анализ методических подходов к интерпретации системы «Город-Природа» в градостроительных и научных концепциях ХХ-го века.- обоснование методов и критериев интерпретации системы «Город-Природа» в категориях «естественное» — «искусственное"^ изучение различных аспектов «естественного» в городе — природных компонент градостроительной системыисследование данных об особенностях функционирования долинно-речного ландшафта Сибири в природных и урбанизированных условияхразработка подходов и принципов формирования природного каркаса городаразработка модели планировочной структуры крупного города в условиях долинно-речного ландшафта Сибири с развитой овражно-балочной сетьюанализ возможностей применения разработанной модели в теории и практике градостроительства.

Объектом исследования является современный крупный город в природной среде.

Предметом исследования — функционирование современного крупного города в условиях долинно-речного ландшафта Сибири.

В работе применяются теоретические и эмпирические методы исследования: анализ и обобщение актуальной информации по проблеме исследования, содержащейся в опубликованных источникахграфический анализ исследуемой ландшафтной ситуацииметод описательного и графического моделирования (в том числе с использованием трехмерного компьютерного моделирования) ландшафтной ситуации и природно-градостроительной системы.

В первой главе работы описаны и проанализированы различные подходы к интерпретации системы «город — природа», предложенные в градостроительных концепциях в период с конца XIX-го до конца ХХ-го вв, а также в современных научных дисциплинах смежного с градостроительством характера. Предложена новая интерпретация в виде структурно-функциональной модели современного города, построенной на основе выделения элементов природно-градостроительной системы естественного и антропогенного происхождения.

Во второй главе работы проводится изучение особенностей функционирования природных компонент градостроительной системы. Исследуются различные аспекты существования долинно-речного ландшафта с развитой овраж-но-балочной сетью в условиях высокоурбанизированной среды современного крупного города. Формулируются подходы и принципы формирования природного каркаса города, даются его планировочные параметры.

В третьей главе дается обоснование принципов размещения основных структурных элементов города в условиях исследуемого ландшафта. Описыва7 ется модель планировочной структуры крупного города в данном типе ландшафта. Раскрываются возможности использования предложенной модели в практике современного градостроительства.

Данная работа выполнена на основе анализа научных материалов, опубликованных в специальной литературе и периодике, а также по результатам проектных работах градостроительного характера, выполненных с участием автора.

Основные выводы.

Рассмотренные в данной работе материалы и выдвинутые положения позволили сделать следующие основные выводы, которые выносятся на защиту:

1. На протяжении всего ХХ-го столетия развитие градостроительной теории и практики шло в русле двух подходов: технократического и органического. При этом преобладание технократического подхода отмечено в середине столетия, а преобладание органического подхода — на рубеже.

XIX-ХХ-го вв и на рубеже XX—XXI вв.

2. Для решения экологических проблем современного крупного города удобной основой может служить предложенная структурно-функциональная модель природно-градостроительной системы, состоящая из ландшафтной основы города, природного и техногенного каркасов города, ткани городской застройки.

3. Фундаментальным условием улучшения экологической ситуации в современном городе станет гармоничное и соразмерное развитие природного и техногенного каркасов города. При этом если на протяжении всего.

XX-го века в градостроительной теории и практике основное внимание уделялось развитию элементов техногенного каркаса и ткани городской застройки, то активное изучение ландшафтной основы города и разработка подходов к формированию природного каркаса стали вестись, начиная лишь с 70-х годов. Поэтому сбалансированное развитие современных природно-градостроительных систем требует дальнейшего изучения их наименее изученных и разработанных элементов — природного каркаса и ландшафтной основы города.

4. Планировочную структуру современного крупного города целесообразно строить исходя из геоморфологической структуры подстилающего ландшафта, с учетом его экологических и мезоклиматических особенностей. Многоуровневая ветвящаяся морфоструктура, характерная для долинноречного ландшафта, может послужить исходной основой формирования структур аналогичного типа для природного и техногенного каркасов крупного города. При этом между элементами формируемых каркасов необходимо добиваться минимального количества пересечений в одном уровне, что обеспечит высокие технические и экологические показатели данных систем.

5. Природный каркас города целесообразно формировать как прямое продолжение природного каркаса районной системы расселения. Его целесообразно выполнять в виде многоуровневой иерархически построенной структуры ветвящегося типа, включающей площадные (производящие), линейные (передающие) и буферные (защитные) элементы, что позволит обеспечить максимальную биопродуктивность, устойчивость его элементов к вредным антропогенным воздействиям, повысит его санирующий и рекреационный потенциалы.

6. В ходе градостроительной деятельности необходимо минимизировать выполаживание естественного рельефа местности, сохранить существующую в природном состоянии степень расчлененности рельефа и глубину врезания дренажной сети, что будет способствовать повышению самоочищающей способности ландшафта, увеличению его биоразнообразия и, в конечном итоге, улучшению санитарно-гигиенического состояния городской среды.

7. Границы города и его районов по возможности необходимо согласовывать с существующими границами геокомплексов подстилающего ландшафта. Основные границы в этом случае будут проходить по линиям водоразделов. Это позволит обеспечить выполнение принципа локализации источников загрязнений на их собственной территории, что поможет ограничить распространение вредных воздействий на соседние территории и районы города.

8. Размещение основных структурных элементов градостроительной системы в условиях долинно-речного ландшафта целесообразно выполнять.

139 следующим образом: ткань городской застройки (жилой и общественной преимущественно) на водораздельных платотехногенный каркас города и часть промышленно-складской зоны — по нижним осям ландшафта — в оврагах, балках и, при специальном обосновании, в долинах малых рекприродный каркас города — по верхним осям ландшафта (вдоль линий водоразделов) и по нижним осям (в долинах крупных рек).

9. Обоснованную в диссертации модель планировочной структуры крупного города в условиях долинно-речного ландшафта Сибири целесообразно использовать в качестве концептуальной основы для разработки генеральных планов строительства новых и реконструкции существующих городов, расположенных в сходных природно-географических и климатических условиях.

Заключение

.

Проделанная в данном исследовании работа, рассмотренные, проанализированные и обобщенные материалы и сделанные на основе этого выводы позволили решить поставленные задачи.

Главным результатом работы, по мнению автора, является впервые разработанная в предложенном виде модель планировочной структуры крупного города в условиях долинно-речного ландшафта Сибири, в которой элементы природно-градостроительной системы естественного и искусственного происхождения размещены в исходной ландшафтной ситуации способом, возможно являющимся оптимальным. Исходным принципом разработки данной модели стало согласование природных и антропогенных процессов, протекающих в современных природно-градостроительных системах. Теоретически важной предпосылкой послужило предположение о том, что на основе подобного согласования, станет возможным существенным образом улучшить экологическую ситуацию в современном крупном городе.

В заключении необходимо отметить, что согласование процессов природного и антропогенного происхождения должно проводиться на всех уровнях природно-градостроительной системы: на уровне районной планировки, градостроительном уровне, в сфере разработки технических, инженерных систем, транспорта, строительных материалов, наконец — в социальной, этической и эстетической сфере жизни человека и природы. В разработанной модели данный принцип в той или иной степени получил свою реализацию на градостроительном уровне. Степень такой реализации определялась уровнем обобщенности разработанной модели, предполагающей рассмотрение градостроительной системы на уровне ее основных структурных элементов. В модели удалось отразить современный уровень понимания данной проблематики, что достигнуто на основе привлечения научного материала смежных направлений наук, занимающихся исследованием процессов, протекающих в природных и урбанизированных ландшафтах, а также теоретического и фактологического материала, отражающего современное состояние градостроительной теории и практики.

Принципы и подходы, использующиеся в предложенной модели, нуждаются в практической проверке и дальнейшем уточнении, а сама модель — в дальнейшем совершенствовании. Такое совершенствование может быть достигнуто на основе дальнейшего привлечения актуальных материалов смежных научных направлений, занимающихся изучением функционирования системы «город — природа» в современных условиях. Кроме того, за рамками рассмотренной модели и решаемых ею задач остались вопросы архитектурно-художественной композиции города, его функциональной структуры. В связи с этим можно предположить, что дальнейшая интеграция ландшафтно-экологического подхода, на основе которого выполнена предложенная модель, с другими распространенными способами и подходами формирования природ-но-градостроительных систем (например, архитектурно-пространственным, функциональным и др.) может вывести градостроительной теории на новый фундаментальный уровень понимания вопросов функционирования и проектирования сложных природно-градостроительных систем.

Сделанные в ходе работы выводы и достигнутые результаты представляют, по мнению автора, теоретический и практический интерес и могут быть использованы в теории и практике современного градостроительства.

Основные понятия, используемые в диссертации.

Ландшафт — территориальная система, состоящая из взаимодействующих природных или природных и антропогенных компонентов и комплексов.

Природный ландшафт — территориальная система, состоящая из взаимодействующих природных компонентов, формирующихся под влиянием природных процессов. К природным компонентам ландшафта относят горные породы, воздух, воду, почвы, растительность, животный мир.

Урбанизированный ландшафт — динамичная территориально-пространственная система взаимодействующих крупных комплексов, включающих технические и аграрные объекты, природные комплексы (сочетание рельефа, растительности, водных пространств, климата) и масс людей [94, с. 7].

Городской ландшафт — динамичная функционально-пространственная система взаимодействующих культурных комплексов (включающих здания, сооружения, дороги, подземные и наружные инженерные сети, созданные человеком сады и парки, транспортные средства), естественных природных комплексов и людей [там же].

Биогеоценоз — часть земной поверхности, однородная по микроклиматическим, топографическим и гидрологическим условиям, в которой осуществляется полный круговорот веществ в природе [18].

Ландшафтная основа города — комплекс геологических, геоморфологических, гидрологических, биологических, климатологический особенностей территории расположения города.

Природный каркас города — система жизнеобеспечения, предназначенная для создания приемлемых санитарно-гигиенических и рекреационных условий в городе и состоящая из озелененных и водных объектов естественного и антропогенного происхождения: парков, скверов, садов, бульваров, водоемов, рек ит. д.

Техногенный каркас города — система жизнеобеспечения антропогенного происхождения, состоящая из транспортной и инженерной инфраструктур города.

Ткань городской застройки — территории города, занятые жилой, общественной и промышленной застройкой.