Природный каркас агломерации и ландшафтный потенциал развития ее центрального города

Актуальность темы

Концепция устойчивого развития ООН рассматривает город как целостный природно-антропогенный комплекс, где обществом должны быть сохранены для последующих поколений оптимальные условия существования и биогеосистемное разнообразие, а также достигнуты улучшение экологического состояния и привлекательность городской среды за счет упорядочения экономической деятельности. Устойчивое развитие городских поселений отнесено к общественным и государственным целям и отражено в Градостроительном Кодексе РФ как один из основных принципов градостроительной деятельности [103].

Неуправляемая застройка городов в групповых системах населенных мест приводит к срастанию их территорий и ведет к исчезновению важнейшей части среды обитания человека в городе — озелененных пространств. Это происходит на всех градостроительных уровнях за счет переуплотнения застройки и роста субурбанизации в экологически ценных ландшафтах.

В этой связи одним из главных вопросов организации городских поселений является создание системы экологической компенсации территории для обеспечения нормальных условий проживания людей нынешнего и будущих поколений. Главными аспектами компенсации в условиях урбанизированных территорий является сохранение и развитие системы целостных комплексов озелененных ландшафтов, определение их величины и связанности, а также эколого-градостроительных функций обеспечивающих экологическую компенсацию города.

Большинство городов мира сформировалось в речных долинах, оказывающих влияние на все составляющие среды: экологию, функциональную организацию, планировочную структуру. Речная сеть представляет собой, по сути, единственную непрерывную природную систему в городе, которая образует пространственные коридоры, способные объединить внутригородские и пригородные озелененные территории в единую сеть. Вместе с тем, приречные ландшафты наиболее неустойчивы к антропогенной нагрузке. Тем не менее, в силу своего местоположения они восприни4 мают максимально интенсивное негативное воздействие по всей длине водотока за счет хозяйственной деятельности человека, городского поверхностного и грунтового стока.

По результатам натурных обследований видно, что эстетическое и экологическое состояние ландшафтов речных долин городов Иркутской области находится на низком уровне и продолжает ухудшаться. Из-за большой транспортной насыщенности набережных, действующих промышленных предприятий, хаотичного освоения и уплотнения жилой и общественной застройки реки приобрели негативные качествапагубно влияющие на экологическое состояние всей системы расселения: загрязнённая акватория, нарушенный природный ландшафт, исчезновение растительных покровов и др.

В связи с этим возникает необходимость комплексного подхода к охране иорганизации элементов долинного комплекса, в том числе водоразделов, входящих в единую систему ландшафтных связей, как подсистемы планировочной структуры городовобладающей важнейшим эколого-градостроительным потенциалом, обеспечивающим, экологическое благополучие урбанизированных территорий. В' рамках данного исследования рассмотрены вопросы выявления природного каркаса города и ланд-шафтосообразной организации его функционально-планировочной структуры в условиях бассейнового комплекса реки, обеспечивающих условия экологической компенсации городов и их устойчивое развитие, на примере Иркутской области.

Состояние вопроса. Общие вопросы, связанные с формированием архитектурно-планировочной организации города и урбанизированных территорий, изучали В. Н. Белоусов, Г. Е. Голубев, Г. В. Есаулов, Л. Б. Коган, Я: В. Косицкий, A.B. Крашенинников, В. А. Лавров, И. Г. Лежава, Т.Ф. Саварен-ская, И. М. Смоляр, Д. О. Швидковский, М. В. Шубенков, З. Н. Яргина и другиеархитектурную и функционально-планировочную организацию долин изучали Н. В. Баранов, В. П. Буркин, C.B. Генералова, Т. И. Задворская, A.B. Каменский, Т. Ф. Саваренская, Т. А. Смолицкая, A.B. Шквариковландшафтно-планировочную организацию долин и вопросы бассейнового планирования — А. Н. Антипов, А. Г. Большаков, В. В. Владимиров, В. В. Воробьев, JI.C. Залеская, О. В. Козинская, Н. С. Краснощекова, Н. В. Лазарева, Д. В. Литвинов, Е. М. Микулина, П. В. Ноздрачева, Н. Э. Оселко, Ю. М. Семенов, Т. А. Симонова, А. Винкельбрандт, Я. Мак Харг, А. Хопенштедт и другиеоценку факторов взаимовлияния компонентов природы и города —.

A.В.Баженов, А. П. Вергунов, В. А. Горохов, А. Г. Григорян, М. Н. Дивакова,.

B.А. Колясников, Э. Э. Красильникова, И. В. Кукина, Е. М. Микулина, Г. Е. Ландсберг, Р. Леггет, Я. Мак-Харг и другиепринципы устойчивого развития городов и городской среды — А. Г. Большаков, В. В. Владимиров, В. И. Иовлев, В. А. Колясников, В. А. Нефедов, В. М. Пивкин, С. Б. Чистякова, Т. Вирт, Б. Колвин и др.

Цель исследования. На основе анализа и обобщения опыта ландшафт-но-градостроительной организации города выявить пространственную структуру природного каркаса и разработать методику формирования его функционально-планировочной структуры, обеспечивающей устойчивое развитие территории, на примере Иркутской области.

Задачи исследования заключаются в следующем:

1. Определить теоретические и практические ландшафтно-градостроительные предпосылки формирования территориальной структуры природного каркаса в системе урбанизированных территорий как типологической подсистемы экологической компенсации города.

2. Определить значение природного каркаса как взаимосвязанной системы элементов экологической компенсации и водоохранных территорий.

3. Разработать критерии оценки функционально-планировочной организации природного каркаса города.

4. Разработать принципы функционально-планировочной организации природного каркаса, обеспечивающие устойчивое развитие города.

5. Определить взаимосвязи планировки территории и показателей ее использования с экологическим состоянием городов Иркутской области.

6. Разработать методику экологической компенсации за счет организации функционально-планировочной структуры природного каркаса на примере городов Иркутской области.

Объект исследования. Природные территории и поселения в структуре бассейнового комплекса реки на примере Иркутской области.

Предмет исследования. Функционально-планировочная и ландшафт-но-градостроительная организация природного каркаса как экологический фактор устойчивого развития городов Иркутской области.

Гипотеза. Функционально-планировочная организация урбанизированной территории, сформированная в соответствии с выявленными ландшафтными свойствами местоположений водосборных бассейнов, входящих в границы урбанизированных территорий, служит экологическим фактором устойчивого развития города.

Методика исследования включает: оценку взаимовлияния элементов бассейнового комплекса реки и городских функций на основе отечественных и зарубежных исследованийанализ практики градостроительного использования ипроектирования^ природного каркаса в условиях бассейнового комплекса реки в сравнении с существующей законодательной базойанализ сложившейся ситуации использования бассейнов по комплексу факторовразработку программы использования элементов бассейнового комплекса реки как подсистемы экологической компенсации города. Научная новизна исследования: предложены принципы функционально-планировочной организации территории города на основе ранжирования соответствия морфотипов городских функций экологической емкости местоположений;

— предложена методика выявления и использования структуры природного каркаса, обеспечивающая решение задач планировочной организации поселений и экологической компенсации городской среды. Практическая ценность работы заключается в возможности использования обобщенной модели функционально-планировочной организации природного каркаса при назначении видов землепользования, введении нормативов и правил градостроительной деятельности при проектировании городских территорий.

На защиту выносятся: принципы функционально-планировочной организации природного каркаса города.

— принципы ранжирования соответствия морфотипов городских функций экологической емкости местоположений природного каркаса.

— методика экологической компенсации города за счет ландшафтно-градостроительной организации элементов бассейнового комплекса реки на примере городов Иркутской области.

Апробация работы.

Результаты работы были внедрены в экспериментальное проектирование природных каркасов городов Иркутской области. Основные результаты исследования отражены в 9 научных статьях, изложены и получили положительную оценку на конференциях: на Международном научно-практическом семинаре «Проблемы использования прибрежных территорий в городе (рекомендации к правилам землепользования)», Иркутск, ИрГТУ 2008 г.- Всероссийской научной конференции «Компетенции градостроителя и проблемы формирования городов» Иркутск, ИрГТУ 2011 г.- Всероссийской научно-практической конференции «Современный университет: образование, наука, культура», Иркутск, ИрГТУ 2005 г. Результаты исследования внедрены в учебно-методический комплекс Иркутского государственного технического университета.

Выводы по диссертации. Изучены ландшафтно-градостроительные предпосылки и предложен метод выявления территориальной структуры природного каркаса в системе урбанизированных территорий как типологической подсистемы экологической компенсации города. Метод заключается в формировании непрерывной сети экологически активных элементов ландшафта, включающей тальвеги и водоразделы территории, которые, в свою очередь, формируют целостную триангуляционную экологическую сеть (ТЭС) экологической компенсации города. Иерархия ТЭС представлена эколого-градостроительными (бассейновыми) ячейками различных порядковых уровней территории. Геометрическая форма ячеек создает предпосылки для формирования функционально-планировочной структуры природного каркаса агломерации, города, городского района. Типология ТЭС разработана на основе анализа геометрических форм бассейнового комплекса Иркутской области и представлена эколого-градостроительными ячейками сегментной и линейной конфигурации.

Определено значение природного каркаса как системы взаимосвязанных элементов экологической компенсации и водоохранных территорий. Решающее значение в осуществлении экологической компенсации имеет система продольно и поперечно взаимосвязанных эколого-градостроительных ячеек. Взаимосвязь исток — русло — устье — водораздел создает замкнутый контур границ ячейки ТЭС линейно-узлового строения. Взаимосвязь вершина — террасы — низина определяет преимущественное эколого-градостроительное назначение местоположений, где.

120 вершина — зона экологической компенсации, террасы — зона экологического равновесия, низина — зона биогеофильтрации.

3. Разработаны критерии функционально-планировочной организации природного каркаса города.

Критерий первый — компенсационная емкость местоположения представляет собой относительную оценку способности местоположений к экологической компенсации застройки. Оценка осуществляется на основе анализа природной морфологии и вертикальной, структуры бассейна (базовые показатели), а также воздействия подвижных компонентов ландшафта за счет их динамического влияния на параметры компенсации городской среды.

Критерий второй — соответствие городских функций местоположениям природного каркаса как морфотипа городского ландшафта на основании компонентного состава (площадей застройки, мощения и озеленения) и относительного коэффициента экологического • влияния функций на состояние среды.

4. Разработаны принципы функционально-планировочной организации природного каркаса:

Принцип триангуляционной сети. Пространственная форма природного каркаса образуется как триангуляционная сеть, границами ячеек которой служат реки, их притоки, тальвеги и водоразделы.

Принцип эшелонирования планировочной структуры ячеек ТЭС в поперечном и продольном профиле бассейна: первая полоса по отношению к реке является зоной биогеофильтрации, вторая полоса — зоной развития антропогенного каркаса, третья полоса — зоной экологической компенсации.

Принцип ранжирования соответствия морфотипов городских функций емкости их ландшафтных местоположений. Принцип является дополнительным по отношению к существующим методам градостроительного зонирования. Позволяет определять предельные параметры застройки с позиции экологической компенсации территории.

Принцип эколого-градостроителъной целостности ячейки ТЭС определяет условия равновесия экоморфотипов ячеек агломерации и города и их последовательное взаимовлияние в ландшафтном потоке. Устойчивой считается ячейка, в которой показатели антропогенной нагрузки компенсируются показателями природного каркаса-.

5. Определена взаимосвязь планировки территории и показателей ее использования с экологическим состоянием городов Иркутской области. Эта взаимосвязь заключается в достаточной обеспеченности потребностей поселений ресурсами экологической компенсации за счет прилегающих зеленых поясов городов, сформировавшихся в вершинных зонах ячеек ТЭС-1- дефиците ресурсов компенсации в границах города за счет уплотнения функционально-планировочной структуры и смещения застройки в зону природного каркаса. Структура освоения ячеек ТЭС для крупного города показывает дефицит ресурсов компенсации в низинах и на террасах (для жилых морфотипов 10 — 20%, для общественно-деловых зон 30 — 40%, для промышленных зон от 30 до 50%). На вершинах жилая и общественная застройка экологически благополучных морфотипов (Э=А) имеет запас ресурсов компенсации до 30% (Таблица. 2).

6. Разработана методика функционально-планировочной организации природного каркаса Иркутской агломерации. Ее суть заключается в поэтапной оптимизации существующей экоморфоструктуры использования природного каркаса в соответствии со структурой и свойствами местоположений ТЭС за счет следующих функционально-планировочных приемов экологической компенсации застройки города: а) приема организации клинчатого и полосного эшелонирования, обеспечивающего более рациональное использование ресурсов экологической компенсации ТЭС (Рис. 3) — б) приема регулирования баланса компонентов морфотипа, обеспечивающего увеличение относительных показателей экологической компенсации за счет изменения долей и типов застройки, растительных покровов и твердых покрытий с увеличением их компенсационных показателейв) приема экранирования воздействий за счет узких линейных буферов, предотвращающих наиболее интенсивные и опасные воздействияг) приема смещения антропогенного каркаса относительно оси природного каркаса, обеспечивающего расширение компенсационных зон за счет рекультивации неудобных для освоения территорийд) приема замещения покрытий, обеспечивающего увеличение относительных показателей экологической компенсации за счет улучшения биогеофиль-трации.