Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Использование пространства

Инфраструктура крупных городов и состояние использования городского пространства


Инфраструктура крупных городов и состояние использования городского пространства

В последние десятилетия во всем мире и в России вследствие ряда естественных причин, происходит урбанизация и интенсивный рост городов. Это способствует возникновению негативных экономических, экологических и социальных последствий для людей, часть из которых можно снизить путем использования подземного пространства. Анализ этих проблем и способов их решения является весьма актуальным.

Город — крупный населенный пункт, жители которого заняты главным образом в промышленности и торговле, сферах обслуживания, управления, науки, культуры и других, требующих концентрации людей и ресурсов. Основными критериями отнесения населенного пункта к категории города служат численность его населения и функции, которые он выполняет. Так, в России к городам относятся центры с населением не менее 12 тысяч жителей, 85 % и более населения которых — рабочие, служащие и члены их семей. Учитываются также административное значение, центра, уровень его благоустройства, развитие коммунального хозяйства и сети социально-культурных учреждений. В США к городам относятся все поселения с населением т 2,5 тысяч (в городское население включают и жителей урбанизированных ареалов вокруг больших городов), во Франции — все коммуны, если в них живут более 2 тысяч человек.

Города занимают всего лишь 2 % площади суши Земли, но потребляют 3/4 мировых ресурсов. Половина населения Земли сегодня живет в городах. Предполагается, что к 2025 г. городское население составит 2/3 мирового. Более половины горожан проживают в городах с населением свыше 500 тысяч. В российских городах проживают 73 % населения страны, каждый шестой россиянин живет в городе-миллионере, число которых достигло 14. Таким образом, Россию можно считать высокоурбанизированной страной.

Города играют значительную роль в экономической, политической, общественной жизни всего человечества и каждой страны в отдельности. В них сконцентрированы основные экономический, научный и культурный потенциалы общества. Дальнейшее развитие человеческого общества неразрывно связано с ростом количества и размеров городов (рис. 1—5).

Рис 1. Рост численности населения мира и городов

С точки зрения использования подземного пространства в гражданских целях интерес представляют города, относящиеся к крупным. Внешними чертами крупного города являются высокоплотная многоэтажная (как правило) застройка, широкое развитие общественного транспорта и систем связи, превышение застроенной и замощенной части территории над садово-парковыми, озелененными и свободными пространствами, концентрация источников негативного воздействия на окружающую среду, высокая плотность населения.

Рис. 2. Рост доли населения городов в мире

Рис. 3. Рост доли городов-миллионеров в городском населении

Рис. 4. Рост количества городов в России

Рис. 5. Изменение населения Москвы по годам

Наряду с категориями городов по величине применяются также понятия агломерация, мегаполис и мегалополис. Агломерация — компактная территориальная группировка городских и сельских поселений, объединенная в сложную локальную систему многообразными интенсивными связями — трудовыми, производственными, коммунально-хозяйственными, культурно-бытовыми, рекреационными, природоохранными, а также совместным использованием разнообразных ресурсов данного ареала.

Мегаполис (от греч. megalu — большой и polis — город) — группа агломераций населенных пунктов. Мегаполис — крайне урбанизированная, стихийно складывающаяся форма городского расселения, обусловленная высокой концентрацией населения. Основные черты мегаполиса: линейный характер застройки, вытянутой в основном вдоль транспортных магистралей; общая полицентрическая структура, обусловленная взаимодействием относительно близко расположенных друг к другу крупных городов; нарушение экологического равновесия между деятельностью человека и природной средой.

Наиболее крупными мегаполисами в мире являются: «Босваш» (Вашингтон, Филадельфия, Балтимор, Нью-Йорк, Бостон) с населением 80 миллионов человек; «Чипитс» (в районе Великих озер между Чикаго и Питтсбургом) — 40 миллионов человек, «Сан-Сан» ( между Сан-Диего и Сан-Франциско в Калифорнии) — 20 миллионов и др. Крупнейшей в России является Московская агломерация с населением 13 миллионов человек, в которую входят 70 городов. Всего в мире насчитывается около 370 агломераций с населением более 1 миллиона человек, в которых проживают 37 % горожан и 17 % всего населения планеты.

Мегалополис — наиболее высокоурбанизированные пространственные структуры полосовидной конфигурации, возникающие путем срастания близко расположенных крупнейших городских агломераций.

Урбанизация (от лат. urbanus — городской, urbs — город) — процесс повышения роли городов, городского образа жизни и городской культуры в развитии общества, связанный с пространственной концентрацией деятельности в сравнительно немногочисленных центрах и ареалах преимущественного социально-экономического развития. Смысл урбанизации заключается в увеличении доли городского населения, росте значения городов в жизни общества, в распространении городского образа жизни.

Основные причины урбанизации (более компактного размещения поселений и увеличения их численности) проявляются в различных аспектах: социальном, техническом, культурном, информационном, экономическом и др. Социальные причины урбанизации — создание для людей более благоприятных и комфортных условий жизнедеятельности (жилье, транспорт, трудоустройство, образование, здравоохранение, отдых и др.). Технические — благоприятные условия для использования современных технологий и техники. Культурные — накопление культурных ценностей и обмен ими. Информационные — более эффективное использование информации. Экономические — экономия затрат, развитие рынка и др.

В целом процессы, происходящие при урбанизации проявляются в демографическом, градостроительном, экономическом, экологическом, социальном, информационном, техническом и культурном аспектах.

Демографический аспект урбанизации включает в себя увеличение плотности (скученности) людей в местах проживания и деятельности; уменьшение рождаемости, продолжительности жизни, увеличение заболеваемости и смертности, снижение безопасности; увеличение доли нетрудоспособного населения; изменение структуры занятости в сферах обслуживания, науки, образования и др.

В градостроительном аспекте урбанизации происходят: увеличение численности городов; расширение границ городов и сферы их влияния, образование объединений и усиление связей с другими населенными пунктами; усложнение структур поселений; увеличение разнообразия и усложнение инфраструктуры, повышение этажности и освоение подземного пространства; концентрация, интенсификация, дифференциация и увеличение разнообразия городских видов деятельности.

Экономический аспект урбанизации заключается в концентрации производства, применении высоких технологий; увеличении степени разделения труда; изменении структуры хозяйства (увеличиваются доли обслуживающих отраслей, производства товаров повседневного спроса населения, снижаются доли коммунального хозяйства, ресурсоемких отраслей и др.).

Экологический аспект урбанизации — увеличение площадей и интенсивности использования территорий; повышение нагрузки на все элементы биосферы; преобразование экосистем в урбосистемы; экологическая автономность поселения.

Социальный аспект урбанизации включает в себя изменение образа жизни людей, системы ценностей, культуры и интеллекта, рост потребностей (по количеству и разнообразию) и удорожание жизни, увеличение темпов жизни и изменения ее условий, расслоение и криминализацию населения.

Информационный аспект урбанизации — увеличение информационных потоков. Технический -— концентрация техники и технологий. Культурный — концентрация и смешение культурных ценностей.

Города существенно отличаются друг от друга по различным показателям, от которых в значительной мере зависят результаты их деятельности и влияния на окружающую среду. Они классифицируются по численности населения, функциям, степени участия в территориальном разделении труда, происхождению, экономико-географическому положению и др. .

Широко распространена классификация городов по численности населения. В Градостроительном кодексе РФ численности населения городские поселения подразделяются на сверхкрупные города (численность населения свыше 3 миллионов человек); крупнейшие города (численность населения от 1 миллиона до 3 миллионов человек); крупные города (численность населения от 250 тысяч до 1 миллиона человек); большие города (численность населения от 100 тысяч до 250 тысяч человек); средние города (численность населения от 50 тысяч до 100 тысяч человек); малые города (численность населения до 50 тысяч человек). По достижению 100 тысяч жителей в условиях России городское поселение становится полноценным городом. Рубеж в 1 миллион жителей обычно знаменует развертывание города в крупнейшую агломерацию.

Функции городов подразделяют на экономические (промышленные, транспортные, торгово-распределитель-ные, снабженческие) и неэкономические (административно-политические, культурные, научные, организационные, организация отдыха и лечения). Среди функций города также выделяют градообразующие (обслуживание внегородских связей) и градообслуживающие (выполнение основных задач данного города).

По преобладанию и сочетанию различных функций выделяют пять основных типов городов:
1. Многофункциональные, сочетающие административно-политические, культурные и экономические функции градообразующего значения с развитой промышленностью и транспортом. Обычно это крупные города, являющиеся важными раионообразующими центрами с широкими и разнообразными связями.
2. Города с резким преобладанием промышленных и транспортных функций межрайонного значения. Схематично этот тип городов можно разделить на промышленные, транспортные, промышленно-транспортные.
3. Города с преобладанием административных, культурных и обслуживающих функций. Обычно это небольшие поселения — местные центры низовых административных районов с развитыми организационно-хозяйственными видами деятельности.
4. Города-курорты.
5. Города науки.

Функциональная структура города сильно влияет на численность населения и динамику его изменения. Чем значительнее количество и масштабы функций города, тем больше численность его населения. Функциональная структура города влияет также на половозрастной и профессиональный составы населения, его образовательный уровень, образ жизни и т.д.

По степени участия в территориальном разделении труда выделяют города, участвующие преимущественно в местных связях (они обслуживают небольшие территории и являются местными центрами), во внутрирайонном, межрайонном, международном разделении труда. Эти различия отражают масштабность градообразующих функций, выполняемых городом.

В классификации городов по происхождению их разделяют по времени и причинам возникновения, а также учитывают степень сохранности различных исторических черт в современной планировке и облике города.

В зависимости от экономико-географического положения выделяются различные типы городов, например, расположенные в узлах пересечения транспортных путей, в крупных добывающих районах, районах с развитой обрабатывающей промышленностью, районах интенсивного сельского хозяйства и т.д.

Основные условия, в которых развиваются города, географическое положение, рельеф и литология, климатические, гидрогеологические условия и др.

Географическое (природное) положение — положение данного населенного пункта относительно других природных или искусственных объектов, например других городов, портов, речных путей, железных дорог и т.д. Стремительный рост большинства крупных городов обусловлен выгодным географическим положением. Географическое положение не идентично экономико-географическому и превращается в него по мере хозяйственного освоения территории и развития ее производительных сил, их пространственных систем.

Москва находится в центре давно освоенной Русской равнины, но в значительно худших природных условиях, чем другие подобные мегаполисы мира. Из всех крупнейших городов мира Москва — самый северный и самый удаленный от морей город. Эти две особенности объясняют высокое энергопотребление столицы, значительные транспортные издержки.

Рельеф и литология оказывают решающее воздействие на формирование плановых территориальной и вертикальной структур города. С увеличением этажности современное городское строительство предъявляет возрастающие требования к прочности горных пород. Условия, в которых построена Москва (как и Санкт-Петербург), в геологическом отношении не являются удачными. Осадочные породы не очень подходят для сооружения тяжелых высотных зданий.
Рельеф предопределяет территориальную планировку города, в то же время он и сам подвергается значительным изменениям в процессе планировки территории для строительства. При неправильной планировке города относительно рельефа воздух у поверхности земли застаивается, скапливаются газы и дымы. Особенно остро эта ситуация проявляется в безветренную погоду и на плотно застроенных улицах с интенсивным движением автотранспорта, в пониженных частях города, замкнутых дворах.

Климатические условия играют значительную роль в функционировании города, в развитии его природного комплекса и специфике проявления экологических проблем. В России достаточно холодные зимы, повышенная влажность, широко распространена вечная мерзлота. Поэтому функционирование крупных городов сопряжено с большими энергозатратами. Наличие вечной мерзлоты значительно усложняет ведение строительных работ, работ, связанных с водоснабжением и канализацией, утилизацию отходов и др.

Большое значение для крупных городов имеет роза ветров (преимущественное их направление в течение года). В Москве основные производственные зоны сосредоточены в восточной половине города, поэтому преобладающие западные ветры выносят выбросы предприятий за пределы города.

Наиболее значимые проблемы крупных городов имеют место в экономической, экологической, социальной и других сферах. Экономические проблемы городов заключаются в возникающем в ряде случаев недостатке отдельных видов ресурсов (материальных, финансовых, трудовых и др.). Экологические проблемы — это дефицит территорий, загрязнение атмосферы, загрязнение водных ресурсов, нарушение недр и земной поверхности, изменение климата. Социальные проблемы включают большую концентрацию людей и антропогенных факторов; высокие материальные затраты на обеспечение жизненных потребностей; увеличение бедной (бомжи, нищие и др.) и криминальной социальных прослоек населения; значительные расходы времени и средств на транспорт; большое количество потенциальных опасностей; высокую нагрузку на психику (темп жизни, количество информации, нестабильная среда и др.); дефицит рекреационных ресурсов; ухудшение здоровья населения, снижение продолжительности жизни и др.

Отдельного рассмотрения для решения поставленных в работе вопросов требуют экологические проблемы крупных городов. Влияние города на окружающую среду распространяется на расстояние значительно большее, чем его радиус. Атмосферное загрязнение Москвы простирается на восток на 70—100 км, радиус де-прессионной воронки от забора подземных вод достигает 100 км, тепловое загрязнение и нарушение режима выпадения атмосферных осадков прослеживается на расстоянии 90—100 км, а угнетение лесных массивов — на 30—40 км.

Можно выделить три важнейших аспекта экологических проблем крупных городов: экологическая безопасность жителей; воздействие крупных городов на окружающую среду на глобальном и региональном уровнях; использование природных ресурсов для функционирования.

Экологически неблагоприятная обстановка наблюдается во всех городах с населением свыше 1 миллиона человек, в 60 % городов с населением от 500 тысяч до 1 миллиона и в 25 % городов с населением от 250 до 500 тысяч человек. По существующим оценкам, около 1,2 миллиона человек в городах России живут в условиях резко выраженного экологического дискомфорта и около 50 % городского населения России — в условиях шумового загрязнения.

Сравнение поступления в окружающую; среду в глобальном масштабе различных загрязняющих веществ техногенного происхождения показывает, что с урбанизированных территорий поступает в 1,5 раза больше органических веществ, чем из сельскохозяйственных районов, в 2 раза больше соединений азота, в 250 раз больше диоксида серы и в 410 раз больше оксида углерода. Во многих сельских районах 40—60 % загрязнения обусловлено переносом загрязняющих веществ из урбанизированных районов.

Основной загрязнитель городского воздуха — пыль. Атмосфера городов имеет концентрацию пыли примерно в 150 раз более высокую, чем воздух над океаном, и в 15 раз большую, чем воздух в сельской местности.

В зимний период вследствие выпадения пыли площади, покрытые загрязненным снежным покровом, в несколько раз превышают территории самих городов. В окрестностях Москвы площадь загрязненного снега в 2,8 раза больше городской территории, в Санкт-Петербурге — в 2,5 раза, в Омске — в 4,5 раза. В результате загрязнения снега в 2—3 раза снижается его отражательная способность, он поглощает больше радиации и быстрее тает. В лесных зонах вокруг городов таяние снега происходит на 5—8 суток раньше, чем в отдаленных районах.

Значительным загрязнителем городского воздуха является сернистый ангидрид, образующийся при сжигании угля, мазута и газа. Концентрация сернистого ангидрида в воздухе Москвы значительно ниже, чем во многих других городах страны. Это объясняется тем, что в столице в качестве основного топлива для ТЭЦ используется газ, который содержит гораздо меньше сернистых соединений, чем уголь или мазут.

В крупных городах растет дифференциация районов по загрязнению атмосферного воздуха. В промышленных и центральных районах концентрации загрязняющих веществ значительно больше, чем в периферийных. С увеличением размеров городов в них повышается доля мобильных источников (в основном автотранспорта) в общем загрязнении атмосферы. В целом выбросы автотранспорта значительно более токсичны, чем выбросы от стационарных источников. В Москве на долю автотранспорта приходится до 90 % всех выбросов в атмосферу (более 2 миллионов т в год). Кривая роста количества автомобилей в Москве изображена на рис. 6.

Рис. 6. Кривая роста числа автомобилей в Москве

В крупных городах велика потребность в водоснабжении. Так, Москва тратит на одного жителя столицы около 700 л воды в сутки. В то же время 2800 предприятий Москвы сбрасывают в городскую канализацию 720 тысяч м3 сточных вод, причем лишь десятая их часть имеют системы оборотного водоснабжения. 250 предприятий сбрасывает сточные воды в поверхностные водные объекты.

В Москве канализация состоит из двух независимых систем: нескольких локальных сетей ливневой канализации для пропуска дождевых и талых вод, а также условно чистых вод некоторых предприятий и централизованной городской системы для приема и очистки бытовых сточных вод и поддающихся биологической очистке промышленных сточных вод. Ежегодно канализация Москвы пропускает более 2200 миллионов м3 сточных вод. Протяженность канализационных сетей в Москве, составляет 5882 км, из которых 900 км находятся в ветхом состоянии.

Естественная гидрографическая сеть на территории столицы насчитывала порядка 1000 речек, временных водотоков, прудов. Большая часть этих объектов в ходе градостроительства была уничтожена, остались лишь 134 наиболее крупных водотока, из которых 39 имеют полностью открытое русло с сохранившимся в той или иной степени природным комплексом. Ни один из московских водоемов и водотоков не соответствует рыбохо-зяйственным нормативам. Ливневые и талые воды в пределах городской черты также несут в водоемы взвешенные вещества, соли, бензины, масла и другие загрязнения.

Загрязнение подземных вод Москвы происходит прежде всего из-за разрушения старых водозаборных скважин (75 % их пробурено и оборудовано более 25 лет назад) за счет проникновения в воды каменноугольных отложений загрязненных поверхностных и грунтовых вод. Поскольку подземные воды не используются для организации централизованного водоснабжения (за исключением отдельных водозаборов), их охрана не входит в число приоритетных задач города.

Большую опасность представляет загрязнение подземных вод нефтепродуктами из-за их утечек из трубопроводов и резервуаров, заглубленных в грунт без надлежащей электрохимической защиты металла. В результате длительного контакта труб и поверхностей резервуаров с подпочвенной влагой происходит коррозия металлов. Последствия нефтяного загрязнения почв и грунтов могут проявиться через многие годы после его прекращения.

Серьезным фактором, ухудшающим жизненную сре-ДУ большого города, является шум. В условиях производства он вызывается работой технологического оборудования и транспортных средств. На улицах города шум порождается городским транспортом и уличной толпой. В городах на долю транспорта и, в первую очередь автомобильного, приходится подавляющая (до 70— 90 %) часть шумового загрязнения окружающей среды. В Москве транспорт является основным источником шума. В зонах повышенного уровня шума, создаваемого транспортом, проживает более 3 миллионов человек, или 30 % населения Москвы. За последние годы уровень шума на основных магистралях города вырос на 5 дБ и составляет 78—82 дБ. Ширина зон акустического дискомфорта в некоторых случаях в дневные часы может достигать 700—900 м в зависимости от типа прилегающей застройки.

Предельная норма шума составляет 60 дБ. В среднем для города нормальным уровнем шума днем считается 55 дБ. На шумовой режим жилой среды оказывают влияние также промышленные и коммунальные объекты. Уровни шума этих объектов обычно ниже транспортных, но физические характеристики производственных шумов (тотальный, ударный, импульсный и т.д.) создают неблагоприятные условия для проживания.

Особенностью городских шумов является их непериодичность, т.е. усиления и спады их уровней наступают внезапно и по продолжительности сильно варьируются. Интенсивность их воздействия часто значительно превышает порог чувствительности человека. Люди все время вынуждены невольно реагировать на сменяющие друг друга события той звуковой среды, в которой они живут. Организм часто реагирует на шум на бессознательном уровне, но все равно такое воздействие вызывает повышенную психическую напряженность. У человека постепенно снижается слух, повышается кровяное давление, развиваются неврозы, проявляется повышенная агрессивность.

Современные города являются мощными потребителями энергии. Гектар городской площади потребляет энергии в 1000 раз больше, чем гектар сельской местности. Крупные города весьма подвержены электромагнитному загрязнению, которое возникает вблизи линий электропередач, стационарных и мобильных средств связи, промышленных объектов. Излучения ухудшают работу клеточных и молекулярных биологических структур, под их влиянием может развиться даже катаракта хрусталика глаза. Городская среда перенасыщена самыми разными источниками магнитного загрязнения.

Крупные и крупнейшие города Российской Федерации как архитектурно-коммунальные комплексы все более и более насыщаются такими средствами коммуникации, как дальняя и городская связь, телевизоры, видеомагнитофоны, средства вычислительной техники. Все это приводит к увеличению электромагнитного загрязнения окружающей среды. Повышение радиофона наблюдается в районах аэропортов и на прилегающих к ним селитебных территориях, где уровни электромагнитного излучения превышают допустимые нормы.

Кроме электромагнитного, городскую среду насыщают и техногенные физические поля. По мнению академика В.И. Осипова, такие поля могут быть связаны с блуждающими токами, вибрациями, тепловым загрязнением. Токи ускоряют коррозию металлов в 5—10 раз и более. В Москве примерно треть повреждений подземных труб связана с этим явлением.

Существенное влияние город оказывает на климатические условия местности в которой он находится. Происходит изменение температурного, ветрового режимов, влажности и др. (рис. 7)

Крыши и стены городских построек и искусственные покрытия улиц нагреваются больше, чем естественная поверхность, и повышают температуру воздуха в городе. Промышленные предприятия и автотранспорт нагревают воздух над городом.

Рис. 7. Изменение среднегодовой температуры воздуха в Москве

Происходит формирование так называемого «острова тепла», который в Москве выражен весьма отчетливо: температура в целом по городу на 1,5—2 °С выше, чем в окрестностях, что как бы смещает территорию Москвы на 150—200 км к югу.

В крупных городах формируется особый климат, который в летний зной близок к климату полупустыни или даже скалистой пустыни. Так, летом в Москве температура на поверхности асфальта в послеполуденное время достигает 45—-55 °С. В то же время температура красно-кирпичной стены равна 41 °С, белой стены 38 °С, а газона 25 °С. Эти различия вызваны неодинаковой поглощающей способностью поверхностей, испарением влаги растениями.

В безветренные дни над крупными городами на высоте 100—150 м может образовываться слой температурной инверсии, который задерживает загрязненные массы воздуха над территорией города. Это, наряду со значительными тепловыми выбросами и интенсивным нагревом каменных, кирпичных и железобетонных сооружений, приводит к нагреву центральных районов города.

Повышенная конвективность воздушных масс и техногенная запыленность воздуха над городом приводят к увеличению частоты гроз, к росту интенсивности и общего количества осадков. Так, в Москве количество осадков на 25 % больше, чем вне города. Из-за задымленное и загазованности воздуха в город поступает на 15 % меньше солнечной радиации, на 65 % чаще наблюдаются туманы, а относительная влажность воздуха выше на 6 %, скорость ветра на 25 % меньше, чем в условиях сельской местности. В Москве продолжительность солнечного сияния в центре на 120 часов меньше, чем на окраинах.

Из-за малой прозрачности атмосферы крупные города умеренной зоны по количеству получаемого солнечного света (инсоляции) как бы смещены на несколько градусов к северу, а по тепловому режиму атмосферы (особенно летом) — на столько же градусов как бы сдвинуты к югу.

Планировка города, его застройка, архитектура оказывают значительное влияние на образ жизни горожан. Они составляют существенные элементы объективных, физических условий, определяющих пути передвижения населения, формирование наиболее многолюдных мест в городе, отдельные черты поведения горожан и т. д. Современная планировка городской среды задается прежде всего технологическими и техническими параметрами индустриального строительства.

В связи с изменением облика внешней среды городов возникло научное направление, изучающее визуальную среду как экологический фактор, и получило название «видеоэкология». Если взгляд человека постоянно упирается в такие видимые поля, на которых рассредоточено большое число одних и тех же элементов, возникает напряжение нервной системы, раздражение. Поэтому монотонные элементы в городской архитектуре называют агрессивными полями, их обилие формирует в городе агрессивную видимую среду. Зрительное загрязнение охватывает визуальную среду — архитектуру, цветовую гамму зданий, ландшафты, озеленение, рекламу, витрины, чистоту улиц, лозунги.

С воздействием городской среды на людей связано значительное распространение в городе некоторых болезней: сердечно-сосудистых, рака легких, нервных болезней, туберкулеза и др. Снижение поступления солнечной (в особенности ультрафиолетовой) радиации приводит к росту содержания в воздухе болезнетворных бактерий. При пониженной инсоляции замедляется выведение из организма ряда токсичных веществ, в частности тяжелых металлов и их соединений, а также синтез в организме важных ферментов. Усложнение транспортных проблем вызывает так называемую «транспортную усталость» у горожан.

Процессы урбанизации ведут к неуклонному росту числа психических и нервных заболеваний (рис. 8). По оценке некоторых психиатров, 80 % их пациентов страдают так называемым «синдромом большого города», основные признаки которого — подавленное состояние, психическая неуравновешенность и агрессивность. В агрессивной видимой среде человек чаще пребывает в состоянии беспричинного озлобления. В Москве, к примеру, криминогенная обстановка ухудшается от центра к периферии.

В Москве существует значительный (почти в 2 раза) разрыв между показателями рождаемости смертности. Уровень смертности остается очень высоким— 1 505,3 человек на каждые 100 000 жителей. Более 85 % общей смертности формируют 3 класса причин: болезни сердца и сосудов — 57 %, новообразования — 17,1 %, травмы и несчастные случаи — 12,6 %. В структуре заболеваемости детей и подростков преобладают болезни органов дыхания, нервной системы и органов чувств, органов пищеварения.

Рис. 8. Болезни нервной системы и органов чувств населения Москвы (N— показатель на 1000 человек)

Основа безопасности городской среды — это ее способность обеспечивать нормальное течение процессов жизнедеятельности населения. В реальной жизни крупного города источники риска неблагоприятных последствий могут образовывать сложные сочетания. Практически всегда нужно учитывать взаимное влияние внутренней среды организма и других источников риска.

Особенно велика роль пожаров, оказавших влияние на зонирование застройки городов, конструктивные материалы и этажность зданий, ширину улиц и переулков и другие противопожарные разрывы, на технологию производственной деятельности и на поведение людей.

Актуальнейшей проблемой остается безопасность дорожного движения. Автомобильный транспорт давно стал самым опасным из всех способов передвижения, причем в несколько раз превосходящий по этому показателю все остальные виды транспорта, вместе взятые. Как известно, каждый год в дорожно-транспортных происшествиях в России гибнет от 35 до 40 тысяч человек. Ежегодно количество пострадавших на дорогах многократно превышает число жертв межнациональных конфликтов, катастроф, землетрясений и других стихийных бедствий.

Из-за неудовлетворительного состояния и многочисленных аварий городские трубопроводы оказывают на природные объекты и техногенную структуру территорий городов пагубное влияние, едва ли не пропорциональное массе перемещаемой продукции.

В последнее время печальную известность получили крупные аварии продуктопроводов, сопровождавшиеся человеческими жертвами, несущие ощутимый экономический и экологический ущербы. Высокой аварийностью, к сожалению, сопровождается и эксплуатация трубопроводных систем коммунального назначения, которые выполняют важнейшие функции социального характера. От качества работы этих систем непосредственно зависят обеспеченность населения питьевой водой, тепло- и газоснабжением, надежность охраны поверхностных водоемов, используемых для приема очищенных сточных вод.

В последнее время в городах России появилась новая проблема — терроризм. Обеспечение безопасности в этом направлении в связи с уплотнением населения становится все более сложной проблемой.

Еще один аспект безопасности в городах — техническая безопасность. В силу насыщенности города различными техническими устройствами возникает высокая вероятность поражения людей транспортными средствами, производственным и бытовым оборудованием и др.

Перечисленные проблемы усугубляются ростом населения в городах. Максимальная средняя плотность населения в Париже — 32, Сянгане (Гонконг) — 25, в Ые-, хико — 21, в Буэнос-Айресе — 15, в Токио — 14, в Нью-Йорке —13 тысяч человек на 1 км2.

Численность населения Москвы составляет около 9 миллионов человек (плюс приезжие, по оценкам 2—3 миллиона человек). По состоянию на 2000 г. средняя плотность постоянного населения в Москве около 8 тысяч чел/км2, наибольшая плотность отмечается в «спальных» районах — более 20 тысяч чел/км2. Во втором по величине городе России — Санкт-Петербурге — плотность населения достигает 7 тысяч чел/км2, в Екатеринбурге этот показатель составляет 1,12.

В некоторых странах численность городского населения равна 4/5 общей численности. Площадь застройки составляет 1/30 в США, 1/6 в Англии, считается, что США она увеличится на 4000 км2/год. Плотность населения в городах, тысяч чел/км2: Калькутта — 150, Париж — 20, Эдинбург —3,5, Канзас-Сити —0,15.

В больших городах постоянно возникает конфликт между пешеходным пространством и проезжими частями. Находясь на улицах города, люди и в качестве пешеходов, и в качестве водителей индивидуального и городского транспорта периодически вынуждены решать задачи организации своего поведения в условиях интенсивного уличного движения. Поездки в городском транспорте, особенно в часы пик, порождают напряжения из-за тесноты, слишком близких физических контактов. Аналогичная ситуация складывается, когда человек находится в толпе. Это сопровождается чувствами беспокойства и раздраженности.
Города поглощают окружающее земное пространство, ресурсы пригородов и окружающих территорий. В последние годы разрастание городов ускорилось: городские территории стали расти в 4 раза быстрее, чем их население. Во многих странах площадь застроенных земель превышает 10 % общей территории. В США она составляет 10,8 %, в Германии — 13,5 %, а в Голландии — 15,9 % площади страны [75].

Средняя величина освоенной городской площади на одного жителя для больших городов в течение 70 лет в XX в. почти удвоилась — со 100 м2 в 1900 г. до 190 м2 в 1970 г. и продолжает расти. Урбанизация, увеличивает спрос на территорию не только для городской застройки, но и для организации отдыха, развития инфраструктуры, и город становится все более емким «потребителем» территории, вытесняя сельское и лесное хозяйства.

Все более значительные районы земного шара охватываются урбанизацией. Городские земли (вместе с наземными коммуникациями) занимают примерно 3 миллиона км2, или 2 % всей площади суши и свыше 4 % территории, непосредственно используемой человеком (включая пастбища и лесосеки). При этом на городские территории приходится 13 % всей интенсивно используемой человеком площади (пашня, застройка, коммуникации) земного шара.

В бывш. СССР площадь городских земель (в черте города) составляла в середине 70-х гг. 10,3 миллиона га (0,45 % земельной площади страны), при этом под городскую застройку использовалось около 4,1 миллиона га (40 % всех городских земель). Высокие темпы роста городских территорий (площадь городской застройки к началу 70-х гг. в крупнейших городах возрастала ежегодно на 5,5 %, опережая темпы роста населения, составлявшие 4,7 %) сохраняются при экстенсивном их использовании вследствие низкой плотности застройки и невысокой плотности населения. Плотность жилого фонда в городах к 1975 г. в среднем по стране составляла около 50 % нормативной, а площади, отведенные под промышленные предприятия, использовались в 2—3 раза меньше, чем предусматривалось нормативами. Доля территорий, не используемых под городское строительство, в границах городов и поселков городского типа достигала 50 %, в пределах застроенных территорий — в среднем 20 %.

По некоторым оценкам, размеры земельных угодий, используемых под застройку, удваиваются в современном мире примерно через 15 лет. В дальнейшем темпы роста застроенных территорий могут еще возрасти.

Городские семьи становятся все более малодетными, продолжительность жизни горожан увеличивается, повышается стоимость жилья, в больших городах растет доля населения, желающего жить в многоквартирных домах, но в хороших экологических условиях и в окружении разнообразных мест для отдыха. В перспективе увеличение свободного времени (переход на четырехдневную рабочую неделю) приведет к росту числа вторых жилищ, рекреационных территорий, возрастет число маятниковых (нерабочих) поездок. Так, в США за последнее десятилетие протяженность поездок на каждого горожанина увеличилась с 12 до 16 миль в день. Все это потребует новых землеотводов под застройку, ресурсов, мест отдыха для горожан.

Таким образом, значительный рост потребностей в территориях различного функционального назначения, характерный для современной урбанизации, вызывает уже сегодня, а особенно вызовет в перспективе, весьма серьезные сдвиги в самой структуре использования территории.

Территория Москвы в течение XX столетия увеличилась почти в 14 раз: в 1900 г. она составляла 71 км2, а сейчас — около 1000 км2.

Всего застроенные территории занимают 53 % площади Москвы, при этом жилые кварталы — 25 % общей площади всех застроенных территорий, производственные территории — 33 %, общественные территории — 20 %. На незастроенных территориях (100 %) природно-рекреационные территории занимают 42 %, улицы, дороги и территории внешнего транспорта — 27 %, территории прочего назначения — 32 %.

Производственные зоны остаются наиболее неэффективно используемыми, хаотично застроенными и опасными в экологическом отношении территориями Москвы. Средняя этажность промышленной застройки составляет 1—2 этажа, плотность ее в два-три раза ниже нормативной. Около 65 % складских помещений размещены в одноэтажных зданиях. Стройиндустрия оказалась абсолютным лидером по превышению среднегородской нормы потребления большинства городских ресурсов. Среди ее предприятий около 80 % объектов, создающих дефицит городской территории, грузового транспорта и теплопотребления (табл. 1).
Наиболее значимыми влияниями города на недра являются их нарушение под давлением поверхностных объектов, изменение в связи с изменением гидрогеологического режима, загрязнение посредством воды, эррозия грунтов и сдвижение поверхности при неправильном использовании недр. Воздействие города наиболее активно проявляется в поверхностных слоях земной коры, примерно до глубины 60—100 м, хотя в отдельных случаях может простираться до глубины 1,5—2,0 км.

Поверхностные объекты (здания, сооружения, насыпи) оказывают существенное давление на поверхность городской земли, меняется также режим испарения с поверхности за счет изменения ее покрова, часть поверхностности срезается (склоны) при строительных работах и т.д. Это приводит к оседанию и сдвижению земной поверхности.

Удельное давление от веса зданий, сооружений, насыпей и отвалов колеблется в городах от 1 до 200 Н/см2 и более. Высотное здание МГУ возвышается на 180 м и имеет объем около 2 миллионов м3, фундамент его углублен в ледниковые отложения на 14 м (здание как бы «плавает» в их толще). Уплотнение пород под действием веса здания вызвало осадку земли под центром в 4,7 см и создало депрессию проседания, граница которой проходит на расстоянии 50—120 м от периметра сооружения (такова же ситуация и вокруг других высотных зданий столицы).

Динамические нагрузки (вибрации, удары и толчки) уплотняют рыхлые и разрушают непрочные тиксотроп-ные грунты. В Москве здания, расположенные вдоль улиц с интенсивным движением автотранспорта, осели в среднем на 3—8 мм ниже, чем находящиеся в переулках и тупиках. Среди зданий в зоне вибрационного влияния метро есть такие, которые подверглись дополнительной осадке на 5—20 см.

Уменьшение уклонов, ликвидация естественного дренажа (засыпка оврагов и долин), утечки воды из городской сети, интенсивные поливы улиц, газонов и бульваров, перераспределение снега в процессе его уборки изменяют режим поверхностных вод, что ведет к переувлажнению и подтоплению территорий города. Подтопленными считаются территории, на которых уровень грунтовых вод залегает не глубже 3 м от поверхности, те. достигает глубин расположения большинства подземных коммуникаций, подвалов зданий. Из-за подтопления разрушаются фундаменты, понижается их прочность, затрудняется прокладка технических коллекторов и галерей, усиливается коррозия трубопроводов и металлоконструкций, уложенных в грунт без надлежащей электрохимической защиты металла и др. Вследствие подтопления могут образовываться провалы и просадки, разрушающие поверхностные и подземные объекты. Антропогенное обводнение глубоких горизонтов может вызвать даже землетрясение, например, в августе 1990 г. в Димитровграде Ульяновской области произошло 5-балльное землетрясение. Из-за плывунов было приостановлено на ряде участков строительство новых линий Московского метрополитена.

В целом подтопленные территории занимают около 40 % территории Москвы, на которой находятся более 30 крупных предприятий. В недра Москвы ежегодно поступает около 500 тысяч м3 воды, из которых половину составляют потери из подземных коммуникаций водопровода и канализации, прудов и водохранилищ.

Интенсивная откачка подземных артезианских вод и ограниченное их пополнение из-за уменьшения инфильтрации поверхностных вод (в среднем на 30—80 %) ведет к образованию под большими городами депресси-онных воронок, что создает опасность провалов, приводит к деформациям зданий. Опускание земной поверхности, равное 9 м, зафиксировано в пределах Мехико, в долине Сан-Хоакин (США) и в Тайбэй (Тайвань), на 4 метра опустились Токио и Осака (Япония). Такие опускания создают большие сложности при ремонте и эксплуатации метро, становятся причиной деформации зданий. В результате снижения уровня подземных вод под Москвой создалась депрессионная воронка радиусом 90—100 км.

Обезвоживание закарстованных карбонатных массивов, попадание в них кислотных поверхностных вод приводят к провалам поверхности. За,последние четверть века в северо-западной части Москвы отмечены 42 провальные воронки диаметром от нескольких до 40 м и глубиной от 1,5 до 8 м. В северо-западной части столицы, по данным геодезических наблюдений, выделено 10 зон ускоренного оседания поверхности. В 1969 г. полностью разрушился пятиэтажный дом на Хорошевском шоссе; весной 1977 г. прямо на проезжей части Хорошевского шоссе возник небольшой карстовый провал, через два месяца его диаметр вырос до 38 м. В результате этого были разрушены два пятиэтажных жилых дома.

Мощным фактором воздействия на геологическую среду города является строительство подземных сооружений. Возведение и эксплуатация подземных объектов ведется в условиях интенсивного водоотлива от строящихся сооружений. Например, суммарная откачка грунтовых и подземных вод при строительстве и эксплуатации Московского метрополитена изменяется от 10,8 до 180 м3/сут. Снижение уровня подземных вод достигает 30 м и более.

В настоящее время достоверно известные карстовые провалы в северо-западной части Москвы сосредоточены на площади, не превышающей 1,7 % городской территории. Здесь насчитываются 42 провальные воронки, 13 из которых детально изучены. Одни провалы образовались под фундаментами жилых домов, другие появились на проезжей части дорог или вблизи жилых домов и промышленных сооружений.

В процессе истощения подземных вод происходит их химическое и бактериологическое загрязнение вследствие подтягивания вод из вышележащих горизонтов и поверхностных вод. Так, на участках отдельных водозаборов Москвы (Центр, Павелецкий вокзал, Люблино-Нагатино, Дорхимзавод, Осташковское шоссе) концентрации ртути, свинца, цинка, кадмия, хрома в подземных водах превышают ПДК в несколько раз. Загрязнение подземных вод — актуальнейшая проблема столичного региона, поскольку естественное их обновление в процессе водообмена происходит в течение сотен и тысяч лет (в отличие от рек и водохранилищ, где оно не превышает нескольких месяцев, лет).

В большинстве случаев человек подавляет проявление эрозионных процессов в городах, но иногда и усиливает их. Так, вдоль трасс подземных коммуникаций и в толщах насыпных техногенных грунтов активизируются процессы размыва и суффозии, планировка склонов оживляет оползневые процессы, особенно по юрским глинам в нижних частях склонов долины р. Москвы. Оползни занимают около 3 % территории столицы. По масштабам проявления они подразделяются на два типа: глубокие, характеризующиеся площадью 0,8—1,0 км2 с глубиной захвата пород до 100 м, и поверхностные, мелкие площадью до 0,002 км2 с глубиной захвата пород преимущественно 1—5, реже 10 м. В Москве существует 15 крупных участков с глубокими оползнями и 200 мелких поверхностных оползней в четвертичных отложениях. За последние десять лет количество оползней в городе увеличилось вдвое. Глубокие оползни в ряде районов Москвы перемещаются со скоростью от 5 до 30 см в год.

Таким образом, в настоящее время интенсивно происходят процессы урбанизации и роста городов. Они характеризуются значительными экологическими проблемами: загрязнением атмосферы и водных источников, нарушением недр и земной поверхности и др. Многие из них можно полностью или частично решить путем использования подземного пространства.





Похожие статьи:
Выбор вариантов использования подземного пространства москвы для гражданских объектов

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Использование пространства

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум