CC BY
70
УДК 72.03:71 (711.4)
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ИСТОРИЧЕСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ В СИБИРИ В XVI—XIX вв.
© Е.В. Хрунык1
Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
С позиции сегодняшнего дня развитие мировой и отечественной экономики подвигает нас к широкому и более полному освоению богатств Сибири. Если сравнить территорию Сибири с другими частями света, фактически она составит континент (~1/6-1/7 площади земной суши). Западная и Восточная Сибирь заметно отличаются орографически - Западная состоит из огромного плоского нагорья, а Восточная представлена протяженными плоскогорьями, начинающимися от Западных Саян и простирающимися до горных систем хребтов Черского. В связи с этим возникает интерес, каким образом Россия осваивала гигантские территории Сибири и какие архитектурные решения существовали в прошлые века.
Ключевые слова: острог; освоение; орография; образ; ансамбль; градостроительные развертки.
FORMATION FEATURES OF SIBERIAN HISTORICAL SETTLEMENTS IN XVI-XIX CENTURIES E.V. Khrunyk
Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
Today's development of the global and domestic economy makes us perform a broader and more complete exploration of the mineral resources of Siberia. The vast territory of Siberia as compared with other parts of the world constitutes a whole continent (~1/6-1/7 of the world's land area). Western and Eastern Siberia vary notably in orography - Western Siberia consists of a large high plateau, while Eastern Siberia comprises extended highlands starting from the Western Sayan and stretched to the Chersky mountain uplifts. In this regard there is an interest to the question how Russia used to develop the enormous Siberian territories and what architectural solutions existed in the past century. Keywords: jail; development; orography; image; ensemble; town-planning sweeps.
Первый этап формирования поселений
Природно-климатическое разнообразие и размеры территории Сибири. Исторические и климатические условия при формировании поселений в Сибири имеют не только ярко выраженное сходство, но и существенные различия. Базовое сходство заключается в низких температурах на всей территории данного региона, а различия существенно многообразны. В Сибири встречаются территории, где снеговой покров имеет незначительную высоту, но есть также участки, где высота снегового покрова достигает 1,6-2 м (горная Шория). Значительная часть Сибири находится в районе вечной мерзлоты, что сильно удорожает устройство фундаментов при строительстве населенных пунктов. Некоторые районы Сибири отличаются частыми ветрами большой силы (Заполярье), в то же время часть территории находится в зоне Сибирского антициклона, характерного отсутствием ветров. Сибирский антициклон с центром в районе Ербо-гачена на севере Иркутской области занимает огромную площадь. Количество солнечных дней в южной Сибири в районе оз. Байкал не уступает числу солнечных дней в Крыму и на Черноморском побережье.
Важным базовым единством является малая плотность населения и незначительное количество пригодных для надежной эксплуатации дорог.
В связи с резким повышением плотности населе-
ния на земном шаре, в результате демографического взрыва (0,5 млрд чел. в 1950-х гг. и 7,2 млрд чел. в 2015 г.) освоение Сибири с ее просторами и богатством полезных ископаемых становится вопросом ближайшего будущего.
В историческом плане освоение Сибири стало возможным благодаря военному превосходству России над автохтонными народами, а именно, в связи с обладанием ею огнестрельным оружием, а также более высокой плотностью населения. Передвижения отрядов и экспедиций первопроходцев осуществлялось преимущественно вдоль рек, так как это позволяло быстро передвигаться на санях в зимнее время и на лодках и стругах - в летнее.
Морфология крепостей (острогов) Сибири в зависимости от орографии местности. Острог обычно располагался на излучине реки или в местах впадения более мелких рек в крупную, что позволяло защищать острог с тыла естественной водной преградой, экономить боеприпасы при его защите, а в мирное и летнее время можно было удобно использовать территорию для выпаса скота и размещения кустарных производств.
В нижней пойменной части излучины располагался предназначенный для прямой защиты от атаки ров, укрепленный деревянными кольями (рис. 1) [7].
1Хрунык Евгений Викторович, аспирант, тел.: 89501103512, е-mail: evgeniyzkhrunyk@mail.ru Khrunyk Evgeniy, Postgraduate, tel.: 89501103512, e-mail: evgeniyzkhrunyk@mail.ru
а б в
Рис. 1. Тыновая ограда: а - косой острог; б - засыпная тыновая ограда; в - переходный тип от тыновых оград к стенам (по В. Ласковскому)
В историческом аспекте планы городов Сибири ний, вызванные оборонительными требованиями того имели общие решения фортификационных сооруже- времени (рис. 2) [2].
Рис. 2. Русские крепости в Сибири (остроги): а - Ачинский (1682 г.); б - Братский (1631 г.); в - Мангазейский (1600 г.); г - Красноярский (1628 г.); д - Епанчинский (1598 г.); е - Томский (1604 г.); ж - Тобольский (1587 г.); з - Сургутский (1594 г.); и - Тюменский (1586 г.); к - Пелымский (1593 г.); л - Кузнецкий (1618 г.);
м - Илимский (1631 г.); н - Тарский (1594 г.)
Характерные особенности форм острогов в Западной и Восточной Сибири
На рис. 3 показано характерное размещение острога на низменном рельефе, примыкающего одной или двумя сторонами к реке. Иногда для основания острога просто нужно было найти удобную для обороны возвышенность, как это видно на примере размещения Тобольского острога (рис. 4).
На рис. 5 с преобладающим плоским горным рельефом Восточной Сибири видно, что достаточно крутые горы и вода представляют существенную преграду для нападающих, поэтому со стороны крупных рек остроги зачастую не имели ограждений, в то время как на низменном рельефе в Европейской части России такое ограждение являлось необходимым, что видно
на планах гг. Новгорода и Пскова (рис. 6).
Наиболее известные остроги Западной Сибири
Из острогов, расположенных западнее Иркутской области, наиболее значимы Енисейский, Ачинский, Красноярский, Тюменский, Тобольский, Томский, Кузнецкий и др. (см. рис. 2) [8].
Тобольский острог выделяется относительно других городов наличием высоко поднятой горизонтальной площадки (платформы) естественного рельефа, что удобно для оборонительных целей, обзора и обстрела местности.
Следует также отметить Енисейский и Красноярский остроги. Последний, расположен на стрелке -при впадении реки Качи в реку Енисей (рис. 7).
а б
Рис. 4. Тобольский острог: а - общая аксонометрия крепости; б - карта Тобольска из «Чертежной книги Сибири» С. Ремезова (1701 г).
Рис. 5. Преобладающий характер рельефа в Восточной Сибири
а
б
Рис. 6. Планы древних городов России: а - Новгорода (с иконы XVI в.); б - Пскова (1581 г.)
а б
Рис. 7. Красноярский острог: а - малый и большой город на гравюре А. Колпашникова (по зарисовкам 1730-х гг.); б - схема-план острога
Енисейский острог имел естественную преграду по реке Мельничной и Енисею. Дополнительное бревенчатое ограждение внутри территории обводненных
рукавов позволяло быть ему укреплением с повышенными оборонительными качествами (рис. 8) [4].
а б
Рис. 8. Енисейский острог: а - план Енисейска (первая половина XVIII в.); б - панорама острога
Наиболее известные остроги Восточной Сибири
Типология острогов Восточной Сибири.
Освоение Восточной Сибири шло с севера от Енисейского острога через Красноярский, Усть-Илимский, Братский, Иркутский остроги и др. [6]. Как наиболее характерное решение, представляющее научный интерес, рассмотрим Иркутский и Верхеудинский остроги. Они имеют много общего.
Остроги Восточной Сибири имели, как правило, единое планировочное и конструктивное решение или, говоря современным языком, имели единую типологию [2]. На рис. 9 показан такой «типовой проект» острога.
Деревянный острог представлял собой огражденную от внезапного нападения территорию. Большинство острогов имело сходную типологию, что позволя-
ло использовать удачно найденное архитектурно-планировочное решение на других территориях. Ограждение острога обычно выполнялось из деревянных заостренных бревен. По центру более протяженной стены, как правило, размещалась высокая воеводская башня с закрытыми воротами, с которой просматривалась и контролировалась вся окружающая местность. В углах острога по периметру располагались более мелкие сторожевые башни. Ограждение острога требовало большого количества леса и наличия рабочей силы, чего зачастую не хватало, поэтому острог со стороны реки часто не ограждался. Для сравнения на рис. 10, 11 показаны остроги Иркутска и Удинска без ограждения со стороны реки, в то время как в Новгороде и в Пскове такие ограждения имеются, что хорошо видно на рис. 6.
Рис. 9. Типовое решение острога
На плане Иркутска видно, насколько экономичной была планировка крепости: с двух сторон она омывалась рекой, а с третьей стороны располагался искусственный ров, заполненный водой. В настоящее время в Иркутске на месте засыпанного рва расположена одна из центральных улиц - улица им. Карла Маркса [3].
Расположение Удинского острога относительно реки Селенги аналогично расположению Иркутского острога на р. Ангара. На планах в относительно точном масштабе показано, как в условиях малочисленности первопроходцев достигалась существенная экономия в материалах для оборонительных стен.
Рис. 10. План Иркутска 1729 г., составленный М. Зиновьевым (из книги «Первое столетие Иркутска»)
Рис. 11. План Удинска (1730 г.)
Градостроительные решения сибирских поселений XVI—XVIII вв.
Чтобы оценить градостроительные решения поселений, следует воспользоваться научными методами оценок качества застройки, апробированными в градостроительстве, а именно, развертками застройки.
Исследование рисунков и гравюр того времени показывает, что строители новых поселений и острогов уделяли градостроительным разверткам значительное внимание. Особенно хорошо это видно на рисунках и гравюрах того времени, где застройка, как правило, формируется в градостроительную панораму.
На рис. 12, 13 в градостроительных развертках Тобольска хорошо выявлена значимость силуэта застройки всего нового комплекса. Над рекой возвышается укрепленная горизонтальная площадка с оборонительными башнями, которые приобретают характер законченной ансамблевой застройки и воспринимаются как кремль. Доминирующий в центре объем кремля упорядочивает весь фронт застройки крупного поселения. На рис. 13 видно, как монотонная ленточная застройка живописно «разнообразится» вертикальными объемами храмовой архитектуры, объекты которой расположены с небольшими, но достаточно выразительными интервалами между ними.
На рис. 14 показана градостроительная развертка с тщательной проработкой силуэта г. Тюмени. Также тщательно прорабатывались развертки для г. Томска и других поселений.
В г. Тюмени хорошо прослеживается ансамбле-вость застройки с использованием крупных культовых доминант. Особенно выразительны культовые постройки с правой стороны развертки (см. рис. 14). Уровень градостроительного решения не уступает уровню застройки городов Западной Европы. Формирование городской среды в таких поселениях, как Енисейск, Омск, Барнаул обладает высокой художественной пластикой, которая придает архитектурную значимость всей окружающей застройке.
Следует отметить, что эмоциональное воздействие силуэта дополнялось устоявшейся типологией существующих храмов, а форма культовых сооружений имела преобладающие вертикальные линии, выразительно контрастирующие с рядовой ленточной застройкой.
На рис. 15 можно видеть неоспоримое градостроительное доминирование храмовой застройки г. Иркутска на излучине реки Ангары. Крупный масштаб и выразительный силуэт храмов организует и структурирует остальную застройку.
На панораме Иркутска 1735 г. (рис. 16) показаны поиски художественной выразительности силуэта и равновесия композиции в застройке города. Это указывает на то, что более двух столетий назад вопросы градостроительной застройки являлись наиболее значимыми и важными при возведении крупных поселений, в том числе и в Сибири.
Рис. 12. Территория кремля в Тобольске
Рис. 13. Панорама застройки Тобольска
Рис. 14. Панорама застройки г. Тюмени
Рис. 16. Панорама Иркутска 1735 г. (рис. И. Люрсениуса)
Второй этап формирования сибирских поселений до ХХ в.
В XIX в. по мере освоения Сибири и увеличением материальной и военной обеспеченности первопроходцев необходимость в сторожевых и оборонительных сооружениях утрачивается, стены не возводятся, рвы засыпаются, а население из острога расселяется за его границами в посадах и слободах. Посады представляют собой поселение разных социальных групп, а в слободах сосредотачивается население, как правило, одной социальной группы. Обычно это ремесленники - гончары или кузнецы, или люди одной национальности - татары, поляки [1].
По мере расширения острога за его пределы выносятся в первую очередь солдатские казармы. В Иркутске долгое время сохранялись характерные названия улиц: ул. Солдатская 1, ул. Солдатская 2 и т.д. (ныне ул. Урицкого, Фурье, Литвинова и др.). Со временем солдатские поселения обживались, появлялась потребность в пастбищах для скота. Для этой цели использовались, как правило, заливные луга вдоль впадающих мелких рек. В Иркутске это реки Иркут, Ушаковка, Кая, а в Улан-Удэ - река Уда.
По мере освоения поселения развивались также территории для размещения ремесленных слобод и простейших производств, а также для нужд захоронений. В Иркутске на р. Ушаковке располагались ремесленные производства - верфи для ремонта мелких судов и лодок, а также мыловарни и «каштаки» - винокуренные избы. Это размещение до сих пор сохранилось в названиях улиц Каштаковская и Ремеслен-
ная в предместье Рабочее.
Исторические города Сибири отличаются чрезвычайным разнообразием климатических условий и особенностями проживания людей, многообразием стилей жизни на территориях от жарких степей до холодных арктических пустынь. Они обычно имеют малую плотность населения и значительные расстояния между населенными пунктами.
В ходе дальнейшего градостроительного развития Иркутска город после пожара 1879 г. утратил большую часть деревянных сооружений, и дальнейшая его застройка проходила уже в каменном материале по проектам профессиональных архитекторов, получивших европейское образование и хорошо знакомых с архитектурой Запада. Так, проектированием храма Казанской иконы Божьей Матери в Иркутске занимался архитектор В.А. Кудельский, а также академик Г.В. Розен, имевший большое влияние в архитектурных кругах Иркутска.
Из анализа видно, что архитекторы на всем протяжении строительства города настойчиво занимались поисками архитектурно-художественного образа Иркутска.
Культовые сооружения приобретали невиданный размах и великолепие, что хорошо видно на рис. 17. Крупный купол Казанского кафедрального собора позволяет искусствоведам отнести стиль этого храма к нововизантийскому, который в отличие от древнерусских стилей имел очень большой размер; это свидетельствовало о том, что архитектор находился в авангарде решений художественного стиля того времени.
Рис. 17. Панорама Иркутска XIX в.
Развертка с возведенным монументальным Казанским кафедральным собором указывает на новый высокий уровень в градостроительном формировании Иркутска.
Заключение
Общие градостроительные черты сибирских поселений. Поселения времен освоения Сибири были представлены следующими общими чертами:
- Поселение органично связано с рекой, на которой оно расположено.
- Поселение омывается крупной рекой, что позволяет существенно экономить материалы на оборону острога.
- Поселение часто расположено на возвышенной части рельефа, что особенно наглядно видно на примере Тобольска.
- Размещение поселений для ремесленной и скотоводческой деятельности предусматривалось вдоль мелких речек. В зимнее время они использовались как транспортные пути по льду для дальнейшего освоения территории.
- Сторожевые башни имеют значительную высоту для военного контроля и наблюдения за окружающей местностью и представляют собой градостроительную доминанту застройки.
- Другим типом градостроительной доминанты являются культовые сооружения, которые возводятся на заметных и возвышенных местах в соответствии с религиозными представлениями первоначального размещения храма.
Актуальные и значимые градостроительные факторы освоения Сибири. Из опыта проектирова-
ния сибирских поселений следует выделить следующие важные моменты:
1. Сибирские поселения, как правило, органично связаны с природной средой и обычно располагаются на слиянии мелких и крупных рек.
2. Орографические особенности природной среды умело используются для целей обороны с минимумом затрат на заготовку строительных материалов и времени на возведение острога.
3. Несмотря на малочисленность населенных пунктов градостроители поселений уделяли значительное внимание вопросам архитектурно-художественного облика, поиску силуэта и композиции застройки через показ панорам, градостроительных разверток и гравюр.
4. Использование элементов русского деревянного зодчества, разнообразных стилей (нововизантийского, классицизма и др.) позволило обогатить архитектурно-художественную ткань сибирских городов.
Здания исторической застройки представляют большую ценность для исследователей, имеют огромное значение для теории и практики современного градостроительства [5]. В настоящее время они получили уникальные архитектурно-художественные решения и интересны своей неповторимостью. «Дедовские» постройки выдержали испытание временем, сравнение с другими архитектурными стилями. Их сохранение в архитектуре современного города важно для придания индивидуальности и художественной ценности как самой исторической застройке, так и современному городу в целом.
Статья поступила 31.08.2015 г.
Библиографический список
1. Беседина О.Н. Архитектура Иркутска конца Х1Х-ХХ вв. Искусствоведение: автореф. дис. ... канд. искусствоведения: 18.00.01. М. 1992. 23 с.
2. Градостроительство Сибири / В.Т. Горбачев [и др.]; под общ. ред. В.И. Царева. СПб.: Изд-во «Коло», 2011. 783 с.
3. Калинина И.В. Красная Н.Н. Город и дерево. Архитектура и ремесло. Иркутск: ИД «МаиР», 2013. 450 с.
4. Кашкина Л.В. Основы градостроительства: учеб. пособие. М.: ВЛАДОС, 2005. 247 с.
5. Корзун А.В. Архитектура Иркутска на рубеже столетий //
Земля Иркутская. 2001. Вып. 15. С. 8-10.
6. Кочедамов В.И. Первые русские города Сибири. М.: Стройиздат, 1978. 190 с.
7. Крадин Н.П. Русское деревянное оборонное зодчество.
М.: Искусство, 1998.
8. Проблемы формирования архитектуры Сибири: сб. науч. тр. / под ред. Б.И. Оглы. Иркутск: Изд-во ИПИ, 1988. 128 с.
УДК 628.218
ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКАМИ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ
1 л 4
© Р.В. Чупин1, Нгуен Туан Ань2, Н.Б. Беликова3
Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Предлагается методика оптимального управления потоками сточной жидкости в системах водоотведения с насосными станциями и шиберными устройствами. При этом в качестве критерия оптимизации приняты суммарные годовые затраты электроэнергии. В статье рассмотрены вопросы совместной работы канализационных насосных станций (КНС) на общий напорный коллектор и предложена методика их оптимального управления. Сущность этой методики заключается в предварительном расчете оптимальных пьезометрических напоров у каждой насосной станции в каждый час перекачки сточной жидкости. При известных или прогнозных графиках поступления стоков на КНС производится оптимизация многоступенчатой схемы перекачки сточной жидкости. В качестве оптимизируемого параметра принимается количество ступеней работы КНС и время их действия, исходя из заданного объема приемных резервуаров, существующего парка насосного оборудования и требуемых напоров.
Ключевые слова: канализационная насосная станция; шиберные устройства; общий напорный коллектор; оптимальное управление; поток сточной жидкости; минимум затрат электроэнергии; оптимизация многоступенчатой схемы работы насосов.
WASTEWATER FLOW OPTIMAL CONTROL R.V. Chupin, Nguen Tuan Anh, N.B. Belikova
Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The technique of wastewater flow optimal control in water disposal systems with pumping stations and gate devices is proposed. Total annual electricity consumption is taken as an optimization criterion. The article also discusses the issues of cooperative work of sewage pumping stations (SPS) on the general discharge header and introduces the technique of their optimal control. The technique is based on the preliminary calculation of the optimum hydraulic head at each pumping station in each hour of wastewater pumping. When the charts of drains arrival on the SPS are known or predicted an optimization of a multi-stage circuit of wastewater pumping is performed. Based on the specified volume of the receiving tanks, existing pumping equipment and required pressure a number of steps in SPS operation and their operation time is taken as an optimized parameter.
Keywords: sewage pumping station; gate device; general discharge header; optimal control; wastewater flow; minimum cost of electricity; optimization of multi-stage circuit of pumps operation.
В ходе развития систем водоотведения в крупных городах появилось значительное количество канализационных насосных станций (КНС), предназначенных для перекачки стоков из одних районов канализования в другие. Для регулирования подачи стоков и распределения их по различным коллекторам построено большое количество разгрузочных коллекторов с наличием шиберных устройств. Так, например, в г. Москве насчитывается несколько сотен КНС и еще большее количество шиберных устройств [1]. В г. Иркутске - 30 КНС и 15 шиберных устройств. В г. Ангар-
ске имеются всего два шибера, с помощью которых осуществляется перераспределение потоков в случае переполнения отдельных коллекторов.
Таким образом, если имеются КНС и шиберные устройства, то появляется возможность управления ими, например, с целью минимизации затрат электроэнергии или недопустимости нарушения технологических режимов движения стоков, а также в случае отключения коллекторов на время их прочистки и ликвидации аварийной ситуации.
В настоящей работе для решения этих задач
1 Чупин Роман Викторович, кандидат технических наук, докторант кафедры городского строительства и хозяйства, тел.: 89041314579, e-mail: chupinvr@istu.edu
Chupin Roman, Candidate of technical sciences, Doctoral Candidate of the Department of Urban Construction and Municipal Economy, tel.: 89041314579, e-mail: chupinvr@istu.edu
2Нгуен Туан Ань, аспирант, тел.: 89246366868, e-mail: ntarussia20587@gmail.com Nguen Tuan Anh, Postgraduate, tel.: 89246366868, e-mail: ntarussia20587@gmail.com
3Беликова Надежда Борисовна, магистрант, тел.: 89021711537. Belikova Nadezhda, Master's Degree Student, tel.: 89021711537.
