CC BY
339
УДК 622:502.7 А.В. Ишин
АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННЫХ ГОРОДОВ И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИХ РЕШЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА
Развитие современных городов, решая ряд вопросов жизнедеятельности населения, влечет множество проблем в экономической, экологической и социальной сферах. Существенную помощь здесь может оказать использование подземного пространства.
Ключевые слова: крупные города, сернистый ангидрид, уровень шума, земельные ресурсы, подземное пространство.
Современные крупные города, наряду с преимуществами, создают ряд проблем в экономической, экологической, социальной и других сферах. Экономические проблемы городов связаны с недостатком отдельных видов ресурсов (материальных, финансовых, трудовых и др.). Экологические проблемы вызваны дефицитом территорий, загрязнением атмосферы, загрязнением водных ресурсов, нарушением недр и земной поверхности, изменением климата. Социальные проблемы включают: большую концентрацию людей и антропогенных факторов, высокие материальные затраты на жизненные потребности; увеличение бедной и криминальной социальных прослоек населения, расход значительного времени и средств на транспорт, увеличение числа потенциальных опасностей; высокую нагрузку на психику, дефицит рекреационных ресурсов и др. [1, 2, 3].
Влияние крупного города на окружающую среду распространяется на расстоянии значительно большее, чем его радиус. Атмосферное загрязнение Москвы простирается на восток на 70-100 км, радиус депрессионной 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.
Одним из наиболее значимых загрязнителей 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 стра-
ны. Это объясняется тем, что в столице в качестве основного топлива для ТЭЦ используется газ, который содержит гораздо меньше сернистых соединений, чем уголь или мазут.
С увеличением размеров города, 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. Так в Москве на долю автотранспорта приходится до 90 % всех выбросов в атмосферу.
Мегаполисы расходуют значительное количество водных ресурсов. В частности Москва тратит на одного жителя столицы около 700 л воды в сутки. В то же время 2800 предприятий Москвы сбрасывают в городскую канализацию 720 тыс. м3 сточных вод, причем лишь десятая их часть имеют системы оборотного водоснабжения. 250 предприятий сбрасывает сточные воды в поверхностные водные объекты. Ежегодно канализация Москвы пропускает более 2200 млн. м3 сточных вод. Протяженность канализационных сетей в Москве составляет 5882 км, из которых 900 км находятся в ветхом состоянии.
Значительную 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.
Существенно ухудшает жизненную среду большого города шум. В основном его проявление вызвано работой транспортных средств. 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 млн. человек, или 30 % населения Москвы. За последние годы уровень шума на основных магистралях города вырос на 5 дБ и составляет 78-82 дБ.
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.
Существенное влияние город оказывает на климатические условия местности в которой он находится. Происходит изменение температурного, ветрового режима, влажности др. 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.
В крупных городах формируется особый климат. Так, летом в Москве температура на поверхности асфальта в послеполуденное время достигает 45-55 °С. В то же время, температура краснокирпичной стены равна 41 °С, белой стены 38 °С, а газона 25 °С. Эти различия вызваны неодинаковой поглощающей способностью поверхностей, испарением влаги растениями.
Города потребляют значительные земельные ресурсы. 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 % от общей территории. В США она составляет 10.8 %, в Германии - 13.5 %, а в Голландии - 15.9 % от площади страны. 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 более возрасти.
Существенное влияние оказывают крупные города на недра: нарушение недр под давлением поверхностных объектов, изменением гидрогеологического режима, загрязнение недр через воду, эрозия грунтов и разрушение недр и поверхности при неправильном использовании недр. Данное воздействие 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 [4].
Уменьшение уклонов, ликвидация естественного дренажа (засыпка оврагов и долин), утечки воды из городской сети, ин-
тенсивные поливы улиц, газонов и бульваров, перераспределение снега в процессе его уборки и др. 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, т.е. достигает глубин расположения большинства подземных коммуникаций, подвалов зданий. Подтопление разрушает фундаменты, понижает их прочность, затрудняет прокладку технических коллекторов и галерей, усиливает коррозию трубопроводов и металлоконструкций, уложенных в грунт без надлежащей электрохимической защиты металла и др. В следствие подтопления могут образовываться провалы и просадки, разрушающие поверхностные и подземные объекты. Из-за плывунов было приостановлено на ряде участков строительство новых линий Московского метрополитена [1].
В целом подтопленные территории занимают около 40 % территории Москвы, на которой находятся более 30 крупных предприятий. В недра Москвы ежегодно поступает около 500 тыс. м3 воды, из которых половину составляют потери из подземных коммуникаций водопровода и канализации, прудов и водохранилищ.
Существенным решением данных проблем может служить использование подземного пространства. Оно позволяет сэкономить городскую территорию, снизить нагрузку на поверхность, улучшить облик города и др.
Использование подземного пространства позволяет успешно решать следующие, важные для любого современного города задачи [5]:
• создания предпосылок для рационального использования дефицитных городских территорий с освобождением поверхности земли от инженерно-технических, подсобновспомогательных, складских и других подсобных сооружений и устройств, с увеличением свободных незастроенных озелененных и обводненных пространств, с формированием здоровой, удобной и эстетически привлекательной городской среды;
• компактной организации новых и развития существующих общественных центров, административно-деловых комплексов, отдельных элементов промышленных предпри-
ятий, учреждений культурно-бытового обслуживания и других объектов массового посещения, в том числе в условиях особо стесненной застройки;
• осуществления реконструкции: районов устаревшей застройки с созданием новых крупных объектов массового посещения и сохранением или восстановлением памятников истории, культуры и архитектуры;
• радикального упорядочения транспортного обслуживания населения благодаря использованию подземных рельсовых путей и подземных скоростных автомобильных дорог с созданием наиболее компактных пересадочных узлов и обеспечением высокой степени безопасности для движения транспорта и пешеходов;
• оздоровления городской среды за счет снижения степени уличного шума и степени загрязнения воздуха, оптимальной организации пешеходного движения и решения проблемы постоянного и временного хранения быстрорастущего парка автомобилей и других транспортных средств;
• создания предпосылок для планомерного художественно-эстетического преобразования городской застройки и ее природного окружения.
Таким образом, развитие современных городов решая ряд задач жизнеобеспечения населения, тем не менее, приводит к некоторым негативным последствиям в экономической, экологической и социальной сферах. Снизить проявление данных последствий позволяет использование подземного пространства.
-------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Экология крупного города (на примере Москвы). Учебное пособие/ Под общей ред. д.б.н. А. Л. Минина/. - М.: Изд-во «ПАСЬВА», 2001. - 192 с.
2. Пивоваров Ю.Л. Основы геоурбанистики: Урбанизация и городские системы: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. -М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. - 232 с.
3. Боголюбов B.C. Актуальные проблемы крупных городов/ СПбГИЭА. -СПб., 1997. - 194 с.
4. Сайт Аналитического Управления Мэра Москвы. http://www.md.mos.ru.
5. Реконструкция городской среды: Учеб. пособие /Е.М. Чернявская; Воронеж. гос. арх. - строит, ун-т. Воронеж, 2003,- 82 с. шгЛ
Ishin A. V.
THE ANALYSIS OF MODERN CITIES PROBLEMS AND POSSIBILITIES OF THEIR SOLUTION WITH THE USE OF UNDERGROUND SPACE.
The development of modern cities, addressing several issues of vital population, carries a lot of problems in the economic, environmental and social spheres. Significant assistance here could have the use of underground space.
Key words: underground space, city, economy, ecology , big cities, sulphurous anhydride, noise level, ze-melnye resources, underground space.
Коротко об авторе __________________________
Ишин А.В. — докторант,
Московский государственный горный университет, Moscow state mining university, Russia, [email protected]
