CC BY
10
УДК 528.91:556
А.В. Бобылев, И.О. Овчинникова, Н.С. Рассказова, О.Ю. Филиппова ЮУрГУ, Челябинск
КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ И ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ОБОСНОВАНИЕ ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКОГО АСПЕКТА ПРИ СОЗДАНИИ СХЕМ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
A. Bobylev, I. Ovchinnikova, N. Rasskazova, O. Filippova
South Ural State University (SUSU),
76 Lenin Av., Chelyabinsk, 454080, Russian Federation
CARTOGRAPHIC AND GIS SUBSTANTIATION OF THE HYDROECOLOGIC ASPECT IN THE LIGHT OF MUNICIPAL PLANNING SCHEMES DEVELPOMENT
The municipal planning scheme development is one of the leading processes in the sphere of town-planning. The problems of water supply and sewerage are being solved at this stage. At that water must be proper to be used by the abstractors in the other areas. With the help of actual electronic maps and GIS technologies it turns possible to reveal dependence between the catchment area planning structure and the quality of water.
В настоящее время одним из основных направлений градостроительной деятельности на уровне муниципальных образований в составе субъектов Российской Федерации является создание схем территориального планирования. Градостроительный кодекс определяет состав территориального планирования:
- Установления функциональных зон;
- Планируемых объектов капитального строительства;
- Зон с особыми условиями использования территорий.
При создании схем территориального планирования на уровне муниципальных образований руководствуются:
- Существующей структурой поселений;
- Рационализацией пространственной структуры расселения населения и объектов приложения труда;
- Сложившейся структурой функционального использования земель.
В рамках составления схем территориального планирования проводятся работы по установлению использования межселенских территорий, а также территорий поселений, территории которых и являются центрами хозяйственной деятельности. В последнем случае первоочередное значение имеет градостроительный подход: территория делится на зоны согласно принципам градостроительной деятельности. Обязательным условием процесса территориального планирования является также обеспечение возможности устойчивого развития не только рассматриваемой территории, но и сопредельных территорий.
В проведенной работе оценивалось влияние пространственной структуры объектов хозяйственной деятельности на ведущий природный фактор развития территорий - водные ресурсы. Целью исследования являлось установление зависимости между площадями, занимаемыми под различные функции хозяйственной деятельности и качественным составом загрязнителей. Соотношение площадей и расположение зон того или иного использования в рамках муниципалитета устанавливается при территориальном планировании. С этой позиции, территориальное планирование можно рассматривать как процесс непосредственного управления нагрузкой от хозяйственной деятельности на водные объекты. Исследование проведено на примере изучения воздействия объектов хозяйственной деятельности в зоне водосбора реки Миасс на участке от Аргазинского до Шершневского водохранилища.
Проблема достаточности и качества водных ресурсов является актуальной для поселений, входящих в состав Челябинской агломерации (1,4 млн. чел.) и промузла Челябинска. Основной артерией водоснабжения является река Миасс и созданное на ней Шершневское водохранилище. В течение ряда многоводных лет, связанных с преобладанием западного переноса воздушных масс, вопрос количества воды, необходимого для жизнедеятельности Челябинской агломерации острым не являлся. При этом остается открытым вопрос качества воды.
Качественный состав загрязнителей в Шершневском водохранилище формируют следующие стоки:
- С производственных территорий городов Миасса и Карабаша, которые расположены выше по течению;
- С территории водосбора р. Миасс в течении между Аргазинским и Шершневским водохранилищами (склоновый плоскостной сток);
- Склоновый плоскостной поверхностный сток с территории водосбора собственно водохранилища.
Анализ состава загрязнителей в Шершневском водохранилище показывает наличие металлов, в том числе тяжелых, что свидетельствует о воздействии стока с производственных территорий. Не менее значимый вклад вносят азот и фосфор, что говорит о влиянии на рассматриваемый водный объект стока с территорий сельскохозяйственного назначения, а также территорий сельских населенных пунктов [3]. Ранее установлено, что для юго-восточного Зауралья, где водосборные площади водных объектов в основном заняты под сельхозугодия, также характерно наличие значительного количества азота и фосфора в водных объектах [6].
Первоочередному исследованию подвергался участок территории водосбора реки Миасс от Аргазинского до Шершневского водохранилища, а также водосбор Шершневского водохранилища.
В исследовании нами использовался ГИС-анализ, существующие методики расчета нагрузки поверхностного стока на водный объект, методы математической статистики.
В качестве исходных данных о пространственной структуре процессов загрязнения использованы:
- Карты масштаба 1:200 000 с тематической нагрузкой по районам сельхозугодий, а также по водоснабжению муниципальных районов;
- Топографические карты 1:100 000;
Карты более крупных масштабов, рассекреченные для использования в качестве основы схем территориального планирования;
- Космические снимки Ресурс-ДК, ALOS.
В качестве инструментария применялась ГИС «ПАНОРАМА» (Настольная ГИС, версия 10.2).
По топографическим картам 1 : 100 000 построением матрицы высот уточнялись границы территории водосбора р. Миасс. Далее проводилось зонирование территории согласно Земельному законодательству (межселенская зона) и Градостроительному законодательству (территория поселений). В результате выделены зоны, характеризующие воздействие водосборной площади (рис. 1).
Рис. 1. Картосхема функционального зонирования территории водосбора
реки Миасс
После первоначального проведения зонирования (первое приближение) границы всех выделенных зон были уточнены по материалам тематического картографирования, космическим снимкам и согласованы с водохозяйственной схемой реки, составленной на базе карты 1 : 200 000. На
водохозяйственной схеме отражаются наиболее крупные народнохозяйственные объекты на территории водосбора, а также основные гидротехнические и водорегулирующие устройства. В составленное первоначально (по категориям законодательства) зонирование внесены значительные уточнения, подчеркивающие градостроительный подход. Отметим, что при анализе ситуации по космическим снимкам выявлено изменение функционального использования ряда территорий. Так, например, участки земли, использовавшиеся ранее в качестве сельскохозяйственных, в настоящее время оказались под индивидуальной застройкой сельского и дачного типа, уточнено положение мест складирования ядохимикатов.
В табл. 1 показано выявленное соответствие категорий земель согласно проведенному зонированию составу загрязнителей, характерных для стока с данной территории.
Таблица 1. Соответствие категорий земель и состава загрязнителей (согласно
зонирования)
№ п/п Наименование территории Состав загрязнителей
1 2 3
1 Селитебная территория городских поселений СПАВ, нефтепродукты
2 Производственные территории городских поселений Металлы, нефтепродукты, фенолы
3 Территории садово-дачных поселков Органические вещества, нефтепродукты и др.
4 Сельские населенные пункты Органические вещества, СПАВ, нефтепродукты
5 Земли сельского хозяйства Органические вещества, фосфор, азот
6 Земли объектов инфраструктуры Нефтепродукты, СПАВ, металлы
В результате картометрических операций установлена также связь между общей площадью тех или иных территорий в соответствии с зонированием и составом основных загрязнителей в замыкающем створе:
Озагр ~ ^ /,ст ) + fразб > С1)
где Qзагр - состав загрязнителя в замыкающем створе; тЩ) - характеристика стока (^ - рассматриваемая площадь, см. табл.
1);
fразб. - характеристика разбавляющей способности водного объекта. Количество загрязнителей с учетом зависимости (1) пропорционально площади территории, сток с которой содержит данный загрязнитель (Qзагр ~
Fi).
Таким образом, характеристиками, которыми можно управлять, воздействуя тем самым на состав загрязнителей, являются площадь
функциональной зоны в границах водосбора водного объекта как структурная единица, а также собственно функциональное назначение самой зоны.
Согласно Градостроительного кодекса а также Постановления Правительства РФ О порядке подготовки и согласования проекта схемы территориального планирования Российской Федерации от 23 марта 2008 года № 198 работы по созданию схем территориального планирования должны проводиться на цифровой топографической основе, тем самым фактически исключается возможность использования растровых электронных карт. Авторы также отмечают, что картографическая основа должна быть предварительно обновлена. Использование устаревшей картографической основы может привести к некорректному определению общего функционального назначения территории, даже на уровне схемы. Согласно Градостроительной документации для составления схем территориального планирования муниципальных образований используются топографические карты масштаба 1:25 000. На практике же в случае отсутствия возможности использования цифровой актуальной топографической основы рекомендуется в качестве обязательного справочного материала использовать актуальные данные дистанционного зондирования, особенно при определении использования земель в границах водосборной площади.
При создании схем территориального планирования рекомендуется использовать совместно градостроительный и гидроэкологический подходы с целью управления качеством водных ресурсов на данной территории. Наряду с указанными подходами рекомендуется применение бассейнового принципа, позволяющего учитывать интересы водопользователей, находящихся по течению реки ниже территории, на которую составляется схема территориального планирования. Использование бассейнового принципа при взаимной увязке схем территориального планирования будет способствовать устойчивому развитию каждого муниципального образования в составе региона. Увязка конечных картматериалов по схемам планирования аналогично сводке в картографии должна быть осуществлена в обязательном порядке. В качестве управляющих характеристик состояния объектов гидрографии рекомендуется использовать размеры площадей под определенными видами деятельности в зависимости от величины негативного воздействия на акваторию с единицы площади водосбора с целью их регламентирования, а также установки квот на размещение объектов на территории водосбора. Подобное управление нагрузкой на водные объекты может обеспечить устойчивое развитие территорий.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Градостроительный кодекс РФ. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2008 г.
2. Земельный кодекс РФ. - М.: Омега-Л, 2007 г.
3. Кривопалова, З.Ф. Методические рекомендации по выбору водоохранных мероприятий в зоне сельскохозяйственного освоения. / З.Ф. Кривопалова, Н.П. Федулова, Г.В. Танаева. - Челябинск, 1986.
4. Водный кодекс РФ. - М.: Экзамен, 2008.
5. Законнов, В.В. Осадкообразование в водохранилищах Волжского каскада: Автореферат / В.В. Законнов. - М., 2007.
6. Малаев, А.В. Влияние ландшафтной структуры водосборов озер юго-восточного Зауралья на вынос биогенных веществ в водоемы / А.В. Малаев // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Региональные эколого-географические исследования и инновационные процессы в образовании». - Екатеринбург, 2006. - Ч. 1. - С. 121-124.
© А.В. Бобылев, И.О. Овчинникова, Н.С. Рассказова, О.Ю. Филиппова, 2009
