CC BY
4РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АРХИТЕКТУРНОЙ АДАПТАЦИИ УЧАСТКОВ С НЕПРИЕМЛЕМЫМИ ЛАНДШАФТНЫМИ ДЕФОРМАЦИЯМИ ЕСТЕСТВЕННОГО И ИСКУССТВЕННОГО ХАРАКТЕРА
1 2 3
Миллер Д.А. , Смазченко Д.С. , Caмoйлoв К.И.
1Миллер Дарья Александровна - бакалавр искусств, магистрант;
2Смазченко Дмитрий Сергеевич - бакалавр искусств, магистрант;
3Самойлов Константин Иванович - доктор архитектуры, профессор, кафедра архитектуры, Казахский национальный исследовательский технический университет им. Сатпаева, г. Алматы, Республика Казахстан
Аннотация: участки с неприемлемыми ландшафтными деформациями - нередкое явление, с которым сталкивается архитектурно-градостроительная практика. Выбор способа адаптации напрямую зависит от определенных особенностей участка, носящих региональный характер. Ключевые слова: деформация рельефа, овраги, карст, карьер, отвалы, региональные особенности.
Адаптация неприемлемых ландшафтных деформаций естественного и искусственного характера является частым явлением в архитектурно-градостроительной практике во всем мире. Способ адаптации зависит от конкретных региональных особенностей, таких как климат, состав грунтов и сейсмическая активность почв территории.
К естественным деформациям рельефа относятся такие явления, как карст, землетрясения, обвалы и др. Главной проблемой подобных явлений является то, что их невозможно остановить. Однако, их возникновение возможно спрогнозировать и минимизировать предстоящий ущерб. Методы и способы прогнозирования землетрясений были описаны в работе Ельчениновой О.Н., и Воробьевой И.А. [1;2]. Прогнозирование и геодинамика обвалов представлены в труде Васькова И.М. [3], особенности развития и методы оценки опасности такого явления, как карст, описаны Уткиным М.М. [4].
Одно из локальных явлений на территории городов - карст. Карстовыми провалами называют обрушение поверхности земли, вызванное образованием пустот в толще пород вследствие растворения гипсовых, меловых и известняковых пород. Похожее явление - суффозионный провал - представляет собой результат вымывания породы подземными водами. Возникновение обоих типов провалов обусловлено, в основном, региональными особенностями территории, на которой они наблюдаются. Такими особенностями в большинстве случаев являются наличие подземных вод и известняковый состав почв.
Стадия изучения грунтов перед застройкой территории является очень важной в архитектурно -градостроительной практике. Методы обнаружения карстовых и суффозионных провалов описаны в статье Миллер Д.А. и Самойлова К.И [5]. Такие деформации рельефа периодически необходимо определять на территориях, где уже располагаются здания и сооружения, но это невозможно осуществить с помощью визуального осмотра и крайне сложно - с помощью инструментального. Это нужно делать для оперативного вмешательства с целью минимизации ущерба окружающей застройки от опасности, что несет в себе карстовые и суффозионные провалы.
Ярким примером территорий, подверженным таким ландшафтным деформациям, является г. Москва, Россия. Там встречаются провалы обоих типов - карстовые и суффозионные [6]. Вторые преобладают над первыми по количеству и возникают по техногенным причинам: подземная или открытая экскавация грунтов с их последующим обводнением. Это происходит из-за плохого состояния инфраструктуры или ошибок при проведении строительных работ. Таким примером служит соединение коллекторного тоннеля с суффозионным провалом в 1998 году и последующее этому событию обрушение дома на улице Большая Дмитровка.
Карстовые процессы начали активно происходить в Москве в начале ХХ в., ввиду резкого увеличения подземного водозабора. В 1960-80-е гг. из-за большого отбора подземных вод образовалось более 40 карстовых провалов. Пятиэтажный дом обрушился в 1956 году, а в 1977 г. сразу несколько зданий в Новохорошевском проезде провалились.
Рис. 1. Разрушенный в ходе прокладки коллекторного тоннеля дом на улице Большая Дмитровка [13]
Архитектурной адаптацией последствий подобных явлений становится, как правило, засыпка территорий и уплотнение грунтов для последующего приспособления.
Другим видом неприемлемой естественной деформации ландшафта является обвал. Его происхождение обуславливается такими региональными особенностями территорий, как сейсмическая активность, состав горных пород и климатические условия, в частности осадки, ветровая нагрузка, солнечная активность и др. Такие явления, как обвалы, происходят преимущественно в горных местностях и представляют собой обрушения горных масс под воздействием гравитации. Также возможно их протекание на склонах речных и морских берегов, в этом случае они вызываются подмыванием склона с последующим увеличением его крутизны, сейсмическими толчками, антропогенным воздействием или же ослаблением породы ввиду вымывания и выветривания ее объема.
Результатами обвалов становятся повреждение или уничтожение сооружений, обрушение берегов озер, запруживание рек, воды которых в случае прорыва могут стать причиной наводнений близлежащих территорий [3].
Рис. 2. Акжарский обвал, г. Алматы [9]
Примером территорий, подверженных этому явлению, является Акжарский обвал в горах г. Алматы, ставший одним из результатов Верненского землетрясения в 1887 году. Обвал возник на склоне вершины Акжар в зоне ослабленного контакта кристаллических сланцев с диоритами и гранитами на высоте около 1800 метров. Каменный поток в ширину достигал 325 метров и имел общий объем порядка 40 миллионов кубических метров скального материала [8].
Ввиду характеристик данной территории, а именно систематических сходов породы, ее архитектурной адаптацией может стать лишь организация туристических и развлекательных туров, но никак не строительство сооружений какого-либо толка.
Другим видом ландшафтных деформаций являются деформации искусственного характера. Причиной таких деформаций является антропогенное воздействие на рельеф - добыча полезных ископаемых или стройматериалов, а в результате такой деятельности появляются карьеры, отвалы, терриконы и хвостохранилища.
В большинстве случаев в районах, имеющих на своей территории месторождения различных ископаемых ресурсов, градообразующим объектом становятся горно-обогатительные предприятия. Ввиду разрастания городов, большинство таких объектов со временем входят в границы населенных пунктов, и наносят существенный вред окружающей среде. Для прекращения вредного воздействия производится адаптация различного характера [10; 11].
Одним из примеров успешной адаптации техногенных месторождений служат территории бывших карьеров по добыче бурого и каменного угля в Рудных горах Германии. Более ста лет назад на стенках карьеров были высажены ельники, и сейчас эти искусственные насаждения обеспечивают устойчивый склон. Успешность данного решения также обуславливаются региональностью проблемы - для поверхности склонов угольных карьеров характерна предрасположенность к пылению и осыпанию, и другой способ адаптации, к примеру, заполнение водой, как делают с каменными карьерами, был бы не столь эффективен.
Таким способом адаптации нарушенных территорий, а именно - заполнением водой, воспользовались в Уэльсе, в 1996 году. Там на протяжении длительного срока разрабатывался карьер по добыче известняковых пород. После прекращения добычи ресурсов было принято решение о затоплении ввиду нескольких причин: во-первых, для размещения вышедшей из эксплуатации техники, и во-вторых, для привлечения туристов [12].
Нарушенные территории в виде карьера также присутствуют в пригороде Алматы, Казахстан. Он представляет собой действующий карьер по добыче такого стройматериала, как галька. Сейсмичность района, где расположена эта территория, составляет 9 баллов, грунты состоят из валунно-галечниковой смеси с низким положением грунтовых вод. Исходя из данных особенностей региона, можно предложить несколько возможных вариантов, к примеру, заполнение чаши карьера водой с предварительным обетонированием и гидроизоляцией стенок, с последующим оборудованием дайвинг-центра. Другим вариантом является организация парка развлечений для ценителей экстремальных видов спорта,
например скалолазания, пейнтбола и т.п. Более подробно способы адаптации описаны в статьях Миллер Д.А. и Самойлова К.И. [13].
Хвостохранилище, в свою очередь, является накопителем отходов, возникающих при добыче полезных ископаемых, и относится к числу экологически потенциально опасных инженерных объектов [14]. В зависимости от региона, в котором находится подобный объект, может меняться состав химических элементов, попутно извлекаемый при добыче основного ресурса. Так, при разработке Урупского месторождения, конечной продукцией являются медные и пиритные концентраты, а второстепенными рудными минералами являются ковеллин, арсенопирит, малахит и проч. В хвостохранилища же поступают, за исключением пирита, преимущественно нерудные минералы, такие как полевой шпат и кварц. В небольшом количестве также встречаются галенит, гематит и сфалерит. Ввиду хранения на открытом воздухе, некоторые извлеченные руды окисляются. В результате водной и ветряной эрозии вокруг хвостохранилищ создаются различные аномалии, из-за которых эти объекты приобретают IV класс опасности по степени воздействия на человека [14].
Вариантом адаптации и уменьшения воздействия хвостохранилищ с подобным содержанием элементов может стать доизвлечение полезных компонентов и последующее использование таких территорий в качестве рекреационных территорий, с возможным туристическим уклоном.
Таким образом, можно сделать вывод, что выбор способа адаптации нарушенных территорий с естественными и искусственными ландшафтными деформациями напрямую зависит от региональных особенностей местности, таких как климат, сейсмическая активность и состав почвы.
Список литературы
1. Ельченинова О.Н. Прогнозирование спектров землетрясений по макросейсмическим данным: специальность 04.00.22 «Физика твердой Земли»: Автореф. дис. кандидата физико-математических наук / Ельченинова Ольга Николаевна. Российская академия наук. Объединенный институт физики Земли. Москва, 2000.
2. Воробьева И.А. Прогноз повторного сильного землетрясения: специальность 25.00.10 - «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых»: Автореф. дис. ... кандидата физико-математических наук / Воробьева Инесса Анатольевна; Российская академия наук. Международный институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики. Москва, 2005.
3. Васьков И.М. Катастрофические обвалы: геодинамика и прогноз: специальность 25.00.08 -«Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение»: Автореф. дис. ... доктора геолого-минералогических наук/ Васьков Игорь Михайлович. Северо-Кавказский горно-металлургический институт. Екатеринбург, 2017.
4. Уткин М.М. Динамика развития подземных и поверхностных проявлений карста и методика оценки их опасности: специальность 25.00.36 - «Геоэкология»: Автореф. дис. ... кандидата технических наук / Уткин Михаил Михайлович; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет. Москва, 2019.
5. Миллер Д.А., Самойлов К.И. Особенности происхождения неприемлемых естественных ландшафтных трансформаций в городах и пригородах // Наука и образование сегодня, 2021. № 10 (69). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleшnka.m/ar1ide/n/osobennosti-proishozMeшya-nepriemlemyh-estestvennyh-landshaftnyh-transformatsiy-v-gorodah-i-prigoшdah/ (дата обращения: 29.10.2022).
6. Хоменко В.П., Калашников М. А., Потапов И. А. Карстовые и суффозионные провалы в г. Москве: особенности инженерно-геологических изысканий и прогнозирования // Вестник МГСУ. 2010. №4-2. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/artide/n/karstovye-i-suffozюnnye-provaly-v-g-moskve-osobennosti-inzhenemo-geologicheskih-izyskaniy-i-prognozirovaniya/ (дата обращения: 21.10.2022).
7. Разрушенный в ходе прокладки коллекторного тоннеля дом на улице Большая Дмитровка // -[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://books.profilib.com/reader/91/03/b391/196.jpg/ (дата обращения: 01.11.2022).
8. Акжарский обвал. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://silkadv.com/en/content/akzharskiy-obval/ (дата обращения: 22.10.2022).
9. Акжарский обвал, г. Алматы // [Электронный ресурс]. Режим доступа: https ://silkadv. com/sites/default/ffles/Kazahs1an/Priroda/Y zhnyi_Kazahstan/Gory_ZaiИiskii_Ala1au/Uchelyy _ZaiИiskogo_Alatau/Akzharski_obval/0_3_nortTs_0/o281230/o29-min.JPG/ (дата обращения: 01.11.2022).
10. Потапов А.Д., Сенющенкова И.М., Новикова, О.О., Гудкова, Е.А. Проблема использования городских нарушенных территорий // Вестник МГСУ, 2012. № 9. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.rU/article/n/problema-ispolzovaniya-gorodskih-narushennyh-territoriy-1/ (дата обращения: 01.11.2021).
11. Оленьков В.Д. Методологические основы восстановления нарушенных территорий для градостроительства: специальность 05.23.22 -«Градостроительство, планировка сельских населённых пунктов»: Автореф. дис. ... доктора технических наук / Оленьков Валентин Данилович. ЮжноУральский государственный университет. Челябинск, 2019.
12. National Diving and Activity Centre. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.ndac.co.uk/index.htm/ (дата обращения: 18.10.2022).
13. Миллер ДА., Самойлов К.И. Перспективы архитектурно-градостроительной адаптации неэксплуатируемого аксайского карьера в пригороде Алматы // Наука и образование сегодня, 2021. № 9 (68). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-arhitekturno-gradostroitelnoy-adaptatsii-neekspluatiruemogo-aksayskogo-kariera-v-prigorode-almaty/ (дата обращения: 29.10.2022).
14. Алампиева Е.В. Производственная деятельность человека и ее возможные последствия // Вестн. Том. гос. ун-та, 2013. № 377. [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://cyberleninka.ru/article/n/proizvodstvennaya-deyatelnost-cheloveka-i-ee-vozmozhnye-posledstviya/ (дата обращения: 29.10.2022).
