Особливості розміщення та розвитку міст в екстремальних природно-кліматичних умовах
Природно-кліматичні умови значною мірою визначають характер формування та розвитку систем розселення, розміщення нових міст і перетворення існуючих. Зрозуміло, що проблема оптимізації мікрокліматичних умов у містах, яка до цього часу вирішувалася переважно за окремими елементами (типізація помешкань, лікарень, дитячих закладів), повинна обов’язково охопити побудову структури міста в цілому. Клімат може вплинути на характер організації культурно-побутового обслуговування, вирішення проблем відпочинку і транспортних зв’язків, систему озеленення, на те чи інше співвідношення в місті відкритих і забудованих просторів, архітектурно-просторову організацію житлової забудови, типи громадських і житлових будинків тощо (рис. 4.3.). Все це обумовлює диференціацію планувальних структур, різноманітність форм, їх адаптацію в контрастних природно-кліматичних зонах.
в
б
а
Рис 4.1.. Вплив природних чинників на вибір майданчика під будівництво населеного пункту:
а – утворення в низинах і котловинах «озера холоду»; б – підвітряний бік височини (південні схили) сприяє захисту від вітру та створенню оптимальної інсоляції; 1 – домінуючий напрямок вітру; 2 – височина; 3 – промисловість; 4 – населений пункт; 5 – озеленення житлових районів; 6 – вітрозахисні смуги зелених насаджень; в – несприятливі геологічні умови обмежують територіальний розвиток міста: 1 – природні обмеження; 2 – сельбищні території; 3 – скальні підвалини; 4 – території з вічномерзлими ґрунтами малої потужності, що використовуються під промислове будівництво; 5 – території з вічномерзлими ґрунтами, що використовуються під житлове будівництво; 6 – поталі ґрунти; 7 – вічномерзлі ґрунти без уособлених льодових вкраплень; 8 – межа міської забудови; 9 – торф’яні болота; 10 – заболочені території; 11 – непрохідні болота; 12 – затоплювані території; 13 – території, придатні для будівництва; 14 – межа міської забудови; 15 – межа промислових територій
Північна зона. Екстремальність природних умов районів північної зони виявляється в суворості клімату (холодна тривала зима з низькими мінусовими температурами повітря та частими вітрами з високими швидкостями, снігові замети, дефіцит видимої та ультрафіолетової радіації), в складності ґрунтових і гідрологічних умов (суцільний і острівний вічномерзлий стан ґрунтів, карстові процеси, заболоченість), бідній рослинності.
Основними екологічними принципами формування систем розселення на території північної зони є:
вибір місцезнаходження залежно від ступеня сприятливості природно-кліматичних умов для розміщення постійного населення, а також ступеня освоєння території (наявність транспортних та інженерних комунікацій);
підвищення концентрації розселення в допустимих межах, обумовлене необхідністю ефективного використання ресурсного потенціалу територій у зв’язку з труднощами їхнього освоєння;
вибір містобудівних рішень з урахуванням обмежень екологічного навантаження на природні комплекси, обумовлених підвищеною вразливістю та труднощами відновлення природного ландшафту.
Прийоми розселення постійного населення з точки зору врахування природно-кліматичних умов мають свою специфіку для кожної підзони: тундрової, тайгової, лісоболотної (рис. 4.4.).
У зв’язку зі складністю відновлення рослинності та її рідкістю в більшості районів Півночі важливими заходами є формування та збереження найцінніших ландшафтів, створення заповідників, збереження в них флори і фауни.
Специфічні природні умови Півночі обмежують планувальні можливості зон відпочинку. Необхідність вибору місць найсприятливіших за мікрокліматичними та інженерно-геологічними умовами обумовлює острівний характер формування зон відпочинку.
Визначення масштабів розвитку промисловості повинно узгоджуватися зі специфікою метеорологічних умов розсіювання шкідливих викидів (потенціалом забруднення атмосфери) в кожному районі.
При розміщенні нових виробництв необхідно враховувати, що саме на Півночі екологічні зв’язки надзвичайно чутливі й уразливі: рослинність, повітряне та водне середовище мають набагато меншу здатність до самовідновлення і самоочищення; період активного біологічного життя протягом року набагато коротший, ніж у середніх широтах; відновлення порушених природних систем відбувається значно повільніше, а при одних і тих самих масштабах господарської діяльності тут можна нанести екологічним зв’язкам велику, а іноді невиправну шкоду.
При наявності загальних принципів проектування міст північної зони має місце диференційований підхід до проектних рішень у межах кожної її підзони: тундрової, тайгової, лісоболотної [7].
Рис. 4.2. Особливості формування та розвитку планувальної структури міст у різних рельєфних ситуаціях (за В.Р. Крогіусом);
1 – складні для засвоєння території; 2 – першочерговий район розвитку міста; 3 – зона розширення міста; 4 – зона перспективного розвитку; 5 – подолання сходинки рельєфу; 6 – розвиток вздовж природної осі; 7 – подолання складки рельєфу; 8 – основні та другорядні магістралі
Рис. 4.3. Приклад використання рельєфу надзаплавної тераси (проект):
а – характеристика рельєфу; б – проектна система озеленених територій для відпочинку; 1 – яруга, що глибоко поширюється від берега річки з мальовничо розгалуженими відрогами і заболоченим днищем; 2 – територія зі спокійними уклонами рельєфу; 3 – заплава річки з низькими відмітками рельєфу, затоплюється весняними повенями; 4 – мальовничий рельєф з невеликими уклонами; 5 – заболочена заплава річки; 6 – обривистий рельєф берегу; 7 – лісовий масив
Пустелі та напівпустелі характеризуються такими екстремальними умовами: пильні вітри та бурі, забруднюючі повітряний басейн; сильні вітри; перегрів середовища (понад 16 % року); не обводнені для сільського господарства території; бідність рослинного покриву; рухомість пісків, що посилюється.
Наявність цінних корисних копалин обумовила необхідність народногосподарського використання величезних територій цього району.
Рис. 4.4. Формування розселення в умовах Північної зони.
А. Форми розселення та його розвиток в перспективі: а – групове; б – експедиційне; в – човникове; г – мішане; 1 – постійне або тимчасове промислове поселення; 2 – вахтове поселення; 3 – базове місто; 4 – опорне місто; 5 – виснаження родовищ; 6 – промисловість на стадії будівництва; 7 – місця прикладання праці; 8 – повітряний зв’язок; 9 – наземний зв’язок; Б. Перетворення функціонально-просторової структури розселення (формування єдиної сельбищної зони): а – існуючий стан; б – варіант розвитку; 1 – межі поселень; 2 – межі промислових районів; 3 – межі сельбищних територій; 4 – сельбищна зона; 5 – центр поселення; 6 – промислові території; 7 – автомагістралі регіонального значення; 8 – теж саме, в групі поселень; 9 – залізниця; В. Види і структура транспортних зв’язків: а – радіальна вузлова; б – лінійна вузлова; в – кільцева вузлова; зв’язок; 1 – автомобільний; 2 – залізничний; 3 – водний; 4 – центр системи розселення; 5 – населені місця Г. Організація планувальної структури розселення I-III: 1 – комунікація; 2 – коридор комунікацій; зони: 3 – стабільного розселення; 4 – опорного розселення; 5 – мобільного розселення; 6 – судноплавна річка; 7 – опорний центр розселення; 8 – базове місто; 9 – організаційно-господарський центр; 10 – постійні поселення; 11 – мобільне поселення
При формуванні систем розселення на території пустель і напівпустель необхідно керуватися такими основними екологічними принципами:
використання сприятливих природно-кліматичних умов – наявності джерел водопостачання для всіх видів водокористування та наявності культурних земель;
вибір містобудівних рішень з урахуванням підвищеної чутливості ландшафту, складності здійснення заходів щодо охорони та відновлення;
створення штучного природного середовища для рекреаційних цілей і оздоровлення навколишнього міського середовища (створення систем штучного зрощення і озеленення територій) (рис. 4.5).
У даний час в умовах пустель і напівпустель розселення носить осередковий характер. Міста розосереджені та розвиваються автономно в оточенні пустельних ландшафтів. Разом з тим є тенденція формування осередкових груп населених місць на основі спрощеної лінійної транспортної мережі (рис. 4.6).
Для пустельних районів доцільне формування поліцентричних структур з організацією на їхній базі компактної системи розселення, що сприяє створенню оазисного осередку (рис. 4.7).
При розміщенні промисловості та господарської діяльності, розташуванні об’єктів будівництва слід враховувати характер якості ґрунтів за ступенем поширення вітрової ерозії (бо господарське освоєння сприяє прискоренню процесу порушення ґрунтового покриву – дефляції ґрунту, а, таким чином, і підвищенню запиленості атмосфери).
На території пустель умови для організації місць масового відпочинку населення вкрай обмежені. Це обумовлює необхідність створення штучного природного середовища для цілей масового відпочинку в межах міст і населених пунктів. Місця міжселищного масового відпочинку можуть бути представлені локальними зонами і центрами відпочинку.
Для міст пустель характерна замкнена компактна планувальна структура з максимальною ізоляцією від несприятливого впливу оточуючих пустельних ландшафтів.
У пустелях і напівпустелях в основу формування систем озеленення міст має бути покладений принцип створення найбільш розвиненої системи зелених насаджень переважно вздовж зрошувальних каналів з максимальним наближенням посадок до місць, що безпосередньо використовуються населенням (пішохідні траси, дитячі майданчики, місця відпочинку дорослого населення тощо). Обов’язковий елемент приміської зони – захисний пояс у вигляді безперервного кільця або з боку несприятливих вітрів – основний засіб захисту від вітру та пилу (приклад – міста нафтовиків Середньої Азії).
Передгірні і високогірні райони. В умовах зростаючого дефіциту територій широкому освоєнню підлягають території зі складним рельєфом, що раніше вважалися непридатними у зв’язку зі складними умовами будівництва. До показників, що характеризують екстремальність природних умов передгірних і високогірних районів (назвемо «гірські райони»), можна віднести складний рельєф, можливість лавин, селів і обвалів, несприятливі кліматичні умови (наприклад, в горах Середньої Азії природно-кліматичні умови взимку аналогічні півночі, влітку – пустелі), сейсмічність.
До основних екологічних принципів розвитку систем розселення в гірських районах належать:
освоєння ділянок територій, що характеризуються найсприятливішими умовами для життєдіяльності постійного населення (кліматичні умови, можливості комунікацій цих ділянок між собою та зовнішнім оточенням);
освоєння окремих ділянок території під функціональні зони з урахуванням обмеження екологічного навантаження на природні комплекси;
підвищення концентрації розселення в допустимих межах на ділянках з конфігурацією, більш зручною для містобудівного освоєння та сприятливих за природно-кліматичними умовами.
Рис. 4.5. Організація рекреації в системах розселення Південної зони, розташованих поблизу прісних водоймищ:
А. Приклади організації рекреацій у містах, розташованих у відносно сприятливих умовах: а – міста Кзил-Орда, Джамбул та ін.; б – міста Капчагай, Гур’єв та ін.; в – міста Балхаш, Кептау та ін.; 1 – природний ліс; 2 – лісопарковий пояс; 3 – землеробська зона; 4 – пасовиська та пустирі
Б. Приклади організації рекреацій у містах, розташованих в особливо несприятливих умовах: а – міста з розосередженою промисловістю; б – міста з концентрованим розміщенням промисловості: 1 – зона відпочинку; 2 – міські центри; 3 – лісозахист; 4 – промислова зона; 5 – залізниця й автомобільна дорога
Рис. 4.6. Планувальна структура систем розселення та зон рекреації в умовах Південної зони (оази і передгір’я):
а – радіально-смугова; б – лінійно-смугова; в – кільцева; г – смугова: 1 – зони рекреації; 2 – напрямки рекреаційних потоків; 3 – населені пункти; 4 – рекреаційні дороги; 5 – межі групових систем розселення
Рис. 4.7. Замкнена компактна планувальна структура міст пустелі з урахуванням аерогеліотермічної орієнтації (за В.О. Карамишевим)
А – генеральний план міста (замкнена структура);
Б – житловий район (компактно-замкнена структура);
В – аерогеліотермічна орієнтація міста: а – домінуючі несприятливі вітри; б – сектор недопустимої інсоляції для однобічних квартир; в – сектор перегрівного опромінення
Системи розселення в гірських районах у більшості випадків формуються у вигляді ланцюгових і лінійних структур, що пристосовані до форм рельєфу (долини і тераси). Для середньогірських і високогірних районів типовою є осередкова та дисперсна системи розселення.
У гірських районах організація системи озеленених територій виходить з комплексу функціональних і екологічних вимог: стосовно доступності місць відпочинку, захисних властивостей зелених насаджень (зелені масиви чи широкі смуги розміщуються на підвищеному рельєфі з метою вітрозахисту нижніх, підвітряних районів міста), укріплення схилів на зсувних ділянках. У більшості випадків розміщення озеленених територій здійснюється в тісному взаємозв’язку з будовою рельєфу. Так, наприклад, «зелені клини» суміщаються з улоговинами та грядами рельєфу, прибережними схилами тощо.
Таким чином, проблема будівництва в екстремальних умовах включає питання, пов’язані зі створенням надійних і комфортних умов праці, побуту і відпочинку людей, а також проблемами охорони природного середовища освоєних районів. Від успішного вирішення цих проблем залежить здоров’я людей, продуктивність їхньої праці, закріплення кваліфікованих кадрів в нових населених місцях. При цьому необхідно всебічно враховувати особливості природи та клімату, не повинно бути єдиного стандарту при проектуванні міст в різних природних умовах.