Урболандшафты на овражно-балочном рельефе
Монография
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Градостроительство
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Автор:
Евграфова Ирина Михайловна
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 335
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
Дополнительное профессиональное образование
ISBN: 978-5-16-014305-7
ISBN-онлайн: 978-5-16-106800-7
Артикул: 641265.02.01
Доступ онлайн
от 404 ₽
В корзину
Для городов на сложном рельефе наибольшие затруднения вызывают работы по освоению оврагов и балок. В этой области не было и нет стандартных приемов, которыми могли бы пользоваться проектировщики, строители и представители городских администраций. В каждом конкретном случае требуется учет не только региональных инженерно-геологических условий, но и накопленного экологического отечественного и зарубежного опыта.
В настоящей монографии автор попытался обобщить опыт градостроительного освоения оврагов и балок не только для застройки, но и для случаев, когда они являются особо охраняемыми природными территориями. Рассмотрены этапы развития урболандшафтов на сложном рельефе, физико-климатические и экологические особенности, широкий перечень вариантов использования городских оврагов и балок. Даются эффективные рекомендации для строительства на сложном рельефе, приведены примеры российских городов.
Адресована инженерно-техническим работникам, экологам проектных и строительных организаций, а также студентам и преподавателям вузов.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Москва ИНФРА-М 2023 УРБОЛАНДШАФТЫ НА ОВРАЖНО-БАЛОЧНОМ РЕЛЬЕФЕ È.Ì. ÅÂÃÐÀÔÎÂÀ МОНОГРАФИЯ
Евграфова И.М. Е14 Урболандшафты на овражно-балочном рельефе : монография / И.М. Евграфова. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 335 с. — (Научная мысль). — DOI 10.12737/monography_5c46c0af785d53. 60524020. ISBN 978-5-16-014305-7 (print) ISBN 978-5-16-106800-7 (online) Для городов на сложном рельефе наибольшие затруднения вызывают работы по освоению оврагов и балок. В этой области не было и нет стандартных приемов, которыми могли бы пользоваться проектировщики, строители и представители городских администраций. В каждом конкретном случае требуется учет не только региональных инженерно-геологических условий, но и накопленного экологического отечественного и зарубежного опыта. В настоящей монографии автор попытался обобщить опыт градостроительного освоения оврагов и балок не только для застройки, но и для случаев, когда они являются особо охраняемыми природными территориями. Рассмотрены этапы развития урболандшафтов на сложном рельефе, физико-климатические и экологические особенности, широкий перечень вариантов использования городских оврагов и балок. Даются эффективные рекомендации для строительства на сложном рельефе, приведены примеры российских городов. Адресована инженерно-техническим работникам, экологам проектных и строительных организаций, а также студентам и преподавателям вузов. УДК 71(075.4) ББК 85.118 УДК 71(075.4) ББК 85.118 Е14 © Евграфова И.М., 2019 ISBN 978-5-16-014305-7 (print) ISBN 978-5-16-106800-7 (online) Р е ц е н з е н т ы: Лагутина Н.В., кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Общая и инженерная экология» Российского государственного аграрного университета — МСХА имени М.К. Тимирязева; Пуховский А.В., доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафед ры «Общая и инженерная экология» Российского государственного аграрного университета — МСХА имени М.К. Тимирязева А в т о р: Евграфова И.М., доктор технических наук, доцент, профессор кафед ры инженерных изысканий и геоэкологии Института гидротехнического и энергетического строительства Национального исследовательского Московского государственного строительного университета
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................. 8 Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ............................................................. 9 1.1. Градостроительный потенциал овражно-балочных территорий .............................................................. 9 1.2. Овражная эрозия в городах ............................................................12 1.3. Температурно-влажностный режим атмосферного воздуха в городских оврагах ........................................17 1.4. Аэрационные особенности городских овражно-балочных территорий .............................................................18 1.4.1. Влияние микроклиматических условий на аэрационный режим ....................................................................22 1.4.2. Аэрационные принципы градостроительного планирования овражно-балочных территорий ..............................30 1.4.3. Математическое моделирование аэрационного режима .......................................................................31 1.4.4. Показатели ветрового комфорта ...........................................35 1.5. Соединения подвижных форм тяжелых металлов в почве..........39 1.6. Снежный покров как показатель загрязнения территории ..........47 1.7. Акустические особенности распространения шума в пониженных формах рельефа местности ..........................................50 1.8. Качество атмосферного воздуха урболандшафтов на овражно-балочном рельефе ..............................................................53 1.9. Основы эстетического восприятия урболандшафта ....................59 1.9.1. Золотое сечение ......................................................................60 1.9.2. Симметрия ...............................................................................61 1.9.3. Нуклеарность ..........................................................................63 1.9.4. Ритм .........................................................................................65 Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ УРБОЛАНДШАФТОВ НА ОВРАЖНО-БАЛОЧНОМ РЕЛЬЕФЕ .............................................67 2.1. Геологические условия городов, подчиняющих рельеф .............67 2.1.1. Овражно-балочные территории г. Брянска ..........................67 2.1.1.1. Натурное обследование овражно-балочных территорий ...................................................................................70 2.1.1.2. Определение границ охранной зоны ............................74 2.1.1.3. Рельеф и геоморфология овражно-балочных территорий г. Брянска ................................................................75
2.1.2. Овражно-балочные территории г. Смоленска .....................84 2.1.2.1. Натурное обследование овражно-балочных территорий г. Смоленска ............................................................84 2.1.2.2. Рельеф и геоморфология овражно-балочных территорий г. Смоленска ............................................................87 2.1.3. Овражно-балочные территории г. Нижнего Новгорода ......89 2.1.3.1. Рельеф и геоморфология овражно-балочных территорий г. Нижнего Новгорода ............................................92 2.2. Геологические условия городов, подавляющих рельеф ..............95 2.2.1. Овражно-балочные территории г. Самары...........................95 2.2.1.1. Натурное обследование овражно-балочных территорий г. Самары .................................................................97 2.2.1.2. Рельеф и геоморфология овражно-балочных территорий г. Самары ...............................................................100 2.2.2. Овражно-балочные территории г. Волгограда ..................105 2.2.2.1. Натурное обследование овражно-балочных территорий г. Волгограда .........................................................106 2.2.2.2. Рельеф и геоморфология овражно-балочных территорий г. Волгограда .........................................................117 2.3. Анализ геоэкологических условий городов на овражнобалочном рельефе.................................................................................122 Глава 3. ФИЗИКО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УРБОЛАНДШАФТОВ НА ОВРАЖНО-БАЛОЧНОМ РЕЛЬЕФЕ ..................................................................................................124 3.1. Температурно-влажностный режим ............................................124 3.1.1. Методика измерения температуры и относительной влажности атмосферного воздуха .................................................124 3.1.2. Результаты исследования тепловлажностного режима .............................................................................................124 3.1.3. Температурный режим в городских оврагах ......................124 3.1.4. Относительная влажность атмосферного воздуха в городских оврагах ........................................................................128 3.2. Аэрационный режим .....................................................................143 3.2.1. Методика анемометрических съемок .................................143 3.2.1.1. Методика измерения аэрационного режима овражно-балочных территорий ...............................................143 3.2.1.2. Методика определения профилей ветра в оврагах ....................................................................................146 3.2.1.3. Методика определения направления воздушных потоков в оврагах..................................................147 3.2.2. Результаты анемометрических исследований ....................148
3.2.2.1. Поправочные коэффициенты скорости ветра в оврагах ....................................................................................148 3.2.2.2. Профили ветра в оврагах .............................................153 3.2.2.3. Направление воздушных потоков в оврагах и балках ......................................................................................157 3.2.3. Выводы по результатам анемометрического исследования территорий городских оврагов ..............................159 Глава 4. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА КОМПОНЕНТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ .....................................................................160 4.1. Загрязнение почв подвижными формами тяжелых металлов ................................................................................160 4.1.1. Методика определения подвижных форм тяжелых металлов в почве .............................................................................160 4.1.2. Результаты определения подвижных форм соединений тяжелых металлов в почве ........................................162 4.1.3. Выводы результатов анализа загрязнения почв подвижными формами тяжелых металлов ...................................166 4.2. Исследование биологической активности почв овражно-балочных территорий ...........................................................167 4.2.1. Методика определения биологической активности почв ..............................................................................167 4.2.2. Результаты определения биологической активности почв ..............................................................................169 4.2.3. Выводы результатов исследования биологической активности почв ..............................................................................172 4.3. Качество поверхностных и родниковых вод городских оврагов и балок ..................................................................172 4.3.1. Методика определения качества вод ..................................173 4.3.2. Результаты определения качества вод ................................175 4.3.3. Выводы результатов анализа качества вод ........................182 4.4. Загрязнение снежного покрова ....................................................182 4.4.1. Методика снегосъемок .........................................................182 4.4.2. Результаты снегосъемок.......................................................185 4.4.3. Загрязнение снежного покрова как индикатор состояния атмосферного воздуха ..................................................188 4.4.4. Выводы исследований снежного покрова ..........................193 4.5. Акустические исследования .........................................................193 4.5.1. Методика акустических исследований ...............................193 4.5.1.1. Рекогносцировочный этап акустических исследований .............................................................................193 4.5.1.2. Натурные измерения эквивалентного уровня шума ..............................................................................196
4.5.1.3. Расчетные методики определения эквивалентного уровня шума участков овражно-балочных территорий ...............................................204 4.5.2. Оценка экспериментальных результатов ...........................207 4.5.3. Выводы по результатам акустических исследований .......216 4.6. Качество атмосферного воздуха урболандшафтов на овражно-балочном рельефе ............................................................217 4.6.1. Методики исследования качества атмосферного воздуха ...................................................................217 4.6.1.1. Расчетные методы определения качества атмосферного воздуха ..............................................................217 4.6.1.2. Натурное изучение качества атмосферного воздуха ..............................................................219 4.6.1.3. Маршрутно-стационарный метод исследования загрязнения атмосферного воздуха ................221 4.6.2. Результаты измерений загрязнения атмосферного воздуха ...................................................................224 4.6.2.1. Пространственная динамика концентраций загрязняющих веществ .............................................................224 4.6.2.2. Сезонная динамика концентраций загрязняющих веществ ............................................................228 4.6.3. Выводы результатов анализа качества атмосферного воздуха урболандшафтов на овражно-балочном рельефе ..........230 Глава 5. ЭСТЕТИКА УРБОЛАНДШАФТОВ НА ОВРАЖНО-БАЛОЧНОМ РЕЛЬЕФЕ ...........................................232 5.1. Эстетика урболандшафта и субъективный фактор ...................232 5.1.1. Особенности пейзажной композиции урболандшафтов на овражно-балочном рельефе ........................234 5.1.2. Видовые точки ......................................................................236 5.2. Методы эстетической оценки урболандшафтов на овражно-балочном рельефе ............................................................240 5.2.1. Оценка эстетического восприятия урболандшафта при статическом положении ..........................................................240 5.2.2. Оценка эстетического восприятия урболандшафта при движении ..................................................................................243 5.3. Закономерности в построении силуэтной композиции урболандшафта на овражно-балочном рельефе ................................245 5.3.1. Ритмические и метрические закономерности в построении панорамной композиции ........................................245 5.3.2. Ритмические и метрические закономерности в построении фронтально-профильной композиции ...................250
5.3.2.1. Линейная модель ритмической и метрической закономерности .........................................................................250 5.3.2.2. Нелинейная модель ритмической и метрической закономерности при постоянном расстоянии между вертикальными осями ...............................................................252 5.3.2.3. Нелинейная модель ритмической и метрической закономерности при непостоянном расстоянии между вертикальными осями ...............................................................254 5.3.2.4. Метод построения оболочек .......................................255 5.4. Цвет в урболандшафте на овражно-балочном рельефе .............258 5.4.1. Колористические особенности территории .......................258 5.4.2. Восприятие цвета ..................................................................260 5.4.3. Гармонизация цветовых сочетаний ....................................267 5.4.4. Светотеневые отношения .....................................................269 5.5. Выводы эстетической оценки урболандшафтов на овражно-балочном рельефе ............................................................272 Глава 6. ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГОРОДСКИХ ОВРАГОВ И БАЛОК ....................................................273 6.1. Особенности инженерно-экологических изысканий для градостроительной планировки овражно-балочных территорий ....273 6.2. Функциональное использование городских овражно-балочных территорий ...........................................................276 6.2.1. Застройка ...............................................................................276 6.2.2. Размещение транспортных коммуникаций ........................282 6.2.3. Рекреационное использование ............................................285 6.3. Экологическое районирование овражно-балочных территорий, основанное на теории экологического риска ..............291 6.4. Анализ геоэкологических факторов функционального использования городских овражно-балочных территорий ..............305 6.5. Рекомендации по освоению городских овражно-балочных территорий ............................................................................................309 ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......................................................................................312 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .................................................313
ВВЕДЕНИЕ Города и системы населенных мест изменяют природные комплексы на больших территориях, преобразуя их в антропогенные модификации природных систем. В результате создается сложная мозаика ландшафтов, преобразованных человеком в различной степени — от интенсивно застроенных городских комплексов до охраняемых природных территорий. Большое число городов РФ расположено на сложном рельефе (Смоленск, Брянск, Нижний Новгород, Самара, Волгоград и др.). Формирование сложного рельефа генетически обусловлено: геологическим строением, тектоникой, гидрогеологическими и гидрологическими условиями, геоморфологией, экзогенными процессами, географоклиматической обстановкой и техногенными факторами. Практика проектирования и строительства городов на сложном рельефе показывает, что часты случаи нерационального функционального зонирования и структурного членения территории, нивелирования своеобразия городских панорам, однообразного построения внутренних пространств, недоучет микроклиматических факторов, приводящих к большому количеству дискомфортных условий. В связи с этим использование овражно-балочных территорий требует всестороннего теоретического и экспериментального исследования геоэкологических параметров урболандшафтов и условий их формирования. Актуальной является разработка практических рекомендаций по рациональному освоению и безопасной эксплуатации овражно-балочных городских территорий наряду с обобщением и систематизацией результатов имеющихся исследований. В настоящей работе автор попытался разработать научнообоснованные принципы градостроительной организации территорий на сложном рельефе и методологическое обеспечение экологически безопасного использования городских оврагов и балок на основе определения геоэкологических аспектов формирования урболандшафтов. Рассмотрены эколого-генетические факторы на сложном рельефе, обеспечивающие динамическое равновесие овражно-балочных территорий при различном функциональном использовании. Определены физикоклиматические, экологические и эстетические закономерности, а также разработаны принципы функционального использования городских оврагов и балок. Автор приносит благодарность своим учителям: д-ру с.-х. наук, профессору Городкову А.В., и ныне почившему д-ру техн. наук, профессору Потапову А.Д., а также выражает признательность сотрудникам Нижегородского архитектурно-строительного университета за ценные замечания, сделанные ими при подготовке работы.
Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ОВРАЖНО-БАЛОЧНЫХ ТЕРРИТОРИЙ Город представляет собой многоуровневую динамическую систему, формирование которой обусловлено «природным» каркасом. Одним из основных элементов этого каркаса является рельеф. Рельеф, наряду с другими факторами, влияет на функциональное использование, и наоборот, функциональная принадлежность влияет на рельеф. Для многих городов России овражно-балочные территории являются системообразующим фактором градостроительного развития. Они определяют функциональное использование территорий, а также планировочную структуру города. Формирование урболандшафта на сложном рельефе генетически обусловлено: геологическим строением, тектоникой, гидрогеологическими и гидрологическими условиями, геоморфологией, экзогенными процессами, географо-климатической обстановкой и техногенными факторами. Системообразующая роль природного каркаса (в том числе овраги, балки) на рис. 1. Природный каркас (рельеф, водные объекты) Система расселения, функциональное использование территории Экономические аспекты Социальные аспекты Микроклимат Качество средовых компонентов I этап II этап III этап Рис. 1. Системообразующая роль природного каркаса
Эколого-генетический метод предполагает три этапа развития урболандшафта. I этап. Природный каркас города (рельеф, водные объекты) наряду с социально-экономическими аспектами формирует систему расселения человека и функциональное использование территории. II этап. В результате деятельности человека формируется урболандшафт, изменяются качество средовых компонентов, микроклимат, городская флора и фауна. В результате создается антропогенная среда обитания, отличающаяся от природной. III этап. Измененная среда обитания ограничивает зону обитания в городе по экологическим параметрам, человек осваивает ранее непригодные по инженерно-геологическим параметрам территории или урболандшафт расширяет свои границы. Происходят «углубление и мобилизация» урболандшафта либо его расширение. Эколого-генетическое изучение предполагает исследование погра ничных условий различных средовых компонентов с целью функционального использования урболандшафтов на сложном рельефе. Вместе с тем до сегодняшнего дня еще не разработаны целостные научнообоснованные концепции по вопросу роли и использования овражнобалочных территорий. Продолжительный период времени эти территориальные образования воспринимались как препятствие для развития городов [39], но последние исследования [186] показали, что они могут служить территориальным резервом. Возможное использование городских территориальных овражно балочных образований представлено на рис. 2. Практически у всех вариантов использования, в том числе «утилиза ционных», можно выделить ряд недостатков, тем не менее город может извлечь из этих территориальных образований пользу. Положительные моменты использования рассматриваемых террито рий заключаются в следующем: сложный рельеф придает неповторимость и самобытность городу, становясь иногда его визитной карточкой (например, г. Смоленск, г. Нижний Новгород, г. Брянск и др.). При рациональном использовании зеленых насаждений создается особый микроклимат и эти территории становятся «легкими» города. Овражно-балочные территории — это прекрасная рекреационная зо на с возможностью разбивки трасс и маршрутов активного и тихого отдыха. В центральных частях города очень часто бывает трудно найти места для размещения тренировочных баз и овражно-балочные системы хорошо для этого подходят. После детальных инженерно-геологических и инженерно-экологи ческих изысканий возможна застройка оврагов с размещением строений преимущественно по многоуровневой схеме. Но в то же время опыт размещения частных домовладений и садоводческих обществ для Брянска,
Доступ онлайн
от 404 ₽
В корзину