Тенденции реконструкции малых водоёмов в черте мегаполисов

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия

Тенденции реконструкции малых водоёмов в черте мегаполисов

М.А. Сабитов - ст. преподаватель;

О.Н. Черных - канд. техн. наук, профессор

Рассмотрены современные тенденции реконструкции водных объектов на урбанизированных территориях применительно к локальным рекреационным зонам столичного мегаполиса. На примере пруда МГСУ отмечены особенности комплексных мероприятий по реконструкции и экологической реабилитации существующих городских водоёмов-копаней г. Москвы.

In this article are observed main principles of water objects reconstruction on urban land applicable to local recreation sites. Taking as example MGSU pond are shown main complex measures of reconstruction and ecological reabilitation of existing Moscow water tanks.

реконструкция водоём экологический урбанизированный

Водные объекты, расположенные в черте таких крупных мегаполисов как г. Москва, в настоящее время требуют усиленного внимания в части их реконструкции или капитального ремонта. Большинство водоёмов в столичном регионе было создано или реконструировано в 60-70-е гг. прошлого столетия. Сегодня они представляют в основном безжизненные бассейны с бетонными берегами и комплексом практически бездействующих гидротехнических сооружений (ГТС) [1]. Их аварийное состояние в настоящий момент не только не отвечает требованиям безопасной эксплуатации, но и современным требованиям комфортности города и видеоэкологии. При этом не допустим формалистский подход, поскольку сегодня к таким объектам предъявляют высокие требования - помимо обеспечения безопасной эксплуатации, водный объект на урбанизированной территории должен быть эстетически красив, так как основное его назначение - предоставлять отдых горожанам в здоровой среде, максимально приближенной к природной. Поэтому главным и непременным условием при разработке проектов реконструкции водных объектов в настоящее время является принцип природоприближенности - реконструируемый объект в большей степени должен быть природным, чем техногенным [2, 3].

Рассмотрим на примере реконструкции пруда на Ярославском шоссе (пруд МГСУ), современные тенденции, приёмы и направления природоприближенной реабилита-ции водного объекта, позволяющие последнему функционировать как полноценному природному объекту в условиях антропогенной нагрузки. Проект комплексного благоустройства территории, прилегающей к пруду, был выполнен НИиПИ Экологии города в 2005г., а рабочий проект «Экологическая реабилитация пруда МГСУ по Ярославскому шоссе вл. 26» - в 2006 г. ЗАО «Совинтервод». Поскольку эти проработки были недостаточными и не отвечали современным требованиям «Городской целевой среднесрочной программы по реабилитации рек и водоемов на территории г. Москвы на 2009-2011гг.», корректировка проекта экологической реабилитации пруда сейчас разрабатывается фирмой ООО «АкваЛайт» по заказу ГУ «Бюро экономического анализа экологических проектов» Департамента природопользования и охраны окружающей среды Правительства г. Москвы. Пруд расположен в СВАО на территории Природного комплекса «Парк МГСУ». С востока территория водоема по Ярославскому шоссе ограничена промышленной зоной, с юга и юго-востока к объекту примыкает Природный национальный парк «Лосиный остров». Пруд и прилегающая территория находятся на балансе МГСУ.

Пруд, характерный представитель «новых» столичных прудов, созданных в период интенсивной застройки г. Москвы приблизительно 50 лет тому назад, является копанью в заболоченной ложбине правого притока р. Будайка. Ранее, в весенний период, в пруд поступала вода из р.Будайки через трубуd 500 мм в юго-восточном борту пруда. В настоящее время из-за неудовлетворительного качества воды в р. Будайке поступление ее в пруд прекращено. В пруд не поступают и поверхностные воды с водосбора, так как он обвалован по всему периметру. Дамбы обвалования, представляющие нагромождение отвалов, образованных при строительстве, являются препятствием для стока с водосборной площади (4,5 га), а вода скапливается на прилегающей территории. Таким образом, питание пруда осуществляется за счет притока грунтовых вод и атмосферных осадков, выпадающих непосредственно на зеркало пруда. В плане он имеет вытянутую трапециевидную форму c длиной 360 м и шириной 85 м. Площадь водоёма составляет 2,96 га, а прилежащей обустраиваемой территории - 2,82 га.

ГТС пруда находятся в разной степени сохранности. По всему периметру пруд укреплен железобетонными плитами, которые опираются на вертикальный свайный ростверк. Плиты частично разрушены, местами деформированы, грунт из-под них вымыт. Ростверк находится в удовлетворительном состоянии. На западном берегу устроена смотровая площадка, имеющая непривлекательный вид, хотя техническое состояние её можно признать удовлетворительным: сваи и плиты не имеют заметных повреждений. Деформаций и осадок конструкций не наблюдается. В целом, наличие бетонного крепления по всему периметру пруда определяет практически полное отсутствие связи с окружающей природной средой и угнетенное состояние самого водного объекта (рис. 1).

С южной стороны водоёма устроен паводковый водосброс, который находится в аварийном состоянии - колодец и трубы полностью заилены и забиты мусором, элементы ГТС частично разрушены (рис. 2). Затворы, сороудерживающие решетки, закладные детали пазов, плиты перекрытий, отводящая труба водосброса - находятся в аварийном, нерабочем состоянии и частично разрушены. В целом, состояние водосброса не обеспечивает безопасную эксплуатацию пруда.

Рис. 1. Состояние берегоукрепления пруда на Ярославском шоссе

Рис. 2. Общий вид входного оголовка водосброса пруда МГСУ

В настоящее время пруд значительно обмелел, замусорен, в нём местами наблюдаются оголенные влажные грунты. Средняя глубина в момент обследования в 2010 г. составляла 1,6 м, а в зимнюю межень она понижается до 0,6 м, что явно недостаточным для городских прудов. Пруд интенсивно цветет. Цвет воды - зелёный. По содержанию железа, взвешенных веществ, БПК5, ХПК - вода не соответствует установленным требованиям. Водообмен нарушен. Территория вокруг пруда используется местными жителями и студентами МГСУ для прогулок, выгула собак, занятий спортом. По периметру пруда устроена дорожка из асфальтобетона, изобилующего трещинами. Дорожно-тропиночная сеть местами имеет нарушения. В северной части, выше пруда территория сильно заболочена.

Анализ существующего состояния акватории пруда и прилегающей к нему территории показал, что водный объект постепенно деградирует и для его экологической реабилитации требуется проведение природовосстановительных работ. Поэтому целью проекта являлась разработка мероприятий по обустройству акватории пруда, формированию устойчивой водной экосистемы, связанной с окружающей средой, по обеспечению нормативного качества воды в водоеме. Всё это должно улучшить эстетическое восприятие ландшафта территории и повышение культурно-оздоровите-льной роли водного комплекса - то есть превращение из безжизненного бассейна в живой водный объект природно-рекреационного назначения не только для студентов и сотрудников МГСУ, но и для жителей микрорайона Ярославский.

Разработка мероприятий экологической реабилитации пруда была основана на использовании основных тенденций, сложившихся при реконструкции аналогичных малых водоёмов г. Москвы [1…4]. Помимо апробированных методов реабилитации водных объектов на урбанизированных территориях (рис. 3), в проектных предложениях по данному пруду можно отметить и новые тенденции, связанные с экологической реабилитацией бессточных водоёмов мегаполисов.

Рис. 3. Основные мероприятия по восстановлению и реабилитации прудов мегаполиса

Отметим кратко некоторые из них. В установившейся экосистеме «геосфера-пруд» выделяются наиболее характерные элементы. Для данного водоёма это: акватория пруда; береговая полоса; дамба; нижний бьеф за водным объектом; заболоченный северный участок территории. На каждом из них проектом экологической реабилитации пруда предусматриваются специальные сооружения, типизированные технические решения и средства, учитывающие степень нарушенности протекания водоочищающих процессов в пруду, увеличивающих водообмен и улучшающих качество воды в нём. По экологическим и санитарным требованиям, а также с учетом опыта реконструкции прудов в г. Москве, глубина воды в пруду МГСУ принята 2,5 м.

Для бессточных водоёмов особое внимание должно уделяться конструктивному оформлению береговой линии пруда. Для оптимизации проектного решения укрепления берегов малых водоемов следует учитывать, что по отношению к уровню воды в них береговые склоны целесообразно делить на три зоны: надводную (незатопляемую), переменного уровня (затопляемую) и подводную. Эти зоны берега не только испытывают различные нагрузки и воздействия, воспринимающиеся инженерной защитой, но и имеют свои особенности развития опасных экзогенных геологических процессов. При этом подводный откос можно выполнять более крутым, вплоть до вертикального, при некоторых конструктивных решениях берегоукрепления (свайный ряд из шпунта или брёвен лиственницы, габионных элементов и пр.). Следует подчеркнуть на необходимость формирования на копаных прудах берега откосного типа по возможности большей протяжённости и плавного очертания в плане. Это должно придать реабилитируемому водному объекту естественной природной формы и обеспечить нормальные условия проживания представителей флоры и фауны в нём. Во всех зонах откоса конструкция берегоукрепления должна обеспечивать водопроницаемость и водообмен между водой в пруду и грунтовыми водами [3, 5].

На пруду МГСУ, для того чтобы создать связь между акваторией и берегом, бетонные плиты демонтируются, а ниже отсыпается естественный грунт, закрывающий свайный ростверк и формирующий естественный откос с заложением 1:3, 1:5. Таким образом, оставляя свайный ростверк, сохраняется сложившаяся система, нарушение которой повлечет обвал берегов. Кроме того, получается экономия на демонтаже ростверка около 12 млн руб. Крепление в подводной зоне выполняется из песчано-гравийной смеси толщиной 20 см. В зоне переменного уровня выше и ниже НПУ на 0,25 м откос крепится слоем щебня крупностью 40…70 см толщиной 30 см. Берегоукрепление в надводной зоне производится посевом трав по слою растительного грунта толщиной 20 см.

Исследования ряда авторов показывают, что при реконструкции водосбросных и водопропускных сооружений малых прудов необходимо добиваться оптимизации скоростного режима и водообмена в них [5]. При этом должно быть исключено как застаивание воды, приводящее к снижению содержания растворённого кислорода в ней, так и ограничения скорости воды в пруду не более 1 мм/с, обеспечивая выпадение взвесей. Рекомендуемый месячный обмен обычно находится в пределах 1…4 объёма воды в пруду в зависимости от назначения пруда. Так как состояние водосброса пруда МГСУ в целом не обеспечивает его безопасную эксплуатацию, а существующая, технически устаревшая конструкция требует большого внимания со стороны службы эксплуатации, то проектом предусмотрен демонтаж существующего аварийного водосбросного сооружения и устройство нового, более традиционного для современных городских копаных прудов. Он представляет собой закрытый трубчатый водосброс (одна нитка труб диаметром 0,5 м) из монолитного железобетонного с колодцем управления в теле дамбы, позволяющим регулировать уровень воды с помощью шандор, пропуск дождевых и весенних паводков, сброс воды при организации ежегодного 2-кратного водообмена и возможность полного опорожнения пруда.Последнее звено транзитной части водосброса врезается в существующий колодец ГУП «Мосводосток».

Одной из тенденций при реконструкции существующих прудов в мегаполисе является оптимизационная проработка вопросов вододеления и водоподачи в наливной пруд воды при подключении его к коллектору. При этом очень актуальна увязка подаваемых расходов с регулирующей и водоочищающей способностью водоёма. Поскольку существующая заброшенная водопроводная сеть по подпитке пруда МГСУ не имеет номера и не находится на балансе ГУП «Мосводостока», то устройство водопровода подпитки для обеспечения нормативного водообмена и подпитки пруда предлагается организовать путём прокладки самостоятельного ввода от существующей сети Ду= 300мм, с установкой водосчетчика. Проектом предусмотрена прокладка чугунных трубД = 100мм из высокопрочного чугуна с внутренним цементно-песчаным покрытием. Длина водопроводной сети 35 м.

Для обеспечения максимальной водоочищающей способности акватории пруда, кроме очистки её дна и дноуглубления, необходимо использовать при реконструкции бессточных прудов биоинженерные методы, активизирующие процессы самоочищения [5]. Для реализации этой тенденции в акватории пруда МГСУ после удаления ила и углубления пруда создаются две гидроплощадки (биоплато). Один участок расположен в хвостовой части пруда в месте выхода водопровода подпитки в пруд, другой участок биоплато располагается с восточного берега в месте выхода в пруд водосборной канавки. Таким образом, после планировки дна пруда формируется глубоководная (до 2,7 м) и мелководная (до 0,6 м) зоны с биоплато.Последнее представляет собой обособленное проточное мелководье со скоростью течения до 10 м/с, густо заросшее специально высаженными высшими водными растениями, где при прохождении воды происходит осаждение взвешенных и поглощение растворенных веществ, нормализация рН и концентраций минеральных веществ, а также насыщение воды кислородом. Для его образования отсыпается фильтрующая дамба из щебня, с шириной гребня не менее 0,2 м и отметкой на 10 см выше отметки НПУ. В теле фильтрующей дамбы, на отметке дна биоплато плюс 10 см, через 10 м по длине закладываются водопропускные асбоцементные трубыД = 300 мм, для беспрепятственного пропуска молоди рыб из акватории «чистой воды» в акваторию биоплато и обратно. Минеральное дно биоплато формируется в виде слабонаклонной бермы из песка, с глубиной воды у берегового уреза 0,1 м и у фильтрующей дамбы - 0,6 м. На минеральное дно биоплато отсыпается тонкий слой доломитовой муки толщиной 1см и слой песка толщиной 39 см, таким образом, чтобы получилось 3 зоны биоплато с глубинами: от 0,0 до 0,1 м, от 0,1 до 0,4м и от 0,4 до 0,6 м. Ширина каждой зоны 2,5 м. Соответственно, эти зоны называются: «Зона болотца», «Мелководная зона» и «Глубоководная зона». Каждая из зон заселяется своим видом растений.

Для расширения назначения водоёма после реабилитации и обеспечения благоприятных условий для зарыбления пруда, проектом предусматривается устройство зимовальной ямы глубиной 0,7 м и рыбоотводящей канавки, глубиной 0,5 м.

Следует отметить некоторые современные тенденции и при обустройстве прибрежных территорий в городской черте. На первый план выдвигается разделение благоустраива-емого пространства на разные по назначению участки. Их характер и количество определяются особенностями водного объекта и территории, наличием парковой зоны, контингентом и числом посетителей. При этом необходимо выполнять многочисленные функциональные требования, предъявляемые к подобным объектам - зонам отдыха, являющимся важной составляющей эмоционально-психологи-ческой релаксации человека. В любом случае вид на открытое водное пространство представляется главным элементом создаваемой зоны отдыха. Его удачно дополнят смотровая площадка со спуском к воде и причалом для прогулочных лодок, прогулочные дорожки, места для встреч, небольшое летнее кафе, расположенная несколько в стороне детская площадка, оборудованная для игр и скамейками для родителей. Для полного комфорта необходима организация места для семейного отдыха (для него можно отвести часть газона), полян для пикников, мест активного отдыха: спортплощадки, велодорожки, игровые комплексы для подростков и студентов, тренажёрные участки и т.п. Зона отдыха с цветниками может представлять собой более укромное место в парковой части территории. Вся территории после очистки от сухостойных, фаутных и аварийных деревьев и прореживания зарослей кустарника должна оснащаться скамьями, декоративной зеленью, освещением, малыми архитектурными формами и элементами гидропластики (фонтаны, гроты, родники, острова и пр.).

В результате, эффективность функционального наполнения благоустраиваемой территории напрямую зависит от максимального учёта потребностей отдыхающих. Форма любого ландшафтного объекта должна быть строго обоснована - утилитарно и конструктивно. В благоустройстве парковой зоны лучше применять естественные материалы: камень, дерево и др. Например, севернее пруда МГСУ имеется участок заболоченной местности, заросший кустарниковыми ивами. Проектом на данном участке устраиваются деревянные мостки для прохода, высаживаются ивы и влаголюбивые растения, дополняющие естественный биоценоз ландшафта. Вокруг пруда предлагается демонтировать асфальтовое покрытие с дорожки и устроить миксированное покрытие из двух частей. Беговая часть дорожки шириной 1,2 м выполняется из покрытия Explotex стандарт, а пешеходная шириной 1,75 м выложена тротуарной плиткой. Существующее асфальтобетонное покрытие смотровой площадки также демонтируется, с последующим устройством деревянного настила и перильного ограждения. Железобетонный забор, расположенный вдоль восточного берега пруда, эстетически не привлекателен и не вписывается в окружающую природную среду, поэтому проектом было предложено задекорировать его деревянным трельяжем с вьющимися растениями. Организация поверхностного стока с территории осуществляется с помощью формирования заданного уклона в канавках, откосы и дно которых крепятся посевом многолетних трав по слою растительного грунта. Через канавки устраиваются пешеходные переходы из пиломатериалов.

В рамках реализации мероприятий программы Закона города Москвы «Об обеспечении беспрепятственного доступа инвалидов к объектам социальной, транспортной и инженерной инфраструктур города Москвы» для создания комфортной среды людям с ограниченными возможностями были выбраны конструкции и габариты дорожно-тропи-ночной сети (уклоны, ограждения, специальные поручни, нескользящие покрытия, информационные щиты с ярким контрастом цветов и дублированием текста по азбуке Брайля и пр.). Всё это должно обеспечить беспрепятственное движение инвалидов-колясочников и маломобильных групп населения на благоустраиваемой территории, тем самым, повышая безопасность нахождения на ней и улучшая социальный климат в данном микрорайоне г. Москвы.

Учитывая, что реконструируемый пруд находится на территории природного комплекса г. Москвы, все конструктивные решения по отдельным ГТС пруда и элементам обустройства принимались с учетом принципов видеоэколо-гии, создания эстетически привлекательного ландшафта, естественно вписывающегося в зону благоустройства прилегающей территории. Реализация проектных решений, основанных на современных тенденциях реконструкции и охраны малых водоёмов в крупных городах, должна превратить данную территорию в хорошее место для отдыха и занятий спортом горожан, а пруду позволит полноценно развиваться и существовать как элементу природной среды, стать частью экологического каркаса города.

Библиографический список

Маркова А.Н., Черных О.Н., Алтунин В.И. Комплексные меры по реабилитации прудов в условиях мегаполиса.//В сб. «Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России». Материалы международной научно-практической конференции. - М.: ФГОУ ВПО МГУП, 2009. Ч.II. С 82-89.

Маркова А.Н., Черных О.Н., Алтунин В.И. Принципы восстановления и экологической реабилитации прудов г. Москвы.//В сб. «Социально-экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства». Материалы международной научно-практической конференции. - М.: ФГОУ ВПО МГУП, 2010. Ч.II. С 176-184.

Яшкова М.С., Алтунин В.И., Алтунина А.В., Черных О.Н. Воссоздание малых прудов на территории Москвы. //Вопросы мелиорации.ФГНУ ЦНТИ «Мелиоинформ», 2010. № 3, 4. С. 71-79.

Сабитов М.А., Черных О.Н., Алтунин В.И. Современное состояние и проблемы восстановления водных систем старых усадеб Москвы. //Вопросы мелиорации ФГНУ ЦНТИ «Мелиоинформ», 2007. №3, 4. С. 99-110.

Бойкова И.Г., Волшаник В.В., Карпова Н.Б., Печников В.Г., Пупырев Е.И. Эксплуатация, реконструкция и охрана водных объектов в городе. - М.: Изд-во АСВ, 2008. 255 с.

Размещено на Allbest.ru