Диссертация (Методологические основы восстановления нарушенных территорий для градостроительства), страница 2

Проблема восстановленияи использования нарушенных территорий как часть общей проблемыприродообусловленногоразвитиятерриторийизученавнашейстраненедостаточно. Большое количество публикаций и исследований посвящено7общим вопросам развития городов, решению задач экологии. Существенныйвклад в решение обозначенной выше проблемы внесли такие ученые какЭ.Геккель, В.И.Вернадский, В.И.Данилов-Данильян, Б.Коммонер, Н.Н.Моисеев,Ю.Одум, Н.Ф.Реймерс, А.Н.Тетиор, К.Уоллворк, А.В.Яблоков и др.Эколого-градостроительные аспекты представлены в трудах таких ученыхкак Ю.В.Алексеев, Е.А.Ахмедова, В.Р.Битюкова, А.Г.Большаков, Ю.П.Бочаров,В.В.Владимиров,А.Гиясов,В.А.Колясников,И.В.Лазарева,В.М.Пивкин,Б.М.Полуй,С.Б.Чистякова,А.Ю.Даванков,И.Г.Лежава,Б.Б.Прохоров,С.Г.Шеина,Ю.В.Игнатьев,И.С.Шукуров,В.Ф.Касьянов,Г.А.Малоян,Е.Н.Перцик,В.Ф.Сидоренко,И.М.Смоляр,Е.В.Щербина,И.Н.Яковлев,З.Н.Яргина и др.Архитектурно-планировочныеН.П.Абесинова,аспектывсвоихработахрешали:В.В.Баулина, Ю.А.Бондарь, А.П.Вергунов, Г.М.Гаврилов,А.В.Горохов, И.В.Гриманова, М.Н.Дивакова, Н.П.Ждахина, А.В.Калабин, ПитерКук, К.В.Лазарев, В.Г.Маевская, В.А.Пак, Д.О.Саймондс, Питер Эйземан, идругие.Проблемырекультивациинарушенныхземельисследовали:Ю.М.Васильков, Н.Ф.Горлов, М.П.Гришаев, Е.П.Дороненко, Л.П.Капелькина,Б.П.Колесников, А.П.Красавин, Е.Г.Линькова, Л.В.Моторина, Т.Б.Минакова,С.И.Носов, В.А.Овчинников, Г.М.Пикалова, С.С.Трофимов, Т.П.Федосеева,В.Н.Экзарьян, и др.Вопросы аэрации, аэродинамики и ветрового режима рассматривались вработахВ.И.Беспалова,В.В.Балакина,М.Е.Берлянда,С.М.Горлина,В.А.Гутникова, В.И.Ефимова, М.В.Завариной, И.М.Зражевского, Н.М.

Качурина,Л.А.Кратцера,Г.Е.Ланцберга,Х.Леттау,И.К.Лифанова,В.К.Лицкевича,А.М.Монина, Э.И.Реттера, Е.Н. Романовой, Ф.Л.Серебровского, А.В.Сетухи,Э.Симиу, Р.Сканлана, Р.С.Скорера, А.С.Скотченко, Г.Шлихтинга, А.М.Яглома идр. Однако вопросы аэрации нарушенных территорий рассмотрены только какчасть проблемы, касающейся аэрологии карьеров (Н.З.Битколов, В.А.МихайловВ.С.Никитин, К.З.Ушаков, и др.). Анализ различных подходов к восстановлению8нарушенных территорий и оздоровлению городской среды, представленных вэтих и других работах, позволил выявить ряд неблагоприятных факторов ипроцессов природного и техногенного характера, ранее не учитываемых вградостроительномпроектировании.Проведенныйанализопределилнаправления методологии исследования восстановления и использованиянарушенных территорий.Научная гипотеза заключается в том, что эффективное восстановление ииспользование нарушенных территорий в градостроительстве возможно толькопри всестороннем учете аэрационного режима.Объектисследования–нарушенныетерриториигородовкаксовокупность карьерно-отвальных комплексов горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности и предприятий энергетики.Предметомисследованияявляютсязакономерности,позволяющиеразработать основы восстановления и использования нарушенных территорий, атакже закономерности обтекания воздушным потоком техногенных формрельефа нарушенных территорий, позволяющие сформулировать основыградостроительногоиспользованиянарушенныхтерриторийсучетомаэрационного режима.Цель исследования.

Разработка методологических основ восстановления ииспользования нарушенных территорий для градостроительства с учетомаэрационного режима (на примере Челябинской агломерации).Задачи исследования: обобщить и систематизировать состояние проблемы градостроительногопользованиянарушенныхтерриторийнаосновеотечественногои зарубежного опыта. Обосновать научную новизну исследования,выполнить постановку задач и определить методы исследования; разработать типологию нарушенных территорий, определяющую выборнаправлений дальнейшего их использования после восстановления; выявитьвлияниетехногенногонарушенных и прилегающихрельефатерриторий,нааэрационныйизучитьрежимзакономерности9процесса обтекания воздушным потоком техногенных форм рельефанарушенных территорий; разработать принципы восстановления и использования нарушенныхтерриторий с учетом аэрационного режима; разработатьметодологиюградостроительногоанализанарушенныхтерриторий с определением главных направлений их использования; разработать основные положения восстановления нарушенных территорийс учетом аэрационного режима; апробироватьтеоретическиеразработкинапримеренарушенныхтерриторий Челябинской агломерации; разработатьрекомендациипоградостроительномуиспользованиюнарушенных территорий.Методология и методы исследования: анализ и обобщение литературных источников, научных публикаций,интернет-ресурсов, нормативных документов и стандартов, результатовнаучно-исследовательских работ, опубликованных в открытой печати,по теме диссертации; методология районной планировки и градостроительства; системныйанализ,комплексныйподходкрешениюнаучно-методологических, теоретических и экспериментальных задач, методыматематической статистики; экспериментальные исследования процесса обтекания воздушным потокомтехногенныхформрельефаваэродинамическойтрубеметодоммоделирования на основе теории подобия.Научная новизна исследований: Впервые научно обоснованы, разработаны и апробированы характерныепараметры нарушенных территорий, влияющие на выбор направленияградостроительного их освоения и обеспечивающие необходимые идостаточные условия для такого выбора.10 Впервые теоретически обоснованы и экспериментально подтвержденыобобщенные зависимости для расчета трансформации воздушного потока,обтекающего техногенные формы рельефа, что позволило сформироватьтабличные аналоги, ставшие основой для разработки методики составлениякарт аэрационного режима нарушенных территорий. Разработана методология расчета аэрационного режима нарушенныхтерриторий,основаннаянапроведенныхэкспериментальныхисследованиях методом физического моделирования в аэродинамическойтрубе и полученных закономерностях обтекания воздушным потокомтехногенного рельефа. Обоснованы главные направления градостроительного восстановления ииспользования нарушенных территорий и прорывные прогрессивныетехнологии формирования техногенного рельефа с заранее заданнымигеометрическими параметрами, реализация которых в горнодобывающей иперерабатывающей промышленности обеспечит значительное снижениезатрат на горнотехнический этап рекультивации нарушенных земель. Разработанаметодикавыборанаправленийвосстановленияииспользования нарушенных территорий в градостроительных целях,отличающаясякомплекснымподходомквыборуопределяющихпараметров этих территорий и позволяющая выполнять экспресс-анализвозможныхвариантовградостроительногоосвоениянарушенныхтерриторий на предпроектной стадии территориального планирования иградостроительного проектирования, что значительно сокращает время навыбор вариантов их освоения в условиях агломерации. Предложенныерекомендациинаправленынаснижениеуровнятехногенной нагрузки на окружающую среду, восполнение дефицитатерриторий для рекреации, снижение затрат на транспорт и инженерныекоммуникации за счет освоения неиспользованных ранее нарушенныхтерриторий, что позволит снизить уровень социальной напряженности вгорно-промышленных районах агломераций.11Теоретическая значимость работы состоит: в научно-обоснованных предложениях восстановления и использованиянарушенных территорий в градостроительстве; всистематизациииклассификациинаправленийиспользованиянарушенных территорий; вустановлениизакономерностейобтеканиявоздушнымпотокомтехногенных форм рельефа; в разработке методов и алгоритмов восстановления и использованиянарушенных территорий с учетом аэрационного режима.Практическая ценность работы заключается в разработке инженерноградостроительных основ проектирования и использования нарушенныхтерриторий,позволяющихоптимизироватьтехногенныйрельефнапредпроектной стадии за счет формирования техногенного рельефа с заранеезаданными геометрическими параметрами с учётом аэрационного режима.Практическая реализация разработанных в диссертационной работеположений и принципов позволяет: управлять проектированием градостроительных объектов на раннихстадияхразработкитехнологическихсхем)полезногосцельюископаемогорешения(доразработкиградостроительныхиэкологических задач; обеспечивать качественные экологические показатели восстанавливаемыхнарушенных территорий; обосновывать геометрические и другие параметры техногенного рельефа сцелью минимизации затрат на восстановление нарушенных территорий; моделировать и прогнозировать изменение экологических характеристиквосстанавливаемых нарушенных территорий с учетом аэрационногорежима.Личный вклад соискателя состоит: в разработке теоретических положений, изложенных в диссертации;12 в разработке и внедрении методологии выбора направлений использованиянарушенных территорий в градостроительных целях; в разработке теоретической модели трансформации воздушного потока,обтекающего техногенные формы рельефа, и изучении закономерностейпроцессаобтеканиянаосновефизическихэкспериментовваэродинамической трубе, что позволило разработать табличные аналоги,используемыедля составления карт аэрационного режима нарушенных территорий; в разработке рекомендаций по выбору направлений использованиянарушенных территорий в градостроительных целях с учетом аэрационногорежима.Положения, выносимые на защиту: системныепринципыградостроительноговосстановленияи использования нарушенных территорий; теоретическая модель трансформации воздушного потока, обтекающеготехногенные формы рельефа; обобщенные зависимости для расчета трансформации воздушного потока,обтекающего техногенные формы рельефа; классификациянаправленийивидовиспользованиянарушенныхтерриторий; методикасоставлениякартыаэрационногорежиманарушенныхтерриторий; методология выбора направлений использования нарушенных территорийв градостроительных целях; рекомендации по выбору направлений использования нарушенныхтерриторий в градостроительных целях с учетом аэрационного режима.Степеньиспользованиемприменяемыхдостоверностисовременныхметодоврезультатовметодовмоделированияработысистемногоиподтверждаетсяанализа,математическойстрогостьюстатистики,13статистическимконтролемсходимостирезультатовэкспериментальныхисследований с данными натурных исследований аэрационного режима.Реализация результатов исследования.

Результаты, полученные в рамкахнастоящей диссертационной работы, были использованы: институтомУралНИИПроектРААСНпривыполнениинаучныхисследований и разработок в области естественных и технических наук всфере градостроительства, в частности, в НИР 2.1.8. «Теоретическиеосновы градостроительной безопасности в условиях природных итехногенных риск-ситуаций», выполненной по Плану фундаментальныхнаучных исследований РААСН в рамках направлений и разделовПрограммы фундаментальных научных исследований государственныхакадемий наук на период 2008-2012гг.; в научно-исследовательских и проектных работах институтов ЦНИИПМинстроя России (бывш.

ЦНИИПградостроительства РААСН), в работахУральскогорегиональногоинформационно-аналитическогоцентра«Уралгеоинформ»; в научно-исследовательской работе «Аналитический обзор и разработканормативной базы градостроительного развития Уральского федеральногоокруга с точки зрения обеспечения безопасности». Тема ДЗ-06/9 по заданиюУралНИИПроект РААСН, 2006; Центром научно-технической информации «Прогресс» (ЦНТИ «Прогресс»,г.Санкт-Петербург)квалификациипричтениипредставителейлекцийпроектных,накурсахповышениянаучно-исследовательскихорганизаций и вузов по рекреационному и строительному направлениямрекультивации нарушенных территорий; при организации учебного процесса на архитектурно-строительномфакультете Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ)по специальному курсу «Безопасность застраиваемых территорий» длябакалавриата и магистратуры по направлению «Строительство»;14 при организации учебного процесса в Российском государственномгеологоразведочномуниверситете(МГРИ-РГГРУ)(г.Москва)иМинерально-геологическом университете «Св.