 |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 УДК 332.32:911.372.32(477.62) Анализ использования нарушенных территорий в Донецко-Макеевской агломерации
Лобов М.И., д.т.н., профессор, Волощук О.В., ст. преподаватель, Морозова Т.В., ст. преподаватель Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Выполнен анализ использования нарушенных территорий в Донецко-Макеевской агломерации. Приведены рекомендации по оптимальному освоению нарушенных территорий в градостроительстве. Показана возможность более активного их освоения, особенно в центральных частях городов Донбасса, где стоимость земли достаточно высока, а резервы свободных территорий практически исчерпаны.
Восстановление нарушенных территорий для градостроительного или хозяйственного использования предполагает размещение на них жилищного, культурно-бытового, промышленного строительства, а также создание зеленых зон, парков, спортивных комплексов, водоемов, рекреационных ландшафтных зон и площадей для сельскохозяйственного производства. Отличительной чертой населенных пунктов, расположенных на подрабатываемых территориях, является наличие деформаций земной поверхности при извлечении полезных ископаемых, большое количество терриконов, котлованов, отвалов, которые оказывают неблагоприятные воздействия на экологическое и социально-экономическое развитие угледобывающих регионов Украины. С ростом добычи полезных ископаемых осуществлялась интенсивная застройка городов и шахтных поселков, которая первоначально исключала строительство на подрабатываемых территориях. Анализ генеральных планов населенных пунктов Донбасса позволил выделить несколько этапов застройки в зависимости от конструктивно-планировочных схем зданий и их этажности. Первый этап (до 1941г.) характеризовался преимущественно одно-двухэтажными зданиями, не имеющими специальных защитных мероприятий от вредного влияния подработок. В период Великой Отечественной войны многие здания были разрушены и частично восстановлены в послевоенный период. Инженерные коммуникации имели большую протяженность и часто получали повреждения при деформациях земной поверхности. Второй этап охватывает послевоенный период до 1960г. Он характеризуется интенсивным развитием угольной промышленности [1]. В этот период осуществляется формирование облика современных населенных пунктов Донбасса, широко внедряются в градостроительстве рациональные конструктивно-планировочные схемы зданий, до 80% жилых зданий возводится по типовым проектам (серии 1-207, 1-215, 1-225, 1-228, 1-267, 1-448). Здания построены по бескаркасной, жесткой конструктивной схеме из местных строительных материалов, стены кирпичные или шлакоблочные, толщиной от 33см до 51см. Широко практиковалось размещение учреждений соцкультбыта в первых этажах жилых зданий. Центральным же ядром городов являлись административные здания, вокруг которых формируются культурно-бытовые, спортивные, торговые здания, объединенные единым архитектурно-планировочным замыслом, как центр деловой и культурной жизни, многие здания, из которых, возводились по специальным проектам. На периферии населенных пунктов преобладает малоэтажная застройка. Третий этап осуществлялся после выхода и внедрения нормативных документов по проектированию и строительству зданий и сооружений на угленосных территориях (с 1958г.), которые имели конструктивные защитные мероприятия, обеспечивающие нормальную эксплуатацию зданий при подработке. Застройка осуществлялась зданиями типовых серий 1-464 и 1-480 с различными модификациями [1]. Кроме жилья на территориях населенных пунктов, интенсивно создавались промышленные комплексы различного назначения, оснащенные современными технологическим оборудованием. Поэтому вопросы подработки различных участков городских территорий с объектами промышленности, рассматриваются индивидуально. Объекты промышленных предприятий, как правило, представлены зданиями небольшой этажности, каркасные, бескаркасные или смешанного типа, имеющие бутовые или бетонные фундаменты, колоны и перекрытия – железобетонные, стены кирпичные, бетонные, шлакоблочные. Большинство зданий имеют краны разной грузоподъемности и конструкции. На территориях предприятий имеются различные резервуары, отстойники, дымовые трубы, железобетонные эстакады, трубопроводы и подземные инженерные коммуникации. Часто территории шахтных полей в разных направлениях пересекают высоковольтные линии электропередачи, железные и автомобильные дороги, магистральные трубопроводы (газ, вода, тепло, продуктопроводы), являющиеся дорогостоящими объектами строительства, повреждения или аварии которых могут вызвать серьезные экологические последствия. Анализ подработки шахтерских городов Донбасса показывает [1], что независимо от степени защищенности построенных зданий, многие из них испытывают вредные воздействия при проведении подземных горных работ и последующих деформациях земной поверхности. Отличительной особенностью Донецко-Макеевской агломерации является наличие большого количества поверхностных зданий и сооружений на горных отводах шахт, занимающих половину шахтных полей Донецко-Макеевского района. В центральных частях Донецка и Макеевки преобладают многоэтажные здания, многие из которых являются монументальными, тогда как на периферии характерны малоэтажные здания, где их количество достигает 80 – 100 % общей застройки поселков вокруг шахт (пос. шахты им. Батова, А.М. Бажанова, Чайкино-глубокая в Макеевке). Многие участки Донецка и Макеевки подрабатывались многократно (п. Ганзовка, завод Скиф, территория ДонНАСА и другие). Подработка центральной части г. Донецка в период 1969 – 2010гг. осуществлялась шахтами им. М. Горького и им. М.И. Калинина тремя пластами мощностью 0,5 – 1,3м на глубинах 500 – 900м. Общие мер защиты включали: – проведение отдельных лав с разрывом во времени; – закладку выработанного пространства; –оставление предохранительных целиков под ответственными зданиями и сооружениями и др. Исследования [1] показали, что данные меры защиты не всегда оправданы и часто приводят к значительному удорожанию объектов строительства. При осмотре 206 подработанных жилых и общественных зданий в центральной части г. Донецка, построенных с мерами и без мер защиты, выявлено, что частота возникновения трещин с раскрытием до 15мм изменяется в пределах 3.5% при среднем значении 96.2% от общего количества имеющих место повреждений, а раскрытия в пределах 15 – 60мм не превышали 5 %. Это свидетельствует о слабой эффективности применяемых мер защиты, которые не влияют на частоту возникновения трещин до 15мм [1], но значительно удорожают строительство особенно высотных зданий возводимых по индивидуальным проектам в г. Донецке. Во многих городах Донбасса площади нарушенных территорий постоянно возрастают, поэтому решение градостроительных проблем, и восстановления таких земель является важнейшей государственной задачей. Условия, при которых использование нарушенных территорий становится экономически оправданным, могут быть выявлены в процессе анализа применяемых и предлагаемых восстановительных мероприятий, инженерно-геологических характеристик территорий и их расположения в плане города. Градостроительное решение всегда связано с предварительным анализом ресурсов территории. Социально-градостроительный анализ на всех уровнях проектирования включает оценку исходной пространственной ситуации в сопоставлении с социальной программой и возможностью использования нарушенных территорий для градостроительных целей, отвечающей их оптимальному использованию. При использовании для градостроительных целей нарушенных территорий – как одного из потенциальных резервов земельного фонда городского кадастра, наряду с задачами формирования среды для различных видов социально-практической деятельности и создания эмоционального комфорта, важным условием должно быть обеспечение эстетической полноценности окружающей среды. Возникает необходимость в проведении комплексного градостроительного анализа нарушенных территорий и возможность их использования в градостроительных целях [3]. Особое внимание должно быть уделено территориям закрывающихся шахт, на которых, как правило, сосредоточенно большое количество застройки и инфраструктур. В Донецке на горных отводах шахт № 9 «Капитальная» и № 6 «Красная звезда» произвели затопление горных выработок. Проектная глубина поддержания уровня подземных вод 260 – 230м. На горных отводах этих шахт расположены объекты Пролетарского района. Площади застроенной территории в пределах горных отводов составляют 805га и 450га соответственно [1]. Характеристики застройки на полях шахт № 9 «Капитальная» и № 6 «Красная звезда» приведены в таблице 1.
Таблица - Характеристика застройки на полях шахт № 9 и № 6.
( в числителе общие параметры, в знаменателе – в сложных условиях, в скобках их процентное отношение).
Анализ обследования перечисленных зданий показал, что только 14 из них имели предаварийное техническое состояние, а остальные 98,1% – удовлетворительное, т.е. раскрытие трещин не превышало 15мм [1]. При закрытии данных шахт в зонах возможных провалов расположено 309 зданий, из которых только 15 жилых, остальные производственные. Средняя вероятность возникновения предаварийного состояния составила 2,5% при колебаниях по разным участкам от 1,3 до 4%. Аварийное состояние в среднем возникает у 1% зданий. Это свидетельствует о том, что в Донецко-Макеевской агломерации принятые конструктивные меры защиты, в основном, обеспечивают прочностные характеристики зданий, когда раскрытие трещин от 15 до 60мм не превышают 2,5% в процессе подработки и 1,1% для закрытых шахт. Инженерные подземные коммуникации в целом удовлетворительно переносят подработки, за исключением водопроводных сетей и канализационных – прямоточных с малыми уклонами. Примером могут служить некоторые участки Макеевки (п.п. Ганзовка, Лесной, м-н “Центральный” и др.), когда происходит разрыв трубопроводов, а изменение уклонов канализационных сетей требует их реконструкции или прокладки новых [4]. Под породными отвалами на Украине занято более 150000га плодородных земель. На территории Донецко-Макеевской агломерации находится 318 породных отвалов. Территория пашни на 2013г. сократилась на 5000га, а общая площадь нарушенных земель превышает 25000га, увеличиваясь ежегодно на величину
где К0 –площадь, занимаемая при отсыпке породы в объеме 1500м3 на 1000т добытого угля; Р – объем добычи угля на соответствующей шахте. Только в Макеевке 4700га плодородных земель заняты породными отвалами, в городе 180 терриконов на площади 1500га, наиболее опасный отвал на шахте им. Ленина (60м). Кроме отчуждения городских территорий, терриконы и отвалы изменяют природный ландшафт и загрязняют окружающую среду, особенно горящие отвалы. Исследования показали, что только через 10-12 лет после завершения эксплуатации шахты, горящие отвалы переходят в категорию негорящих, состояние которых определяется специальным обследованием. Согласно нормативных документов [5] вокруг отвалов устанавливаются санитарно-защитные зоны радиусом от 1000м до 80м, для недействующих не горящих отвалов высотой до 50м радиус не превышает 300м, а механическая защитная зона при разности высотных отметок более 28м определяется по формуле [1]:
В = 2.5 Н – 50, (2)
где В – ширина защитной зоны, Н – разность высот верхней и нижней точек откоса, м. Следует отметить, что на многих шахтах и промышленных предприятиях в санитарно-защитных зонах находятся различные объекты, как жилого, так и хозяйственного значения. На шахте «Бажановская» жилые дома расположены ближе 300 м от основной промплощадки (3 отвала), на шахте «Заперевальная–2» находятся 10 промышленных предприятий и 250 жилых домов, на шахте им. Батова 72 дома частного сектора, мастерские, цеха завода им. С.М. Кирова, и три жилых многоэтажных дома. Отвалы шлака завода им. С.М. Кирова совмещены с территориями шахт, площадь которых с защитной зоной составляет 284000м2 и практически не уменьшаются. Такое же положение сложилось и на ряде других шахт Донбасса («Харцизская», «Заперевальная», им. Артема, им. Войкова, им. Ленина и др.). Большое внимание уделяется в настоящее время и рекультивации породных отвалов, предусматривающей улучшение ландшафтной архитектуры городов путем возвращения земель сельскохозяйственного назначения, создания благоприятных экологических условий путем широкого применения озеленения (парки, скверы, зоны отдыха и т.д.). Исследования [1] показали, что наиболее эффективной технологией озеленения являются посевы многолетних трав, особенно на вершинах отвалов. Учеными Национального аграрного университета предложена технология защитно-декоративного залесения породных отвалов, предусматривающая незначительное нарушение склонов, сохранение естественного плодородного слоя, отказа от образования посадочных ям, заполнение их привозным грунтом и посадки крупномерных саженцев на террасах через 2 – 3 метра по падению. По расчетам, применение данной технологии с учетом пятилетнего ухода составит не более 40000 руб. на 1га. Создание лесопарковых зон на отвалах в жилых зонах осуществляется по индивидуальным проектам после проведения планировочных работ по укреплению откосов и террасированию склонов. На плоской вершине отвала размещаются обзорные площадки или развлекательные комплексы. Примером может служить отвал бывшей шахты № 11 «Солянка» на ул. Куйбышева в г. Донецке, лесопарк на отвале шахты № 31 около Донецкого завода игрушек. В целях исключения отрицательного влияния породных отвалов на условия проживания населения выполнены расчеты оптимальных норм естественного освещения и инсоляции на границах санитарно-защитных зон, показавшие, что для рекультивированного, озелененного отвала высотой 60 м с откосами 28° – 38° и санитарной зоной 100м, затеняющий эффект террикона практически отсутствует даже при неблагоприятном его расположении. Это позволяет сделать вывод о том, что для плоского, озелененного отвала размеры санитарной зоны могут быть уменьшены до 100м (письмо Минздрава Украины от 14.04.99 г. №5.02.12/5 – 123). Проектные расчеты по работам на природных отвалах 52 закрытых шахт Донецкой области показали, что общие затраты составляют не менее 500000 руб. (из них 72,7% – тушение и переформирование, 5,9% – рекультивация, 21,4% озеленение), что в современной экономической ситуации такая технология признана нецелесообразной [1], в то время, как специалисты США считают, что одним из оптимальных способов рекультивации территорий разработок полезных ископаемых является создание зеленых зон. Ежегодно там высаживается до 1 млн. деревьев. В некоторых штатах применяется рекреационное использование нарушенных земель. Так, в одном из штатов создана «Рекреационная Мекка», где на месте бывших горных разработок образовано 40 проточных искусственных озер, общей площадью до 300га, организована зона отдыха с ипподромом, теннисными кортами, площадками для гольфа, с участками для организации спортивной охоты и др. Применяя разные методы восстановления нарушенных территорий можно в значительной мере воссоздать первоначальный ландшафт или устранить самые грубые нарушения территорий, открыв возможность его постепенного самовосстановления. Определенные сложности возникают с реабилитацией земель, занятых свалками промышленно-бытовых отходов, количество которых только в границах г. Макеевки достигает нескольких сотен. Учитывая, что свалками заняты, как правило, земли сельскохозяйственного или лесного назначения, рациональным является восстановление земель для лесоразведения или сельскохозяйственных целей. Следует отметить, что к 2014г. объемы отвалов металлургического производства (гг. Донецк, Макеевка) значительно уменьшились за счет интенсивной переработки по извлечению металла и изготовления строительных материалов, в то время как площади мусорных свалок постоянно возрастают. Количество свалок в Донецкой области за четыре последних года уменьшилось только на 7%, а их общая площадь превышает 8.2 тыс. га (1% территории области). Ежегодный прирост золошлаков ТЭЦ составляет 16 млн. т., из которых только 11% перерабатывается, а остальное идет в отвалы [2]. Более 4 млрд. т промышленных и бытовых отходов накоплено на донецкой земле и только 1.3 млрд. т утилизировано (50% составляют отходы угледобычи, 30% металлургии, 20% отходы ТЭЦ). Особую тревогу вызывает экологическое загрязнение окружающей среды. По данным Госкомитета статистики в 2010г. на Украине произошло 128 залповых аварийных загрязнении окружающей среды, из которых 50% приходится на водные ресурсы и 41% на земельные, экономический ущерб составил 74.8 млн. гривен. В связи с закрытием шахт, увеличиваются площади подтопления в Донецко-Макеевской агломерации, только в Макеевке площадь подтопления достигла 610га (около 500 домов с населением более 16 тыс. человек), аналогичная картина наблюдается и в других городах, где осуществляется закрытие шахт. Снижение площади землеобеспеченности в городах Донбасса предполагает вторичное использование горных выработок для строительства различных объектов (объекты гражданской обороны, медико-оздоровительные комплексы, складские помещения, подземные гаражи и др.). Повышение эффективности использования земельных ресурсов предполагают качественное и количественное улучшение вновь создаваемых экологических систем, увязанных с санитарными нормами и действующими нормативными документами по обеспечению необходимого уровня продуктивности сельскохозяйственных, лесных, водных угодий или оптимального градостроительного, природоохранного и рекреационного их освоения в тесной взаимосвязи с окружающей средой, существующей застройкой и системой коммуникаций. Использование территориальных резервов города в настоящее время возможно за счет сноса ветхого жилья, выноса или реконструкции экологически вредных промышленных, складских и внегородских объектов. Рекреационные зоны, создаваемые на нарушенных землях, могут представлять собой территориальные или экваториальные комплексы, пригодные для осуществления какого-либо вида спорта и отдыха. Целесообразность их создания определяется социально-географической необходимостью, фактической обеспеченностью города или района в местах отдыха, экономической эффективностью. Однако до настоящего времени создание рекреационных зон на окраинах г. Донецка и Макеевки осуществляется слабо, в то время, как строительство нового стадиона в Донецке планируется в существующей парковой зоне, несмотря на значительную стоимость земли. Заслуживает определенного внимания вопросы преобразования форм земной поверхности приемами пластической обработки или моделирования рельефа, преследующие чисто архитектурно-художественные цели. Примеры создания искусственного рельефа – холмов, террас, амфитеатров, как основы ландшафтной архитектуры, можно отметить в Донецке. Например, на породном отвале шахты №31 ПО «Донецкуголь» после инженерного обустройства открыто кафе и создана зона отдыха. Структура рельефа служит своеобразной канвой, подсказывающей возможность использования статических и динамических декоративных свойств. Такой вариант планировочного решения предложен в низине между шахтой Батова, отвалами металлургического завода, терриконами и жилой зоной Макеевки – Западной. Следует отметить, что в центральной части Макеевки ближайший парк отдыха находится в 6км, в то время как данная рекреационная зона может обслуживать отдых населения микрорайонов «Центральный» и Макеевка-Западная, увеличивая площадь зеленых насаждений на 20% – 30%. Транспортное обслуживание этой зоны достаточно хорошее. Проблема рационального комплексного использования отходов производства является в настоящее время особенно актуальной. Основные направления использования отходов производства в настоящее время приведены на рис. 1. Градостроительная ценность территории во многом зависит от расположения ее в планировочной структуре города, близостью к ядру застройки, местом расположения объектов труда, расселения, рекреации, инфраструктуры. Согласно принятой И.В. Лазаревой классификации, по степени пригодности нарушенные территории можно разделить на пригодные, ограниченно пригодные и непригодные. Это позволяет до начала проектирования объектов строительства установить наиболее оптимальные направления освоения нарушенных территорий, хотя согласно ДБН – 360 – 92*, градостроительное использование нарушенных территорий возможно для любых видов нарушений, но требует разной инженерной подготовки и мер защиты. Изучение проектов планировки и застройки городов в местах добычи полезных ископаемых в разных странах показало, что отводы земли под новое строительство связаны с использованием территорий вне зон добычи, удаленные от промышленной зоны на 10-12км. Для Донецко-Макеевской агломерации характерно расположение застройки на шахтных полях.
Рис. 1 - Основные направления использования отходов производства
С дальнейшим совершенствованием технологии подземных работ, повышением точности прогнозирования деформаций земной поверхности, расширились возможности освоения нарушенных территорий для строительства различных зданий и сооружений, улучшения экологического состояния окружающей среды. Осваивая нарушенные территории и предусматривая возможность появления новых в городах Донбасса, учитывая рост стоимости земли для застройки, можно совершенствовать их архитектурный облик с учетом удобства населению, получение резервных площадей для строительства, разбивки парков или рекреационных зон, приблизят и улучшат места постоянного отдыха, расширят возможность решения проблемы рационального использования земельных ресурсов.
Библиографический список
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1)
