3. 3. 2. Проблема формирования природного каркаса города и систем расселения

В работах ряда авторов не раз высказывалась мысль о необходимости формирования в городе целостной ландшафтно-оздоровительной системы [22; 25; 31; 48; 84; 114]. Она именуется разными, сходными по значению, терминами: “экологическая инфраструктура”, “экологический каркас”, “природный каркас”. Предполагается, что в состав системы должны входить естественные ландшафтные образования (леса, реки, водоёмы…), дополненные системой благоустройства и озеленения, сформированной человеком (лесопарки, парки, сады, скверы, бульвары, каналы и т. д.). В оздоровлении городской среды формированию экологической структуры отводится решающая роль. Этому, по мнению специалистов, в ближайшем обозримом будущем альтернативы нет [101].

Природный каркас должен иметь непрерывную структуру в пространстве города и за его пределами [55; 104], что должно обеспечить беспрепятственное циркулирование энергии и потоков живого и неживого вещества в системе “город-природа”, а значит создаст условия для гармоничного включения города в естественные биогеоценозы. В природном каркасе, имеющем непрерывную структуру, смогут свободно распространяться представители растительного мира, перемещаться животные, птицы, насекомые (в том числе и почвенные) и сам человек. Кроме того элементы природного каркаса смогут выполнять функции “воздушных коридоров”, поставляющих в городскую среду чистый воздух и удаляющих из неё загрязнения. Они обеспечат естественный водосток с поверхности города. Именно в таком своём виде природный каркас сможет наиболее эффективно выполнять средозащитные функции (ветро- и снегозащиту, пыле- газо- и шумозащиту и т. д.).

В новом генеральном плане Москвы, например, предусмотрено усиление природного каркаса города путём воссоздания утраченных природных ландшафтов и долин малых рек. По мнению разработчиков генплана, очень важно создать единый связный природный комплекс. Связки здесь предполагается проводить по бывшим руслам рек, по бульварам и открытым природным территориям [58].

Однако, если рассматривать современный крупный город в целом, то сформировать здесь природный каркас в виде непрерывной структуры,  пронизывающей весь город, как это требуется для достижения его полной эффективности, представляется невозможным [30]. В современном крупном городе элементы техногенного каркаса (транспортная и инженерная инфраструктуры) также имеют непрерывную структуру, потому они расчленяют элементы природного каркаса на локальные, не связанные друг с другом, участки. Целостность природных образований, таким образом, неизбежно нарушается.

Потому одной из основных проблем создания природного каркаса является обеспечение его непрерывности в пространстве города и за пределами. Требуется предложить такую структуру, которая имела бы минимум пересечений в одном уровне с элементами техногенного каркаса. Нужно “развязать” эти два разнородных образования в пространстве города, так, чтобы между ними не образовывалось конфликтов и противоречий. В качестве одного из способов решения данной проблемы предлагается формировать природный и техногенный каркасы города в виде структур ветвистого типа [30]. В этом случае стану доступными системы жизнеобеспечения всем элементам городской застройки, без их взаимного пересечения. Со своей стороны и это решение не свободно от недостатков, поскольку здесь будут, по всей видимости, преобладают тупиковые проезды, ограничивающие перемещение транспорта. Потому это вопрос требует дальнейшего изучения.
 
Формирование природного или экологического каркаса активно рассматривается также и на уровне систем расселения. Предлагаются теоретические модели подобных систем (рис.3.12).
 
Рис.3.12. Пространственная структура экологического каркаса расселения [16].
1 – центры региональных систем расселения; 2 – центры групповых систем населённых мест и других систем расселения; 3 – прочие значительные места расселения; 4 – главные связи; 5 – зона ограниченного развития; 6 – зона преимущественного развития; 7 – зона активного развития; 8 – зона экологического равновесия; 9 – буферная зона; 10 – компенсационная зона; 11 – границы региональных систем расселения; 12 – границы групповых систем населённых мест; 13 – границы прочих систем расселения.
 
Площадь зон, входящих в рассматриваемую модель, предложено рассчитывать по следующим формулам [16]:

1)      площадь зоны наибольшей хозяйственной активности (включающей территории населённых пунктов, интенсивного сельского хозяйства, добычи полезных ископаемых и т. д.):

 
 
 
 


где     D– удельный показатель обеспечения территорией с учётом покрытия потребностей населения данного региона, км² на 1 тыс. человек;
H_ij– население i-й групповой системы населённых мест, j-го плотнонаселённого ареала, тыс. человек;

2) площадь зоны экологического равновесия, предназначенная для воспроизводства важнейших природных ресурсов в региональных системах расселения (принимается большее значение Z_g, расчитанное или по воде, или по кислороду):

 
 
 
 
 


где   H_R– численность населения региональной системы расселения, тыс. человек;
Т – перспективная ежегодная потребность в топливе, тыс. т условного топлива на 1 тыс. человек;
2,5 – коэффициент перехода для подсчёта изъятого из атмосферы кислорода;
P_i– средняя величина ежегодно продуцируемого кислорода на i-й территории, тыс. т;
В – среднее ежегодное водопотребление, тыс. м³ на 1 тыс. человек;
V_i– средняя величина ежегодно продуцируемой воды на j-й территории, тыс. м³;
Z– величина зоны наибольшей хозяйственной активности, км².

В данной модели решаются задачи обеспечения экологического равновесия между системой расселения и природной средой. Для этого используются расчётные формулы, позволяющие определить площади территорий того или иного функционального назначения (урбанизированных, рекреационных, буферных, компенсационных и т. д.) в зависимости от демографической и хозяйственной нагрузки на территорию.

В формулах помимо прочего учитываются и производительность экосистем, обеспечивающих экологическое равновесие. Данный подход в целом позволяет решать задачу обеспечения экологического равновесия территории. Вместе с тем в предложенной модели экологический каркас системы расселения не обладает свойством непрерывности. Здесь, как и в сложившейся ранее практике градостроительства, элементы природы расчленяются урбанизированными структурами на отдельные элементы. Вообще, это будет препятствовать нормальному протеканию процессов обмена веществом и энергией между системами, а значит не позволит на гармонических началах включить урбанизированную территорию в естественные природные процессы. Таким образом задача обеспечения непрерывности природного каркаса и здесь остается нерешённой.