Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Градостроительные мероприятия по снижению воздействия на окружающую среду выбросов автотранспорта при проектировании автомагистралей в г. Туле
Л.В. Кашинцева, М.М. Пантелеев, О.В. Демина
Тульский государственный университет
г. Тула
Разработка нового Генерального плана г. Тулы является одним из способов, позволяющим уменьшить неблагоприятное воздействие автотранспорта на окружающую среду и здоровье горожан. Градостроительные мероприятия по снижению загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта должны носить комплексный характер и учитывать влияние природно-климатических, ландшафтно-экологических, дорожно-техничес-ких и организационных факторов.
Сегодня автомобильный транспорт является основной причиной загрязнения окружающей среды и шумового дискомфорта крупных и крупнейших городов. Более 70% вредных соединений, попадающих в воздушный бассейн г. Тулы, приходится на долю городского транспорта; 90 % внешних шумов – это шумы транспортных потоков, которые контактируют с жилыми районами и микрорайонами. В 2003 году выбросы загрязняющих веществ от автомобильного транспорта в атмосферу Тулы составили: оксид углерода - 27,81 тыс. тонн; оксиды азота - 2,74 тыс. тонн; углеводороды - 4,98 тыс. тонн [2].
Негативное влияние автотранспорта на окружающую среду возрастает с увеличением количества автомашин в городе. По данным ГИБДД Тульской области за последние 10 лет количество автомобилей в г. Туле возросло почти в 2 раза (рис. 1).
Увеличение транспорта обуславливает увеличение транспортной нагрузки на территорию города. Центральная часть города отличается высокой плотностью улично-дорожной сети, а это предопределяет высокую экологическую опасность дорожного движения. При этом главная проблема состоит в том, что в городе автотранспортные средства (АТС) двигаются преимущественно в составе плотных транспортных потоков в условиях ограниченной пропускной способности дорог. Качество городских автодорог, в ежегодный ремонт которых вкладывается большое количество средств, по-прежнему остается низким. Все это приводит к уменьшению скорости движения АТС, образованию пробок, особенно в часы «пик», и, как следствие, к увеличению негативного воздействия автотранспортных потоков на окружающую среду и жителей города. Неблагоприятное положение усугубляется так же тем, что загрязнение окружающей среды автомобильным транспортом практически нельзя локализовать, его воздействию подвергается население города даже в зоне жилой застройки.
Рис. 1. Динамика изменения парка автотранспортных средств с 1990 по 2003 гг (по данным ГИБДД г. Тулы)
Мероприятия по снижению загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта всегда имеют комплексный характер и могут быть подразделены на технические, ландшафтно-экологические, архитектурно-планировочные и управленческие.
К техническим мероприятиям относят: применение наиболее экологически безопасных видов топлива; совершенствование и поддержание в хорошем состоянии энергоустановки и других узлов автомобиля; совершенствование рабочего процесса двигателей; изменение системы зажигания; применение схем и технических средств рециркуляции и нейтрализации отработанных газов и др.
К ландшафтно-экологическим мероприятиям относят: пофакторное и комплексное ландшафтно-экологическое зонирование территории города по видам и степени антропогенной нагрузки, определение емкости среды к антропогенным нагрузкам; ландшафтно-климатическое определение степени комфортности окружающей среды для проживания человека; анализ санитарно-гигиенического состояния окружающей среды; инвентаризацию сбросов и выбросов загрязняющих веществ и пр.
Архитектурно-планировочные мероприятия включают: оптимизацию системы размещения транспортных коммуникаций; вывод транзитных потоков за городскую черту; композиционное решение примагистральной застройки; оптимизацию схемы вертикальной планировки; озеленение территории и др.
Управленческие или организационные мероприятия включают: принятие нормативов качества топлива и норм выбросов вредных веществ; ориентацию на развитие общественного транспорта; оптимизацию маршрутов и режимов движения городского общественного транспорта; улучшение качества дорожного покрытия; оптимизацию светофорного регулирования; повышение коэффициента использования грузоподъемности автомобиля (применение прицепов и полуприцепов, использование для перевозки мелких партий груза автомобилей малой грузоподъемности, использование специализированного подвижного состава) и пр.
Недостаточное число дорог в г. Туле при ежегодном росте числа транспортных средств приводит к огромным нагрузкам на существующую сеть автодорог, пропускная способность которых, особенно в центре города, давно уже не соответствует интенсивности движения. В этой ситуации могли бы помочь точные научно обоснованные ландшафтно-экологические, организационные и градостроительные решения, направленные на улучшение инфраструктуры дорожного движения и экологической ситуации в городе. Конструктивная часть этих решений должна включать разработку перспективной эколого-градостроительной программы мероприятий по охране окружающей среды города и прилегающих к нему территорий с учетом ресурсных, экологических и планировочных факторов. Данная программа является предпосылкой проектной деятельности, связанной с функциональным использованием территорий, решением планировочной структуры города, организацией схем транспорта, композиционных вопросов застройки (в том числе примагистральной), и прочих отраслевых вопросов генерального плана. Реализацию такой экологической программы намечено осуществить в рамках нового Генерального плана г. Тулы.
Разработка нового Генерального плана г. Тулы ведется с 2003 г. на основании тендера, который был выигран НПИПП “Энко”, Санкт-Петербург [4]. Новый Генеральный план будет третьим по счету для города. Первый был разработан в 1779 г при Екатерине II, второй – в 1971 г.
Необходимость разработки нового Генерального плана продиктована необходимостью разработки мероприятий по охране и преобразованию городской среды, вызванных ухудшением экологической обстановки и повышением уровня заболеваемости населения, изменениями социально-экономических условий, недостаточной плотностью дорожной сети и связанным с этим ухудшением работы системы транспортных коммуникаций, а так же изменениями законодательной и нормативной баз.
Древняя Тула была построена в соответствии с традициями русского градостроительства как оборонительный рубеж, крепость на месте впадения реки Тулицы в реку Упу. В 1507-1521 гг. был построен Тульский кремль, и дальнейшее формирование города (обрастание слободами) происходило вокруг кремля. От Тульского Кремля отходят лучи-проспекты, являющиеся наследием времен Екатерины II; по её плану был построен Успенский Кремлевский Собор, нижняя часть современного проспекта Ленина, улицы Революции и Менделеевская. Этот первый генеральный план и определил современную архитектурно-планировочную структуру центральной части города – компактное ядро на левом берегу реки Упы с элементами радиально-кольцевой планировки уличной сети.
Современную конфигурацию Тула получила в процессе разрастания вокруг исторического центра – Кремля и старых промышленных предприятий. Город представляет вытянутую с севера на юг фигуру, в которой промышленные зоны равномерно распределены по всей территории города и чередуются со спальными районами. Большинство промышленных предприятий сгруппированы и входят в состав промышленных узлов. В настоящее время в Туле действуют несколько десятков крупных предприятий различных отраслей народного хозяйства. К основным из них можно отнести: концерн Тулачермет и серию его дочерних предприятий, расположенных в восточной части города; с южной стороны города расположен Косогорский металлургический комбинат; с северо-восточной – ряд таких крупных производств, как завод «Штамп», Кировский и Комбайновый заводы, НПО Сплав, Базальт, НПО Точность КБП; на юго-восточной окраине города находится городская свалка; завод «Октава», АО «Точмаш», завод «Тула», Машиностроительный и Оружейный заводы занимают центральную часть города и не имеют зеленых буферных зон.
Четкого разделения промышленных зон и селитебных территорий в Туле нет, так как, исторически, рабочие поселки туляков вплотную примыкали к промышленным предприятиям, за исключением части Центрального и Советский районов, застроенных в более поздние годы. Естественно, что при такой насыщенности промышленными предприятиями экологическая обстановка в городе крайне тяжелая, что не может не сказываться на здоровье горожан. Равномерное, в целом по городу, расположение промышленных узлов определяет мозаичный тип загрязнения территории города.
Пространственное распределение химических загрязнителей на территории Тулы весьма неоднородно: загрязнение от стационарных источников имеет площадное распределение и объясняется местоположением крупных предприятий, рельефом местности и розой ветров, а от автомобильного транспорта – носит линейный характер и приурочено к основным автомагистралям города.
Транспортная система Тулы разработана на основе радиально-кольцевой схемы. Внутри города движение транспорта распределяется неравномерно, формируясь в значительной степени от основных элементов и сооружений города – промышленных предприятий, центра города, городских мостов и выходов на автомагистрали. Исторический центр города (пересечение пр. В.И.Ленина с улицами Советской, Оборонной, Староникитской) является особым местом, в котором движение транспорта наиболее интенсивно и уплотнено по сравнению с другими частями города.
Проспект В.И.Ленина является главной магистральной улицей общегородского значения, которая является основой Городского плана, формируя главные направления транспортных потоков. Она дополняется более разветвленной сетью магистральных улиц районного значения. Начинаясь на возвышенности, пр. В.И.Ленина пересекает центр города с юга-запада на северо-восток, примыкая к ул. Советской, которая в свою очередь несет на себе не менее высокую транспортную нагрузку, поскольку является магистралью районного значения, связывающей административные районы Тулы.
Именно эти две улицы – пр. В.И.Ленина и ул. Советская – являются основными составляющими транспортной системы центральной части города. Совпадение расположения пр. В.И.Ленина с преобладающими ветрами (дующими в северо-восточном направлении), наличие турбулентных потоков воздуха, возникающих при движении автотранспорта вдоль проспекта, продольный уклон проспекта на северо-восток, по направлению к ул. Советской, чрезвычайно сильная транспортная загруженность этих двух улиц, а так же наличие в этом районе специализированной промышленности – предопределяет специфику загрязнения, которая выражается в скоплениях вредных выбросов в пониженных участках рельефа, то есть в районе ул. Советской и прилегающих к ней территориях.
На формирование уровня загрязнения центральной части города большое влияние оказывает температурный режим, и в частности наличие острова тепла, который вызывает приток воздуха, направленный от окраин к центру, в результате чего в районе улицы Советской наблюдается максимальные концентрации загрязняющих веществ. Накопление вредных примесей в атмосфере города в целом связано с развитием неблагоприятных метеорологических условий. При малых скоростях ветра (среднегодовая скорость ветра за последние 10 лет в Туле составляет 2,6 м/с) выброшенные в атмосферу загрязняющие вещества практически не выносится за пределы города, создавая высокие приземные концентрации в непосредственной близости от источника загрязнения. Определенная часть вредных веществ вымывается атмосферными осадками, поступая с ними на подстилающую поверхность, загрязняя почвенные горизонты. Зимой, загрязняющие вещества и, прежде всего тяжелые металлы, аккумулируются в снеге и весной, с поверхностным стоком, залпом поступают в пониженные участки рельефа, способствуя их загрязнению.
Анализ состояния городских путей сообщения выявил следующие проблемы:
· Существующая плотность дорожной сети недостаточна и не обеспечивает бесперебойную работу транспорта.
· Пропускная способность магистральной дорожной сети, особенно в центре города, не соответствует возросшей транспортной нагрузке. Основные транспортные артерии города улицы: Октябрьская, Пролетарская, Староникитская, Оборонная, Демонстрации, пр-т Ленина, Советская, Красноармейский пр-т, Первомайская, Д.Ульянова, Болдина, 9 Мая, Ложевая и Металлургов – перегружены.
· Недостаток искусственных сооружений (мостов, путепроводов, эстакад) не обеспечивает надежности транспортных связей между отдельными районами, территориально расчлененными естественными и искусственными преградами: реками и оврагами, железнодорожными магистралями. Особенно остро это ощущается на связях между Центральным и Пролетарским районами города
· Существующие искусственные сооружения, расположенные в створах городских магистралей, не могут обеспечить надежность транспортных связей общегородского характера, т. к. большая часть по своим техническим параметрам не соответствует действующим нормативам.
· Отсутствие загородных автодорожных обходов и дублирующих направлений для наиболее перегруженных магистралей города является причиной интенсивного потока грузового (в том числе транзитного) автотранспорта по центральным улицам города, что ухудшает условия проживания населения и организацию движения пассажирского транспорта.
· Неудовлетворительное состояние существующих второстепенных автодорог (дорог-дублеров) приводит к концентрации автотранспорта на основных магистралях, замедлению скорости движения, пробкам, и, следовательно, к увеличению выбросов загрязняющих веществ.
· Большое количество пересечений дорог в одном уровне, недостатки в системе светофорного регулирования, а так же недостатки в системе пешеходных переходов, в том числе подземных, увеличивает экологическую опасность и опасность движения транспорта на дорогах.
Новый проект транспортной схемы Генерального плана г. Тулы должен частично решить выше перечисленные проблемы. В соответствии с проектом «Упорядочение транспортной схемы г. Тулы», разработанным ОАО «Тульскгражданпроект», предложены следующие решения.
1. Прокладка магистрали между Центральным и Пролетарским районом, так называемый «Восточный обвод», который будет проходить от Новомосковского шоссе через Пролетарский район по улице Декабристов на улицу М. Горького и далее в Ленинский район. При этом должно быть завершено строительство моста через реку Упу (рис. 2).
Данное решение позволит разгрузить ул. Советскую, Староникитскую, Оборонную, Менделеевскую, Октябрьскую, Пролетарскую, – появятся улицы-дублеры, которые позволят освободить исторический центр города и Зареченский мост (который в данный момент находится в аварийном состоянии) от потока АТС.
Результаты моделирования автотранспортных потоков при строительстве «Восточного обвода» выявили, что при вводе в эксплуатацию магистрали увеличится интенсивность движения в Пролетарском районе и на пересечении ул. Октябрьской и М. Горького, что приведет к пробкам, увеличению загазованности данных территорий и повышению уровня шума. В качестве мероприятий, снижающих вредное воздействие транспорта на примагистральные территории, предусмотрены: оптимизация светофорного регулирования и пешеходных переходов, улучшение качества дорожного покрытия, устройство шумо- и пылезащитных экранов.
Рис. 2. Центральная часть г. Тулы. «Восточный обвод»
2. Прокладка магистрали, проходящей по улице Мосина между Тульским кремлем и рекой Упа вдоль проектируемых первого и второго Юго-восточных микрорайонов города с выносом коммунально-складской зоны оружейного завода за территорию города.
Необходимость проектирования новой магистрали вызвана тем, что улица Советская перегружена, ее габариты не обеспечивают требуемую пропускную способность. Улица Мосина является магистралью общегородского значения, она выполняет еще и функции магистрали областного значения и берет на себя нагрузку от внешнего грузового транспорта (рис. 3).
В качестве мероприятий по снижению выброса вредных веществ рекомендовано упорядочить движение транспортных средств путем отказа от перекрестка, т.е. перехода на двухуровневую развязку. Это позволит сократить выбросы автотранспорта, поскольку данный вариант обеспечивает устойчивое движение транспортных средств [5].
Рис. 3. Схема магистралей, дублирующих ул. Советскую и ул. Мосина
3. Дополнительный дублер улицы Мосина по Набережной Дрейера позволит разгрузить перекресток Мосина - Металлистов - Советская, соединяющий Привокзальный район с другими районами города. В результате развязки появится еще один мост (Рис. 3).
Необходимо учесть, что в процессе строительства и эксплуатации автодорог по водоохранной зоне р. Упы возможно загрязнение ее вредными выбросами, маслами и нефтепродуктами, стекающими с проезжей части дорог, поэтому в основу проекта должны быть заложены требования сохранения и защиты окружающей природной среды.
Таким образом, при сложившихся архитектурно-планировочных, метеорологических и ландшафтных условиях вариантов уменьшения экологического риска практически нет, если только не поставить вопрос о выносе крупных передвижных и стационарных источников загрязнения за черту города. Поэтому, разработка нового Генерального плана г. Тулы является одним из способов, позволяющим уменьшить неблагоприятное воздействие автотранспорта на окружающую среду и здоровье горожан.
Список литературы:
1. Чистякова С.Б. Охрана окружающей среды. – М.: Стройиздат, 1988. – 272 с.
2. Доклад о состоянии и охране окружающей среды Тульской области в 2003 году // Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР РФ по Тульской области, 2004.
3. Агуреев И.Е., Дагаев Б.И., Клейнерман А.Л., Кузнецов А.А. Экологические проблемы транспортно-дорожного комплекса. – Монография.–Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. – 104 с.
4. Тула. Генеральный план. Промежуточный отчет о ходе выполнения работ // Научно–проектный Институт пространственного планирования «Энко», 2004.
5. Экологическая оценка проекта прокладки автомагистрали/ А.Ф. Симанкин, Е. А. Фокина, В.К. Старченкова, С.В. Савватьева // Тульский экологический бюллетень / Администрация Тул. обл.; Эколого-радиологический ком. – Тула, 2000. – Вып.11. – С. 86-90.