4.27 Моделирование безопасной для населения городской среды

Штепа Е.А. (КНУСА, г. Киев, Украина)

Разработана модель оценки территории с учетом коэффициентов весомости отдельных факторов городской среды. Актуальность данной методики определяется существенным ухудшением состояния здоровья населения, вызванного природными и антропогенными факторами. Рассмотрена градостроительная ситуация города Макеевки Донецкой области с расчетом коэффициентов дискомфортности по экологическим и геофизическим факторам. Предложены мероприятия по их устранению.

Постоянные изменения, которые в последнее время с невероятной интенсивностью происходят в городской среде, вызывают серьезное беспокойство. Окружающая человека городская среда в последнее время стала одним из главных предметов изучения, анализа и дискуссий. Каждый житель города в той или иной мере ощущает на себе актуальность и остроту этой проблемы.

Практически все города прошли довольно длительный путь развития. Если проследить историю развития города, можно выделить допущенные в прошлом градостроительные ошибки. Проблемы формирования окружающей среды стали особенно актуальными в последние годы. Обострились вопросы охраны и оздоровления городской среды и эстетического осмысления городской застройки, которая в свою очередь, является немаловажным фактором, влияющим на психологическое состояние населения.

Формирование городской среды динамически осуществляется на протяжении многих лет и на сегодняшний день является не менее актуальным. В условиях глобализации город нуждается в преобразовании городской среды для удовлетворения потребностей его жителей. Необходимы мероприятия для дальнейшего формирования городской среды, для ее возможной защиты и сохранения, удовлетворения потребностей ее жителей. Постоянное ухудшение городской среды может быть связано с быстрым ростом населения города, постоянной урбанизацией территории и расширением производства. Но ни один из этих факторов не должен стать причиной ухудшения окружающей среды.

Современный город – это сложное явление, которое включает в себя множество социальных процессов, которые имеют причинно-следственную связь. В центре развития современного города должен быть человек, ведь он является залогом существования и развития города. В святи с этим фактором, современный город акцентирует внимание на том, что он, прежде всего - место для жизни, построения семьи и воспитания детей. Современный город представляет собой многофункциональное использование территорий. Необходима реорганизация городской среды в связи с тем, что предыдущие способы организации территории и их нормирование уже устарели. Новые стандарты качества города определяются новыми формами потребительских культур. Несмотря на то, что современный человек проводит большую часть своего времени на работе, внешние условия (окружающая середа) имеют огромное значение для его развития и существования.

Необходимо отметить большое разнообразие градостроительных задач и их факторов, которые следует учитывать при решении вопросов, которые требуют использования различных методов и методик. Необходимо создать такие границы пространства и координаты, в которых можно было бы предусмотреть ряд последующих задач. Градостроительная деятельность прежде всего ориентируется на человека, своеобразный набор факторов, которые влияют на данный момент и в перспективе на безопасность и комфортность проживания в городской среде [2,3].

Проблемы окружающей среды влекут за собой определенные экономические последствия как в случае негативных проявлений городской среды, так и тогда, когда принимаются меры по их устранению и предупреждению, и в тот момент, когда городская середа формируется планомерно и сознательно в соответствии со стандартами качества, отвечающим потребностям человека [1].

Уровень дискомфорта на городских территориях определяется в зависимости от зашумления, загрязнения, недостатка инсоляции и аэрации, а также уровня заболеваемости населения на данной территории (в первую очередь детской заболеваемости).

Основные проблемы в области окружающей среды:

- темпы роста природных ресурсов превышают их восстановление;

- постоянное увеличение нарушенных территорий;

- техническое несоответствие городской среды необходимому уровню безопасности жизнедеятельности человека и защищенности окружающей среды [4] .

Вопросы безопасности в городской среде должны стать постоянным предметом изучения, подвергаясь общественной оценке со стороны ее жителей.

- отбор показателей, влияющих на население; - группирование показателей факторов городской среды; - разбивка территории на структурные элементы. Городская среда - расчет соотношения территорий различных параметров; - расчет соотношения территорий различных комбинаций факторов; - расчет коэффициентов дискомфортности городских территорий; - расчет коэффициентов весомости ряда установленных факторов. Шкала оценки территорий по полученным коэффициентам дискомфортности

Рисунок 1 - Модель оценки городской среды

Для получения конкретной информации о состоянии городской среды необходимо проанализировать как сложившиеся старые, так и новые районы, находящиеся в центре города и на окраине. В свою очередь, безопасность на той или иной территории может незначительно меняться в зависимости от времени суток, будней или выходных, теплой и холодной поры года. Каждый фрагмент городской среды может по разному отображать поведение человека. Необходимо прогнозировать неблагоприятные изменения в городской среде и в тоже время выделить основные критерии безопасности, по которым можно будет судить о степени безопасности для данного индивидуума. Главная цель графической интерпретации данного исследования оценки территории есть изучение территорий, которые покрываются прямоугольной координатной сеткой (при этом площадь ячейки зависит от иерархического уровня оценки: макро- или мезоуровня городской территории).

а)

б)

Рисунок 2 - Планировочное моделирование городской среды

а) – расчет коэффициента дискомфортности в структурной ячейке;

б) – расчет общего коэффициента дискомфортности городской территории

Расчет величины дискомфортности территории в i-той структурной ячейке за фактором С: (1) где Sобщ – общая площадь i-той ячейки (1км2); Sі - площадь дискомфортной территории в і-той ячейке; j - оценочный показатель фактора.

Общий показатель комфортности по n-му фактору: ; (2) где і - фактор; m – количество показателей данного фактора; Kj - коэффициент весомости фактора.

Определение коэффициентов весомости предлагается проводить за счет моделирования взаимодействия между собой набора факторов, отрицательно влияющих на безопасность населения. В основе моделирования работает принцип «все действует на все». В схеме расчета весовых коэффициентов учитывается не столько их действие на человека, как их действия один на одного.

Рисунок 3 - Графическая модель расчета коэффициентов весомости факторов городской среды

Расчет коэффициентов весомости определяется по формуле:

(3)

где q – бальная оценка взаимодействия факторов городской среды.

Практическое применение данной методики рассмотрено на примере города Макеевки Донецкой области. В Макеевке последние несколько десятилетий складывается крайне неблагоприятная экологическая, геофизическая так и функционально-планировочная ситуация. Ряд отдельных промышленных предприятий, складов, баз, автотранспортных предприятий хаотично размещены по всей территории города. Нехватка зеленых насаждений разного функционального использования, большая площадь селитебной территории, которая попадает в санитарно-защитную зону промышленных предприятий I-III класса вредности и т.д.

Рисунок 4 - Динамика заболеваемости населения г. Макеевки Донецкой области по отдельным видам болезней (новообразования, болезни нервной системы, системы кровообращения, органов дыхания, травмы, отравления и другие внешние причины) [5]

В качестве основных показателей, характеризующих пагубное влияние окружающей среды на население, используются статистические данные заболевания, инвалидности и смертности, вызванных недостаточным планировочным комфортом городской среды, а также карты-схемы территории с выделением зон повышенного дискомфорта и опасности для населения.

Таблица 1 - Таблица коэффициентов дискомфортности территорий г. Макеевки Донецкой области по экологическим факторам

№	Экологические факторы
	Санитарно-защитные зоны I-III кл.	Шламонакопители	Зашумленность территорий железнодорожным транспортом	Зоны выделения метана
1	11.814	13.793	4.868	0.791
∑	13.266

Таблица 2 - Таблица коэффициентов дискомфортности территорий г. Макеевки, Донецкой области по геофизическим факторам

№	Геофизические факторы
	Нарушенные территории	Эрозия	Подтопле-ния	Забола­чивание	Техногенно- нарушенные (отвалы, карь­еры, накопи­тели)	Тектонически нарушенные (сбросы, надвиги)
1	1.153	1.283	1.341	0.337	2.65	1.498
∑	8.263

Согласно предложенной методике оценки комфортности и безопасности городской среды, таблица установленных критериев имеет 5 иерархических уровней (комфортная городская среда (0-0.20), умеренно комфортная (0.21-0.40), умеренно дискомфортная (0.41-0.60), дискомфортная (0.61-0.80) и непри­годная (более 0.80)).

Заключение

В работе установлена зависимость между влиянием факторов окружаю­щей среды и функциональными сдвигами в организме. Анализ градостроитель­ной ситуации города Макеевки (показан расчет по данной методике только на макроуровне) показал ее экологическое и геофизическое состояние, которое яв­ляется дискомфортным ( =0.625; =0.219), требующее немедленных меро­приятий.

Санитарная очистка города: рекультивация существующего полигона ТБО, полный сбор и обеззараживание всех видов отходов, строительство мусо­росортировочных станций и т.д. Разработка специализированной схемы сани­тарной очистки города, улучшение экологического состояния города путем вы­носа предприятий I-III класса вредности за пределы селитебной зоны.

Выполнение защиты от подтопления на отдельных участках общей пло­щадью около 650га (искусственное повышение уровня поверхности территории – дамбы обвалования, регулирование ливневого стока на территории города). Противоэрозионные мероприятия в черте города площадью около 714 га (от­вод и регулирование поверхностного стока, устройство нагорных каналов, ва­лов, частичная засыпка дна оврага, лесомелиоративные работы). Благоустрой­ство прибережных защитных полос реки в черте города – 15.54 км, на общей площади около 202 га. Расчистка водоемов – 14 км. Рекультивация террито­рий в приделах города составляет около 633.8га. Нарушенные территории – шахтные отвалы, необходимо ликвидировать, озеленить. Провалы, перегибы и карьеры рекомендовано засыпать и т.д.

Проведенные исследования подтверждают риск возникновения экологи­ческих и геофизических явлений в городской среде. Необходимое немедленное ограничение действий этих факторов, которые с каждым днем все больше уве­личивают количество заболеваний и гибели населения, проживающего на этих территориях.

Литература

1. Касалицкий В. Материальные основы окружающей среды: Пер.с чешск. –М.: Стройиздат, 1978 – 125 с.

2. Клименко М.О., Пилипенко Ю.В., Мороз О.С. Екологія міських систем: Підручник. – Херсон: Олді-плюс, 2010. – 294 с.

3. Клюшниченко Є.Є., Штепа К.О. Виявлення небезпечних міських територій за допомогою комплексних карт-схем. Містобудування та територіальне планування: Наук.-тех. збірник – К. КНУБА, 2012. – Вип. 46.

4. Зырянова У.П. Экономика природопользования и природоохранной деятельности: учебное пособие / У.П. Зырянова, В.В. Кузнецов, В.Н. Лазарев. – Ульяновск: УлГТУ, 2011 – 183с.

5. http://donetskstat.gov.ua/statinform/ohrana3.php/ Главное управление статистики Донецкой области.