Актуальность темы и направленность исследований. Курс на устойчивое развитие, провозглашённый Всемирным экологическим Форумом "РИО-92", несмотря на соответствующие директивные документы Президента Российской Федерации, до сих пор не находит своего преломления в российской градостроительной практике.

В Градостроительном кодексе Российской Федерации вообще отсутствует понятие "средовый подход" к формированию материально-пространственного окружения человека. Коммерциализация жизни, возведение в культ имущественной проблематики привели к тому, что территориально-пространственное планирование практически предано забвению. Схема территориального планирования Российской Федерации до сих пор не разработана. Только 20% регионов создали собственные аналоги такой схемы.

Главной чертой территориального планирования как базы устойчивого социально-экономического развития является оптимизация размещения производительных сил с учётом научно-технических достижений в области технологии рационального природопользования, сохранения природных качеств и восстановления утраченных характеристик окружающей среды.

Для эффективного решения этой комплексной задачи должны быть разработаны наиболее общие закономерности в развитии характерных для определённых регионов "природно-технических систем" и методы их совершенствования в целях формирования условий устойчивого развития. Чаще всего это соотносится со стратегическими объектами и проектами. Соединение их с пространственно-территориальным прогнозированием, планированием и проектированием, в условиях агломерационного формирования возможностей решения сложившихся хозяйственных проблем - путь к появлению новой системы и инструментария современного устойчивого развития не только на уровне регионов, но и на федеральном уровне.

В последнее время достигнуто понимание, что социальные и экономические проблемы невозможно рассматривать в отрыве от законов сохранения и изменения окружающей среды и, следовательно получение научных знаний о развитии системы "общество-природная среда" является не просто актуальной задачей, а становится практической необходимостью. Однако эти исследования не систематизированы, не приведены в целостную теоретическую и методологическую зависимость. Только системная деятельность способна обеспечить создание условий устойчивого развития. В этом смысле введение в градостроительную теорию и практику понятия "природно-технические системы" оказывается настоятельным требованием времени.

Взаимоувязанное рассмотрение вопросов устойчивого развития в контексте расширяющейся урбанизации - этого феномена современности, позволяет установить наиболее глубокие зависимости такого развития и практики градостроительного творчества. За годы довоенных пятилеток (1929-1940 гг.) в СССР возникло более 500 новых городов. В 1950-1967 гг. появилось свыше 460 городов и 1200 посёлков городского типа. Большая часть этих новых поселений вместе с проблемами "роста" при распаде СССР досталась России. Таким образом, перед отечественной градостроительной наукой в современных условиях всё острее и актуальнее встаёт задача поиска путей обеспечения устойчивого развития всех административных территориальных образований, в том числе каждого поселения и формирующихся на их основе агломерационных ареалов.

Отдельные аспекты проблемы устойчивого развития за последние два десятка лет и несколько ранее разрабатывались и освещались многими отечественными учёными и специалистами. Среди них: академики РАН Васильев Ю.С., Глебов И.А., Грамберг И.С., Гранберг А.Г., Ковалёв С.Н., Кондратьев К.Я., Лихачёв Д.С., Марчук Г.И., Моисеев Н.Н., Монин А.С., Скарлато О.А., Соломенко Н.С., Яншин А. Л.; члены корреспонденты РАН Буланже Ю.Д., Румянцев В.А., Фёдоров М. П.; доктора и кандидаты наук Алексеев М.И., Алхименко А.П., Асаул Н.А., Бархударова Г.В., Белый О.В., Викторов С.В., Глазычев В.Л., Голубев Г.Н., Гутнов А.Э., Двас Г.В., Донченко В.К., Ивченко Б.П., Клеванный К.А., Княгинин В.И., Коровин Л.К., Кривов А.С., Кузнецов Ф.К., Лавров Л.П., Лавров С.Б., Лаппо А.Д., Махровская А.В., Мелуа А.И., Митягин С.Д., Музалевский А.А., Потапов А.И., Русак О.Н., Севенард Ю.К., Семенцов С.В., Спиридонов М.А., Степанов А.Л., Щербанин Ю.А., Щетинский В.А. Этот список дополняют зарубежные специалисты Бранч М., Зоколей С., Линч К., Роденхойс Г., Эванс Э., Энгел Х.

Анализ работ в области обеспечения устойчивого развития перечисленных и многих других специалистов: учёных и практиков, позволил соискателю сформулировать и последовательно разрабатывать в теоретическом и практическом планах круг вопросов, с поиском форм и механизмов создания стабильных благоприятных условий для социально-экономического развития Санкт-Петербурга (Ленинграда) и Ленинградской области.

Научное обобщение выполненных соискателем разработок за более, чем 30-летний период представлено в настоящем диссертационном исследовании закономерностей и методов совершенствования инженерной устойчивости природно-технических систем в развитии Санкт-Петербургской агломерации.

Предмет исследований. Санкт-Петербургская агломерация с её наиболее значимыми и специфическими "природно-техническими системами" и пути обеспечения их устойчивого развития, а также инженерные, технологические методологические средства построения и контроля их взаимодействия в пределах Санкт-Петербургской агломерации.

Объектами исследований являются городская среда обитания с её всемирно известным историческим центром, "водоцентрическая" система, территориально-транспортный узел с международными транспортными коридорами, многофункциональная Невская губа, рефулированные территории, Комплекс защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, и подземное пространство.

Цель работы заключается в теоретическом обосновании подготовки требований законодательного обеспечения, экологизации подготовки кадров и практической разработки инженерных путей обеспечения условий непротиворечивого функционирования основных природно-технических систем Санкт-Петербургской агломерации как факторов устойчивого развития. Исследование углубляет положения кандидатской диссертации соискателя "Основные принципы и элементы системы водоохранных мер при освоении акватории и застройке побережья Невской губы" (1992).

Основными задачами представляемой диссертационной работы являются:

1. Разработка чёткой взаимоувязки в современных условиях всех систем стратегического, территориального и пространственного планирования и проектирования в целях обеспечения устойчивого развития;

2. Теоретическое обоснования представления Санкт-Петербурга как композиции "природно-технических систем";

3. Выявление и изучение тенденций территориального развития мегаполиса Санкт-Петербурга и обоснование необходимости перехода на агломерационное построение хозяйствования в регионе;

4. Анализ наиболее эффективных инженерных средств и технологических приёмов мониторинга состояния природно-технических систем в целях действенного сокращения антропогенного влияния на окружающую среду;

5. Определение критериев оптимизации системы индикаторов, индексов и рисков геоэкологического состояния и факторов устойчивого развития комфортной среды обитания;

агломерация инженерная устойчивост

6. Выявление степени опоры на мультимодальные и транзитные перевозки, логистический сервис, инновации и кластерное построение хозяйствования, новые технологии и методы дистанционного зондирования в целях минимизации техногенной нагрузки на среду;

7. Совершенствование понятийного аппарата для формирования прагматических путей устойчивого развития;

8. Формулировка законодательных инициатив и направлений совершенствования Градостроительного кодекса Российской Федерации в целях обеспечения средового подхода к оптимизации окружающей среды.

Научные положения и основные результаты, выносимые на защиту:

Первая глава посвящена истории становления Санкт-Петербургской системы расселения. Приводится анализ зарождения, начиная с петровских времён, и развития Санкт-Петербургской агломерации.

схема 1

Санкт-Петербургская региональная Система расселения: 1 - Санкт-Петербургская система расселения (R=50км.); 2 - зона влияния Санкт-Петербургской системы расселения (R=150 км.); 3 - формирующаяся Санкт-Петербургская система расселения

В диссертации подчёркивается, что в нашей стране агломерации долго не являлись специальным объектом градостроительного проектирования, и лишь в последнее время появилось понимание их важности в перспективном устройстве страны и регионов. Обращение крупного города к агломерации - естественный результат его саморазвития. В условиях России с её гигантскими пространствами и расстояниями агломерации особенно востребованы. Крупные городские агломерации должны стать частью долгосрочной стратегии развития России. Уже сейчас в характеристике петербургской региональной системы расселения достаточно явно просматриваются черты моноцентрической структуры поселений с явным преобладанием центрального города-ядра; довольно масштабного сложноустроенного, целостного территориального образования, второго по значению и уровню развития в стране, но структурно ещё только вызревающего [9]. При этом утверждается, что вся история взаимоотношений Санкт-Петербурга и Ленинградской области, не говоря о едином "геополитическом" звучании этих мест, пронизана так называемым "тандемным" эффектом. У этих субъектов Российской Федерации - много взаимно пронизывающих направлений хозяйствования: водные ресурсы, транспортная деятельность, энергообеспечение; достаточное число примеров существования единых направлений хозяйствования, таких как служба управления внутренних дел, система мониторинга состояния окружающей среды и т.п. Оба субъекта входили в единый организм Ленинградского совнархоза, становились предметом прогнозирования в составе единого Генерального плана развития города и области.

Однако с момента распада СССР, вкусив определённую долю суверенитета, каждый из этих субъектов Российской Федерации дистанцировался друг от друга, породив новые трудно решаемые вопросы своего дальнейшего развития. Практически исчезло понятие "пригородная зона". Совсем другое звучание приобрела тема "второго жилья" горожанина, разорвались связи по организации летнего досуга подрастающего поколения, претерпела изменение тема вывода ряда промышленных предприятий из городской черты. Усугубились разночтения в эксплуатационных тарифах, в организации различных отчислений. Люди живут в одном субъекте, а работают в другом, где соответственно платят налоги, и сокращают тем самым, например, возможности по ремонту дорог по месту жительства. Люди живут в городе, а на лето выезжают отдыхать на принадлежащие им на праве личной собственности участки и в садоводства, но претендовать на эффективную, например, даже первичную медицинскую помощь они не могут - на это нет средств в бюджете областного правительства.

Рост числа подобных вопросов в реальной жизни вызвал первую волну объединений ряда соседних субъектов Российской Федерации, их укрупнение. Однако большого удовлетворения это начинание не вызвало. Об этом убедительно свидетельствуют материалы традиционных теперь, ежегодных встреч последователей стратегического планирования в стране, что собирает "Леонтьевский центр" в Санкт-Петербурге. Стратегическое планирование продемонстрировало пути снятия некоторых из перечисленный выше вопросов [26,28], более востребованным стало внимание к сфере обслуживания. Ведь оно - прежде всего путь к достижению согласия между властью, обществом и бизнесом.

Вместе с тем, новые собственники объектов народного хозяйства стали всеми правдами и неправдами открещиваться от находившихся на их балансах (чаще всего градообразующих предприятий), учреждений культурно-бытового обслуживания. Появились сложности и на рынке труда. Городам перестало хватать земли для решения жилищной проблемы. Не произошло заметных улучшений в этом направлении и при организации Министерства регионального развития Российской Федерации, даже впитавшего в свой состав Госстрой РФ, но не сумевшего создать условия для межотраслевой интеграции региональных хозяйственных комплексов.

Наиболее яркой иллюстрацией невнимания к административно-территориальной структуре России является Закон "О морских портах России", в тексте которого нет даже упоминания о субъектах Федерации, не то, что указаний о роли и значении их в деле развития портового бизнеса. А ведь субъектов Федерации, где представлены морские порты, в нашей стране насчитывается более 20 или почти каждый четвёртый субъект России.

Всё это не могло не принести вполне "реальных" результатов для экономики России. В стране насчитывается 1052 города и посёлка городского типа, 152 тысячи сельских поселений и лишь в 140 точках даже в докризисный период наблюдался экономический рост. Всего 12 субъектов Федерации из более чем восьми десятков производили 60% всей промышленности страны. Этого явно не достаточно, чтобы, с одной стороны, вывести российские регионы на мировой рынок в качестве важнейших узлов в системе товарных, финансовых, технологических и культурных обменов, а, с другой стороны, закрепить за страной значимое место в этой глобальной системе.

В диссертации обращается внимание и на то, что до недавнего времени практически отсутствовали горизонтальные связи между субъектами Федерации. Стоит ли после этого удивляться расчётам Всемирного банка, которые показывают, что только из-за неэффективной пространственной организации Россия теряет 2-3% ВВП ежегодно.

Всё это явилось следствием известной административной "замкнутости" субъектов российской Федерации. Хотя, по-существу, многие крупные, особенно стратегические объекты, демонстрировали вполне осязаемый выход из данных искусственных "оков". Особенно это стало заметно на примере экологической тематики. Ведь экология не знает административных границ. И это явилось дополнительным симптомом для появления геоэкологии, а утверждение о том, что, например, водная система "Ладожское озеро - река Нева - Невская губа - восточная часть Финского залива" непременно должна рассматриваться как единая система просто предпосылало такой подход. Точно также нужно подходить, в целом, и к Балтийскому региону, как к единой эколого-экономической системе.

Известную аналогию демонстрируют и другие направления хозяйствования. Возьмём, к примеру, Санкт-Петербургский территориально-транспортный комплекс. Такой объект не может замыкаться только на один субъект Федерации - Санкт-Петербург. Вопросы организации подходов к Большому порту, сортировочных станций, скоростного движения. Уже только они требуют межсубъектных усилий. Значит административно-территориальный каркас не незыблем. В целом ряде случаев один стратегический объект плавно "перетекает" из одного субъекта в другой. И привычные территориальные границы должны быть в какой-то степени подвижны. Но у этой пространственной проблемы есть и ещё одно и весьма важное обстоятельство. До недавнего времени альянс природной среды с инженерным обеспечением рассматривался только с точки зрения организации мониторинга. Но как оказалось, именно инженерное обеспечение может коренным образом изменить характер природной системы. Так, возможность маневрирования затворами судо - и водопропускных сооружений превратила Комплекс защитных сооружений (КЗС) Санкт-Петербурга из уязвимого с точки зрения экологов природоопасного комплекса в объект, оптимизирующий геоэкологическую обстановку в Невской губе и восточной части Финского залива.

Так материализовалась идея о природно-технических системах, появившаяся в научной литературе во второй половине XX века. Анализируя появление нового типа систем, объединяющих в единое целое природные комплексы и технические системы, в диссертации утверждается, что это - совокупность природных и искусственных объектов, формирующихся в результате строительства и эксплуатации инженерных и иных сооружений и технических средств, взаимодействующих с природными объектами.

Под природно-технической системой понимается устойчиво взаимодействующие природная и техническая компоненты, между которыми осуществляются непрерывные обменные потоки вещества, энергии и информации.

Схема 2. Структура природно-технической системы

Эти потоки устойчивы во времени и пространстве, так как поддерживаются человеком, формирующим особую компоненту природно-технических систем - блок регулирования. В них очень многое коррелируется со стратегическими объектами. Во-первых, цель природно-технической системы или её миссия заключается в выполнении тех или иных функций и задаётся человеком. В природно-технической системе, таким образом, изначально заложена идея планирования. Во-вторых, критерием устойчивости такой системы служит сохранение ею способности, испытывая внешние воздействия, выполнять свои функции - как социальные, так и самоподдерживающие, которая может выступать в трёх формах: инертность, восстанавливаемость, пластичность. Наконец, основными свойствами природно-технических систем является разномасштабность, открытость, динамичность. Природно-техническая система, таким образом, становится интегрирующим объектом для экологии и техники [51].

В настоящей работе предлагается понимать рассматриваемую Санкт-Петербургскую агломерацию как композицию целого ряда природно-технических систем [8]. Прежде всего в качестве таковой должна рассматриваться собственно городская среда жизнедеятельности, обеспечивающая соответствующий уровень комфортности и насыщенная соответствующими инженерными сооружениями. К их числу следует отнести всю "водоцентрическую" систему города; территориально-транспортный комплекс с его подходными каналами и подъездными путями, "сухими" портами и новыми видами доставки грузов и пассажиров; и, наконец, Комплекс защитных сооружений от наводнений. Этот список может быть дополнен достаточно специфическими объектами. Такими, как многофункцинальная Невская губа, квалифицируемая теперь как внутригородской водоём; искусственно созданные рефулированные территории, площадь которых уже достигла уже почти четырёх тысяч гектар, и весьма своеобразное и ещё не очень активно используемое поземное пространство.

Приведённый перечень из семи пространственно ёмких систем свидетельствует, что, в настоящее время многие оценки градостроительных условий претерпели существенные трансформации. Изменился и масштаб многих явлений. На повестку дня выходят не вполне привычные индексы, индикаторы и риски окружающей среды. среды. Значит дело в том, чтобы средовый подход к прогнозированию развития и проектированию форм и систем материально-пространственного окружения стал не только определяющим, но и композитным, комплексно взаимоувязанным, взаимодополняемым и коррелируемым, обеспечивая условия устойчивого развития всего административно-территориального образования.

Вторая глава посвящена анализу современного состояния и перспективам развития основных природно-технических систем Санкт-Петербурга.

Первой среди них названа собственно городская среда. Рассматривая городскую среду как сложную природно-техническую систему следует исходить из того, что город, потребляющий природные и социально-экономические ресурсы и производящий не только духовные и материальные ценности, но также производительные силы общества, прежде всего, посредством формирования материально-пространственных условий труда, быта и отдыха населения. В начале 1980-х годов соискатель выдвинул идею объединения социально-экономического планирования и градостроительного проектирования крупных и растущих административно-территориальных образований [1, 2]. Только в таком ключе возможно достижение суммарного градостроительного эффекта от сохраняемой и вновь формируемой городской среды. Этот подход соискателю удалось реализовать сначала при разработке Генерального плана нового города нефтепереработчиков в Ленинградской области - Кириши, а затем и Единого Генерального плана Ленинграда и Ленинградской области (1985-86 гг.) [11, 12, 14, 15, 17, 18].

К сожалению, перестройка социально-экономических отношений в стране оставила накопленный и апробированный позитивный опыт комплексного социально-экономического и градостроительного прогнозирования без внимания. Негативные последствия этой практики со всей очевидностью проявляется в череде "градостроительных ошибок" Санкт-Петербурга как в формировании отдельных комплексов, так и в целом в функциональном зонировании нового Генерального плана города.

Поэтому первой задачей, которую поставил перед собой соискатель, является необходимость возрождения отечественных традиций градостроительного проектирования, его наитеснейшего симбиоза с практикой стратегического планирования комплексного экономического и социального планирования, коренной переработки Градостроительного кодекса Российской Федерации в этой части чёткой его переориентации на средовый подход [13, 16].

Адаптирование города к новым потребностям - задача исключительной сложности и для властей, и для частных компаний. Восстанавливая государственные начала в области хозяйствования, правительство не должно оставлять "на задворках" вопросы прогнозирования и формирования благоприятной для населения среды обитания, то есть именно то, что и обеспечивает нормальный процесс воспроизводства трудового потенциала, создаёт устойчивые условия для здоровой жизни и творческих проявлений людей.

Но решаться она должна совершенно открыто, все граждане должны иметь возможность высказывать своё мнение. В этом и заключается суть: будущее города можно обсуждать только сообща. Город должен быть рационально компактным и оптимально использовать свою инфраструктуру и природно-географическое положение. Первые шаги по экологизации архитектуры и формированию природно-технических систем должны быть связаны с уменьшением размеров построек и борьбой с гигантоманией. Необходимость формирования природно-технических систем на уровне отдельного комплекса построек выдвигает вполне определённые требования к их внешнему облику, диктует необходимое сочетание природных и технических элементов, безусловный учёт культурно-исторических особенностей места строительства.

В этой же главе раскрывается и суть "водоцентрической" природно-технической системы Санкт-Петербурга. Сильная обводнённость - наиболее характерный признак окружающей Санкт-Петербург природной среды, а водная система "Ладога - Нева - Невская губа - восточная часть Финского залива" - едва ли не основной компонент в развитии города, и анализироваться, и управляться она должна как таковая [5, 6].

Представить центр города без водных просторов поистине невозможно. Но и сами они - непременный элемент единой эколого-экономической системы Балтийского региона [40].

И любые предложения по водной проблематике должны базироваться на этом подходе или, во всяком случае, не противоречить ему. Балтика работает как гигантский отстойник, котлован очистного сооружения, в который материк "сливает" свои воды перед тем, как сбросить их в океан.

В то же время сейчас Балтика несёт едва ли не десятую часть всех морских грузов в мире, не смотря на то, что её доля в площади мировой акватории, можно сказать, ничтожна. Оценка состояния прибрежных экосистем варьируется от состояния "находится под серьёзной угрозой" до состояния "предположительно находится вне опасности".

Схема 3. Водная система "ладожское озеро - река нева - финский залив"

В связи с этим целенаправленное зонирование территории, её плановая организация приобретают особо важное значение в дальнейшей разработке Санкт-Петербургской агломерации [22, 23, 24], не допуская потери городом его роли среди городов мира, имеющих обширную водную акваторию, неповторимую по разнообразию и степени художественной выразительности.

Многое в создании города задумано в борьбе противоречий.

В только что завершившем своё существование Генеральном плане Санкт-Петербурга (1985-86 гг.) Невская губа была провозглашена внутригородским водоёмом, и в то же время именно в ней сосредоточены выпуски всех головных очистных сооружений городской общесплавной канализации, что усугубляет и без того неблагополучное состояние водоёма. Вот почему, учитывая первостепенное значение для Санкт-Петербурга водных объектов, совершенно естественно то особое внимание, которое уделяется их экологическому состоянию [34]

Помимо поверхностных вод, ресурсы которых составляют 71 кубический километр, для водообеспечения города используются и пластовые напорные воды. Нельзя забывать при определении перспектив его развития и об очень коварных грунтовых водах.