3. Создание искусственного острова в устье Большой Невы также даст дополнительный приток воды в Морской канал. Вторым положительным фактором этого предложения явится некоторое увеличение скоростей в районе водовыпуска Центральной станции аэрации на о. Белый.

4. Намыв территории о. Белый также даст дополнительный, причём наибольший по сравнению с предыдущими изменениями береговой линии, приток воды в Морской канал. Однако, он вызовет и некоторый негатив - увеличение более, чем в 2 раза, малопроточной зоны в акватории, примыкающей к острову с юга.

5. Создание 4-х островов вдоль северного побережья Невской губы приведёт к уменьшению скоростей в зоне образующейся таким образом протоки. Увеличится и площадь малопроточной зоны. Это предложение возможно к осуществлению только в сочетании с выемкой грунта в ней. Так при увеличении глубин в протоке до 2-х м. скорости при средних гидрометеорологических условиях увеличатся с 1-4 до 3-9 см. /сек., ликвидируется в этом случае и малопроточная зона. Только в этом случае возможно отсечение струи сбросных вод Северной станции аэрации от побережья, что до канализования посёлка Лисий Нос безусловно несколько улучшит ситуацию на его пляжах. В целом создание всех рассмотренных выше территорий привело бы к уменьшению расхода в Большой Неве на 6%, что нельзя воспринимать негативно, так как из-за сужение русла скорости здесь даже возрастут. На 13% уменьшатся расходы в Большой и Средней Невке. Это привело бы к незначительному увеличению малопроточной зоны у северного побережья. Однако комбинации с островами в этой зоне указанные события скомпенсируют. Наибольшее увеличение расхода на 78 куб. м. или на 18% произойдёт в Морском канале. Это - благоприятный фактор, способствующий улучшению проточности у южного побережья Невской губы. Ширина малопроточной зоны со скоростью 3 см. в сек. сузится здесь более, чем на 1 км.

В связи с этим необходимо очень осторожно реализовывать идею развития причальных комплексов по бровке Морского канала с южной его стороны и постоянно искать дополнительные шаги в части создания отжимного течения в сторону центральной зоны Невской губы в районе водовыпуска Юго-Западных очистных сооружений (всевозможные прорезки в сторону Южно-Лахтинской отмели; разборка части оставшихся дамб Морского канала, примыкающих к Золотым воротам; увеличение длины водовыпуска ЮЗОС и т.п.) При этом надо иметь в виду, что предполагаемые мероприятия, хотя не все из них вошли в утверждённую версию, уменьшают площадь Невской губы на 9.53 кв.км. или на 2.4%. При угрозе наводнений и закрытии отверстий на КЗС это приведёт за счёт стока р. Невы к такому же в процентном отношении подъёму уровня воды в ограждённой акватории.

В ходе дальнейшей работы над внесением изменений в собственно Генеральный план развития Санкт-Петербурга подобные исследования исследования должны быть продолжены, с учётом того, что на Невской губе лежат функции аккумулирующего бассейна для невского стока при закрытых судо - и водопропускных сооружений КЗС в период нагонных наводнений, что в свою очередь должно регулировать намерения по образованию новых территорий и рефулированию береговых зон.

Схема 6 Градостроительные преобразования ближайшего будущего на акватории невской губы

Генеральным планом были разработаны и осуществлены мероприятия по поднятию прибрежных территорий под жилищно-гражданское строительство до отметки 3 м., с учётом планировочной отметки 3.3 м. Подъём прибрежных территорий производился путём рефулирования грунта с мелководных мест залива.

Исходя из общего количества земель, потребных для размещения селитебных территорий города, с учётом рационального решения задач расселения, в прибрежных районах надлежало поднять до незатопляемых отметок территорию в 3050 га., использовав для этого около 70 млн. куб. м. грунта.

Реализация этой идеи сразу вызвала множество вопросов. Подсчёты, выполненные в ходе начатой в то время разработки технического проекта КЗС, показали, что, если вновь образованные территории оставить на отметке, предотвращающей их заболачивание, то из намеченного не потребуется рефулировать, по крайней мере, 36 млн. куб. м. грунта. Этого достаточно для создания дамб защитных сооружений, способных выдержать наводнения до 5.4 м. Да к тому же расширялась и зона, до сих пор страдающая от морской стихии.

Но и это ещё не всё. Ведь расход грунта на намыв, как показала уже и практика, в пять раз превышает объём поступления наносов в губу. Изучение механизма водообмена между Невской губой и восточной части Финского залива позволило представить суть литодинамических процессов в ней. Объём взвешенных наносов реки Невы в среднем составляет около 510 тыс. куб м. в год. По обновлённым к тому времени данным научно-исследовательского института Земной коры Ленинградского государственного университета получалось, что в Невскую губу со стоком реки Невы и малых рек поступало 258 тыс. куб м. наносов в год, примерно столько же - из Финского залива через Северные ворота и 175 тыс. куб м. - через Южные. Значит ориентировка на имеющийся их баланс тоже была крайне важна. Данные ЛенморНИИпроекта (Лазаренко Н. Н.), ещё 25 лет назад проводившего здесь исследования подтвердили, что какое-либо обмеление Невской губе не грозит. Но при этом надо быть и достаточно экономным, чтобы не нарушить морфологический рисунок дна, что, в конечном счёте, явилось одной из причин прекращения в дальнейшем работ по намыву территорий в Невской губе.

Всего же за 31 год выполнения работ по образованию новых территорий из подводных карьеров было поднято 75.6 млн. куб м. песка и намыто 2905 га.

Все эти работы сопровождались тщательными научными наблюдениями, которые на первом этапе велись учёными ЛИСИ (Фёдоров Н.Ф., Лапшёв Н.Н., Цветкова Л.И. и др.). Позднее в практику наблюдений была в итоге внедрена трёх уровневая система мониторинга, в том числе и во время намыва почти 500 га территорий стройплощадок и причальных фронтов в Горской, на острове Котлин и в Бронке при сооружении КЗС.

Схема 7. Картограмма распространения загрязнений от грунторазбрасывающего пантона землесоса sliedrecht

Тем не менее "намыв" новых территорий, который сопровождал развитие города на протяжении столь продолжительного времени пришлось остановить, так как баланс грунтов, привносимых ранее в акваторию Невской губы со стоком реки Невы и в результате подъёмов воды со стороны восточной части Финского залива был практически исчерпан. Теперь баланс лимитируется почти построенными защитными сооружениями, а стремление возобновить былую практику не исчезает. Свидетельством этого является намыв новой территории с запада от Васильевского острова для строительства морского пассажирского терминала и создания нового района застройки. Процесс этот проходит весьма напросто, так как начался размыв геоморфологического основания Невской губы. Строители этого не замечают, так как обслуживающие процесс мониторинговые организации ограничиваются точечными наблюдениями. Но вот наблюдатели стран Балтии уже обратили на это внимание. Ведь речь теперь идёт не о взвесях, которые всегда образуются при работе земкараванов, а о более серьёзных загрязнениях. И это происходит во внутригородском водоёме, который отныне надо охранять особенно внимательно.

Вот почему, на фоне этого опыта подход создателей "Морского фасада Санкт-Петербурга" сразу вызвал озабоченность и критику у специалистов 49. Небольшие глубины, медленные скорости движения водных масс, обнаженный морфологический рисунок дна - вот, что прежде всего характеризует район Невской губы в зоне западной оконечности Васильевского острова и недостаточно учитывалось в проекте.

Ускоренные темпы намыва требовали вполне определённых корректировок. Абрис выполняемого намыва уже в ходе разработки проекта был скорректирован в результате исследовательской работы, выполненной создателем известной математической модели Невской губы "Кардинал", д. физ. - мат. наук К.А. Клеванным по настоянию соискателя, который давал той работе и соответствующее заключение.

Схема 8.

Намывная территория на западной оконечности асильевского острова

Рефулированные территории - тоже своего рода природно-техническая система. В её осуществлении участвует большое количество специализированной техники, которая внедряется в реальную природную среду, функционирующую по своим законам, например, периодизации нерестовых процессов рыбного стада, балансу кормовой базы для него и т.д. Поэтому все эти начинания требуют очень серьёзной научной и методологической подготовки, включая и приёмы моделирования [7].

Проблема долгосрочных интегральных экологических оценок, проблема улучшения качества мониторинга, проблема его методического и технического обеспечения встанут в полный рост при дальнейшем развитии Петербургской агломерации в XXI веке. Рано или поздно этими проблемами придётся заниматься системно. Научное обеспечение таких работ и качестве первого шага - создание специализированной экспертной комиссии по проблеме Невской губы и восточной части Финского залива является по мнению соискателя неотложной задачей. Это тем более важно, что Невская губа по своему функциональному назначению в Генеральном плане развития Санкт-Петербурга со своими рекреационными и другими подобными задачами и намывные территории - это по-существу новые природно-технические системы, которые требуют развития соответствующего берегового законодательства.

Комплекс сооружений защиты Санкт-Петербурга от наводнений (КЗС), занявший порядка 6% акватории Невской губы и воспринимавшийся на первых порах своего рождения как угроза окружающей среде, а теперь ставший центральным объектом в "Программе интегрированной системы управления водными ресурсами региона", - это, в то же время сложнейшее инженерно-техническое сооружение [4, 19]. На его примере особенно наглядно видно, что критерием устойчивости природно-технических систем служит сохранение системой способности, испытывая внешние воздействия, играть свою роль в рамках определённых экосистем и обстоятельств [47].

Рисунок 1. Аксонометрия откатного затвора южного судопропуска в сравнении с 9-ти этажным жилым домом

С точки зрения обеспечения устойчивой работы судопропускного сооружения и ремонтопригодности соискателю и его коллегам в первую очередь бросилось в глаза явная недоработка узла откатных ворот в судопропускном сооружении С-1 КЗС.

Понимая всю ответственность сложившейся ситуации, соискатель вместе с группой разработчиков "ЛенморНИИпроекта" включился в решение этой задачи. В итоге родилось решение, квалифицированное затем как изобретение нового судопропускного оградительного сооружения. В его основу был положен принцип батопорта - плавучего гидротехнического затвора.

Осуществление замены откатных ворот на батопорты, её научное и методологическое обоснование позволило современным российским разработчикам и эксплуатационникам взглянуть по-новому на целый ряд других вопросов гидротехнического строительства, лучше обеспечивать устойчивость гидротехнических объектов, создавать добротную основу для решения многих геоэкологических проблем в нашей стране.

На сокращение работ непосредственно в акватории было направлено и использование принципа наплавных элементов при сооружении водопропускных сооружений В-4 и В-2 с помощью изготовления монтируемых блоков сооружений в береговых доках, а затем путём их наплавки к месту штатного расположения.

Водопропускное сооружение в-4 в пути

Главным достижением применения этого принципа явилось то, что период непосредственного антропогенного влияния на геоэкологическое состояние Невской губы был сокращён почти на год.

Но наиболее значительным экспериментом стали крупные комплексные исследования по маневрированию затворами водопропускных сооружений, впервые осуществлённые в натурных условиях. Главной научной посылкой предпринятого эксперимента была мысль о том, что маневрирование затворами позволит разрушить малопроточные зоны в Невской губе, сместить потоки сточных вод, интенсифицировать процессы самоочищения и т.д. Для этого были проведены четыре цикла исследований с поочерёдным закрытием сегментных затворов.

В программу исследований реально вошли гидрологические наблюдения, анализ качества воды по многим гидрохимическим и бактериологическим показателям, гидробиологические и ихтиологические исследования, космические наблюдения за распределением полей взвешенных веществ от городских очистных сооружений с помощью трассеров; исследования химического состава и бактериологического загрязнения донных отложений. Были проведены 2234 замера скоростей (самописцы работали более 2000 часов), отобраны более 1500 тысяч проб воды на 46 станциях и 360 проб донных отложений. Выполнено свыше 12000 различных анализов и 6 серий аэрофотосъёмок. Результативность была очень впечатляющей - Невская губа отреагировала на маневрирование. Инструмент оптимизации геоэкологической обстановки в Невской губе был найден [46, 51].

Не менее важной в специфических петербургских условиях является ещё одна природно-техническая система - подземное пространство. Оно всё больше насыщается инженерными и транспортными коммуникациями, общественно-торговыми зонами.

Схема 4

Эксперимент с маневрированием затворами северного створа КЗС

Это - наиболее сложная природно-техническая среда 25. Мало кто учитывает, что Санкт-Петербург не имеет под собой выходов коренных пород. Он стоит в дельте недавно образовавшейся реки и расположен на 11 террасах, спускающихся к морю. Изменение механических свойств грунтов в процессе обводнения ведёт к снижению динамической устойчивости грунтов, особенно рыхлых, типичных для Санкт-Петербурга. Песчаные грунты переходят в плывунное состояние, а глинистые - в текучее. Повышается их виброчувствительность, они могут перемещаться буквально от любого стороннего воздействия.

При этом, также необходимо исходить из того, что любое тектоническое нарушение в кристаллическом фундаменте оказывает воздействие на всю толщу осадочных пород, находящимся над этим нарушением. Идёт как бы залечивание этого тектонического разлома в виде перемещения частиц сверху вниз. К сожалению, в сложившейся строительной практике влияние тектоники практически игнорируется. Поэтому необходимо как можно быстрее создавать банк данных о наличии тектонических разломов, в соответствии с ним выбирать места для строительства и соответствующие приёмы его ведения.

Территория города в настоящее время испытывает довольно активные тектонические движения различного знака. Современное поднятие фиксируется только в юго-восточной и южной частях города - от Ближней Рогатки до ст. метро "Звёздная". В центральной части города общее возрастание опускания происходит в направлении с востока на запад, в южной части - с юго-востока на северо-запад. На западе города, в дельте Невы, захватывая акваторию Невской губы, происходит опускание территории со скоростями от 2.0 до 4.3 и, вероятно, более мм. в год. Вертикальное движение земной коры отражает наличие в ней геодинамических напряжений и соответственно - зон разломов, активных в настоящее время. В юго-западной части города, от Дачного до Сосновой поляны, пос. им. Володарского, скорости современных вертикальных движений земной коры практически не изменяются, они составляют примерно от 1.0 до 1.2 мм. в год, что говорит о стабильности тектонических движений. Практически вся территория Санкт-Петербурга находится в зонах весьма высокой, высокой и повышенной неотектонической опасности. Поэтому необходимо учитывать новейшие достижения геофизической науки при проектировании и строительстве инженерных сооружений на всём пространстве города.

В диссертации специально подчёркивается, что при любом крупном строительстве в городе должны проводиться и спектрально-сейсмографическое профилирование с целью выявления и оконтуривания участков с неустойчивыми грунтами, и электропрофилирование для оценки степени обводнённости грунтов.

В последнее время изучение динамики городской среды с целью прогнозирования влияния антропогенной деятельности при градостроительном освоении наземного и подземного пространства, становится одной из самых актуальных проблем развития Санкт-Петербурга. Практика градостроительного освоения территории показывает, что на современном этапе решение таких задач невозможно без надёжного информационного обеспечения, без построения на основе ГИС трёхмерных моделей территории.

Схема 9

Схема поднятия и опускания грунтов в Санкт-Петербурге

В городе накоплен обширный фактический материал о строении подземного пространства - сотни тысяч скважин, пробуренных и опробированных для решения конкретных задач. В центре города среднее расстояние между скважинами, вскрывшими лужскую морену, составляет 30-50 метров. Однако, практическое использование данной информации не представляется возможным без её детального и достаточно трудоёмкого преобразования, так как фондовая первичная информация содержится на бумажных носителях, выполнена разными организациями, на основе различной нормативной документации, по разным методикам. Основными этапами подготовки работоспособной информации являются:

"привязка" к конкретным наблюдениям за состоянием отдельных элементов геологической среды;

модельное описание изменчивости характеристик геологической среды под влиянием антропогенных и природных процессов.

На основе статистического подхода разработаны критерии риска деформации зданий и сооружений и подготовлена карта зонирования территории Санкт-Петербурга в границах зон охраны объектов культурного наследия по уровню риска просадок зданий и сооружений.

В процессе исследований выявились особенности кинематики поверхности городской среды, заключающиеся в "высокочастотных" знакопеременных её вертикальных движениях. Показано, что наибольшие деформации поверхности отмечаются в пределах засыпанных болот и намывных территорий. Именно этот аспект прежде всего заставил соискателя состыковать прагматическую деятельность сотрудников ГлапвАПУ Ленгорисполкома и исследовательские начинания В.И. Горного.

В результате можно утверждать, что геомеханические свойства грунтов в значительной степени определяют амплитуды знакопеременных деформаций дневной поверхности. Отмечено, что знакопеременные вертикальные движения поверхности грунтов могут вызвать деформации зданий и сооружений. Высказано предположение, что такие движения могут быть вызваны периодическими изменениями уровня грунтовых вод, резкими колебаниями атмосферного давления.

Знакопеременные деформации поверхности в пределах таких крупных мегаполисов как г. Санкт-Петербург предполагают определённую периодичность (возможно - цикличность) проявлений каких-то из вышеописанных факторов. В частности, на территории Санкт-Петербурга неоднократно отмечались деформации поверхности с последующим её частичным восстановлением в результате непродолжительных строительных водопонижений. Анализ и прогнозирование таких деформаций предполагает детальное представление о динамике уровенного режима подземных вод, что, в свою очередь, определяет необходимость высокой достоверности гидродинамических прогнозов на базе численного моделирования гидрогеодинамики и трёхмерного моделирования свойств подземного пространства города.

Опыт работы с соответствующими программными комплексами показывает, что для успешного решения сопряжённых задач фильтрации и напряжённого состояния горных пород необходима внимательная детализация гидродинамических условий, обоснование параметрической базы и анализ значимости изучаемых процессов.

Четвёртая глава диссертации раскрывает прежде всего существо экологической политики, которая реализуется путём проведения комплекса природоохранных мер, направленных на повышение экологических характеристик. Эти меры по направлениям деятельности могут быть представлены четырьмя группами: организационно-правовые, архитектурно-планировочные, конструкторско-технические и эксплуатационные. При совершенствовании управления природно-техническими системами требуется создание надёжного информационного обеспечения. Оно должно включать данные о состоянии природных экосистем, о природоресурсном потенциале региона, антропогенной нагрузке на окружающую среду, о здоровье населения, характере социально-экономического развития агломерации.

Глава содержит исследовательский материал по технологическим и методическим средствам контроля, обеспечивающих взаимодействие природно-технических систем, от средств точечного наблюдения до математического моделирования.

Во-первых, это - сертифицированный автоматизированный банк геоэкологических данных, созданный в управлении "Ленморзащита". Получаемая в результате исследований информация анализировалась и структурировалась по длительности и полноте временных рядов, дискретности наблюдений и распределению их внутри года, однородности по горизонтам наблюдений и возможности сохранения рядов там, где менялась методика наблюдений. Учитывая пространственную неоднородность качества воды в Невской губе, было произведено районирование её акватории. Перенос данных на магнитные носители и использование персональных ЭВМ позволили значительно расширить спектр решаемых задач и повысить производительность труда. Появилась возможность увеличить точность расчётов за счёт использования корректного метода статистической обработки, адекватного объёму и структуре данных. В расчётах было принято решение использовать квартильный метод статистической обработки данных.

Во-вторых, это - дистанционные методы наблюдений [45] и специально построенный в 12 км. от Соснового бора на базе дублёра Кронштадского футштока - исходной точки нивелирной сети России Шепелевский геодинамический полигон, ставший вторым во всём северном полушарии планеты [21].

Схема 10

Схема расположения станций наблюдения в невской губе и состав автоматизированного банка данных

По инициативе соискателя, полигон был оснащён глубинными реперами, погруженными в Балтийский кристаллический щит, и гидродинамическими скважинами, опущенными в подземные водоносные горизонты. Таким образом, удалось создать хорошую базу для проведения широкого комплекса скоррелированных исследований в области геодинамики земной коры и колебаний уровня моря, без чего крайне затруднительно решать проблемы взаимодействия океана, атмосферы и суши.

Схема 11

Интерьер павильона гидравлической модели дельты невы невской губы ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева

И, наконец, в-третьих. В середине 90-х годов совместно с АО "Ассоциация предприятий морского приборостроения" была проведена большая подготовительная исследовательская и экспериментальная работа по строительству на заводе "Алмаз" первого специализированного судна для экологического мониторинга. В 1995 году прошли швартовые, ходовые и прочностные испытания головного патрульного катера проекта 16220, оснащённого комплексом контроля экологического состояния водной среды "Акватория", получившего название "Экопатруль-I".

Широкое распространение в работе на акватории имели и различные специально созданные модели, как физические, так и математические модели. К таковым прежде всего относится Большая гидравлическая модель во ВНИИГе им. Б.Е. Веденеева. Самым же значительным достижением является теоретическое обоснование и разработка математической модели "CARDINAL". Эта программа задумывалась соискателем вместе с К.А. Клеванным для решения широкого круга гидродинамических и гидроэкологических задач. Она должна была выполнять расчёты течений, уровней и концентраций загрязняющих веществ в любом водном объекте: реке, море, озере, водохранилище или их частях; помогать в предсказании наводнений.

Пример работы с моделью "cardinal" в ходе предсказания и наблюдения за наводнением 9 января 2005 года

"CARDINAL" был задуман как простой и удобный инструмент для работы инженера, научного сотрудника, преподавателя, менеджера, работника природоохранных органов. К настоящему времени эта программа используется уже во многих организациях, в том числе и нидерландской фирмой Дельфт Гидроликс.

В этой же главе содержится достаточно подробный анализ роли геоэкологических индикаторов, индексов и рисков экологического состояния и устойчивого развития. Цель геоэкологических индикаторов - сообщать в понятной для неспециалиста (например, политика или лица, принимающего решение) форме о состоянии окружающей среды и его изменениях (в том числе антропогенных) таким образом, чтобы обнаружить возникающие проблемы и оценить эффективность осуществление стратегии, направленной на решение данной проблемы. Это обстоятельство настоятельно требует пересмотра, а в некоторых случаях отказа от старых подходов и методик оценок компонентов урбанизировапнных экосистем, разработки новых методов оценки геоэкологического состояния и качества урбанизируемых территорий, более адекватно отражающих свойства исследуемых объектов. Индексы же состояния окружающей среды нужны прежде всего для обоснования и стимулирования мер по охране окружающей среды. Мерой же должен отныне стать экологический риск [3, 34].

Завершается глава обоснованием необходимости разработки, исходя из изложенных принципов, "Стратегии развития морской деятельности Российской Федерации на период до 2020 года и на более отдалённую перспективу" [47] и "Плана действий ХЕЛКОМ по Балтийскому морю" [48], в которых должны быть зафиксированы международные обязательства по сотрудничеству и оптимизации хозяйственной деятельности в регионе Балтики, определяющие в том числе возможности градостроительного развития Санкт-Петербургской агломерации.

Заключение

В диссертационной работе даны научно-обоснованные инновационные, инженерно-технические и технологические решения крупной научно-технической проблемы по исследованию закономерностей и методов совершенствования инженерной устойчивости природно-технических систем в развитии Санкт-Петербургской агломерации на основе методологии системного подхода, идеи кластеров, системы обобщенных показателей, включающих индикаторы, индексы и риски, способов их оценки и моделей с их использованием, а также методов и средств системологии и логистики и современной аппаратуры, обеспечивающей 3-уровневый геоэкологический мониторинг.

Основные выводы и результаты работы сводятся к следующему:

1. Градостроительное регулирование в России является наименее разработанной областью взаимоотношений государства, населения и предпринимательского сообщества:

1.1. Отказ от иерархической структуры территориального планирования вреден для осуществления социально направленной градостроительной и природоохранной политики;

1.2 Современное градостроительство должно все больше опираться на более гуманистические принципы, рассматривающие город как фактор обеспечения устойчивого развития природно-технических систем и территории, на которой должна создаваться благоприятная среда для всех видов жизнедеятельности и естественного функционирования природной среды;

1.3 Адаптирование города к новым потребностям - задача исключительной сложности, решение которой возможно только при объединении усилий власти, жителей города и предпринимателей.

1.4 Все директивные документы любого уровня, регламентирующие совершенствование территориального и пространственного проектирования градостроительства должны исходить из средового подхода, гарантирующего для человека здоровую, комфортную, соответствующую международным стандартам среду обитания;

1.5 Проведен анализ структурного построения и особенностей Санкт-Петербургской агломерации, на основе которой разработана концепция Санкт-Петербургский агломерации как композиции природно-технических систем;

1.6. Разработаны методология и методические рекомендации территориального пространственного проектирования как важного фактора обеспечения устойчивого развития Санкт-Петербургской агломерации, для чего, в частности, модернизирован и усовершенствован понятийный аппарат для выбора оптимальных путей устойчивого развития.

2. Важная роль городов и их агломераций в процессе обеспечения устойчивого развития мира за последнее время ещё более усилилась. Основные индикаторы состояния городов и городских агломераций - это показатели, характеризующие такие проблемы, как рынок трудовых ресурсов, доступность жилья, развитие инфраструктуры, возможность пользования различными услугами, безопасность и уровень загрязнения окружающей среды:

2.1. Главной целью дальнейшего развития Санкт-Петербурга должно явиться:

формирование его как интегрированного в российскую и мировую экономику многофункционального города;

обеспечение высокого качество среды жизнедеятельности населения и производства;

укрепление города в качестве главного российского контактного центра региона Балтийского моря и Северо-Запада России, как центра возрождаемого транзитного потенциала России;

2.2 Показана целесообразность введения понятия кластеров как специфических структур - межотраслевых образований, локализованных на определённой территории, включающих всю цепочку взаимосвязанных видов деятельности от производства до конечного продукта и сферы услуг. Именно в рамках кластера возможно наиболее эффективное решение задач, связанных с созданием основ устойчивого развития. Кластерные принципы являются основой для разработки градостроительной документации для крупных и многопрофильных городских агломераций, каждая из которых должна рассматриваться как естественная сумма сбалансированных природно-технических систем в целом, внутри которых реализуется специфическое взаимодействие составляющих этой суммы;

2.3 Практиковавшийся в мире отраслевой подход к управлению морской деятельностью ведёт к обострению проблем социально-экономического развития прибрежных территорий, деградации окружающей среды, риску разрушительных последствий природных и антропогенных катастроф и, в конечном счёте, к потере способности устойчивого развития;

2.4 В качестве основного инструмента формирования единой транспортной системы можно рекомендовать методологию моделирования и оптимизации транспортных процессов в составе баланса транспортной отрасли и системологии сложных транспортных комплексов, позволяющей уменьшать влияние субъективного фактора, что снижает риски принятия неэффективных решений. В настоящее время транспортные системы не направляют своё развитие для предоставления высокоэффективных услуг хозяйствующим субъектам рынка, а используют экономику России как среду, необходимую для функционирования транспортных ведомств в своих корпоративных целях и эта ситуация требует скорейшего преодоления;

2.5 Анализ экологической опасности грузов и нефтепродуктов выявил необходимость совершенствования их классификации и иной расстановки акцентов при рассмотрении проблем устойчивого функционирования сложных транспортных систем.

3. Балтийский регион необходимо рассматривать как единую эколого-экономическую систему, а обеспечение её устойчивого функционирования должны базироваться на этом подходе в каждой природно-технической системе:

3.1 Символизм архитектурной среды, особенности построения и комфортность города должны рассматриваться как важное средство восприятия человеком окружающей среды. Рассмотрение городской среды обитания как природно-технической системы выявило ее новые особенности, включающие в себя, в том числе, инновационную плоскость и маркетинг города;

3.2 Исследование и анализ имеющейся интегрированной системы управления водными ресурсами Санкт-Петербургской агломерации позволило обозначить объективные геоэкологические предпосылки для ее дальнейшего совершенствования.

3.3 Транспортный комплекс в значительной степени определяет специализацию петербургской агломерации на межрегиональном и глобальном рынках, существенно реализуя его значительный транспортно-транзитный потенциал. Необходимо становление в городе не только микрологистики, но и макрологистики, то есть необходимо дальнейшее развитие информационно-аналитического направления транспортной логистики.

3.4. К числу приоритетов при реализации в Невской губе каких-либо мероприятий следует отнести:

ликвидация угрозы гибели людей и причинения экономического ущерба в результате наводнений;

обеспечение надёжной защиты огромного культурного наследия города;

повышение инвестиционной привлекательности его территории;

появление возможности для создания рекреационных зон вдоль вновь образованных участков побережий и островов.

3.5 Искусственно созданные новые земли - новые природно-технические системы должны формироваться в рамках базовой природно-технической системы, где основным принципом должен быть экологический императив.

3.6 Выявлены особенности гидрологических аспектов урбанизации в Санкт-Петербургской агломерации и разработан пакет предложений по совершенствованию и внедрению в практику градостроительства экологических регламентов с целью сокращения антропогенной нагрузки на акваторию Невской губы и придания дополнительных геоэкологических функций КЗС. Пример научно-технического сопровождения строительства КЗС Санкт-Петербурга как природно-технической системы иллюстрирует эффективность внесенных предложений и рекомендаций, в частности:

разработанные научно-обоснованные рекомендации по замене откатного затвора на батопорты позволили современным российским разработчикам и эксплуатационникам по новому взглянуть на ряд других вопросов гидротехнического строительства, что открыло возможность для более надежного обеспечения устойчивости гидротехнических объектов и создало основу для решения многих геоэкологических проблем в нашей стране;

проведение уникального эксперимента с использованием наплавных элементов при сооружении В-2 и В-4 КЗС позволило заметно сократить период непосредственного антропогенного влияния на геоэкологическое состояние Невской губы;

главным посылом предпринятого уникального эксперимента по маневрированию затворами Северного створа была мысль о том, что маневрирование затворами поможет разрушить малопроточные зоны в Невской губе, сместить потоки сточных вод, интенсифицировать процессы её самоочищения и т.п.

3.7 Подземное пространство Санкт-Петербургской агломерации должно рассматриваться также в рамках целостной природно-технической системы, в увязке со всей инфраструктурой, сложившейся на поверхности.

4. Лицам, ответственным за обеспечение устойчивого развития Санкт-Петербургской агломерации необходимо уделять особое внимание к следующим направлениям своей деятельности: а) обеспечение экологического императива, б) создание экологического баланса между хозяйственной деятельностью и экологическим состоянием и качеством компонентов природной среды, в) организацией экологического менеджмента и экоинжиниринга:

4.1 Геоэкологический мониторинг на территории Санкт-Петербургской агломерации должен быть трёхуровневым, оснащённым современными инженерными системами и аппаратурой дистанционного наблюдения, с базой данных достаточной для дальнейшего прогнозирования;

4.2 Создание природно-технических систем, должно сопровождаться широкомасштабными экспериментальными исследованиями и организацией на постоянной основе экологического контроля по минимизации антропогенного влияния на окружающую среду. Необходимо дальнейшее развитие, совершенствование и расширение средств экологического контроля, а также повышение геоэкологической информативности средств обеспечения экологического контроля, привлекая в том числе математические модели, например, типа "CARDINAL".

4.3 Перспективным и заслуживающим применения на практике является методология индикаторно-рискологического подхода, позволяющая получать простую по интерпретации достаточно объективную информацию о состоянии и качестве компонентов природной среды, а также о функционировании природно-технической системы.

4.4 Дальнейшее развитие науки об управлении природно-техническими системами может и должно сопровождаться проведением в жизнь законодательных инициатив с одновременным повышением их роли в этом процессе.

4.5 Для природно-технических систем, включающих в свой состав прибрежные зоны, необходима тщательная доработка и выход в свет "Стратегии развития морской деятельности Российской Федерации до 2020 года и на более отдаленную перспективу".

4.7 Имея в виду, что к Прибалтийским государствам относятся 12 стран и тот факт, что усилия одной отдельной страны не могут обеспечить устойчивого развития Балтийского региона в целом, Российской Федерации необходимо ускорить разработку национальной программы действий, обеспечивающих безусловную реализацию "Плана действий ХЕЛКОМ" на Балтийском море с учетом интересов и особенностей Санкт-Петербургской агломерации.

Основные положения диссертации опубликованы в работах

Монографии.

1. Усанов Б.П. "Город как материально-пространственная среда жизнедеятельности, как архитектурно-планировочная система" /"Градостроительное проектирование как традиционная форма предплановых разработок"/"Градостроительное проектирование и включение его в систему комплексного перспективного планирования" // Монография (в соавторстве с В.Ф. Назаровым и А.С. Кривовым): Планирование комплексного развития крупных городов. Опыт и пути совершенствования. - Л.: Наука, 1982 - с.15-24; 54-60; 125-135.

2. Усанов Б.П. "Планирование и градостроительное проектирование /Градостроительное проектирование и управление развитием города" // Монография: Управление развитием крупных городов/Под редакцией И.И. Сигова. - Л.: Наука, 1985. - С.120-125; 137-148.

3. Усанов Б.П. "Экология". Учебник для технических вузов (в соавторстве с Цветковой Л.И., Алексеевым М.И., Кармазиновым Ф.В., Неверовой-Дзиопак Е.В., Жуковой Л. И.). Второе, дополненное и переработанное издание первого российского учебника по экологии для студентов высших учебных заведений технических направлений и специальностей, лауреата конкурса Госкомвуза России 1998 г. по созданию учебников нового поколения. - М.: Изд-во АСВ; СПб.: Химиздат, 2001, 552 с: ил.

Статьи в журналах, включённых в список ВАКа.

4. Усанов Б.П. "О строительстве в Ленинграде защитной дамбы от наводнений и очистных сооружений для сточных вод", ежемесячный журнал "Вестник Академии Наук СССР", (Индекс 70115), № 6, 1988, стр.8-18;

5. Усанов Б.П. "Водный фактор развития Санкт-Петербурга", журнал Российской Академии Наук "Региональная экология", № 3-4, 1994, стр.28-31;

6. Усанов Б.П. "К вопросу оценки экологического состояния водоёмов по интегральным критериям" (в соавторстве с Цветковой Л.И. и Неверовой Е. В.), ежемесячный научно-теоретический журнал "Известия высших учебных заведений. Строительство", (Индекс 70377), № 11, 1994, стр.119-121; "Окно в Европу", журнал "Транспортное дело России", (Индекс 36871), №1, 2001, стр.50-52;

7. Усанов Б.П. "Не шагнуть ли городу в море?", научно-технический журнал "Вестник гражданских инженеров. Архитектура, Строительство. Транспорт", (Индекс 38532), № 2, 2005, стр.14-17.

8. Усанов Б.П. "Взаимодействие природно-технических систем - основа обеспечения устойчивого развития агломерации (на примере Санкт-Петербурга)", ежеквартальный сборник научных статей "Эксплуатация морского транспорта" (Индекс 36701), учредитель - Государственная морская академия имени адмирала СО. Макарова, № 4, 2008, стр.22-26.

9. Усанов Б.П. "Пространственное развитие, структурное построение и особенности Санкт-петербургской агломерации", научно-технический журнал "Вестник гражданских инженеров. Архитектура. Строительство. Транспорт", (Индекс 38532), № 2, 2009, стр.

10 Усанов Б.П. "Системология сложных транспортных комплексов: аналитический аспект", ежеквартальный сборник научных статей "Эксплуатация морского транспорта" (Индекс 36701), учредитель - государственная морская академия имени адмирала С.О. Макарова, № 2, 2009.

Публикации в других изданиях.

11. Проблемы методологии планирования экономического и социального развития крупных городов // Научный доклад Госплану СССР/ Институт социально-экологических проблем АН СССР. - Л., 1980. (Б.П. Усанов - соавтор доклада);

12. Разработать предложения по координации генерального плана развития Ленинграда и Ленинградской области в системе долгосрочного и пятилетнего планирования: Научно-технический отчёт по теме № А-2.2 /ЛенНИИпроект; Руководитель Б.П. Усанов. - Л. 1980.

13. Усанов Б.П. "Бережное отношение к природным и экономическим ресурсам - залог формирования полноценной городской среды (на примере развития Ленинграда)" // Пути ускорения научно-технического прогресса в строительстве в свете решений XXVI съезда КПСС: Межвузовский сборник трудов. - Л.: ЛИСИ, 1982. - с.16-28.

14. Усанов Б.П. "Проблемы интеграции плановых и проектных методов в управлении развитием городов" (в соавторстве с Кривовым А. С и Назаровым В. Ф.) /Региональные системы. 1983. - № 2. с.97-99. - (Сборник "Достижения и перспективы" Международного центра научной и технической информации Комитета по системному анализу при Президиуме АН СССР; выпуск 31).

15. Усанов Б.П. "Градостроительное проектирование в системе государственного экономического и социального планирования" // Социалистический город как объект исследования и управления: Материалы Всесоюзной научной конференции, 21-23 октября 1981 г. - Л.: Наука, 1983-с.79-86.

16. Усанов Б.П. "Социальные аспекты формирования архитектурно-художественной среды города" // Архитектурно-художественная организация городской и производственной среды: Материалы семинара 22-23 марта 1982 г. - Л.: Знание. 1983. - с.5-8.

17. Усанов Б.П. "Комплексная программа научно-технического прогресса в регионе и генеральный план развития Ленинграда" // Опыт и проблемы разработки региональных комплексных программ научно-технического прогресса: Материалы Всесоюзного научно-технического совещания, 25-27 мая 1982 г. - Л.: Наука, 1983. - с.23-26.

18. Усанов Б.П. "Система совершенствования объёмно-планировочных и градостроительных решений" // Повышение эффективности и качества в проектно-изыскательских организациях: Материалы семинара 20-21 марта 1984 г. - Л.: Знание, 1984. - с.5-8.

19. Усанов Б.П. "Диалог города с морем". - Л., Знание, 1989, - 32 с.

20. Выступление начальника управления "Ленморзащита" Усанова Б.П. на V-ом Всесоюзном гидрологическом съезде // "Устья рек". - Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - с. 207-209. - (Труды V-го Всесоюзного гидрологического съезда).

21. Ленинградский стационарный полигон по комплексным геодинамическим исследованиям земной коры и уровня моря (в соавторстве с творческим коллективом) // Геологический мониторинг и проблемы геоэкологии Балтийского и Чёрного морей. Международный симпозиум 20-23 марта 1990 г. Л.: Севморгеология, 1990. - с.44-46.

22. Усанов Б.П. "Система экологического регулирования процессов освоения и застройки побережья Невской губы", стр.72-80, в книге "Проблемы геоэкологии акваторий и побережий", Севморгеология, СПб., 1991, - 146 с.

23. Усанов Б.П. "Концепция развития природопользования в Ленинградском регионе" (в составе творческого коллектива) /Ленинградский научный центр АН СССР. Научный совет по проблемам охраны окружающей среды МКС АН СССР в Ленинграде. Общественный фонд экологической безопасности. - Л., 1991. - 27 с.

24. Усанов Б.П. "Основные принципы и элементы системы водоохранных мер при освоении акватории и застройке побережья Невской губы", диссертация в форме научного доклада на соискание учёной степени кандидата технических наук, по специальности: "Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов (05.23.04)", Санкт-Петербург, 1992, 81 с;

25. Усанов Б.П. "Идём ко дну? Оказывается, земная твердь под нащими ногами не так уж и надёжна". Интервью в связи с выступлением на Международном симпозиуме "Город XXI века". "Смена", №207, 14 сентября 1993 г., стр.3;

26. Тезисы к выступлению члена-корреспондента Санкт-Петербургской Инженерной Академии, к. т. н., начальника управления "Ленморзащита" Мэрии Санкт-Петербурга Усанова Б.П. по проекту "Интегрированное управление водными ресурсами Санкт-Петербургского региона" на семинаре-презентации 111-го Ежегодного Заседания ЕБРР, СПб., Таврический дворец, 16 апреля 1994 года, на 14 с.

27. Стратегический план Санкт-Петербурга (первая редакция базовой версии). Раздел "Внешнеэкономический комплекс и транспортный узел" - Координатор-консультант - советник председателя КЭиПП У санов Б.П. Санкт-Петербург, 24 июня 1997 года, 90 с.

28. Усанов Б.П. "О проекте межотраслевой программы "Транспортно-технологическое обеспечение транзита грузов через прибрежные территории Финского залива". Материалы к межотраслевой Программе транспортно-технологического обеспечения транзита грузов через прибрежные территории Финского залива и подготовки региональной Конференции по дальнейшему развитию 1Х-го интермодального транспортного коридора 4-5 декабря 1997 года (к заседанию межведомственной комиссии по вопросам конкурентоспособности российских предприятий и организаций транспорта 29.08.97, Москва). СПб.: Ассоциация экономического взаимодействия территорий Северо-Запада, 28 октября 1997 года, 9 с.

29. Стратегический план Санкт-Петербурга. Приложение 6. Материалы тематической комиссии "Внешнеэкономический комплекс и транспортный узел". Член комиссии - советник председателя Комитета экономики и промышленной политики Усанов Б.П. Участник реализации 5 задач. Санкт-Петербург, 26 ноября 1997 года, 42 с.

30. Обоснование развития IX-го Международного транспортного коридора на территории Северо-Запада Российской Федерации (к определению позиции Российской Федерации в формировании Международных транспортных коридоров). Академия Транспорта Российской Федерации, Северо-Западная финансово-транспортная компания "Транском-Интер". Организация работы осуществлялась и в ней принимали участие: от Академии Транспорта РФ - Президент АТ, д-р техн. наук Бутов А. С; от Администрации СПб. - к. т. н., проф. Усанов Б.П. и от Правительства Ленинградской области - Чижков Ю.В. СПб., 1998, 78 с.

31. Усанов Б.П. "Международные транспортные коридоры и Северный морской путь". Сообщение на Международной конференции "Развитие Арктической транспортной системы в XXI веке", Сборник документов. Северный Фонд. Санкт-Петербург, 24-26 января 1999 года, 4 с.

32. Усанов Б.П. "Экологические проблемы в связи с развитием портовых комплексов в регионе Санкт-Петербурга". Сообщение на расширенном заседании ведущих Научных Советов города по экологии и секции "Экология" Научно-Технического Совета при губернаторе Санкт-Петербурга. Санкт-Петербургский Центр РАН.4 мая 1999 г., 7 с, рукопись.

33. Сборник инвестиционных проектов. Санкт-Петербургский транспортный комплекс. СПб.: ООО "ХИТ интернешенл", 2000, - 68 с;

34. Усанов Б.П. "Развитие Санкт-Петербургского порта и логистики с учётом интеграции в европейскую транспортную систему", сборник трудов по материалам российско-германской конференции по проблемам транспорта, СПб.: Государственная морская академия им. адм. С.О. Макарова, 2000, с.12-1 А;

35. Усанов Б.П. "Оценка экологической опасности Балтийской трубопроводной системы" (в соавторстве с Деларовым Д.В., Потаповым А.И., Музалевским А. А.). стр.33-101/"Разработка научно-обоснованных принципов обеспечения мониторинга и управления качеством воды в 1Х-ом интермодальном транспортном коридоре в акватории Финского залива" (в соавторстве с Потаповым А.И., Музалевским А. А.). стр.170-177/"К вопросу об экологическом мониторинге водных транспортных коридоров (в соавторстве с Цветковой Л.И., Неверовой-Дзиопак Е. В.); стр.213-224; в книге "Пути решения экологических проблем транспортных коридоров" (под редакцией академика РАН Кондратьева К.Я.), /Материалы Второй Международной ЕвроАзиатской конференции по транспорту, 12-15 сентября 2000 г., СПб.: - НУЦ "Коберент", 2000, с.298.

36. Усанов Б.П. "Николай Иванович Путилов - учёный, инженер, предприниматель", СПб.: Изд-во "Гуманистика", 2000, 160 с, илл.

37. Усанов Б.П. "Итоги II-ой Евроазиатской конференции по транспорту". "Актуальные проблемы транспорта". Сборник научно-технических работ Российской Академии транспорта. Том I. - СПб.: 2001, с.50-53.

38. Отчёт по теме: "Обоснование инвестиций в развитие железнодорожного узла Октябрьской железной дороги". ФГУП "Коммерческий центр по внешнеэкономической деятельности Министерства Образования Российской Федерации (Внешвузцентр Минобразования России). Выполнен рабочей группой из 16 человек, в состав которой входил советник вице-губернатора Санкт-Петербурга, академик Российской Академии транспорта Усанов Б.П. Редакционная группа - 6 человек, в том числе Усанов Б.П. СПб., 2002, 87 с.

39. Усанов Б.П. "Ногою твёрдой стать при море.", СПб.: Издательство "Гуманистика", 2003, 720 с. + 41 с цв. вкл., ил.

40. Усанов Б.П. "Балтика и окружающая среда" в "Белой книге - Европейская транспортная политика до 2010 года: время решать. Транспорт - важнейшее направление и движущая сила интеграции // Международная академия транспорта, Всемирная организация автомобильного транспорта, Ирмаст-Холдинг. - М.: ПолиграфСервис XXI, 2003, 192 С, с.171-173.

41. Усанов Б.П. "Можно ли так примитивно воспринимать слова венецианца Франческо Альгаротти?", "Евроазиатские транспортные связи". История, современность, перспективы", Историко-документальное издание. - СПб.: Лики России, 2003. - 320 с, стр.286-292.4639. Усанов Б.П. "Консолидация усилий", сборник научно-технических трудов Российской Академии транспорта, том 4, 2003, с.57-58;

42. Усанов Б.П. "Невская губа - один из градообразующих факторов развития Санкт-Петербурга" в юбилейном сборнике "Городское строительство", посвященном 50-летию кафедры "Городское строительство" СПб ГАСУ, СПб., 2004.84 с.

43. "Большой порт Санкт-Петербург в концепции Генерального плана развития города на ближайшие четверть века". "МТК "Север-Юг" - перспективная транзитная артерия России". Программа круглого стола в составе 1-ой Общероссийской Международной конференции грузовладельцев, 13 октября 2004 г, Санкт-Петербург. - СПб.: Северо-Западный центр транспортной логистики "Айлот", стр.3-5.

44. Усанов Б.П. "Проблемы спутникового мониторинга портов Финского залива" (в соавторстве с Бычковой И.А. и Викторовым СВ.). Сообщение на секции "Береговые зоны, океанография, гидрология" Международной научной конференции "60 лет развития методов дистанционного зондирования природных ресурсов: итоги и перспективы". Санкт-Петербург, 1-5 июня 2004 г., 1 стр.

...