Экологическая реабилитация прудов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экологическая реабилитация прудов

А.В. Дмитриева - канд. техн. наук, доцент

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия

Изложены особенности реабилитации водных объектов, расположенных на исторических территориях города, относящихся к особо охраняемым природным территориям (ООПТ). На примерах рассмотрены причины деградации таких водоёмов и приоритеты их восстановления.

Восстановление водных объектов, находящихся на исторических территориях г. Москвы, достаточно сложная задача.

Не прекращаются дискуссии об историческом и архитектурном облике зданий и сооружений, восстанавливае-мых на исторических территориях города, в зонах охраны памятников истории и культуры. Обеспечить сохранность историко-культурной ценности собственно территории, восстановить на ней исторически сложившиеся водные объекты, утраченные природные сообщества и деградирующие компоненты окружающей среды, в условиях использования таких земель в рекреационных, познавательных целях еще более проблематично, чем воссоздание материальных объектов культуры.

Принципы восстановления и проектирования мероприятий реабилитации рек, замкнутых водоёмов исторических, особо охраняемых природных территорий (ООПТ) должны опираться на систему законодательных, правовых, регулирующих документов и нормативов [1…4].

Представляет интерес опыт восстановления водных объектов на таких территориях.

Исторические территории города - это территории в пределах, которых pасположены объекты недвижимого историко-культурного наследия, зоны охраны памятников, заповедные территории, иные историко-культурные ценности, представляющие эстетическую, социально-культурную, историческую, археологическую, архитектурную, иную ценность, приобретенную в процессе исторического развития.

Зона охраны памятника истории и культуры - совокупность территорий, окружающих территорию недвижимого памятника, а также пространства над ним и под ним, необходимые для восприятия пространственной целостности памятника.

Воронцовский парк находится в границах исторического памятника архитектуры и садово-паркового искусства XVIII-XIX веков «Усадьба Воронцово» федерального значения, состоит на охране государства на основании Постановления Совмина РСФСР от 30.08.1960 г. № 1327 и решения Мосгосимущества от 02.01.1979 г. № 3.

Территория парка плотно окружена жилой застройкой, а с юго-востока непосредственно граничит с промзоной, вдоль северных границ парка проходит ЛЭП-110в.

Существующий баланс территории парка площадью 40,74 га составляет: 18,55 га - древесно-кустарниковые насаждения; 15,65 га - луга, пустыри; 4,4 га - дороги, площадки с твердым покрытием; 1,8 га - водные объекты (каскад прудов); 0,34 га - застройка.

Рис.1. Территория Воронцовского парка: 1, 2, 3, 4, 5 - соответственно, нумерация прудов; 6 - существующая дрена-канава;

7, 8 - проектируемые системы Д-1 и Д-2; 9 - фильтрирующие траншеи; 10 - трубчатый водосброс в пруд №1; 11, 12 - водопроводы подпитки В-1 и В-2, соответственно, пруда № 5 и №1

В северо-западной части парка расположен каскад прудов, сток которых идет с уклоном на север из Большого пруда (№ 1) в Верхний, Средний и Малый (соответственно, № 2, 3, 4) (рис. 1).

Каскад прудов находится в верхнем течении р. Раменки (в русле бывшего ручья), на одной из ступеней Теплостанской возвышенности. Пруд №1 расположен вблизи линии главного водораздела между реками Москва и Сетунь. Водораздел имеет форму седловины. Бессточный пруд-копань № 5 расположен по другую сторону водораздела.

В рамках благоустройства Воронцовского парка и на основании Распоряжения Премьера Правительства Москвы от 15.05.2001 г. № 405 «О восстановлении системы прудов на территории «Усадьбы Воронцово» проектной организацией ГУП «Мосводоканал НИИ проект» был выполнен в 2003 г. проект «Восстановление системы прудов на территории «Усадьба Воронцово» без утвержденной концепции реконструкции и развития исторического паркового комплекса в целом.

Каскад прудов ко времени разработки проекта деградировал: пруд № 4 фактически отсутствовал, пруд № 3 был спущен, пруд № 2 и 1 понизили уровень вод на 0,5...0,8 м. На дне двух прудов скопились отложения, водная поверхность заросла ряской, растениями. Состояние прибрежной полосы удручающее: обрушение, загрязнение берегов, вытоптанный берег; показатели качества воды прудов не всегда соответствовали минимальным нормативам культурно-бытового водопользования.

В архивах отсутствуют документальные исследования и свидетельства по каскаду Воронцовских прудов, об их конструктивных особенностях, поэтому целью проекта явилось «восстановление каскада прудов и приспособление их к современному использованию». Статус Воронцовских пру-дов - декоративный.

Проектом были предусмотрены мероприятия: извлечение донных отложений; демонтаж разрушенных грунтовых плотин; создание нового комплекса гидротехнических сооружений для каждого пруда в виде: земляная насыпная плотина, донный спуск, автоматический поверхностный водосброс; прокладка трубопроводов подпитки прудов; реконструкция и строительство дренажа на прилегающей территории; берегоукрепление; благоустройство прибрежной полосы; обеспечение устойчивости водных экосистем в каскаде прудов.

Главная задача - выяснить причину падения уровней воды в прудах.

Гидрологические расчеты, анализ геологической обстановки и гидрологических условий, методы математического моделирования показали:

пруды расположены на слабоводонепроницаемом основании в виде глин с прослоями песка и супеси (коэффициент фильтрации глин 0,01 м/сут), фильтрация через основание практически отсутствует;

грунтовые воды надморенного горизонта вскрываются на глубине 0,83...4,46 м от дневной поверхности земли; в период осадков уровни повышаются до 1 м выше отмеченных величин;

водный баланс прудов состоит из приходной части (поверхностный и подземный сток, осадки на зеркало пруда) и расходной (испарение с зеркала, фильтрация через тело плотины, инфильтрация из пруда).

В таблице 1 представлен водный баланс Большого пруда № 1.

Из таблицы 1 видно, что при годовом положительном балансе пруд (кроме весны) испытывает недостаток воды.

Были сделаны выводы - современная городская застройка (рис. 1) отобрала всесторонне земли исторического парка, и площадь водосбора пруда № 1 уменьшилась до 0,12 км², что недостаточно для нормального функционирования водоема. Необходима подпитка пруда извне.

Таблица 1 Водный баланс пруда № 1 среднемноголетнего года, тыс.м³

Таблица 2 Проектные показатели прудов каскада

реабилитация водный деградация восстановление

Остальные пруды каскада по результатам моделирования и расчетов могут функционировать без обеспечения подпитки.

Гидротехническая часть восстановления прудов достаточно традиционна, выполнена в соответствии с нормативами - IV класс земляных насыпных плотин (по СНиП 2.06.01-86), донные водоспуски - по типовому проекту ТП-820-97 «Трубчатые водоспуски в теле земляных плотин» и оснащены колодцами с регулирующими задвижками.

Поверхностные водосбросы выполнены по индивидуальным проектам в виде многоступенчатого перепада.

Основные мероприятия по экологической реабилитации водной системы каскада Воронцовских прудов представляются небезынтересными.

Для обеспечения двукратного обмена воды в прудах декоративного назначения /согласно СНиП 2.07.01-89, поз. 9.14/, предусмотрено увеличение поступления поверхностного стока в пруды путем устройства нагорных каналов-дрен (рис. 1) и подпитки из горводопровода.

Северная дренажная система Д-1 использует существующие открытые каналы вдоль аллей длиной 319,0 м, проектируются новые (длиной 169,5 м) для организованного сбора поверхностного стока и сброса его в пруд № 1.

Южная дренажная система Д-2 проектируется вновь (длиной 400 м) для сбора и организованного сброса поверхностных вод в пруд № 5.

Сечение земляных каналов принято одинаковым: ширина дна 0,5 м, откос m = 1,5, в дно втрамбован щебень для уменьшения просачивания воды в грунт, глубина воды по расчету h = 0,45 (для Д-1) и h = 0,2 м (Д-2).

Поверхностный сток с территории парка со средневзвешенными по водосбору концентрациями загрязняющих веществ (взвешенные вещества - 122,1 мг/л, нефтепродукты - 1,5 мг/л) перед сбросом в пруд пропускается через фильтрирующую траншею размером 5,0x3,0 м, выложенную гравием и песком и покрытую биотекстилем «Полифельт - TS»

2. Снижение фильтрационных потерь через плотины осуществляется с помощью водонепроницаемой диафрагмы. Поверхностные водосбросы запроектированы так, что не пересекают фильтрационный поток через плотину, тем самым снижая опасность фильтрационных деформаций сооружения и потерь воды; также поверхностный водосброс аэрирует воду.

3. Произведена очистка дна прудов от донных отложений и осуществлено дноуглубление с засыпкой дна песком слоем 0,4 м.

4. Планировка ложа прудов по проекту производилась: на 60...80 % площади дна глубины в прудах были не менее 2,0...2,5 м; на остальной площади дна - мелководье с глубинами 0,3...0,8 м.

При существующей конфигурации водоемов (рис. 1) продольная ось прудов совпадает с направлением господствующих ветров, и глубина воды на оси пруда № 1 по требованиям Рыбвода должна быть увеличена до 3,5 м (на случай зарыбления водоема) на 30 % площади дна.

5. Берега Воронцовского пруда никогда не были обременены бетонными плитами, сохранились в естественном состоянии, но требуют крепления.

Для воссоздания водной и околоводной флоры и фауны 10 % береговой линии уполаживается под пляжи для доступа земноводных и сухопутных организмов, произрастания высшей водной растительности. Остальные склоны глубоких котловин, в которых расположены пруды, защищаются частичной подсыпкой берегов местным суглинистым грунтом с устройством упорной призмы из камня, для предотвращения обрушения.

6. Благоустройство прилегающей к водным объектам территории связано с определением набора рекреационных функций.

Ввиду отсутствия исторических сведений об использовании территории и прудов проектом были приняты характерные нашему времени типы рекреации: активная (спорт, аттракционы) и пассивная (прогулки, тихий отдых с детьми).

В 2005 г. Научно-исследовательским и проектным институтом Генерального плана г. Москвы (ГУП НИиПИ Генплана Москвы) был разработан и утвержден Государственной экологической экспертизой «Проект планировки территории усадьбы «Воронцово».

Цель проектирования - разработка концепции сохранности историко-культурной ценности территории, восстановление и сохранение на ней природных сообществ в условиях использования парка в рекреационных, просветительских и оздоровительных целях.

Концепция включала: деление парка на 4 части (лесную, парковую, парадный двор, хозяйственные постройки, как исторически обоснованные функциональные зоны усадьбы «Воронцово»); восстановление некоторых исторических сооружений, партерной части парка в границах памятника садово-паркового искусства; вновь реконструировать каскад прудов в контурах XVIII века (с обустройством исторического острова и рекреаций, подтвержденных архивными сведениями, рис. 2).

Рис.2. Фонтан на острове Воронцовского пруда № 1

В целях сохранения и развития природно-исторических территорий как каркаса города и с учетом природного фактора улучшения окружающей среды по утвержденной концепции необходимо было также соблюсти режимы регулирования градостроительной деятельности (РРГД) на исторических территориях усадьбы и в зонах охраны памятников (табл. 3).

Таблица 3 Принятые режимы создания зон охраны памятников

Режим комплексной научной реставрации предусматривает физическую сохранность, документированное восполнение утрат, устранение искажений памятника; режим регенерации допускает методы строительства в целях восстановления композиционной целостности памятников; режим реновации, как правило, применяют в целях оптимизации общего восприятия памятников истории и культуры, формирования адекватной природной среды, условий администрирования, гармонирующих памятнику.

Согласно утвержденной концепции исторической реконструкции Воронцовских прудов были реализованы: выдвинутая в большой пруд авансцена для водных феерий; остров на пруду № 1 (рис. 2); лодочная станция, что соответствует вновь открывшимся историческим реалиям использования водных объектов.

Восстановление Царицынских прудов происходило совсем по другому сценарию.

Природно-исторический парк «Царицыно» как особо охраняемая природная территория (ООПТ) регионального значения образован постановлением Правительства Москвы от 21.07.1998 г. № 564 «О мерах по развитию территорий Природного комплекса Москвы».

Царицынская усадьба Екатерины II до 2005 г. представляла собой руины. Архитектурный ансамбль «Царицыно», созданный В.Баженовым, был разрушен по приказу императрицы (не понравился), а приглашенный зодчий М. Казаков не успел достроить начатое по своему проекту [5].

Восстановление «Царицыно» было инициировано после распоряжения Правительства Москвы от 02.12.2004 г. №2431-РП о преобразовании федерального государственного историко-архитектурного и ландшафтного музея-запо-ведника «Царицыно» в государственное учреждение культуры г. Москвы (ГУК ГМЗ «Царицыно»).

В состав природно-исторического парка «Царицыно» включены: территория музея-заповедника «Царицыно», Бирюлевский лесопарк, Бирюлевский дендропарк, Царицынские и Борисовские пруды, озелененные территории около прудов, долины р. Язвенка (руч. Царицынский), р. Городни, другие притоки (см. рис. 3).

Существующий баланс территории ООПТ и категории земель природно-исторического парка «Царицыно» площадью 1316 га составляют: лесные насаждения ? 277,35 га (21,1 %); зеленые насаждения ? 167,0 га (12,7 %); травяной покров ? 514,15 га (39,1 %); водные поверхности ? 160,5 га (12,2 %); твердые покрытия (дороги, застройка) ? 197,0 га (14,9 %).

Рис. 3. Схема природно-исторического парка «Царицыно»: 1 - Верхнецарицынский пруд; 2 - Нижнецарицынский пруд; 3 - Бирюлевский дендропарк; 4 - Бирюлевский лес; 5 - ГМЗ «Царицыно»; 6 - Борисовские пруды; 7 - границы зон охраны памятника истории и культуры

Общая протяженность границ парка 24,7 км (в том числе с жилой застройкой - 5,5 км, с автодорогами - 13 км, железнодорожными путями - 1,1 км); ширина парка с «З» на «В» ? 0,6...2,5 км; протяженность с «Ю» на «С» ? 6 км.

Историко-культурное единство рассматриваемой ООПТ образуют сохранившиеся частично и вновь воссозданные памятники архитектуры ? дворцово-парковый ансамбль «Царицыно» (Хлебный дом, Большой дворец, английский парк и другие), парковая и лесная зоны, водные объекты.

Природное единство парка «Царицыно» составляют долины рек Городни, Чертановки, Язвенки и их притоков, образующих грандиозную водную систему прудов, связывающую воедино природно-территориальные комплексы, примыкающие к ней, и памятники архитектуры (рис. 4).

Рис. 4. Панорама центральной части ГМЗ «Царицыно»: слева Нижнецарицынский пруд; справа Верхнецарицынский пруд

Проект планировки ООПТ «Природно-исторического парка «Царицыно», (включая территорию ГМЗ «Царицыно»), разрабатывался ГУП НИиПИ Генплана г.Москвы в течение 2001?2005гг., был утвержден и принят к исполнению.

Цель проектирования ? обеспечить сохранность и восстановление ландшафта исторической территории, объектов историко-культурного наследия и возможности использования парка и водной системы в рекреационных целях, с минимальным ущербом природным компонентам.

Комплексная оценка экологического состояния проектируемой территории базировалась на ландшафтно-геохими-ческих исследованиях устойчивости природных комплексов к антропогенным нагрузкам, состояния отдельных компонентов природной среды, выявлении источников воздействия:

1. Отмечено, что более 85 % всей площади парка занимают эффективные территории природного назначения (естественные лесные, луговые, природные и искусственно озелененные массивы), а также водные поверхности, являющиеся стержнем ООПТ регионального значения [2].

2. Слабонарушенные поверхности лесных, зеленых насаждений, травяного покрова составляют около 66 % всей территории.

3. Геохимическое состояние почв по суммарному показателю концентрации СПК характеризуется большей частью минимальным уровнем загрязнения (СПК < 16); средний уровень СПК = 16...32 и недопустимый уровень (СПК = 330) точечно выявлен лишь на северном берегу Борисовского пруда.

4. Показатели атмосферного воздуха свидетельствуют о превышении некоторых ПДК (например, диоксида азота в 2,35 раза) на всей территории парка.

5. Зоны шумового дискомфорта характеризуются сверхнормативными уровнями звука 69...85 дБ вблизи транспортных автомобильных и железнодорожных путей (зона влияния последних составляет 75...2120 м).

6. Водные объекты используются очень интенсивно в

целях рекреации и для сброса поверхностного стока с прилегающих к парку территорий.

Анализ источников воздействия показал, что наибольший вред качеству вод Царицынских и Борисовских прудов наносят сбросы значительных объемов поверхностного стока с прилегающих к парку территорий. Несмотря на наличие пяти городских очистных сооружений ливнестоков на входах в водную систему парка, качество очистки поверхностного стока не соответствует санитарным нормам культурно-бытового водопользования, так как существующие очистные сооружения используют примитивный способ механической очистки.

Кроме недостаточно очищенного поверхностного стока, источниками загрязнения водной системы Царицынского парка являются: утечки из коллекторов хозяйственно-бытовой канализации; близость крупных промзон города - Ленино, Бирюлево, Чертаново ? вносят вклад в загрязнение прилегающей территории, а также смывы загрязнений и рассеяние загрязняющих веществ выбросов с ближайших автомобильных трасс.

Комплекс мероприятий по улучшению экологического состояния водной системы Царицынских прудов, в частности Верхнецарицынского пруда включает: очистку дна от ила и крупногабаритного мусора; дноуглубление и планировку дна; природоприближенное крепление берегов; частичное восстановление исторического контура береговой линии, островов; восстановление исторических построек береговой линии (причалов, купален, гротов, мест рыбной ловли); благоустройство прибрежной защитной полосы пруда; обустройство точечных выпусков ливнестоков от открытой системы сбора поверхностного стока с собственной территории парка; каптаж родников; модернизацию пяти городских очистных сооружений поверхностного стока, сбрасывающих сточные воды с прилегающих к парку территорий; изменение способов очистки ливнестока на прогрессивные; создание биоплато на мелководьях (биологическая доочистка воды в самих водных объектах).

Выводы

1. При экологической реабилитации водоемов, расположенных на исторических территориях, обязательна разработка концепции их восстановления, связанная с историческими реалиями и условиями последующего функционирования объекта.

2. Концепция разрабатывается в проектах планировки исторических территорий с учетом, что водные объекты входят в зону охраны материальных объектов историко-культурного наследия территории и создают пространственную целостность восприятия памятника.

3. Утвержденная концепция предусматривает определенные виды рекреационного использования собственно природной территории, самого водного объекта и обеспечивает сохранение оптимального эксплуатационного и водного режимов восстановленных на территории объектов.

4. Последующее функциональное использование водных объектов является предпосылкой программы экологической реабилитации последних и включает:

сохранение (приближение) береговой линии водоёма к историческому контуру;

восстановление исторических построек на линии регулирования водоёма (причалы, купальни, гроты, беседки, острова);

исторически обоснованное использование акватории восстановленного водоёма (лодки, купание, рыбная ловля, праздничные феерии на воде);

5. Так как критическое в экологическом отношении состояние водного объекта связано с качеством и неспособностью водоёма из-за загрязнения, истощения воды осуществлять саморегуляцию водной системы в целом, необходимо предусматривать в проектах восстановления приоритетные эколого-инженерные мероприятия для каждого объекта.

Например, для прудов «Усадьба Воронцово» главными мероприятиями являются организация сбора поверхностного стока с уменьшенной территории парка и подпитка прудов из горводопровода.

Для прудов ООПТ «Царицыно» реабилитационными приоритетами являются: снижение или нейтрализация поступающего (с примыкающих к парку селитебных территорий) недостаточно очищенного поверхностного стока в значительных объемах и, как следствие, вторичное загрязнение вод; исключение утечек канализационных коллекторов диаметром до 3500 мм, пересекающих всю территорию парка; уменьшение выбросов автотранспорта с проходящих магистралей, автотрасс, опоясывающих парк, а также с территорий промзон.

Библиографический список

1. Федеральный закон №33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях»: [Текст]: (с изменениями от 03.12.2008, федеральный закон №244-ФЗ): принят Госдумой 15.02.1996г - Электронный ресурс //www.ecoportal.ru

2. Закон г.Москвы №48 от 26.09.2001 «Об особо охраняемых природных территориях г.Москвы» (c изменениями от 10.02.2010) - Электронный ресурс //Информационная система «Кодекс»: www.kodeks.ru

3. Правила создания, содержания и охраны зеленых насаждений г.Москвы: [Текст]: инструкция; утверждены Постановлением Правительства Москвы (ППМ №743 от 10.09.2002) - Электронный ресурс// ИС «Консультант плюс»; www.consultantplus.ru

4. Распоряжение премьера Правительства Москвы от 15.05.2001г. №405-РП «О восстановлении системы прудов на территории «Усадьбы Воронцово» в условиях отсутствия утвержденной концепции реконструкции и развития усадебно-паркового комплекса» - Электронный ресурс//www.consultantplus.ru

5. Царицыно: Архитектурный ансамбль, парк [Текст]: альманах «Сокровища России» - вып. 35, СПб.: Вече 2001г.

Размещено на Allbest.ru