Гидрологические условия

Гидрологические условия на территории изучают на основе данных о явлениях и процессах, происходящих в поверхностных водоёмах: реках, озёрах, водохранилищах и болотах. Эти условия рассматривают в тесной связи с гидрогеологическими и другими природными условиями, в комплексе определяющими характеристику круговорота воды в природе, влияние на него деятельности человека и способов управления водным режимом.

Основные сведения включают информацию об источниках питания, закономерностях режима рек и водоёмов, их основных параметрах, химическом и бактериологическом составах вода, рельефных и геологических особенностях береговой линии и дна.

Режим рек и водоёмов определяют совокупностью данных о колебаниях скоростей течения, уровней и расходов в период самого низкого продолжительного сезонного стояния - в межень и во время прохождения высоких вод с учётом сроков замерзания и вскрытия рек, а также толщины ледяного покрова.

На участках, примыкающих к водоёмам, следует установить границы затопления береговой территории паводковыми водами и нанести их на топографический план. Затем принимать решение включить в осваиваемые территории затапливаемые участки с проведением защитных мероприятий или исключить их для использования под застройку.

Данные о природных условиях дополняют перспективным прогнозированием потенциальной динамики компонентов среды под действием различных факторов, в том числе антропогенных. Так, например, оценивают последствия изменения уровня грунтовых вод в процессе строительства и эксплуатации или возможной эрозии рельефа потоками поверхностных вод и аккумуляции продуктов разрушения горных пород в пониженных местах. Кроме того, определяют экологический потенциал среды, т.е. пределы, за которыми могут начаться необратимые нарушения.

Информацию о природной среде получают на основе комплексных инженерно - геологических изысканий, задачи которых вытекают из специфики градостроительного проектирования.

 

Лекция № 2

Тема: Учет природных условий в градостроительстве

Градостроительная оценка природных условий

Оценка природных условий заключается в выявлении степени благоприятности территорий для различных видов её градостроительного использования. Оценку проводят на всех стадиях проектирования, каждой из которых соответствует определённый уровень проработки, широта охвата, глубина и детальность анализа природных условий.

Оценка природных условий на стадии схем и проектов районной планировки

На этой стадии анализируют природные условия крупных районов, краёв, областей. Результаты анализа используют в процессе проведения комплексной оценки территории, определяя её благоприятность по сумме всех градостроительных факторов. К ним относятся не только природные, но и санитарные, экономические и планировочные. В результате определяют характер рационального использования района, формирования его планировочной структуры. Одновременно устанавливают принципы инженерной подготовки территорий, восстановления, сохранения и улучшения природных ландшафтов. В зоне опасных геологических процессов намечают мероприятия по защите среды.

Оценка природных условий на стадии разработки генерального плана города

Разрабатывая генеральный план города, природные условия анализируют и оценивают в сочетании с другими градостроительными факторами. Такая оценка позволяет обосновать рациональное взаимное размещение функциональных зон города, предусмотреть оптимальные резервные территории для его дальнейшего развития.

1.3.Оценка природных условий на стадии разработки проекта застройки и проекта детальной планировки.

На этих стадиях проектирования анализ природных условий и их оценка позволяют выбрать и обосновать наиболее эффективные варианты проекта инженерной подготовки городских жилых и промышленных районов или защиты отдельных участков и объектов от опасных геологических процессов.

С этой точки зрения территории классифицируют на три группы: благоприятные, неблагоприятные и особо неблагоприятные.

Поскольку требования, предъявляемые к размещению, строительству, инженерной подготовке и благоустройству неодинаковы для различных городских зон, то для каждой из них используют свои критерии.

Методикой анализа предусмотрено последовательное рассмотрение каждого природного фактора (рельеф, грунтовые воды, грунты и т.д.) и все в совокупности. Суммарная (комплексная) оценка природных факторов позволяет учесть их влияние на качество природной к создаваемой градостроительной среды и прогнозировать возможное ухудшение условий вследствие застройки и её эксплуатации.

Основные критерии оценки отдельных природных факторов, определяющие степень благоприятности территории для гражданского и промышленного строительства, садов и парков даны в табл.1, 2 и 3.

Факторы суммарно оценивают на основе балльной методики ЦНИИП градостроительства.

Если осваиваемая территория характеризуется наличием опасных физико-геологических процессов (оползни, карст, сейсмика, селевые потоки и др.) то возникает необходимость в использовании дополнительных характеристик, позволяющих учитывать названные особенности территории.

На зоны с активными физико-геологическими процессами, которые могут нарушать устойчивость зданий и сооружений накладывают планировочные ограничения. Одновременно предусматривают защитные мероприятия, гарантирующие нормальную эксплуатацию зданий и сооружений на близлежащей территории.

По природным характеристикам наиболее удобны для градостроительного использования благоприятные территории, поскольку не требуется проведения сложных мероприятий по инженерной подготовке у, следовательно, их освоение наиболее эффективно. Однако степень благоприятности зависит от перспективного использования территории. Например, участки неблагоприятные для размещения застройки могут быть вполне благоприятны для создания садов, парков и других зелёных зон.

Обходят лишь те участки наиболее неблагоприятных территорий, где имеются серьёзные нарушения поверхности горными выработками или активно действуют геологические процессы. Такие опасные зоны обычно приурочены к определённым локальным участкам отвалов пород угольных шахт или местам активно действующих оползней, транзита селевых потоков и снежных лавин. Размещение зданий и сооружений в таких зонах не допускается, поскольку защитные меры экономически нецелесообразны или технически невыполнимы.

По санитарным и другим соображениям запрещается размещение застройки в санитарно-защитных зонах промышленных предприятий и специальных объектов, охранных зонах водоснабжения, курортов, заповедников, памятников архитектуры и культуры. До истечения специально установленных сроков резервируют участки, загрязненные органическими или радиоактивными отбросами.

 

2. Схема планировочных ограничений и схема основных природных условий городской территории

Основой для выбора варианта функционального зонирования и территориального развития города, как и определения конкретных мероприятий инженерной подготовки, служит составленная схема планировочных ограничений. Её выполняют по результатам комплексной оценки всех градостроительных факторов. Задачи такой схемы - показать территории, освоение которых связано с различной степенью сложности преобразования природных условий, и участки, исключаемые из застройки по тем или иным видам ограничений, а также выделить неблагоприятные зоны наибольшего загрязнения окружающей среды, нарушения ландшафта и опасных геологических процессов.

Схему разрабатывают, сопровождая пояснительной запиской, где обосновывают принципиальные градостроительные решения, связанные с освоением территории. Эти мероприятия оценивают и с точки зрения охраны окружающей среды. Такая оценка является неотъемлемой частью заключения о природных условиях. Уже на стадии районной планировки проводят ландшафтно-экологический анализ территории.

Разрабатывая схемы, характеризующие природные условия, уточняют данные о природной среде. Одновременно оценивают возможное ухудшение в перспективе геоморфологических, геологических и гидрологических условий на территории вследствие её застройки и проведения мероприятий инженерной подготовки, особенно радикальных.

 

Рис. 1. Схема, характеризующая основные природные условия городской территории (а) и схема планировочных ограничений (б):

1 — затопляемые и подтопляемые территории;

2 — то же, заболоченные с высоким стоянием грунтовых вод;

3 — территории с плоским рельефом, уклоном 0,5%;

4 — овражные территории;

5 — участки, подверженные оползням и береговой эрозии;

6 — территории с крутым рельефом, уклоном >20 %;

7 — участки с карстовыми явлениями;

8 - охранная и заповедная зона;

9 — ценные сельскохозяйственные угодья; 10 — ценный лесной массив;

11 — территории, благоприятные для застройки;

12 — полоса отчуждения железной дороги; 13 — полоса ЛЭП;

14 — санитарно-защитная зона промышленного предприятия;

15 — охранная зона водозаборных сооружений

 

 

3. Мероприятия инженерной подготовки. Схема инженерной подготовки города.

Мероприятия инженерной подготовки призваны преобразовать негативные природные условия и улучшить позитивные. Обязательно при этом следует учитывать влияние проектируемых преобразований на окружающую среду.

Мероприятия инженерной подготовки по их характеру и особенностям осуществления делят на две группы: общие и специальные.

К общим относят вертикальную планировку, организацию отвода дождевых и талых вод. Они являются обязательными на территориях с различными природными условиями.

Специальные мероприятия включают:

- защиту территорий от подтопления грунтовыми водами;

- защиту территорий от затопления;

- освоение заболоченных территорий;

- борьбу с оврагами и оползнями;

- восстановление нарушенных территорий;

- борьбу с карстами;

- защиту от селевых потоков и возведения сейсмических явлений.

Три последних мероприятия, относящиеся к группе специальных, характеризуют особые случаи инженерной подготовки.

Общие и специальные мероприятия инженерной подготовки на осваиваемых территориях могут встретиться в различных сочетаниях, отличаясь как по сложности, так и по объёму. Схему инженерной подготовки города проектируют на копии эскиза генерального плана, используя карту планировочных ограничений. При этом разрабатывают предложения по изменению планировочной структуры в целях повышения эффективности решений инженерной подготовки территорий. Масштаб чертежей зависит от крупности населённого пункта.

 

Рис. 2. Схемы:

а — инженерной подготовки территории города; б — природных условий территории:

1 — повышение отметок поверхности путем намыва или подсыпки;

2 — дамба; обвалования;

3 — заболоченные участки;

4 — регулирование русел малых рек и устройство мелиоративных каналов;

5 — трубчатый дренаж;

6 — насосные станции перекачки ливневых и дренажных вод;

7 — противооползневые устройства и берегоукрепление;

8 — противоэрозиснные сооружения;

9 — засыпка и благоустройство оврагов (условные обозначения для схемы б см. рис. 1)

 

Таблица 1. Характеристика природных и санитарных условий территорий по степени благоприятности для жилищного строительства

Природные	Категории территорий
благоприятные	неблагоприятные	особо неблагоприятные
Рельеф	Уклон поверхности от 0,5 до 10%	Уклон поверхности менее 0,5% и от 10 до 20%, а в горных местностях до 30%	Уклон поверхности свыше 20%, а в горных местностях более 30%
Грунты	Допускающие устройство фундаментов здании и сооружении обычного типа при расчетном сопротивлении от 1,5 кгс/см2 и более (пески, суглинки, глины, лесс непросадочный)	Требующие устройства фундаментов усиленного типа при расчетном сопротивлении в пределах от 1 до 1,5 кгс/см2 (пески, глины, суглинки, лесс непросадочный и др.)	Требующие устройства сложных фундаментов при расчетном сопротивлении менее 1 кгс/см2, а также плывуны и макропористые просадочные грунты
Гидрогеологические условия	Залегание безнапорных водоносных горизонтов на глубине не более 3 м: не требуется понижения уровня грунтовых вод и устройства гидроизоляции	Залегание безнапорных водоносных горизонтов на глубине от 1 до 3 м от поверхности; требуется понижение уровня грунтовых вод и устройство сложной гидроизоляции	Залегание водоносных горизонтов на глубине менее 1 м от поверхности
Затопляемость	Незатопляемые или затопляемые не чаще чем 1 раз в 100 лет (обеспеченность 1%)	Расположенные между линиями затопления паводками, повторяющимися 1 раз в 100 лет (1% обеспеченности) и 1 раз в 25 лет (4% обеспеченности) с наивысшим горизонтом высоких вод не более 0,6 мнад уровнем земли	Затопляемые 1 раз в 25 лет и чаще (4% обеспеченности и более), а также расположенные в нижнем бьефе крупных водоемов и подвергающиеся опасности затопления при разрушении плотины или дамбы с катастрофическими последствиями
Заболоченность	Заболоченность отсутствует. Осушение территории возможно простейшими способами	Требуются специальные работы по осушению. Торфяники слоем менее 2 м	Значительная заболоченность грунтового питания, трудно осушаемая. Торфяники слоем более 2 м
Овраги	Незначительные числом, неглубокие (до 3 м) овраги с пологими склонами. Роста оврагов не наблюдается	Недействующие овраги с крутыми склонами глубиной 10 м. Оврагообразование слабое, на небольшой площади	Интенсивное оврагообразование. Стабилизировавшиеся овраги с крутыми склонами глубиной свыше 10 м
Оползни	Оползни отсутствуют	Отдельные оползневые склоны, требующие укрепления	Многочисленные оползневые склоны, требующие укрепления
Размыв берегов водотоков и водохранилищ	Размыв отсутствует	Размыв и переработка берегов в ряде мест; зона переработки не превышает по ширине 10 м	Реки с блуждающими руслами. Значительное распространение размыва и переработка берегов; зона переработки превышает 10 м по ширине
Карст	Карст отсутствует	Незначительное число неглубоких воронок затухшего карста	Значительное число воронок активного карста глубиной более 10 м. Наличие в пределах территории подземных пустот
Почва	Черноземы, красноземы; по механическому составу легкие и средние суглинки, супеси	Слабозасоленные почвы, выщелоченные, кислые, по механическому составу —• пески, глины, средние и тяжелые, суглинки тяжелые	Солонцы, солончаки; почвенный слой отсутствует; по механическому составу — скальные породы; почвы, зараженные гниющими органическими и радиоактивными веществами
Ветры	Хорошо проветриваемые и защищенные от сильных и вредоносных ветров и бурь или допускающие устройство ветрозащитных зеленых зон. Расположенные с наветренной стороны по отношению к источникам сильного загрязнения атмосферы	Замкнутые котловины с длительным застоем воздуха и участки, не защищенные от сильных и вредоносных ветров и бурь. Расположенные с подветренной стороны по отношению к источникам сильного загрязнения атмосферы, но за пределами са-нитарно-защитных зон	Расположенные в пределах санитарно-защитных зон от промышленных предприятий и других источников сильного загрязнения атмосферы
Инсоляция	Нормально инсолируемые в течение всего года	Сильно затененные горами и холмами (не более половины нормальной продолжительности инсоляции)	Неинсолируемые в течение всего года

 

Таблица 2. Характеристика природных и санитарных условий территорий по степени благоприятности для промышленного строительства

Природные и санитарные факторы	Категории территорий
благоприятные	неблагоприятные	особо неблагоприятные
Рельеф	Относительно ровные площадки с уклонами от 0,3 до -5%	Слегка всхолмленные площадки с общим уклоном более 5% или менее 0,3%	Сильно всхолмленные площадки с общим уклоном более 5%, а также площадки, практически не имеющие уклонов поверхности
Грунты	Грунты однородного геологического строения в пределах всей площадки. Расчетное сопротивление не менее 1,5 кгс/см2. Допускается возведение зданий и сооружений без искусственных оснований и усиления фундаментов	Отдельные, небольшие по площади нарушения однородности геологического строения. Расчетное сопротивление в пределах от 1,5 до 1 кгс/см2. Требуется устройство искусственных оснований и усиление фундаментов для зданий и сооружений	Разнородное геологическое строение по всей площадке. Расчетное сопротивление менее 1 кгс/см2
Гидрогеологические условия	Залегание безнапорных водоносных горизонтов на глубине более 7 м, а напорных — более 15 м. Понижения уровня грунтовых вод и устройства гидроизоляции не требуется	Залегание безнапорных водоносных горизонтов на глубине от 7 до 3 м, а напорных от 15 до 10 м. Требуется понижение уровня грунтовых вод и устройство гидроизоляции	Залегание безнапорных водоносных горизонтов на глубине не менее 3 м, а напорных — менее 10 м
Затопляемость	Отметки территории не более 0,5 м выше расчетного горизонта высоких вод. Для предприятий крупного народнохозяйственного и оборонного значения — повторяемость затопления не чаще -1 раза в 100 лет; для остальных предприятий - 1 раз в 50 лет; для предприятий с коротким сроком эксплуатации — 1 раз в 10 лет	Отметки территории менее 0,5 м от соответствующих расчетных горизонтов высоких вод. Затопление менее 1 раза в 50 лет	Затопление более 1 раза в20 лет (обеспеченность 5% и выше). Расположение в нижнем бьефе крупных водоемов, опасность затопления при разрушении плотины или дамбы с катастрофическими последствиями
Заболоченность	Заболоченность и бессточные котловины отсутствуют. Осушение территории возможно простейшими способами	Незначительная заболоченность атмосферного питания при отсутствии торфяников	Заболоченность грунтового питания, Торфяники мощностью 2 м и более
Овраги	Овраги отсутствуют	Отдельные стабилизировавшиеся овраги глубиной до 3 м, допускающие возможность засыпки	Отдельные стабилизировавшиеся овраги глубиной свыше 3 м и действующие овраги
Оползни	Оползни отсутствуют	Недействующие и отдельные активные оползни на небольшой площади, требующие несложных инженерных мероприятий	Имеют значительное распространение действующие оползни, требующие сложных инженерных мероприятий
Размыв берегов водотоков и водохранилищ	Размыв берегов отсутствует	Незначительные явления размыва и переработки берегов, ширина зоны размыва и переработки до 10 м	Интенсивные явления размыва и переработки берегов при ширине зоны более 10 м
Карст	Карст отсутствует	Недействующие старые карсты на небольшой площади, требующие несложных инженерных мероприятий	Имеют значительное распространение активные карсты

 

Таблица 3. Характеристика природных и санитарных условий территорий по степени благоприятности для размещения садов и парков

Природные и санитарные факторы	Категории территорий
благоприятные	неблагоприятные	особо неблагоприятные
Рельеф	С уклонами до 10%	С уклонами от 10 до 30%	С уклоном более 30%
Грунты	По почвенному слою— черноземы разные, красноземы; по механическому составу — легкие и средние суглинки, супеси	По почвенному слою—слабо засоленные, выщелоченные, кислые; по механическому составу — пески, глины средние и тяжелые, суглинки тяжелые	По почвенному слою — солонцы, солончаки; лишенные почвенного слоя; по механическому составу — скальные породы (при сплошном залегании)
Гидрогеологические условия	Уровень грунтовых вод от 2 до 1,5 м от поверхности	Уровень грунтовых вод от 1,5 до 0,5 м и от 2 до 3 м от поверхности	Уровень грунтовых вод менее 0,5 и более 3 м от поверхности
Затопляемость	Незатопляемые паводковыми водами	Затопляемые паводковыми водами не более 15 дней	Затопляемые паводковыми водами более 15 дней
Заболоченность	Заболоченность и бессточные участки отсутствуют	Заболоченность вследствие избыточных атмосферных осадков, легко осушаемая	Болота грунтового питания, трудно осушаемые
Овраги	Стабилизировавшиеся овраги глубиной до 5 м с пологими склонами	Стабилизировавшиеся овраги глубиной до 5 м с крутыми и обрывистыми склонами или глубиной более 5 м с пологими склонами	Действующие овраги
Оползни	Оползни отсутствуют	Отдельные оползневые склоны, требующие укрепления	Многочисленные оползневые склоны, требующие укрепления
Размыв берегов водотоков и водохранилищ	Размыв и переработка берегов отсутствуют	Явление размыва и переработки берегов в ряде мест. Зона переработки не превышает по ширине 10 м	Реки с блуждающими руслами; значительный размыв и переработка берегов; зона переработки превышает 10 м по ширине
Карст	Карст отсутствует	Незначительное число неглубоких воронок затухающего карста	Значительное число воронок затухшего карста глубиной более 10 м. Наличие в пределах территории подземных пустот