ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ АЛМАТЫ (несбалансированная человеческая деятельность в экосистеме города Алматы) КАЗГАСА ФАКУЛЬТЕТ АРХИТЕКТУРЫ проф. Кисамедин Г. М
МЕСТО СТРОИТЕЛЬСТВА – АЛМАТЫ • Алматы расположен у подножья высоких гор Заилийского Алатау, которые окружают город с востока, юга и запада наподобие слабовыраженной подковы. В начале прошлого века город был настоящим яблоневым садом, а горный воздух в течение всего жаркого лета обладал прохладой снежных гор, а зима была теплая и снежная. В начале 60 -х годов численность города составляла 400 тыс. чел. и горожане не знали, что такое смог.
МЕСТО СТРОИТЕЛЬСТВААЛМАТЫ
СЕГОДНЯ АЛМАТЫ полутора миллионный город и входит в первую тройку самых экологически грязных городов Казахстана, где очень высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха. Жители Алматы страдают от заболевания органов дыхания, воздух насыщен диоксидом азота, оксидом углерода, диоксидом серы, формальдегидами, сероводородами, пылью, фенолом и аммиаком [1] показатели, которых достигают критических отметок и все это происходит в следствие : 1. ОСОБЕННОСТИ ВОЗДУХООБМЕННОЙ СИСТЕМЫ ГОРОДА; 2. НЕСБАЛАНСИРОВАННОЙ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ЭКОСИСТЕМЕ; 3. НЕ РАЦИОНАЛЬНОМ ПЛАНИРОВАНИИ; 4. НЕ РАЦИОНАЛЬНОМ ВЛОЖЕНИИ ИНВЕСТИЦИЙ.
ВЕТРОВАЯ ТЕНЬ ИЛИ ВЕТРОВАЯ ЗАВЕСА Полузамкнутая межгорная долина при спуске с юга на север имеет два противоположных уклона, которые образовывают своеобразную чашу-котлован, где собственно и расположен город, над которым пролетают нисходящие горно-долинные ветры, прорисовывая фантастическую картину раздела чистой и грязной атмосферы над городом. Линия ветровой тени «накрывает» чашу котлована, создавая зону ветровой тени, во внутрь которого не проникают ветры, при этом, надо иметь в виду, что промышленная зона и котельные города находятся внутри этой долины - котлована. В период сильных дождей СРЕДИННАЯ ЧАСТЬ ДОЛИНЫ ЗАТАПЛИВАЕТСЯ.
ВСЛЕДСТВИЕ РАСПОЛОЖЕНИЯ ГОРОДА В ВЕТРОВОЙ ТЕНИ, он круглый год обладает безветренным типом погоды со слабым, недостаточным, если не сказать парализованным воздухообменом воздушного бассейна. Ветер не может спуститься ниже и «унести» смог, в следствие особенности устройства рельефа и физическим законам трансформации воздушных масс. Нижняя граница ветровой тени хорошо видна со всех сторон (фото 2, 3, 4) она является дном русла стремительного потока нисходящего горно-долинного ветра, образующего ветровую завесу, ПОД КОТОРОЙ ГОРОД ОКАЗЫВАЕТСЯ ЗАКУПОРЕННОЙ БУТЫЛКЕ. КАК В
Фото 2. На высоте свыше 200 м. над городом проносится сильный ветер, прочерчивая четкую границу ветровой тени над Алматы.
ФОТО 3. ЧЕТКУЮ ЛИНИЮ ВЕТРОВОЙ ТЕНИ ХАРАКТЕРИЗУЕТ ВЫСОКАЯ СКОРОСТЬ ВЕТРА. ФОТО, СДЕЛАННОЕ ИЗ ОКНА САМОЛЕТА. ИНТЕРНЕТ РЕСУРС.
Закупоренная бутылка • Прорисованная средь белого дня линия ветровой тени (Фото 2, 3) позволяет установить истинные размеры гигантского долинного котлована Семиречья, в чаше которого расположен город и пригороды, где сильные потоки нисходящего с гор ветра проносятся над городом на высоте 200 м. Ветер не может спуститься ниже и «унести» смог, в следствие особенности устройства рельефа и физическим законам трансформации воздушных масс.
Рис 1 – День. Трансформация воздушных масс над «ЗАКУПОРЕННОЙ БУТЫЛКОЙ» . 1. нисходящие потоки горно-долинного ветра 2. Смог 3. Восходящие потоки разогретого воздуха
ФОТО 3. НИЖНЯЯ ГРАНИЦА ВЕТРОВОЙ ТЕНИ снято с трамплина. В смоге «тонет» самое высокое здание Алматы башня комплекса «Есентай парк» Интернет ресурс.
ОБЛАСТЬ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ Днем с повышением температуры молекулы воздуха расширяются, становятся легче и образуют в долине область пониженного давления, где теплый воздух как пузырь мог бы «всплыть» над более холодными массами воздуха вместе с выхлопными газами, но он не может «прорваться» сквозь ветровую завесу и поэтому смог накапливается над городом. Воздушный бассейн города «накрыт» как колпаком ветровой завесой. (См. Рис 1 – День. Трансформация воздушных масс над линией ветровой завесы). Грязный воздушный бассейн города в течение дня только разогревается как в теплице, собирая смог под ветровой завесой, поэтому горожане отчетливо видят, как над городом «зависает» грязное «одеяло» .
ВОЗДУХООБМЕН В ГОРАХ Горожане, убегая от смога, стремятся подняться в горы, выше линии ветровой тени и чем выше в горы тем воздух чище и больше солнца. Иногда горожане, выезжая в горы, обнаруживают разные погодные условия в 15 -20 минут езды, в то время как в городе пасмурно и прохладно, в горах солнечно и тепло. В горах прохладный воздух опускается в горные долины днем и ночью. Днем воздушные потоки движутся сверху вниз на открытые пространства, а ночью опускаются по склонам, так как первыми остывают высокие участки склонов и холодный воздух стекает на дно ущелья, наполняя ущелья чистейшей воздухом, но со строительством в горах воздух уже теряет свою чистоту. (см. Фото 5. Смог в горах. )
РИС 2. ВЕЧЕР, УТРО. КОНВЕКТИВНЫЙ ВОЗДУХООБМЕН • Конвективный воздухообмен в городе происходит при смене дня и ночи, но только в короткие утренние и вечерние периоды времени. • С уходом солнца нисходящий с гор ветер ослабевает и ветровая завеса становится не мощной и на короткий период устанавливается конвективное воздухо замещение - вытеснение холодными массами горного воздуха с высоким давлением разогретых масс воздуха с низким давлением из нижних слоёв атмосферы над городом. • Активнее это происходит вечером, в следствие накопления тепла над поверхностью межгорной долины в нижних слоях атмосферы в течение всего дня, когда создается высокая разница давлений воздуха над городом и окружающей средой.
РИС 2. ВЕЧЕР, УТРО. КОНВЕКТИВНЫЙ ВОЗДУХООБМЕН. 1. Ветровая тень ослабевает и восходящие разогретые потоки теплого воздуха пониженного давления, поднимаются вверх, 2. уступая место прохладным горным потокам повышенного давления. Происходит конвективное замещение воздуха
ВЕЧЕР, УТРО. КОНВЕКТИВНЫЙ ВОЗДУХООБМЕН • Смог слегка «уносится» руслом слабеющего ветра на север, но его скорость уже ничтожна мала и он не может покинуть долину, поэтому смог переносится в более низкую часть долины или «передвигается» на север недалеко от города. • Периоды смены дня и ночи в горной местности очень короткие и конвективное воздуха замещение не успевает очистить воздушный бассейн города.
КОНВЕКТИВНЫЙ ОБМЕН • Конвективный обмен находится в прямой зависимости от разницы температур, то есть, чем выше разница температур между горно-предгорной и долинной зонами, тем активней воздухообмен. Конвективный обмен более активный в верхней части города, граничащей с предгорьями с прохладными массами воздуха.
С НАСТУПЛЕНИЕМ НОЧИ, граничащие с городом открытые Прибалхашские пустыни быстрее остывают, чем межгорная долина, и начинает формироваться ветер противоположного направления, то есть с пустынь в долину, холодные массы которого устремляются из области высокого давления в область низкого давления, вытесняя разогретый воздух над городом.
ДВА ПРОТИВОПОЛОЖНЫХ ВЕТРА Два противоположных ветра дневной с гор и ночной с пустыни очищают воздух над долиной до кристаллической прозрачности, но только до линии ветровой тени. Часть смога унесенный вечерней конвекцией, возвращается ветром обратного направления. Иногда скорость ночного ветра с равнины бывает достаточно сильной, и тогда ветер способен «загнать» смог даже высоко в горы по Медеускому ущелью. (Фото 5) (Рис 3 – Ночь. Ветер с пустыни и возвращение смога на место).
Рис 3 – Ночь. Ветер с пустыни и возвращение смога на место • Ночью направление ветра меняется на противоположное, ветер начинает дуть с пустынь на город и перемещает смог , в зависимости от его силы и местоположения
ТРАНСФОРМАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ МАСС на активном горно-долинном рельефе зависит от угла наклона плоскости, если она пологая (меньше 15 градусов), то она проходит по прямоточной схеме, если крутая (больше 15 градусов), то трансформация воздушных масс происходит по рециркуляционной схеме[11]. МНОГООБРАЗНЫЙ ЖИВОПИСНЫЙ РЕЛЬЕФ МЕЖГОРНОЙ ДОЛИНЫ ДАЕТ БОЛЬШОЕ МНОГООБРАЗИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРАНСФОРМАЦИИ ВОЗДУШНЫХ ПОТОКОВ, СКОРОСТЬ КОТОРЫХ ВЫШЕ НА ОТКРЫТЫХ ПРОСТРАНСТВАХ, ЧЕМ НА ЗАСТРОЕННОЙ ТЕРРИТОРИИ.
ОТКРЫТЫЕ ПРОСТРАНСТВА 1. СОХРАНЕНИЕ И РАСШИРЕНИЕ ОТКРЫТЫХ ПРОСТРАНСТВ В ГОРОДЕ СПОСОБСТВУЕТ УЛУЧШЕНИЮ ВОЗДУХООБМЕНА. 2. ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗДУХОЗАМЕЩЕНИЕ В АЛМАТЫ ПРОИСХОДИТ ПО ПРЯМОТОЧНОЙ СХЕМЕ И ЗА СЧЕТ КОНВЕКЦИИ ВОЗДУХА В КОРОТКИЕ ПЕРИОДЫ В НАЧАЛЕ И В КОНЦЕ ДНЯ; НО ЛУЧШЕ ВСЕГО ОЧИЩЕНИЕ ВОЗДУХА ПРОИСХОДИТ В ПЕРИОДЫ РЕЗКОЙ СМЕНЫ ТЕМПЕРАТУР, ВО ВРЕМЯ ДЕЙСТВИЯ ЦИКЛОНОВ, КОТОРЫЕ ОБЛАДАЮТ ОГРОМНОЙ ЭНЕРГИЕЙ И НЕСУТ С СОБОЙ СИЛЬНЫЕ ВЕТРЫ, ШКВАЛЫ, ОСАДКИ, ВКЛЮЧАЯ ГРОЗЫ, И ПРОЧИЕ ВОЗМУЩЕНИЯ ПРИРОДЫ. ПОСЛЕ ТАКИХ ЦИКЛОНОВ НА НЕСКОЛЬКО ДНЕЙ УСТАНАВЛИВАЕТСЯ ЧИСТАЯ ПРОЗРАЧНАЯ АТМОСФЕРА НАД ГОРОДОМ. 3.
ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ ВОЗДУХА В АЛМАТЫ • Основными поставщиками воздуха городу Алматы являются как горы, так и пустыни, от качества и чистоты этих воздушных бассейнов зависит качество жизни в городе. • В связи с чем встает вопрос о разумности осваивания гор, повышения плотности застройки и размещения промышленной зоны в межгорном котловане на севере долины. • В настоящее время загрязнение воздуха выбросами начинается не только в предгорной зоне, но и в самих горах, потому что строительство поднимается все выше в горы, а это способствует повышению и выравниванию температур между предгорно-горной и долинной зонами, и как следствие, уничтожению конвективного обмена воздуха и повышению парникового эффекта.
ЖЕТІСУ - СЕМИРЕЧЬЕ • Эта местность называется Жетісу - Семиречье, где многочисленные горные речки питаются от ледников, но глобальное потепление климата на планете способствует таянию ледников во всем мире, и горные ледники Заилийского Алатау стали в последнее время таять очень быстро. Постоянно угрожающие городу сели это тревожный симптом, что воды ледников начинают таять все быстрее и быстрее, что в будущем столкнет город с новой проблемой - дефицитом питьевой воды и резким изменением климата и ландшафта местности.
ЖЕТІСУ - СЕМИРЕЧЬЕ Научные прогнозы специалистов говорят о том, что к концу этого столетия казахстанские ледники могут прекратить свое существование, а проблема обеспечения населения питьевой водой станет одной из самых актуальных для всего Казахстана. «В Алматы и Алматинской области она решается во многом за счет ледников Заилийского Алатау, которые питают наши горные реки. Однако за последние годы объем ледников катастрофически сокращается, что грозит области в будущем более значительной катастрофой – засухой» [4]
НЕСБАЛАНСИРОВАННАЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В ЭКОСИСТЕМЕ АЛМАТЫ. ЭТО НЕ РАЦИОНАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И НЕ РАЦИОНАЛЬНОЕ ВЛОЖЕНИЕ ИНВЕСТИЦИЙ. • Благоприятный предгорный природно-климатический пояс простирается узкой полосой в 20 -30 км. вдоль всей горной гряды Заилийского Алатау с востока на запад, именно эта узкая полоса обладает плодородной почвой и богатыми пастбищами, сквозь которую протекают многочисленные горные речки, создавая плодородный, живописный ландшафт с богатыми садами и пастбищами. • Весь парадокс полутора миллионного Алматы заключается в том, что город расположен именно в этой благодатной полосе, которая должна была ее «кормить» ; • Горы, снабжающие город свежим воздухом продолжаются осваиваться под строительство постепенно поднимается все выше и выше в горы, нарушая климат и конвекцию воздушных масс над горами и предгорьями.
СЕМИРЕЧЬЕ • Когда ледники растают, реки высохнут, благоприятный влажный климат гор исчезнет вместе с плодородной предгорной полосой, и к горам вплотную поступят сухие жаркие пустыни с активной ветровой деятельностью в зимний и летний периоды, повышенной солнечной радиацией и скудным, не благоприятным для земледелия и животноводства ландшафтом. Такое взаимодействие с экосистемой разумной назвать нельзя, учитывая, что потребность в продовольствии растет вместе с численностью населения, которую Алматинская область покрывает только 40%[2], а остальная доля распределяется между другими областями и соседними странами, доставка которой сопряжена с транспортной доставкой.
СЕМИРЕЧЬЕ Транспортная доставка продовольствия сопряжена с загрязнением воздуха. В развитых странах существует понятие об экологически безопасных радиусах транспортных доставок, введение которой позволяет контролировать экологическую среду. Если транспортная доставка превышает 180 или максимум 200 км. , она считается экономически не выгодной для страны и опасной для окружающей среды. Более 80 % загрязнения воздуха в городе приходится на автотранспорт. Индекс загрязнения атмосферы* (ИЗА)[1] города в течение всего года обычно равен 11 — 12 единицам, это критический показатель, потому что предельно-пороговый уровень или самый опасный равен выше 14 единиц. В среднем по городу ежегодно отмечаются колебания в сторону повышения 0. 5 — 1 единицу. Обеспечение Алматы продовольственной программы решалось на правительственном уровне путем создания продовольственных поясов вокруг города Алматы, однако все земли вокруг города уже приватизированы вместе с водами и на бывших полях построены особняки богатых горожан[3].
ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫЙ ПОЯС Для развития продовольственного пояса города уже просто нет ресурсов территорий и воды. В настоящее время инвестиции вкладываются в строительство в горных и предгорных районах объектов спорта и туризма, элитных жилых комплексов и коттеджей, для продажи чистого горного воздуха богатым, которого скоро и им не хватит, не говоря обо всем городе. Такой подход к использованию природных ресурсов разумным и справедливым назвать нельзя. • *Индекс загрязнения атмосферы представляет собой сумму концентраций выбранных загрязняющих веществ в долях от предельно-допустимой концентрации).
ГОРНАЯ МЕСТНОСТЬ • Продолжать осваивать горы и самые лучшие предгорные территории долины-котлована жилыми районами однозначно приведет: повышению температуры окружающей среды, что повлечет быстрое таяние ледников - запасы питьевой воды; к ухудшению воздухообмена и качества воздуха; к росту численности города; и наконец, к истощению экосистемы, не способной к восстановлению, а Семиречье без воды с грязной атмосферой станет не пригодным для жизни.
Баланс природы и общества • По современной экологической терминологии в Алматы нарушен баланс между природой, городом и обществом, город развивается не устойчиво[5], где эксплуатация природных ресурсов, направление инвестиций, ориентация научно-технического развития не согласованы друг с другом. Сегодня нет оптимистичных воззрений на будущее города на фоне истощения природных ресурсов, не способных обеспечить город чистым воздухом, а в будущем - продовольствием и водой, и наконец, нет территорий для развития строительства.
ЛЕДНИКИ ЗАИЛИЙСКОГО АЛАТАУ • Для сохранения экологии и ледников в первую очередь, необходимо городу отступить от гор, для улучшения воздухообмена города не следует строить селезащитные дамбы и плотины, не осваивать горы, а доступ горожан в Или-Алатауский заповедник должен быть минимальный и строго контролируемый. В настоящее время происходит хищническое освоение предгорных и горных районов Алматы, засорение северных равнинных территорий – основных поставщиков воздуха, без учета специфики города, расположенного в ветровой тени.
Необходимость изменения отношения человеческого общества к природе. • Такой хищнический подход в эксплуатации природных ресурсов был характерен для всего человечества еще совсем недавно, но резко обострившийся энергетический и экологический кризис во второй половине 20 века на всей планете, связанный с сохранения здоровья всего человечества и самой планеты, вызвали необходимость изменения отношения человеческого общества к природе.
ПРИОРИТЕТЫ • Какие приоритеты предпринимает акимат в отношении антропогенной деятельности человека в горах и в отношении города его высоты и плотности жилищной застройки, какое планирование и модернизацию предлагают городу архитекторы?
Скачать презентацию ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ АЛМАТЫ несбалансированная человеческая деятельность в
Презентация - АЛМАТЫ.pptx