Development of a water-vegetable frame of an urban area (isilkul city, omsk region)

Full Text

Введение

Формирование комфортной городской среды неразрывно связано с планированием антропогенного ландшафта, выполняющего средообразующие, рекультивационные и рекреационные функции. Трудности планирования ландшафтной структуры современного города непосредственно связаны с междисциплинарным характером проблем урбанизации. К планированию городской среды имеют отношение архитектура, технические науки, инженерная геология и гидрогеология, геоботаника и экология, охрана окружающей среды. При этом исторически в мировом и отечественном градостроительстве приоритетными и конкурирующими подходами всегда были оборона, экономика производства и эстетика архитектуры города [Колбовский, 2006]. В настоящее время в связи с укрупнением и уплотнением застройки на первое место вышли санитарно-экологические, социальные и рекреационные требования к городскому устройству.

«Экологический каркас города», «ландшафтно-экологический каркас», «водно-зеленый городской каркас», «ландшафтно-рекреационный каркас города» - это по существу словосочетания-синонимы, которые употребляются в научной и специальной литературе в зависимости от масштабов и детальности изучения и планирования урбанизированного ландшафта [Таргаева, 2022]. Терминология окончательно не устоялась. Но в самом общем виде такой каркас означает обоснованное размещение экосистем в структуре урбанизированной территории, нацеленное на снижение уровня загрязнения и в целом техногенного воздействия на городское население. Наивысшее место в этой иерархии занимает как раз «экологический каркас», который применяется для крупных городских агломераций и регионов в целом. Его особенность заключается в том, что он нацелен не только на улучшение условий проживания населения, но и на встраивание природных экосистем с флорой и фауной в антропогенные ландшафты. В обиход исследователей термин «экологический каркас» ввел В.В. Владимиров [1980, 1986]. В дальнейшем терминология экологии городского ландшафта получила развитие в работах [Рунова, 1993; Кулешова, 1999; Георгица, 2011; Тукманова, 2012]. Среди научных работ современников, посвященных истории и развитию теории планирования городского ландшафта заслуживают внимание труды Е.Ю. Колбовского с соавторами [2008, 2018]. В зарубежной литературе экологическая структура городов получила определение как ecological network (экологическая сеть) или green infrastructure (зеленая инфраструктура) [Green infrastructure..., 2013; Подойницына, 2016; Климанова, 2018]. По своему функциональному назначению green infrastructure соответствует отечественному зеленому каркасу города [Baro et all., 2014].

В настоящей работе рассматриваются вопросы ландшафтного планирования города Исилькуля, центра одноименного района Омской области. Учитывая размеры и специализацию, актуальные геоэкологические проблемы населенного пункта и природно-климатические условия лесостепи используется термин водно-растительный городской каркас (ВРГК). Водно-растительный городской каркас – это структурированная совокупность сопряженных территорий с растительным покровом и водоемами в пределах городской черты и ее ближайших окрестностей, выполняющая средообразующие, рекультивационные и рекреационные функции.

Геологическое строение и рельеф территории были проанализированы в коллективной монографии [Геология …, 1982]. Характеристика почвенно-растительного покрова на территории юга Ишимской равнины исследована членами Омского отделения РГО [Березин Л.В.., 2009; Мищенко Л.Н., 2009]. Описание гидрологических условий, сооружение гидротехнических сооружений и процессов мелиорации дано в трудах аграрного университета [Гидрология..., 1994]. О засолении почв в Омской области написано в работе [Федосеева, 2021]. В статье посвященной экспертной оценке состояния ландшафтов Исилькульского района отмечается критическое засоление и заболачивание земель [Хоречко и др., 2016]

История изучения природы Ишимской степи берет начало в середине XIX века с экспедиции П.П. Семенова-Тянь-Шанского [Семенова-Тянь-Шанский, 1946]. Уже тогда исследователи отмечали деградацию лесов и пересыхание рек. Этот процесс усилился процесс в 1890-1914 гг., когда обмелели речки из Катайского урочища, впадавшие в озера Крутинского, Тюкалинского, Саргатского, Большереченского районов. «Причиною этого явления оказывается главным образом беспощадное истребление лесов не только порубками, но и пожарами (палами)» [Богданов, 2018; Валитов, 2008]. Современную экологическую ситуацию района исследования описывают материалы Министерства природных ресурсов и экологии Омской области [Доклад …, 2016].

В настоящее время для западных районов Омской области характерны процессы подъема уровня грунтовых вод, которые вызвали подтопления в 24 зонах, общей площадью около 60 тыс. га. В пределах одной из таких зон находится г. Исилькуль. В городе и на прилегающих территориях сложилась неблагоприятная геоэкологическая обстановка, связанная заболачиванием, а в ряде случаев и засолением почвогрунтов. Такая ситуация сформировалась в том числе из-за того, что полноценная централизованная система отведения и очистки хозяйственно-бытовых, дождевых и талых вод в городе отсутствует. Гибель городских насаждений, заболачивание почв, ухудшение несущей способности фундаментов зданий и сооружений, нарушение функционирования ЛЭП и других транспортных магистралей и, в целом, снижение экологической ценности земель приводят к негативным социально-экономическим последствиям для города.

Целью данной статьи является обоснование мероприятий по созданию водно-растительного каркаса Исилькуля, расположенного на южной окраине Западной Сибири в пределах Ишимской равнины. В числе задач исследований: изучение инфраструктуры города; реконструкция природных ландшафтов; определение причин подтопления территории, проектирование водно-растительного каркаса городской территории.

Работа выполнена в рамках разработки проекта по созданию комфортной городской среды в г. Исилькуле Омской области.

Объекты и методы исследования

Территория объекта исследования находится в центральной части восточной половины Ишимской равнины и образует в плане эллипс, вытянутый с севера на юг (Рис. 1). В границах объекта исследований расположены Исилькуль с пригородами, частично земли сельских поселений Исилькульского административного района - Солнцевское, Боевое, Лесное. На севере, в район исследования входит фрагмент территории урочища Камышловский лог, на юге – котловина оз. Городище. Согласно кадастровой карте в Исилькульском районе на долю сельскохозяйственных угодий приходится 51.1%. Порядка 13% площади занимают земли лесного фонда. Остальная часть территории распределена между землями населенных пунктов и водного фонда, а также земель производственного и специального назначения. Бросовые земли, порядка 10-15% от всей территории района, большей частью, отнесены к фонду государственного запаса. Они заняты пустырями, оврагами, болотами и солончаками

Исилькуль разделен железной дорогой на две примерно равные части (северная и южная). В городской черте расположена грузопассажирская железнодорожная станция. Основу экономики города составляют небольшие предприятия сельскохозяйственной обрабатывающей и пищевой промышленности. По данным статистики на 2022 год в городе проживало 22000 человек (13000 человек в северной части, 9000 человек в южной части).

Рисунок 1. Положение района исследований (красный эллипс) на фрагменте карты полезных ископаемых Омской области [Атлас …, 1999] (а) и на топографической обзорной карте региона [Атлас …, 1999] (б).

1 – ландшафтный профиль Камышловский лог – озеро Городище, 2 – ландшафтный профиль Лесопитомник – бульвар Озерки, _* - точки наблюдения.

Климат континентальный, со значительными сезонными и суточными перепадами температур. Среднегодовая температура составляет 1.3 °С. Среднегодовая скорость ветра - 3.7 м/сек. Роза ветров ориентирована в юго-западном направлении. Многолетняя норма годового количества осадков 373 мм. Сумма осадков за теплый период составляет 290 мм. Число дней с осадками за холодный период – около 60, за теплый – 86. Высота снежного покрова равна 25 см, а глубина промерзания почвы – 137 см. Невысокий снежный покров способствует глубокому промерзанию почвы и, как результат, ухудшению в ходе весеннего снеготаяния инфильтрации. Сведения об изменениях климата в регионе противоречивы. На фоне общих тенденций его аридизации отмечается, что рост среднегодовой температуры сопровождается увеличением количества выпадающих осадков [Гудинова и др., 2010]. За период с 2000 по 2020 год увеличение годовой суммы осадков по сравнению с предыдущим периодом составило около 80 мм или 25%.¹

Абсолютная отметка высоты центральной части застройки Исилькуля - 125 м. Геоморфологические условия территории отличаются плоским рельефом с суффозионно-просадочными понижениями блюдцеобразной формы с болотами, минерализованными и пресными озерами. Распространение подобных форм рельефа обусловлено строением геологического разреза. В верхней части он сложен отложениями Павлодарской свиты нижнего плиоцена - слабопроницаемыми водоупорными пестрыми глинами с прослоями песков и линзами просадочных лессовидных суглинков. Для кровли водоупорных пластов характерная слабая волнистость, с многочисленными воронками. Условия залегания водоупорных пластов характеризуются восточным, юго-восточным азимутом падения, что затрудняет сток грунтовых вод в долину р. Иртыш. Территория Исилькульского района относится к бессточной области Ишимской равнины. В начале голоцена эту территорию дренировала р. Камышловка. На картах XVIII века она показана наряду с правым притоком Иртыша р. Омь. Развитие экстенсивного земледелия привело к интенсивному сносу в долину реки почвы и мелкозема, что стало причиной заиливания русла и переходу поверхностного стока в подземный. В юго-западной части города расположено пресное озеро Городище (высота уреза воды 119 м), в 1 км к северу – озеро Грязновское (высота уреза воды 123 м). По периметру города расположены многочисленные котлованы, образованные при добыче строительных материалов. Гидрологический режим бессточных лесостепных озер крайне изменчив. Многие из них засолены, имеют разную минерализацию (от 1554 мг/дм³ до 396 г/дм³). Уровни этих озер колеблются по сезонам и по годам. С наличием подземных вод, залегающих неглубоко от поверхности, также связано существование в котловинах лесостепи мигрирующих озер. Возникают они обычно после весеннего половодья или ливневых дождей, а затем некоторое время подпитываются подземными водами.

Зональными типами почв на Ишимской равнине являются черноземы обыкновенные карбонатные [Большаник, 2017]. В замкнутых понижениях распространение получают почвы солонцового типа, которых отличает высокая плотность, низкая пористость и слабая водопроницаемость. На сохранившихся целинных землях преобладают злаково-разнотравные, разнотравно-злаковые остепненные луга и луговые степи с разнотравно-типчаково-тырсово-красноковыльной и овсецовой растительностью [Большаник, 1996]. В березово-осиновых колках произрастают вейник наземный (Calamagrostis epigeios (L.) Roth) коротконожка перистая (Brachypodium pinnatum (L.) Beauv.), костер безостый (Bromus inermis Leyss.), мятлик узколистный (Poa angustifolia L.), подмаренник настоящий (Galium verum L.), пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski), чина луговая (Lathyrus pratensis L.). В западинах вокруг озер или болот распространение получают астра солончаковая (Aster tripolium L.), бескильница расставленная (Puccinellia distans (Jacq.)Parl.), вейник незаметный (С. neglecta (Ehrh.) Gaertn., Mey. Et Scherb), камфоросма марсельская (Camphorosma monspeliaca L.), лисохвост солончаковый (Alopecurus arundinaceus Poir.), осоки дернистая (Carex cespitosa L.) и береговая (C. riparia Curtis); пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski), сведа рожконосная (Suaeda corniculate (C.A. Mey.) Bunge), солерос травянистый (Salicornia herbaceae L.), соссюрея горькая (Saussurea amara (L.) DC), тростник обыкновенный (Phragmites communis Trin.), ячмень короткоостистый (Hordeum brevisubulatum (Trin.) Link). В населенных пунктах региона древесно-кустарниковая растительность представлена как естественными зональными видами (береза пушистая (Betula pubescens Ehrh. ) и бородавчатая (B. pendula Roth), осина обыкновенная (Populus tremula L.), ивы козья (Salix caprea L.) и ломкая (S. fragilis L.), черемуха обыкновенная (Padus avium Mill.), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia L.), боярышник кроваво-красный (Crataegus sanguinea Pall.,) так и интродуцированные (тополь серебристый (Populus alba L.) и бальзамический (P. balsamifera L.), лох серебристый (Elaeagnus argentea Pursh). В нижнем ярусе растительного покрова нарушенных ландшафтов отмечается сокращение видового разнообразия злаков и осок. Структура ландшафтов района соответствует таковой в Ишимской степи (Рис. 2). В общем виде это плоско-западинные водоразделы и их склоны с древними ложбинами стока с злаково-разнотравными остепненными лугами на черноземах обыкновенных и березовыми разнотравно-злаковыми лесами на солодях по западинам. К северу от Исилькуля, в 8 км от окраины города, проходит древняя долина с многочисленными солеными, реже пресными озерами с галофитно-злаковыми лугами и вейниково-тростниковыми болотами на солончаках и лугово-болотных почвах.

Выбор методов исследования определялся спецификой решаемых задач и ландшафтными особенностями изучаемой территории. Прежде всего, это касается значительной трансформации природных ландшафтов в окрестностях города и необходимостью реконструкции экосистем на застроенной территории. Другой немаловажной методической задачей являлась разработка рекомендаций по локализации процессов, вызывающих подтопление урболандшафта. Использование традиционных ландшафтных методов и методик для решения поставленных задач оказалось неэффективным. Для этого потребовалось комбинировать полевые и камеральные методы ландшафтной экологии и охраны окружающей среды, которые включали:

Рисунок 2. Распределение площадей, занятых различными ландшафтами в Ишимской равнине [Большаник, 1996].

Легенда к диаграмме:

3. Озера лесостепи соленые с минерализацией до 19 г/л, местами 30-50 г/л, хлоридные и хлоридно-сульфатные.
4. Наклонные плоскозападинные поверхности с березовыми и березово-осиновыми разнотравно-злаковыми лесами, остепненными разнотравно-злаковыми лугами и сельскохозяйственными землями на серых и темно-серых лесных почвах.

25а. Наклонные слабодренированные поверхности с разнотравно-злаковыми, типчаковыми лугами, парковыми березняками с фрагментами злаково-осоковых заболоченных ивняков среди луговых массивов на луговых засоленных в комплексе с солонцами, черноземно-луговых засоленных и лугово-болотных почвах.

28. Плоские поверхности с озерами, низинными заболоченными лугами, светлуховыми и тростниковыми займищами, мохово-травяными, тростниково-травяными болотами, иногда гипново-сфагновыми с березой и сосной, с болотами низинными торфяными почвами, лугово-болотными и луговыми засоленными почвами.
29. Плоскозападинные слабозалесённые поверхности с разнотравно-злаковыми, разнотравно-вейниковыми березовыми, березово-осиновыми лесами, осиновыми злаково-широкотравными лесами, разнотравно-типчаковыми остепненными, осоково-листохвостными заболоченными лугами, мелкими осоковыми болотами на серых лесных, лугово-черноземных солонцеватых, солонцах луговых и лугово-болотных почвах.
30. Выровненные и гривные поверхности с богаторазнотравно-злаковыми и типчаковыми

остепненными лугами, с фрагментами злаково-широкотравных березово-осиновых лесов, сельскохозяйственными землями на черноземах выщелоченных, обыкновенных, обыкновенных солонцеватых черноземно-луговых солонцеватых в комплексе с солонцами, темно-серых лесных почвах, солодях луговых.

34. Выровненные поверхности с разнотравно-вейниковыми и разнотравно-злаковыми березово-осиновыми и осиново-березовыми лесами, настоящими суходольными лугами, остепненными лугами на лугово-черноземных солонцеватых почвах, солодях и солодях луговых.
35. Мелкозападинные слабозаболоченные поверхности с разнотравно-вейниковыми и вейниково-осоковыми осиново-березовыми редколесьями, ивняками, осоково-разнотравными низинными лугами, галофитно-разнотравными лугами на солодях луговых, лугово-болотных, лугово-черноземных солонцеватых почвах, солонцах луговых.
36. Пологосклоновые поверхности с разнотравно-злаковыми березовыми редколесьями, вейниково-осоковыми березово-осиновыми лесами, осоково-разнотравными слабогалофитными закустаренным и лугами на солодях луговых, черноземно-луговых солонцеватых почвах, солонцах луговых и солончаках луговых.
37. Пониженные поверхности с тростниковыми, дернисто-осоково-тростниковыми и светлуховыми займищами, осоково-вейниковыми, лисохвостными, светлуховыми заболоченными лугами, иногда с озерами на лугово-болотных, болотных низинных торфянисто-глеевых почвах.
38. Приозерные заболоченные понижения у крупных соленых озёр с осоково-лисохвостными заболоченными лугами, полынно-бескильницевыми, солянковыми лугами, светлуховыми болотами на болотных низинах торфянисто- и торфяно-глеевых почвах, солонцах луговых и солончаках луговых.
39. Плоскозападинные мозаичные поверхности с разнотравными осиново-березовыми лесами и колками, мертвопокровными осинниками, разнотравно-осоковыми закочкаренными березняками, галофитно-злаковьми, полынно-типчаковыми лугами на лугово-черноземных солонцеватых, лугово-черноземных, лугово-болотных почвах, солодях луговых.
40. Выровненные поверхности с сельскохозяйственными землями на месте остепненных березово-осиновых лесов, разнотравно-типчаково-ковыльных степей, злаково-богаторазнотравных остепненных лугов на черноземах обыкновенных, лугово-черноземных солонцеватых почвах [Большаник, 1996].

1) рекогносцировочные маршруты с целью оценки ландшафтного разнообразия территории исследований;

2) дешифрирование космических снимков и топографических карт для обоснования размещения точек наблюдения и ландшафтных профилей²;

3) обследование и описание рельефа, водоемов, почв и растительности на участках, характеризующих доминирующие типы природных ландшафтов;

4) разбивка, обследование и описание природных и антропогенных комплексов по ландшафтным профилям, ориентированным в крест простирания элементарных ландшафтов и городской инфраструктуры;

5) изучение материалов статистической отчетности предприятий коммунального хозяйства Исилькуля, балансовые расчеты сточных вод.

Всего в ходе исследований описано 30 точек наблюдения. Разбиты и обследованы два ландшафтных профиля 12 км (по линии Камышловский лог – озеро Городище) и 2 км (с запада на восток через Исилькуль) [Большаник и Демешко, 2022]. Изучена естественная, интродуцированная и рудеральная растительность. Обследованы городские инженерные сети, пути стока поверхностных вод. В рамках камеральных работ проанализированы отчеты и картографические материалы Государственного исторического архива Омской области³; ландшафтная карта Омской области [Атлас ..., 1999]. При дешифрировании картографических материалов использовались карты Nokia, ESRI ArcGIS Nat.Geo.

Результаты

До начала строительства территория Исилькуля представляла собой типичную для Ишимской степи уплощенную возвышенность изометричной формы с относительным превышением высоты над окружающей местностью 1-5 м. Пологие склоны возвышенности были заняты злаково-разнотравными остепненными лугами на карбонатных черноземах и солодях. Локально в западинах плоской вершины и в увлажненных понижениях рельефа по ее периферии мозаично произрастали колковые осиново-березовые леса, которые чередовались с небольшими озерами. Берега водоемов занимали тростниковые и вейнико-осоковые болота. Повышенная минерализация была характерна для вод бессточных озер и почв по их берегам.

В границах современной застройки и в пригородах Исилькуля природные экосистемы полностью трансформированы. Почвенный покров замещен почвогрунтами, в минеральном составе которого преобладают суглинки и строительный мусор. Плодородный слой недоразвитый. Почвогрунты уплотнены, местами засолены (до 0.5-1%), весной и во время осадков обводнены. Свободные от построек участки по улицам и дворам заасфальтированы или выложены плиткой. Элементы озеленения представлены в центральной части города газонами и клумбами с привозными почвами и посадками культурных травянистых и цветковых растений. Древесная растительность в виде посадок деревьев лиственных реже хвойных пород произрастает по периметру городского парка и в окружении муниципальных зданий, а также незастроенных участков [Большаник и Усович, 2022]. В частном секторе процент естественного и искусственного озеленения еще более низкий в связи с плотной застройкой. Среди деревьев преобладают лиственные деревья и посадки плодовых деревьев. В пригородах и за их пределами находятся участки садовых товариществ, фруктовые сады, питомник растений, поля и пастбища сельхоз предприятий, пустыри с неорганизованными свалками и пустоши на бросовых землях. По периметру вокруг города расположены озера, сухие и обводненные котловины, группировки деревьев и кустарников. Наряду с посадками овощных и зерновых культур, по обочинам дорог и на пустырях широко распространена рудеральная растительность, видовой состав которой определяется степенью увлажнения почв и грунтов. Вдоль дорог и обрабатываемых полей расположены лесозащитные полосы. Наибольшее распространение в растительном покрове окрестностей города имеют сообщества травянистых растений, испытывающих антропогенную сукцессию (выпас скота, весенние палы) и произрастающие на неорганизованных пастбищах бросовых земель. Вместе с травяным ярусом осиново-березовых колков они представляют собой резерват семенного фонда дикоросов Ишимской степи.

На территории Исилькуль преобладает коттеджная застройка с рассредоточенными по территории города многоэтажными объектами (жилые дома, учреждения иного назначения). Большинство объектов оснащено системой водоснабжения от группового водопровода, но система централизованного отведения хозяйственно-бытовых стоков имеется только в центре северной части города. Канализационная сеть состоит из самотечной и напорной части. Самотечная сеть оснащена дренажными железобетонными колодцами накопителями. Работу напорной сети обеспечивают 9 канализационные насосные станции (КНС). Сточные воды транспортируются до озера Грязновское, расположенного в 1.5 км от северной окраины города. Сброс сточных вод производится в напорном режиме без очистки. В частном секторе города население использует для отвода стоков выгребные ямы (септики), которые, как правило, не имеют противофильтрационных экранов. Опорожнение выгребов (септиков) производится с помощью спецавтотранспорта. Вывоз нечистот осуществляется ежедневно в объеме порядка 900 м³ с доставкой на прямой выпуск без очистки в озеро Грязновское.

Централизованная система дождевой канализации в городе отсутствует. Дождевые, талые, грунтовые воды собираются в кюветы и по ним стекают в естественные и искусственные водоемы (котлованы), а также в естественные понижения рельефа на территории города. В межсезонье избытки поверхностных вод частично перебрасываются с помощью мобильных помп из центра северной части города в южную часть и далее по прорытому каналу отводятся в озеро Городище. Частично поверхностные стоки естественным и принудительным путем по кюветам отводятся за пределы центральной части и аккумулируются в понижениях и кюветах объездных дорог города. Общая протяженность кюветов в Исилькуле около 300 км, однако, порядка 90 км требует ремонта и глубокой очистки, а порядка 24 км необходимо проложить заново. Так же во многих местах дороги отсутствуют или находятся в нерабочем состоянии перепускные трубы.

Выработавшая ресурс и технически несовершенная система водоотведения привела к ухудшению санитарно-экологической обстановки в городе:

а) хозяйственно-бытовые стоки:

- загрязнение оз. Грязновское;

- подтопление федеральной трассы Р254 Новосибирск-Челябинск, а также территорий вокруг озера Грязновское;

- критическое поднятие грунтовых вод в городе (затопление подвалов, улиц, территорий, приусадебных участков);

- загрязнение стоками грунтовых вод;

- риски возникновения очагов инфекционных заболеваний;

б) дождевые стоки:

- затопление территории города во время дождей и таяния снега;

- аккумуляция стока в низинах и кюветах, заболачивание и засоление территорий;

- в периоды половодья и осенних паводков происходит переполнение озера Городище, котлованов с затоплением обширных прилегающих территорий.

По данным балансодержателя существующих сетей канализации МУП «Тепловая компания» объем перекачанных стоков за 2019 год составил 103500 м³, вывезено спецавтотранспортом 328500 м³, то есть общий объем отведенных стоков составляет 1184 м³/сут. Расчетный объем стоков г. Исилькуль составляет 6900 м³/сут. Дефицит мощности системы водоотведения составляет порядка 5716 м³/сут.

Таким образом, причиной периодических подтоплений территории города на ряду с возросшим количеством осадков, является ухудшение фильтрационных свойств почв и грунтов, недостаточные мощности и нарушение условий эксплуатации системы водоотведения. Предрасположенность лесостепных ландшафтов к вторичному засолению вместе с усилившимися колебаниями уровня грунтовых вод, их загрязнением неорганизованными стоками стали причиной избыточной минерализации городских почвогрунтов.

Обсуждение

Первоочередным мероприятием по созданию водно-растительного каркаса города должна стать реконструкция канализационных сетей. Для восполнения дефицита мощности системы водоотведения необходимо ввести в эксплуатацию дополнительные насосные станции, увеличить количество колодцев накопителей стоков, увеличить диаметр труб и площадь сечения кюветов. В итоге реконструированная система внутригородских сетей канализации представляется в следующем виде:

- канализационные насосные станции (КНС) общим количеством 11 шт. (северная часть – 5 шт., южная часть - 6 шт.);

- самотечные сети диаметрами условного прохода 136-450 мм, общей протяженностью - 33 км;

- устройство на самотечной сети полиэтиленовых колодцев, количеством - 730 шт.;

- напорные сети от КНС в две нитки (Ø90-160 мм) с сопутствующими сооружениями (ревизионные колодцы) - 8.4 км.

Состав внешнегородских сетей канализации:

- главные канализационные насосные станции (ГКНС) в количестве 3 шт.;

- напорные сети в две нитки (Ø280-450) с устройством сопутствующих сооружений на сети (камеры переключения, ревизионные и водобойные колодцы, береговой незатапливаемый сброс) – 12.5 км;

- очистные сооружения общей производительностью 6900 м³/сут.

Состав внутригородской системы дождевой канализации:

- существующая, а также вновь сооружаемая система кюветов с перепускными трубами - 324 км (300 км - существующие, 24 км - вновь сооружаемые);

- система самотечных ж/б лотков с установленными на них песколовками - 17.8 км;

- закрытая система самотечных трубопроводов с установленными на сеть железобетонными колодцами - 31.6 км;

- железобетонные колодцы - 630 шт.;

- канализационные насосные станции - 6 шт.;

- напорные сети в две нитки (Ø280-400) с устройством сопутствующих сооружений на сети (ревизионные, водобойные колодцы) - 8.7 км.

Состав внешнегородской системы дождевой канализации:

- главные канализационные насосные станции (ГКНС) в количестве 2 шт.;

- напорные сети в две нитки (Ø500-710 мм) с устройством сопутствующих сооружений на сети (камеры переключения, ревизионные, водосборные колодцы, береговой не затапливаемый сброс) 12.3 км;

- локальные очистные сооружения общей производительностью 25920 м³ /сут.

Основной объем дождевых и талых вод будет отводиться по кюветам через водопропускные трубы к железобетонным закрытым лоткам. Лотки будут оборудованы колодцами-песколовками для улавливания и осаждения твердых частиц во избежание попадания их в закрытую трубопроводную сеть.

Рисунок 3. Планируемые направления переброски сточных вод:

1 – в озеро Грязновское, 2 – в Камышловский лог, 3 – в суффозионно-просадочные западины на северо-востоке города, 4 – в озеро Городище, 5 – суффозионно-просадочные западины.

Приоритетные участки для проведения мероприятий по водоотведению (Рис. 3):

1. Южная часть города, окрестности озера Городище. Водоем является базисом эрозии для южной и частично центральной части города. Его переполнение создает чрезвычайную ситуацию для половины населения Исилькуля. Очистка и углубление дна будет способствовать понижению уровня грунтовых вод.
2. Водоотводы под железной дорогой в западной части города. Их очистка позволит направить поверхностный сток с северной части города, для которой железная дорога выступает в качестве барьера, нарушающего сток воды.
3. Дренажный канал из северной части города в Камышловский лог. Перепад высот между центральной частью города и дном лога составляет около 26 метров (от 131 до 105 м), что позволит сбрасывать излишки грунтовой воды из северной части города.
4. Южные районы города, занятые частным сектором с садово-огородными участками. Здесь необходимо рекомендовать использование для полива огородов и садов грунтовых вод, что позволит сократить использование питьевой воды для хозяйственных нужд.

Ожидаемый результат реконструкции системы водоотведение: понижение уровня грунтовых вод и снижения рисков затопления территории; усиление дренажа почвогрунтов и снижение концентрации растворимых солей; улучшение санитарно-эпидемиологической обстановки в городе.

Рисунок 4. Расположение массивов березово-осиновых лесов в составе планируемого водно-растительного каркаса Исилькуль:

1 – лесополосы вдоль транспортных магистралей, 2- суффозионно-просадочные западины с березовыми колками или луговой растительностью, 3 – озера, 4 - лесопитомник.

Растительную составляющую ВРГК образуют внутригородские зеленые насаждения с природными и искусственными лесными экосистемами, которые расположены за пределами городской черты. Возможности внутригородского озеленения ограничены существующим и перспективным планом застройки города. Подходящей территорией для посадки деревьев и крупных кустарников являются открытые участки между улицами Ленина и Первомайской в северной половине города, а также пустыри вдоль железной дороги. Для этого необходимо согласование планов и мероприятий озеленения с землепользователями, участие в работе ландшафтного дизайнера. Увеличение плотности и качества зеленых насаждений в городе благоприятно скажется на микроклимате, снизит уровень запыленности воздуха и шумового воздействия транспорта.

Лесопарковые и лесозащитные посадки [О мелиорации…, 2015] городов организуются за пределами зон перспективной застройки населенного пункта, отличаются по конфигурации и видовому составу растений. Для рекреационных целей считается достаточной норма 50 м² лесных насаждений на человека при численности жителей города менее 100 тысяч. При этом лесные насаждения зеленой зоны вокруг районных центров могут находиться до 10 км от границ города. Однако эти нормы недостаточны, так как не учитывают условия воспроизводства лесов на границе лесостепи.

По конфигурации лесопосадки могут образовывать кольца, полукольца, клинья, быть прерывистыми или образовывать сплошную полосу. Реконструкция дозастроечных ландшафтов территории, анализ транспортной инфраструктуры позволили предложить для Исилькуля секторальную структуру лесных насаждений, в которой внутренними границами секций выступают лесозащитные полосы автомобильных и железнодорожных дорог. Лесопарки в форме полос и полуколец шириной 300-600 м планируется заложить в понижениях рельефа на удалении 1-2 км от границ существующей застройки (Рис. 4). В предлагаемом варианте лесные насаждения займут площадь около 6 км², что составит 260 м² на 1 жителя Исилькуля или 1/2.5 при сопоставлении площадей леса и городской застройки.

Через территорию города пройдет широтная полоса зеленой зоны в районе улиц Ленина, Советская и Первомайская. Она свяжет имеющиеся скверы и зеленые спортивные площадки с зелеными рекреационными зонами улицы Ермолаева. Таким образом образуется широтный растительный коридор, связывающий водно-растительный каркас через центральную территорию города.

Благоприятные места для посадок в современном ландшафте маркируются остаточными березово-осиновыми лесами, озерами или болотами. Чаще всего это бросовые земли, которые не относятся к сельскохозяйственным угодьям. По существу, предлагается провести лесовосстановительные работы и сформировать типичные для природной зоны островные мелколиственные леса заданной конфигурации. При этом дорожные лесополосы (зеленые коридоры) кроме защиты почв от ветровой эрозии должны упрочить экологическое единство островных лесных экосистем. Обследованные крупные лесные массивы на западе и северо-западе района отличаются сохранностью коренной флоры и могут быть использованы для сбора семян дикоросов и отбора саженцев. Результаты изучения естественной и интродуцированной флоры позволили дифференцировать видовой состав будущих посадок растений по оптимальным условиям произрастания и расширить перечень видов, предлагаемых к озеленению (Таблица 1-3).

Таблица 1. Список растений, устойчивых к засолению и рекомендуемых для озеленения на исследуемом участке

Таблица 2. Список растений, устойчивых к переувлажнению и рекомендуемых для озеленения на исследуемом участке

Таблица 3. Список растений, рекомендуемых для озеленения на исследуемом участке в зависимости от отношений к освещенности

Кроме сбора и посадки в зеленой зоне дикорастущих растений предлагается частичное перепрофилирование существующего в Исилькуле питомника плодовых деревьев (Исилькульской семеноводческой станции).

Факторы, затрудняющие проведение работ по озеленению территории города:

1) Засоление территории. Для проведения работ по озеленению необходимо провести химическую мелиорацию, путем внесения в почву гипса из расчета 1 кг на 1м² земли. А также использовать виды и роды растения, устойчивые к засолению почвы или способствующие рассолению (См. таблицу 1).

2) Переувлажнение территории. Для проведения работ по озеленению необходимо провести понижение уровня грунтовых вод. А также использовать растения, устойчивые к переувлажнению (См. таблицу 2).

3) Различная интенсивность солнечной инсоляции. Для выбора растений для озеленения, необходимо учитывать и отношение их к интенсивности освещения (См. таблицу 3).

Выводы

Основным ландшафтом, который регулирует водный и солевой обмен на территории и способствующий устойчивости территории в целом являются березовые колки расположенные в суффозионно-просадочных западинах. Данный вид ландшафтов имеет высокую экологическую ценность и требует разработки мероприятий по сохранению их в составе водно-растительного каркаса при планировании благоустройства города.

В водно-растительной городской каркас войдут озера, естественные и искусственные ложбины стока, дренажные канавы, суффозионные западины, а также все территории, занятые растительностью (Рис. 3-4). При проведении работ по преобразованию городской среды необходимо учитывать особенности функционирования и развития естественных ландшафтов территории. Так, ландшафты суффозионно-просадочных понижений, играют роль регулятора поверхностного стока и перевода его в подземный сток. Данную функцию они должны выполнять и в запланированном водно-растительном городском каркасе.

Реализация программы по созданию водно-зеленого каркаса города окажет положительное воздействие на окружающую среду и комфорт:

- понизит уровень грунтовых вод;

- осушит территорию города Исилькуль и прилегающих окрестностей;

- ликвидирует поступление сточных вод в озера Грязновское, Городище;

- значительно увеличит комфорт проживания жителей города, что поспособствует притоку населения в город Исилькуль и Исилькульский район в целом.

Подача очищенной воды в озера Камышлово, Соленое, Кривое увеличит площадь водного зеркала данных водоемов, что позволит увеличить производство рыбоводческой продукции. Понижение уровня грунтовых вод, а также отказ от выгребной системы канализации даст возможность экономии денежных средств, выделяемых на вывоз стоков ассенизаторскими машинами, ежегодную борьбу с паводками, ежегодный ремонт подтопленных зданий и сооружений.

Разработанный водно-растительный каркас лег в основу совместного проекта Администрация Исилькульского городского поселения и Омского центра городской среды. Разработчиками проекта выступал консорциум «Архитектурное бюро ТЕПЛО (СПб) + Партнерство ГОРОДРЕШАЕТ.РФ (Омск)». Пилотным проектом преобразования городской среды является центральная часть г. Исилькуля «Бульвар «Озерки»: возвращение сердца города» (от ул. Первомайской до ул. Ленина).

Данный проект победил во Всероссийском конкурсе малых городов Министерства строительства РФ и будет реализован в 2023 году.

¹ http://www.pogodaiklimat.ru/history/28688_2.htm

² SAS.Planet [Электронный ресурс]. URL: https://sas-planet.ru (дата обращения 11.02.2022).

³ Планы села Исиль-Куль и переписка Исилькульского с/совета о постройке кирпичного завода. // ГИАОО, Ф. 1011, оп. 1, д. 34.

About the authors

P. V. Bolshanik

Author for correspondence.
Email: bolschpetr@mail.ru
Russian Federation, Омск

S. B. Kuznetsova

Email: bolschpetr@mail.ru
Russian Federation, Ханты-Мансийск

B. V. Usovich

Email: bolschpetr@mail.ru
Russian Federation, Омск

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. 1

Download (1019KB)

Indexing metadata

3. 2

Download (958KB)

Indexing metadata

4. Figure 1. The location of the study area (red ellipse) on a fragment of the map of mineral resources of the Omsk region [Atlas…, 1999] (a) and on the topographic overview map of the region [Atlas…, 1999] (b). 1 – landscape profile Kamyshlovskiy Log – Lake Gorodishche, 2 – landscape profile Lesopitomnik – Ozerki Boulevard, * – observation points.

Download (1MB)

Indexing metadata

5. Figure 2. Distribution of areas occupied by different landscapes in the Ishim Plain [Bolshanik, 1996].

Download (82KB)

Indexing metadata

6. Figure 3. Planned directions of wastewater transfer: 1 – to Lake Gryaznovskoye, 2 – to Kamyshlovskiy Log, 3 – to suffusion-subsidence depressions in the north-east of the city, 4 – to Lake Gorodishche, 5 – suffusion-subsidence depressions.

Download (1MB)

Indexing metadata

7. Figure 4. Location of birch-aspen forests as part of the planned water-vegetation framework of Isilkul: 1 - forest belts along transport highways, 2 - suffusion-subsidence depressions with birch groves or meadow vegetation, 3 - lakes, 4 - forest nursery.

Download (1MB)

Indexing metadata