УДК 628.(1-21):628.113

КОМПЛЕКСНЫЕ МЕРЫ ПО РЕАБИЛИТАЦИИ ПРУДОВ В

УСЛОВИЯХ МЕГАПОЛИСА

, – канд. техн. наук

ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»,

г. Москва, Россия

– канд. техн. наук

Московский автодорожный институт – ГТУ, г. Москва, Россия

Состояние водных объектов в составе современного мегаполиса определяется природными факторами и во многом природно-хозяйственной деятельностью человека. В условиях значительной антропогенной нагрузки актуальна разработка мер по реабилитация столичных водоёмов.

Condition of water body, that is part of modern megalopolis, depends on natural factors. Those ones, in their turn, depend much on human activity. Nowadays is very actual and necessary to think up ways of rehabilitation of water bodies, taking into account consequences of human activity.

Антропогенная нагрузка приводит к деградации все основные элементы экосистемы крупного мегаполиса. Почвенный покров городских территорий и её водные объекты испытывают высокую степень захламлённости, загрязнённости тяжёлыми металлами, органическими веществами, бытовым и промышленным мусором и т. д. В настоящее время в столице формируется особый тип почв – урбанозёмы. Пруды, в большинстве своём, находятся в тяжёлом техническом и экологическом состоянии: прилегающая территория и их донные отложения загрязнены, на берегах и склонах активно идут неблагоприятные геоморфологические процессы, на отдельных участках наблюдается полная антропогенная трансформация русла и поймы, гидротехнические сооружения деформированы. У многих прудов нарушена система водообмена, а построенные в 70-80 гг. ХХ в. железобетонные береговые укрепления находятся в разрушенном состоянии [1, 2].

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

На городские водоемы приходится повышенная рекреационная нагрузка, которую природные комплексы в естественных условиях не испытывают, да и просто не могут выдержать. Поэтому для нормального, устойчивого функционирования прудов необходимо проведение специальных мероприятий, позволяющих адаптировать природные объекты к условиям урбанизированных территорий: научно обоснованное распределение рекреационной нагрузки, ее ограничение на наиболее уязвимых участках и реализация целого комплекса специальных мероприятий по обустройству данных территорий и повышению их устойчивости [3]. Важным элементом этих мероприятий является закрепление берегов рек, прудов и бортов долин на эрозионно-опасных участках с применением природоприближенных материалов или технологий.

В сложившихся условиях актуально проведение работ по восстановлению, реабилитации и реконструкции открытых водоёмов, русел малых водотоков и созданию новых искусственных водных объектов в черте города, способных выполнять экологические функции и устойчиво функционировать в мегаполисе. Это позволит улучшить состояние самих водных объектов и будет способствовать росту уровня привлекательности городских территорий и комфортности пребывания жителей на них.

Для реализации комплекса мероприятий по реабилитации прудов обычно разрабатывается рабочий проект с учетом результатов предпроектных изысканий [3]. В проектных решениях необходимо учитывать особые условия территории, например, располагается ли водоём на парковой территории, являющейся объектом культурного наследия федерального значения и т. д. На основании результатов предпроектных изысканий, обобщения полученных сведений, изучения архивно-фондовых материалов предлагаются комплексные мероприятия (желательно несколько вариантов) и конструктивные решения по восстановлению прудов. Например, один из вариантов включает мероприятия только по экологической реабилитации прудов и прилегающей территории, другой – помимо экологической реабилитации водоёма предусматривает создание природно-рекреационной зоны на данном участке. Последний комплекс мероприятий целесообразен для прудов, располагающихся на территории памятника истории и культуры.

В качестве примера, рассмотрим особенности реабилитации прудов в парке фабрики им. П. Алексеева, входящего в состав усадьбы «Михалково» – памятника садово-парко-вого искусства XVIII-XIX вв. (рис. 1). Разработка рабочего проекта восстановления двух прудов была предусмотрена Постановлением Правительства Москвы от 01.01.01 г. «О первоочередных мероприятиях по реабилитации р. Лихоборки».

Усадьба «Михалково» и одноименное село были известны с 1584 г. и являлись вотчиной князей Дашковых. На плане 1761 г., первом из сохранившихся до наших дней, нанесён лишь один пруд с площадью зеркала около 3 га, расположенный на Головинском ручье. Иногда этот ручей рассматривают как приток Аксиньиного ручья (р. Норишки), либо как правый приток р. Лихоборки или её истоком. Длина ручья вместе с каскадом прудов составляет более 2 км. Регулярный парк, созданный в середине XVIII в. ( гг.), был дополнен обширным пейзажным парком и усадебным ансамблем, устроенным по берегам большого пруда. Они возникли предположительно по проекту по заказу графа – героя русско-турецкой войны. Головинские пруды были расчищены, углублены и увеличены по площади. При обустройстве усадебной

Рис. 1. План водной системы усадьбы «Михалково»: 1 – флигель; 2 – ограда парадного двора; 3 – беседка; 4, 5, 6 - Головинские пруды, соответственно, Большой, Средний и Верхний;

7, 8 – Пруды №2 и №1 фабрики им. П. Алексеева;

9 – грунтовая плотина; 10 - быстроток

акватории были созданы лодочная пристань и видовая площадка. На берегу Большого пруда была установлена великолепная беседка. В английском регулярном саду были вырыты: два пруда, наполняемых родниковой и сточной водой; пруд, выложенный диабазом, для питьевых и хозяйственных целей; конский водопойный пруд. Все пруды были зарыблены. Со стороны регулярного парка сохранились лишь два небольших прямоугольных пруда с одинаковыми античными беседками, длинная подъездная аллея (Михалковская ул.) и флигели со стороны главного дома. По замыслу создателей архитектурно-паркового ансамбля липовый парк вместе с прудами должен был примыкать к парадному двору, обнесенному оградой с кирпичными башнями-флигелями. Однако с начала XIX в., после перехода усадьбы в руки купца-мануфактурщика Дмитрия Грачева, её дальнейшее обустройство приобрело выраженные промышленные черты.

В 1855 г. в усадьбе была организована ткацкая фабрика с рабочим посёлком. Нуждам производства сукна были подчинены все строения усадьбы «Михалково» и часть примыкающих к ним территорий. Ближайшая к фабрике запруда на Головинском ручье – как источник достаточно чистой воды, – также была включена в технологическую цепочку производства и крашения тканей. В 30-е годы прошлого столетия на Головинском ручье, приблизительно в 350 м ниже створа парковых прудов была возведена дамба с водосбросом, образовавшая Большой Головинский пруд. В 1918 г. фабрика была национализирована и в 1924 г. названа именем ткача-революционера П. Алексеева. В 1930-е гг. в регулярном парке был устроен детский парк и частично вырублен пейзажный парк, от которого сохранился лишь каскад Головинских и парковых прудов. В гг. была произведена реставрация усадебного комплекса.

Сегодня территориально все Головинские пруды (общая площадь около 18 га) расположены в САО г. Москвы на пересечении Михалковской и Нарвской улиц. Происхождение прудов – естественное. Тип – верховые или русловые. Дно илистое. Берега прудов первоначально неукреплённые. Начиная с 1939 г. первые три из усадебных прудов являются транзитной частью Лихоборской обводнительной системы, служащей для подачи попусков из Химкинского водохранилища с целью обводнения р. Яузы и её притоков р. Лихоборки и р. Жабенки волжской водой. В настоящее время усадьба «Михалково» и её водоёмы находятся в крайне неудовлетворительном техническом и экологическом состоянии. Поэтому, не смотря на наличие пляжа, купаться в прудах категорически запрещено. Скорейшая реализация комплексного проекта реконструкции и ремонта гидротехнических сооружений каскада водоёмов на р. Лихоборке необходима и для обеспечения безопасности расположенных рядом городских территорий. В нижнем бьефе водного комплекса находится район интенсивной жилой и промышленной застройки.

Пруды № 1 и № 2 парка П. Алексеева имеют паспорт ГУП «Мосводосток» и являются объектом культурного наследия федерального значения, принятого на госохрану Постановлением СМ РСФСР от 01.01.01 г. Расположены пруды в плотной жилой застройке. Территория их ограничена Лихачёвским переулком с севера, Онежской улицей с востока и Михалковской улицей с юга. С запада территория контактирует с берегом Большого Головинского пруда. Примыкающая к прудам территория используется местными жителями в рекреационных целях. Основное назначение прудов – декоративное. Общая площадь зеркала прудов составляет 0,4 га. Современные очертания парковые пруды обрели за счет использования естественных форм рельефа. Расположенные на разных уровнях, Верхний (№ 1) и Нижний (№ 2) пруды не имеют прямого сообщения друг с другом. Они разделены земляной дамбой с основанием шириной до 25 м. Общая протяженность прудов с разделяющей дамбой составляет около 220 м. Их максимальная глубина, соответственно, равна 1,8…1,5 м. Нижний пруд (вторая ступень каскада) отделен от Большого Головинского пруда земляной дамбой с шириной основания до 25 м. Он расположен на высоком правом берегу последнего, в парковой зоне фабрики.

Пруды изолированы и не сообщаются с постоянными открытыми источниками воды. Их подпитка осуществляется эпизодически за счет стока поверхностных вод, а также за счет растянутого стока верховодки. Другим незначительным источником подпитки прудов являются грунтовые воды. Кардинальное изменение условий стока и питания парковых прудов произошло в результате интенсивной урбанизации окружающей территории: строительстве высокой дорожной насыпи к мостовому переходу через Московскую Окружную железную дорогу (на участке улиц Онежская – Михалковская), Пакгаузного шоссе, сети местных проездов. Активное жилищное строительство на прилегающих территориях в последние десятилетия и введение в эксплуатацию сетей отведения дождевого стока привело к дальнейшему обострению дефицита водного питания прудов из естественных источников.

Основным признаком недостаточного питания на обследованных прудах в настоящее время является низкое положение уровня воды – гораздо более низкое, чем «исторического», следы которого хорошо заметны на их берегах (рис. 2). В последние 3…4 года снижение уровня воды на Нижнем пруду стало угрожающим. Глубина воды в прудах значительно ниже критической: пруд № 2 на момент первого осмотра в 2003 г. был практически полностью опорожнён, а пруд № 1 – частично опорожнён [1]. Превышение верха береговой бровки над виднеющейся поверхностью воды составляло со стороны разделительной насыпи более 4,0 м, а с противоположного берега (со стороны Большого Головинского пруда) – более 2,0 м. Обмеление водоема №2 привело к существенному сокращению площади водной поверхности и снижению средней глубины пруда до 0,39 м. По результатам изысканий, проведенных в 2007 г., максимальная глубина воды в пруду № 1 не более 1,0 м. По свидетельствам старожилов, в 50-60-е годы прошлого столетия уровень воды на Нижнем пруду был выше нынешнего на 1,2…1,3 м. При сохранении существующего темпа потерь ожидается сокращение объема Нижнего пруда с 690 до 435…300 м3. Верхний пруд также испытает фильтрационные потери, но при относительно большом зеркале и объеме они менее заметны.

Состояние парковых прудов неудовлетворительное: они заросли травой, камышом, кустарником, замусорены рекреационным и бытовым мусором. Зарастание водной растительностью достигает 30%. Толщина донных отложений составляет 0,8…1,2 м. Берегоукрепление естественное. Из-за отсутствия организованного отвода ливневых вод и дренажа откосы дамб и берегов деформированы, размеры промоин достигают 5…6 м, а глубины до 1…1,5 м. Деревья в прибрежной зоне в результате оползания грунта сильно наклонены (рис. 2, 3).

Рис. 2. Общий вид пруда № 2 с гребня

разделительной дамбы (2007 г.)

Рис. 3. Характерные дефекты на верховом откосе разделительной дамбы и берегов пруда

№ 1 (2007 г.)

При разработке концепции реабилитации прудов № 1, 2 в парке П. Алексеева были учтены и выполнены рекомендации, составленные на основании историко-культурного исследования территории усадьбы «Михалково» ГУП «НИиПИ Генплана г. Москвы» и результаты инженерно-геологических (ГУП «Мосгоргеотрест»), инженерно-экологи-ческих (ЭФРГС «Экогород»), инженерно-гидрологических и геоморфологических изысканий (). На основе дендрологической съёмки были составлены дендроплан и перечетная ведомость (). В состав мероприятий проекта реабилитации прудов № 1 и 2 парка фабрики им. П. Алексеева включены следующие виды работ:

очистка прудов от иловых отложений и мусора;

дноуглубление прудов;

устройство противофильтрационного экрана с последующей пригрузкой ложа щебнем, смешанным с песком. Необходимость устройства противофильтрационного экрана определяется по результатам инженерно-экологических и гидрогеологических изысканий;

берегоукрепление из природоприближенных материалов;

укрепление и озеленение откосов;

устройство донных водовыпусков и водосбросных камер;

устройство системы подпитки из городского водопровода;

устройство по периметру прудов прогулочных дорожек на дренирующем основании с покрытием из уплотненных гранитных высевок и дорожек с твердым покрытием и установкой малых форм.

При выборе конструкции водосбросных сооружений и подпитывающего водопровода основными условиями являются: обеспечение необходимой кратности водообмена; поддержание НПУ без вмешательства человека или механического оборудования; удобство эксплуатации и экономическая оправданность сооружений. Кроме того, для территорий и водных объектов, являющихся памятниками архитектуры и садово-паркового искусства, чтобы не нарушать исторический ландшафт, например, усадьбы «Михалково», все части водопропускных сооружений следует размещать под землей или под водой. Наиболее распространённой конструкцией водосброса, отвечающей отмеченным условиям, обеспечивающей регулирование уровня воды и возможность опорожнения столичных прудов является трубчатый водосброс. Устройство донных водовыпусков и водосбросных камер часто выполняют в соответствии с ТУ ГУП Мосводосток. В состав водосбросного тракта обычно входят: оголовок – донный водоприемник в виде колодца с металлической решеткой, задерживающей грубый мусор; одна или две трубы (из полиэтилена с железобетонной обоймой либо в стальном футляре), работающие в напорном режиме; водосбросная камера, представляющая водослив с тонкой стенкой; придонный выпуск с предохранительной решеткой и креплённым выходным участком с рисбермой.

Водосбросные камеры представляют собой сооружения из монолитного железобетона класса В22,5 W6 F200 с толщиной стенок 0,3 м и плитами перекрытия, оборудованные шандорными переливными стенками для возможности понижения уровня воды в случае ремонтных и очистительных работ. Аналогичный водосброс запроектирован между Верхним и Нижним прудами под разделительной дамбой (рис. 4).

водосброс.jpg

Рис. 4. Продольный разрез по оси водосброса пруда № 2 в парке П. Алексеева:

1 – трубчатый водосброс; 2 – посев трав по слою торфа h = 0,05 м, растительный грунт h = 0,15 м и георешетка;

3 - посев трав по слою торфа h = 0,05 м, растительный грунт h = 0,15 м и биотекстиль; 4 – свайно-заборчатая стенка;

5 – экран из гидроизолирующего материала

Вода поступает из подпитывающего водопровода и (или) с прилегающих территорий в Верхний пруд, далее по водосбросу № 1 переливается в Нижний и затем по такому же водосбросу № 2 выходит в Большой Головинский пруд. Для полного опорожнения прудов, проводимого с целью эксплуатационного обслуживания, в нижней части шандорной стенки в камере водосброса закладывается стальная перепускная труба с наружным диаметром d = 325 мм, перекрываемая шибером. За переливной стенкой в секции камеры в качестве водобойного устройства укладывается стальной лист. Также в них устанавливается по два смотровых люка со смотровыми горловинами d = 700 мм, набираемыми из опорных колец. В каждой секции устанавливаются ходовые скобы для эксплуатационного обслуживания.

Проектом предусматривается восстановление исторических контуров береговой линии прудов. Берегоукрепление и гидроизоляция берегов городских малых прудов обычно проектируются до отметки, расположенной выше НПУ на 0,1 м. Берега прудов планируются и укрепляются с использованием природных материалов в соответствии с ландшафтными требованиями, а также с учётом требований нормативных документов. Тип берегоукрепления выбирается исходя из технологической потребности в укреплении эрозионно-опасных склонов, а также из соображений сохранения исторического облика прудов [2]. Предварительно конструкцию необходимо согласовывать с заказчиком (в рассматриваемом случае с ГУП Мосводосток и Москомнаследие). На прудах в парке П. Алексеева предлагается берегоукрепление осуществить свайно-заборчатой стенкой по всему их периметру (рис. 5). При этом бревна лиственницы (d = 0,3 м, длина L = 2,0 м) заостренным концом забиваются в откос на глубину до 1,4 м с шагом 1,0 м так, чтобы верхняя часть бревна после заполнения прудов была ниже НПУ на 0,1 м. Сваи со стороны откоса обшиваются досками из лиственницы размером 150х50 мм и длиной 2,0 м. За свайно-заборчатым берегоукреплением необходимо предусмотреть устройство застенного противофильтрационного экрана. Он состоит из слоя геотекстиля типа «Дорнит», уложенного за дощатой обшивкой, гидроизолирующего материала «Натлен-1» толщиной слоя 50 мм (готовая сухая смесь, состоящая из фракционно-отобранных песков и водонабухающих добавок) и верхнего слоя из щебня диаметром 5…20 мм, смешанного с песком. При выборе материала учитывается, что геотекстили типа «Дорнит» являются экологически безопасными, не подвержены гниению, воздействию грибков и плесени, грызунов, насекомых и прорастанию корней, устойчивы к термоокислительному старению, обладают хорошими прочностными и фильтрующими свойствами.

Рис. 5. Берегоукрепление свайно-заборчатого типа прудов в парке П. Алексеева

Выше берегоукрепления откосы планируются с использованием местного грунта с уплотнением и закреплением биотекстилем или георешеткой с последующим посевом луговых трав по слою растительного грунта h = 0,15 м и слою торфяного удобрения h = 0,05 м. Полотно биотекстиля или георешетка закрепляется на поверхности откоса металлическими шпильками d = 6 мм и длиной 0,25 м с загнутыми концами в шахматном порядке с шагом 1,0 м. Предлагается укрепить георешеткой откосы прудов в парке П. Алексеева, расположенные с правой стороны, а также нижние откосы средней и нижней дамб.

Уже несколько лет жители севера столицы находятся в ожидании «тотальной» реконструкции популярного места отдыха – центрального ядра усадьбы «Михалково» и Головинских прудов. Проект реставрации и приспособления усадьбы и её водной системы к современным условиям мегаполиса был давно разработан ГУ ГУОП г. Москвы, но из-за несогласованности при оформлении земельных отношений для поэтапного проведения очистных работ при восстановлении парковых прудов срок реализации проекта до сих пор не определён. Восстановление всей парковой территории бывшей усадьбы будет завершено после реабилитации не только каскада прудов парка П. Алексеева, но и Головинских прудов.

Библиографический список

1.  , , Алтунина реабилитации городских водоёмов. //Вопросы мелиорации. – М.: ФГНУ ЦНТИ «Мелиоинформ», 2004. № 3, 4.

2.  , , Алтунина и новь московских прудов. //Вопросы мелиорации. – М.: ФГНУ ЦНТИ «Мелиоинформ», 2008. № 3, 4.

3.  , Михалев объекты урбанизированных территорий. //ЭКОREAL, 2008. № 6 (18).