Глава 1 Анализ использования подземного пространства для улучшения качества городской среды

Глава 1 Анализ использования подземного пространства для улучшения качества городской среды

1.1 Освоение подземного пространства как решение проблем современных городов

Однако еще более тревожным фактом является то, что в будущем еще большая часть населения мира будет жить в городах: как показано на Рисунке 1, прогнозируется, что к 2030 году 60% или 4,9 миллиарда человек будут жить в городах (United Nations, 2011 ).

Рисунок 1: Доля городского населения в общем объеме населения мира (United Nations, 2011)

*голубой линией показана динамика городского населения

Таким образом, потребность городов в свободном пространстве растет, поэтому неудивительно, что использование подземного пространства часто воспринимают как единственное решение данной проблемы (Admiraal, 2006).

Можно сделать вывод, что рост населения и, в частности, глобальная урбанизация являются основными факторами, влияющими на значительное увеличение использования подземного пространства. Следовательно, города с высокой плотностью населения в будущем не смогут полноценно развиваться без освоения пространства под землей, и, по мнению нескольких авторов, перемещение под землю - вполне разумное решение (Horvat et al., 1998; Chow et al., 2002; Evans et al. ., 2009)

Впервые значимость подземного пространства для решения проблем городского благоустройства отметил Хенаром (1903). Его доклады в отношении значения подземного пространства были изучены и дополнены рядом авторов и институтов (Utudjian, 1952, Utudjian and Bernet, 1966, Fairhurst, 1976, Duffaut, 1977, Carmody and Sterling, 1993, Godard and Sterling, 1995).

Самые последние публикации включают исследования Ханта и Роджерса (2005); Джефферсона., (2006); Париукса, (2006); Роджерса и Ханта (2006); Симпсона и Тацуока (2008); Бобылева (2009, 2016); Стерлинга, (2012), коллективные работы Международной ассоциации по туннелям (ITA), 1970-2014 годы, Бобылева (2016 год); Ханта и др. (2016); Макана., (2016); Адмираала и Корнаро (2016 ); Бройера (2016) и Беснера (2016).

Предполагается, что в течение следующих четырех десятилетий (т.е. до 2050 года) города поглотят большую часть населения Земли, в то же время, оставаясь привлекательными для оставшейся части сельского населения, следовательно, плотность населения в городах достигнет критической точки (United Nations, 2014). Таким образом, требуется уделять пристальное внимание тому, как используется свободное пространство (как над землей, так и под ней) (Goel et al., 2012).

Типичное распределение использования земли в городских условиях может быть представлено ​​нормальным или гауссовским распределением. Использование городского пространства может принимать обычную форму, иллюстрирующую текущую ситуацию использование земли в крупных городах (Рисунок 2а), где наиболее активно земля используется в центре, при этом землепользование уменьшается на окраинах. Альтернативная ситуация, когда распределение землепользования может иметь вид перевернутого купола, имеет место быть, когда учитывается использование подземного пространства, и оно включается в планирование использования городского пространства (Рисунок 2б) (Goel et al., 2012). Данная ситуация иллюстрирует состояние в компактном типе городской структуры (которая считается более устойчивой).

Рисунок 2(а) Нормальное распределение

Рисунок 2(б) Распределение в форме перевернутого купола

Помимо дефицита пространства, рост городов сопровождается усугублением транспортных проблем, а также ухудшением экологической ситуации. Рассмотрим, какие решения предлагает в этой связи использование подземного пространства.

Вероятно, наиболее часто упоминаемой проблемой больших городов являются дорожные заторы. (Broere, 2016) Это следствие повышенной автомобилизации городов. К экологическим последствиям автомобилизации относятся шумовое загрязнение и увеличение количества выбросов загрязняющих веществ

Во многих городах транспортные проблемы решаются увеличением популярности общественного транспорта, в частности, строительством удобной сети метро.

Кроме решения проблемы автомобильных пробок, переход от наземного автомобильного движения к подземным транспортным системам может обеспечить освобождение колоссальной площади на поверхности, которая может быть использована для других целей. Исследования показывают, что автомобильные полосы занимают в 30-90 раз больше пространства, чем метро. Аналогично, наземный общественный транспорт занимает в 3-12 раз больше места (Thewes et al., 2012).

Освоение подземного пространства также снижает необходимость использования автомобилей за счет повышения компактности городов и размещения необходимых объектов в непосредственной близости к потребителям.

Рассмотренные примеры использования городского пространства под землей для удовлетворения потребностей городов показывают, что подземного пространства можно рассматривать в качестве отправной точки для улучшения состояния городской среды.