Науковці працюють над тим, щоб урбаністичний простір мегаполісу був екологічним і безпечним
Уявіть місто своєї мрії: тиша, зелена трава, дерева, безпечні пішохідні та велодоріжки. Увесь транспорт у мегаполісі (вантажні фури, автобуси та легкі автівки) рухається під землею, на дорогах немає автомобільних заторів. Науковці переконані: для того, щоб наземне місто було чистим, зручним та безпечним, потрібно створити розвинену підземну інфраструктуру мегаполісу. Саме над таким проєктом працюють сьогодні вчені Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». У минулому році вони подали на конкурс Національного фонду досліджень України “Наука для безпеки людини та суспільства” проєкт “Інструментарій планування підземної інфраструктури великих міст для забезпечення мінімізації екологічних і техногенних ризиків урбаністичного простору на основі системної методології» і отримали грантове фінансування на 2020-2021 роки.
Запитуємо наукового керівника проєкту, члена-кореспондента НАН, заступника директора Інституту прикладного системного аналізу (ІПСА) Наталії Панкратової: «Хто входить до команди виконавців, та в чому суть проєкту? А також, як вирішують подібні проблеми у світі?».
Наталія Дмитрівна розповіла, що виконавцями проєкту є досвідчені та молоді вчені ІПСА та кафедри геоінженерії Інституту енергозбереження та енергоменеджменту, які вже декілька років працюють над проблемою планування урбаністичного простору Києва.
— Ідея нашої роботи полягає у використанні можливостей підземного простору, — пояснює вона. — Найбільш небезпечні поверхневі об’єкти і комунікації мають “піти” під землю. Це важливо, адже здоров’я та захищеність жителів міст напряму залежить від техногенної та екологічної безпеки урбаністичного простору.
Наприклад, підземні автомобільні тунелі (за проєктом Генерального плану розвитку Києва до 2025 року їх має бути побудовано вісім, три – під Дніпром) здатні різко знизити кількість вихлопних газів у середмісті. Вихлопні гази з тунелю можна відвести та утилізувати, як це роблять, наприклад, у скандинавських країнах.
Щоб каналізація не “пливла” у Дніпро
Потребує негайного вирішення і проблема транспортування каналізаційних стоків правобережного Києва до Бортницької станції аерації. (на реконструкцію станції, як відомо, уряд Японії виділив близько мільярда доларів). На сьогодні всі каналізаційні стоки з правого берега столиці та прилеглих міст ідуть металевими трубами по дну Дніпра. Строки експлуатації системи майже вичерпано, її намагаються “укріпити” полімерними рукавами усередині труб, але це лише тимчасова екстрена міра. Технічний прорив трубопроводів або диверсія можуть призвести до техногенної катастрофи. Унеможливить цю ситуацію лише будівництво тунельного дюкера під Дніпром. Концепт такого дюкера вчені з Київської політехніки також розроблять у рамках проєкту.
Ще один проблемний напрямок – проєкт південного мостового переходу кільцевої автомагістралі через Дніпро. Альтернативою, на думку вчених, можуть стати спарені автомобільні тунелі, які виходитимуть на поверхню за містом Українка, – це б звільнило від величезного потоку транспорту й цей населений пункт.
А на прилеглій до Дніпра території київського Подолу поблизу Поштової площі давно пора облаштувати рекреаційну зону європейського рівня. Для цього потік автотранспорту з оточуючих вулиць та шляхопроводу потрібно направити підземним простором. До речі, у країнах ЄС програма вільного підходу до міських річок є «маркером» європейського міста.
16 рівнів підземного міста
Звісно, регулювання міського розвитку у мегаполісах є однією з найскладніших світових проблем. Кількість міського населення постійно зростає: у Європі воно складає 73 відсотки, у США – 82 і в Україні – 71.
Учені у багатьох країнах працюють над тим, щоб створити розвинену підземну інфраструктуру великих міст, “заховати” під землю все, що містить екологічні та техногенні ризики.
Яскравим прикладом планування «підземного міста» є столиця Фінляндії Гельсінкі. За словами Наталії Панкратової, у цьому місті понад 400 підземних об’єктів збудовано за єдиним планом. Ці об’єкти ефективно вирішують територіальні, транспортні, енергетичні, екологічні та інші проблеми столиці. Є й більш масштабні «підземні міста» – під Монреалем, Токіо (16 підземних рівнів), Пекіном, Шанхаєм тощо. Вражає масштабами й тунельний проєкт Ілона Маска для міст США (швидкісне переміщення автомобільного транспорту на платформах). Міста майбутнього мають бути безпечними!
Визначити ризики до початку будівництва
Після перемоги в конкурсі науковці Київської політехніки почали активну роботу з впровадження методів системного аналізу до розвитку підземного простору столиці. А також підготували доповіді для міжнародних конференцій «Системний аналіз та інтелектуальні обчислення» (SAIC-2020) та «Mathematical support and software for intelligent systems» (MSSIS-2020), щоб сповістити наукову спільноту про результати роботи в проєкті.
На сьогодні уже створена морфологічна модель розвитку підземної інфраструктури великих міст, розроблена методика визначення пріоритетності будівництва об’єктів підземної транспортної інфраструктури. Отримані результати використано для побудови сценаріїв із урахуванням динаміки розвитку міста.
— Важливо, що ми даємо обґрунтовані висновки щодо ризиків ще на передпроєктній стадії будівництва, — зазначила Наталія Дмитрівна. — Можна заздалегідь продумати план “Б”, знайти альтернативні варіанти локалізації підземних об’єктів, трас тунелів тощо. До речі, підземне місто – це не лише транспорт та інженерні комунікації, це й торгівельно-розважальні комплекси, спортивні об’єкти, промислове виробництво, утилізація відходів тощо.
Учені впевнені, що універсальний інструментарій та модифіковані системні методології, які вони створюють, допоможуть ефективно спланувати підземний простір Києва та інших міст країни (й не тільки України). Результати проєкту вони планують презентувати Київській міській державній адміністрації, інвесторам, які фінансують інфраструктурні проєкти у великих містах; громадським організаціям архітектурного та містобудівного напрямків, Інституту Генерального плану міста Києва тощо.
У чому полягає секрет успіху
Колегам, які тільки планують подавати свої проєкти на конкурси НФДУ, пані Наталія радить поставитися до цього з усією серйозністю.
— Треба розуміти, що конкурс досить складний, конкуренція висока, — каже дослідниця. — «Секрет успіху» має, як мінімум, три складові: маєте запропонувати важливу тему, яка вирішує проблеми спільноти, науковий колектив повинен мати високі рейтингові показники та попередні напрацювання (бекграунд). Раджу також залучити до команди фахівців із різних галузей – це допоможе знайти творчі й максимально ефективні шляхи вирішення проблеми.
Світлана ГАЛАТА
