Реферат: Екологія міських систем

--PAGE_BREAK--2.2 Стійкість міських ландшафтів до антропогенної трансформації


Розглядаючи ландшафт, варто зупинитися на використанні цього терміна в минулому і в теперішній час, оскільки часто він несе неоднакове смислове на вантаження. Одним із критеріїв, що визначають регіонально — екологічну стійкість території площею S, служить показник геодинамічного потенціалу Gг, що характеризує ступінь схильності освоюваної території до деградаційних процесів і визначається відношенням Sу/S (де Sу — площа території ураженої несприятливими екологічними процесами).

Визначити за допомогою вихідних даних геопотенціальну стійкість території міста за формулою:
<img border=«0» width=«127» height=«67» src=«ref-1_881689587-530.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025"> (2.1)


де ka — адитивні коефіцієнти, які визначені методом нормуючої функції (Додаток 1).

За отриманим результатом та при допомозі таблиці 2.2, можемо провести класифікацію стійкості урбоекосистеми міста.
Таблиця 2.2. Оцінка стійкості урбоекосистеми



Таблиця 2.3. Класифікація стійкості урбоекосистеми



По отриманим результатам робимо відповідний висновок, що до стійкості урбоекосистеми міста.

    продолжение
--PAGE_BREAK--2.3 Загальна оцінка людського потенціалу


Для ефективної просторової організації регіональних систем важливо систематизувати інформацію про наявний потенціал регіону. Постає вимога опрацювати теоретичні і методичні засади оцінки потенціалу простору. Дослідження окремих складових ресурсного потенціалу та його оцінки ведуть Л. Гринів, Г. Гуцуляк, І. Горленко, М. Ігнатенко, О. Літовка, Е, Новиков, А. Маринич, В. Руденко. Широкого поширення у науці набули поняття економічний, трудовий, природно — ресурсний, виробничий, рекреаційний, науково — технічний, духовний, аграрний, політичний, інформаційний і т.д. потенціали.

Дослідження моделі ПРОГРЕС передбачає: заповнення простору інформацією, структуризацію містобудівних задач у просторі, виявлення внутрішніх та зовнішніх диспропорцій і суперечностей у просторі, виявлення кількісних залежностей між характеристиками простору, окреслення просторових значень, тобто незмінних значень, які суттєво впливають на ефективність системи.

Людський вимір є узагальненою змінною містобудівного (регіонального) простору.

Населення може бути структуризованим за різними ознаками, щодо: статі, віку, кваліфікації, інших параметрів. Для будь — якої категорії людей характерні кількісні показники.

Це, зокрема, кількість людей, що проживає на території, якісні характеристики-духовність, освіченість, використання — зайнятість, професійна структура.

У даному підрозділі курсової роботи пропонується користуючись вихідними даними, проаналізувати основні складові потенціалу міста та області (регіону).

Людський потенціал L кількісно можна охарактеризувати чисельністю населення в місті (області, регіоні) Nн, кількістю працездатних людей Nпр.

Якісний склад населення можна оцінювати освітнім рівнем, тобто відношенням людей з різним рівнем освіти до загальної кількості людей:
<img border=«0» width=«112» height=«27» src=«ref-1_881690117-355.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026"> (2.2)
де Р — освітній рівень населення, ai — коефіцієнт вагомості певного освітнього рівня, Niн — кількість людей, що мають певний освітній рівень.

Далі пропонується розглянути найбільш важливе для оцінки просторового потенціалу поєднання просторових характеристик. В абсолютних одиницях це буде кількість людей Nфі, зайнятих у певній складовій певної галузі міста (області, регіону). Сума ∑ Nфі / Nпр означає кількість працюючих людей. У відносному вираженні маємо структуру зайнятості населення:
<img border=«0» width=«100» height=«25» src=«ref-1_881690472-235.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027"> <img border=«0» width=«151» height=«27» src=«ref-1_881690707-404.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">; (2.3)
де і — відповідно, частка людей, зайнятих в певній сфері діяльності, та частка непрацюючих людей.

Дані, що наведені вище становлять методологічну основу для створення моделі розвитку потенціалу міста (області, регіону). Наступним кроком у розрахунках по даному підрозділу пропонується користуючись вихідними даними провести аналіз розвитку людського виміру у Вашому місті.

Людський вимір характеризується кількістю населення Nн та його якісними властивостями, (Таблиця 2.3).
Таблиця 2.4. Основні характеристики людського виміру



До якісних характеристик віднесемо якість демографічної ситуації, освіченість і приріст населення. Освіченість можна виразити формулою:
<img border=«0» width=«109» height=«49» src=«ref-1_881691111-419.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029"> (2.4)
де Θо — рівень освіченості, Ni — кількість населення певного освітнього рівня (ВНЗ, ЗОШ, ПТУ), λi — коефіцієнт вагомості освітнього рівня (ВНЗ — λi — 0,5, ЗОШ — λi — 0,5, ПТУ — λi — 1).

Якість демографічної структури населення можна охарактеризувати за віковими групами (0 — 18 років, 18 — 60 років, 60 і більше) за формулою:
<img border=«0» width=«117» height=«49» src=«ref-1_881691530-430.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030"> (2.5)
де Θд. с. — якість демографічної структури, Ni, λi — кількість населення певної вікової групи та її вагомий коефіцієнт. Вагомий коефіцієнт певної вікової групи становить: 0 — 18 років — λi — 0,3, 18 — 60 років — λi — 0,5 та 60 і більше — λi — 0,2.

Значення приросту населення задано у вихідних даних до курсової роботи, згідно варіанту. Звідси узагальнений середній показник якості людського виміру міста (області, регіону) можна виразити формулою:


<img border=«0» width=«151» height=«44» src=«ref-1_881691960-348.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031"> (2.6)
Як результат, оптимальні умови розвитку людського виміру будуть спостерігатися при ΘL = 1. При значенні ΘL < 1 (область негативних результатів), у місті чи регіоні, для певних якісних характеристик людського виміру необхідно вжити відповідних заходів. За результатом, що отриманий по формулі 2.6, будуємо діаграму корисності людського фактора.

При оцінці використання наявного людського потенціалу в області, першим показником, який пропонується визначити у курсовій роботі є показник зайнятості населення у різних сферах господарства (у нашому випадку це сільське господарство та нефункціональна сфера). Показник якості зайнятого населення визначаємо по формулі:
<img border=«0» width=«156» height=«48» src=«ref-1_881692308-420.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032"> (2.7)
де N1 — кількість населення що зайнята у сільському господарстві, для якого λi — 0,4. N2 — кількість населення що зайнята у не функціональній сфері (робота яка не передбачає випуску готової продукції), для якої λi — 0,6. Nпр. н. — кількість працездатного населення (згідно варіанту).

Після цього, визначаємо використання наявного людського потенціалу за формулою:
<img border=«0» width=«108» height=«49» src=«ref-1_881692728-359.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033"> (2.8)
де ηL — коефіцієнт використання населення, Nпр. та Nпр. н. — відповідно, кількість зайнятого у відповідній сфері населення та кількість працездатного населення. Nпр. = N2. За наявними даними та результатами оцінки, пропонується заповнити узагальнену карту використання потенціалу міста, таблиця 2.4
Таблиця 2.4. Використання потенціалу міста



    продолжение
--PAGE_BREAK--3. Оцінка впливу антропогенних чинників на місто3.1 Оцінка кількості автотранспорту


Метою запропонованої методики є отримання інформації про викиди шкідливих речовин автотранспортом у територіальному розрізі. В основу методики розрахунку викидів шкідливих речовин автотранспортом закладено середній питомий викид по автомобілях окремих груп з урахуванням використаного палива: вантажні та нелегкові з бензиновим ДВЗ, а також які працюють на зрідженому газу, вантажні та нелегкові спеціальні дизельні, автобуси з бензиновими ДВЗ, а також які працюють на зрідженому газі, автобуси дизельні, легкові, службові та спеціальні, легкові індивідуального користування та легкові які належать приватним підприємцям.

В загальному обсязі шкідливих викидів враховуються тільки три основних шкідливих речовини: окис вуглецю (СО), вуглеводні (СН) та окисли азоту (NO).

Питомі викиди цих речовин наведені в додатку 2.

Викид шкідливих речовин коригується в залежності від технічного стану автомобілів та їх середнього строку перебування в експлуатації.

Для кожної підгрупи автомобілів маса викинутої шкідливої речовини визначається по формулі:
<img border=«0» width=«119» height=«23» src=«ref-1_881693087-226.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034"> (3.1)
де: М — маса шкідливої речовини викинутої за розрахунковий період (розрахунковий період становить один рік), m — питомий викид шкідливої речовини автомобілем даної групи з певним двигуном (Додаток 2), Z — пробіг автомобіля даної груп з певним двигуном, Пк = Кв *Кт, де Кв — коефіцієнт впливу певного типу автомобіля (Додаток 3), Кт — коефіцієнт впливу технічного стану (Додаток 4).

Розрахунок пробігу автомобілями проводиться за формулою:
<img border=«0» width=«78» height=«44» src=«ref-1_881693313-238.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035"> (3.2)
де: В — витрати палива автомобілів за розрахунковий період тис. т. (Додаток 5), (розрахунковий період — 1 рік). Питомі викиди шкідливих речовин в атмосферу на 1 км пробігу для всіх груп автомобілів (Додаток 2). Дані розрахунку заносяться до таблиці 3.1

Ступінь забрудненості повітря автотранспортом залежить не тільки від інтенсивності руху, кількості та характеру викидів, а й від типу забудови, рельєфу місцевості, напряму вітру, вологості і температури повітря. Ступінь впливу автотранспорту на навколишнє середовище розраховуємо за формулою:
<img border=«0» width=«327» height=«24» src=«ref-1_881693551-624.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036"> (3.3)
де: А — фонове забруднення атмосферного повітря (0,5 мг/м3), N — сумарна інтенсивність руху автомобілів за одну годину, Кв, — коефіцієнт впливу певного типу автотранспорту (Додаток 3), КА, — коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості (Таблиця 3.2).
Таблиця 3.2. Значення коефіцієнту КА



КН, — коефіцієнт, що враховує швидкість вітру (Таблиця 3.3).
Таблиця 3.3. Значення коефіцієнту КН



КУ — коефіцієнт, що враховує ухил місцевості (Таблиця 3.4).
Таблиця 3.4. Значення коефіцієнта КУ



Кв — коефіцієнт, що враховує вологість повітря (Таблиця 3.5)
Таблиця 3.1. Викид шкідливих речовин автотранспортом



Таблиця 3.5. Значення коефіцієнта КВ



Кn — коефіцієнт, що залежить від типу перехресть (Таблиця 3.6)
Таблиця 3.6. Значення коефіцієнту Кn


    продолжение
--PAGE_BREAK--3.2 Визначення потенціалу самоочищення атмосфери


Оскільки природна незмінена рослинність у межах урбоекосистеми відсутня, то доцільно визначати потенціал самоочищення для компонентів ПТК.

Основним критерієм самоочищення атмосфери є числове значення метеорологічного потенціалу самоочищення атмосфери (МПСОА). Цей показник розраховується за формулою:
<img border=«0» width=«83» height=«47» src=«ref-1_881694175-264.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037"> (3.4)
де: К — числове значення МПСОА, Т — кількість днів з туманами (Додаток 6), О — кількість днів з опадами (Додаток 6), В1 — кількість днів з швидкістю вітру 0 — 1 м/с (Додаток 6), В2 — кількість днів з швидкістю вітру > 6 м/с (Додаток 6). Згідно варіанту, з таблиці додатку 6 необхідно вибрати значення показників підставити у формулу та розрахувати числове значення МПСОА. Дані розрахунків заносяться до таблиці 3.7.
Таблиця 3.7. Розрахунок значення метеорологічного потенціалу самоочищення атмосфери


3.3 Районування території міста за ступенем забруднення


Як в урбоекології так і в екології міських систем не існує єдиного підходу до визначення масштабів забруднення міського середовища. Для умов міста найбільш прийнятною методикою є запропонований В.Г. Гмошинським (1977) комплексний коефіцієнт забруднення. Його і необхідно розрахувати в даній роботі. Порядок виконання роботи наступний:

Користуючись планшетом на якому зображене місто, розбити його на квадрати (0,5км. <img border=«0» width=«12» height=«13» src=«ref-1_881694439-81.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">0,5 км).

2. Визначити основні фактори — забруднювачі у кожному квадраті (підприємства, заводи, фабрики).

Користуючись залежністю <img border=«0» width=«37» height=«48» src=«ref-1_881694520-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">, визначити відношення площі забруднення до площі квадрату.

Згідно рівняння:
<img border=«0» width=«123» height=«32» src=«ref-1_881694716-391.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040"> (3.5)
де G2 (f) = <img border=«0» width=«37» height=«48» src=«ref-1_881694520-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">, де в свою чергу S1 — площа, яка потрапила під вплив забруднення, S — площа території (площа квадрату) підрахувати ступінь забруднення.

Користуючись градацією рівня забруднення (Додаток 7) визначити рівень забруднення урбоекосистеми по кожному квадрату, та занести дані до таблиці 3.8.
Таблиця 3.8. Визначення комплексного коефіцієнту забруднення


3.4 Оцінка шумового забруднення


Згідно з діючим в Україні законодавством, рівень шуму, що створюється автотранспортом (акустична характеристика) визначається шумометром на відстані 7 м від першої (ближньої) розрахункової точки до смуги транспортного потоку. Дані по розрахунку заносимо до таблиці 3.9


Таблиця 3.9. Визначення рівня шуму



Рівень шуму на нормативній відстані визначається за формулою:
<img border=«0» width=«164» height=«27» src=«ref-1_881695303-422.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042"> (3.6)
де: N — інтенсивність руху автотранспорту авто/год, ∑n — сума поправок, яка враховує відхилення умов від типових. Поправки визначаються за формулою
<img border=«0» width=«195» height=«27» src=«ref-1_881695725-439.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043"> (3.7)
де: XN, — поправка на співвідношення громадського та вантажного транспорту (1 — 5 дБ),XV, — поправка на відхилення швидкості руху (2 — 8дБ), XI, — поправка на ухил автошляху (1,2 — 3,4), Xтр — поправка на рух трамваю вздовж вулиці (2 — 3 дБ).

Наступним шляхом є розрахунок рівня шуму від автомагістралі, на відстані м. (8 — 14 м) за формулою:
<img border=«0» width=«193» height=«24» src=«ref-1_881696164-280.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044"> (3.8)
Де: VN — рівень шуму від джерела на відстані дБ., V7 — рівень шуму від джерела дБ., X1 — зниження шуму внаслідок поширення звукових хвиль в атмосфері, X2 — зниження шуму під впливом земної поверхні, X3 — зниження шуму під впливом зелених насаджень, X4 — поглинаючий ефект будівель (25 дБ).


<img border=«0» width=«93» height=«43» src=«ref-1_881696444-262.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045"> (3.9)
де: PI — відстань від джерела шуму.
<img border=«0» width=«96» height=«24» src=«ref-1_881696706-195.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046"> (3.10)
де: КN — коефіцієнт поглинання шуму, який дорівнює для асфальту — 0,9, відкритого грунту — 1, газону — 1,1.
<img border=«0» width=«92» height=«24» src=«ref-1_881696901-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047"> (3.11)
де: К3 — коефіцієнт зниження звукової енергії зеленими насадженнями, що становить — 1,2 для смуги з двох рядів дерев з чагарником та шириною 6 м, 1,5 — для тієї ж смуги але шириною 7 м. Після виконання розрахунків отриманий результат по рівню шуму необхідно порівняти з нормативними значеннями (Додаток 8).

    продолжение
--PAGE_BREAK--