Большой город в большой беде. Ещё раз о таянии ледников, устаревших ТЭЦ и сейсмоактивности

Алматы сталкивается с серьёзными вызовами, которые ставят под угрозу его будущее. Город задыхается от смога, сотрясается от землетрясений, сталкивается с водным дефицитом и транспортным коллапсом.

Как эксперты отзываются о текущем положении дел, почему горожан затронет нехватка воды, какие риски несёт устаревшая инфраструктура и какие решения предлагают специалисты для устойчивого развития города, разбиралась корреспондент Informburo.kz.

Воздух-убийца

Казахстан был одной из первых стран Центральной Азии, которые заявили о планах достичь углеродной нейтральности к 2060 году. Страна взяла на себя обязательства по сокращению выбросов парниковых газов в рамках Парижского соглашения, утвердив соответствующую стратегию в 2016 году.

Однако национальная экономика по-прежнему сильно зависит от угольной энергетики и промышленности. Это негативно сказывается на качестве воздуха в городах. Заведующая лабораторией Environmental & Analytical Chemistry Laboratory, ведущий научный сотрудник Насиба Байматова рассказала об экологической ситуации:

"Мы провели расследование и сравнили основные города Центральной Азии. К сожалению, Алматы оказался в топе самых грязных. Уровень взвешенных частиц PM2.5 в городе превышает рекомендации ВОЗ от 4,3 до 13 раз. И это только один из восьми основных загрязнителей. Есть и другие, которые пока не изучены, и это неутешительный результат. Наше исследование также показало, что концентрация PM2.5 растёт с началом отопительного сезона. Дело в том, что наша энергетическая инфраструктура очень старая. Например, самой молодой ТЭЦ – 35 лет. Её системы не соответствуют мировым стандартам. Выбросы взвешенных частиц превышают норму в 10 раз, по оксидам серы – в 2,5 раза, по другим загрязнителям – на 20%".

На этих электростанциях также применяются устаревшие и недостаточно эффективные очистные фильтры – циклоны и "мокрые скрубберы", которые не задерживают мелкодисперсные частицы и уже практически не используются в мире.

Более того, по словам эксперта, экологические нормы для предприятий в стране существенно мягче, чем, к примеру, в соседнем Китае. Совокупность этих факторов негативно сказывается на здоровье горожан, приводя к таким последствиям, как общий дискомфорт, усталость и депрессия, а также к росту числа тяжёлых хронических заболеваний дыхательной системы, в том числе аллергии, астмы и ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь лёгких).

"Основным источником загрязнения в городе во время исследований стал элементарный углерод (сажа) от сжигания топлива, который составил более 54%. Вклад выхлопных газов автотранспорта составил 14%, а ещё 32% загрязнений приходится на вторичные загрязнители, такие как дорожная пыль и частицы от износа шин, а также от простаивания машин в городских пробках," – объяснила Насиба Байматова.

По статистике, которую привела учёный, в Алматы от последствий грязного воздуха ежегодно преждевременно умирают более 2000 человек:

"Кто-то говорит, что у нас от ДТП умирает больше людей. Но, к сожалению, это не так. В год проведения исследования от ДТП умерли 1700 человек. Если бы воздух стал чище хотя бы на 10 микрограммов на кубический метр, это позволило бы избежать, по расчётам, от 1000 до 1700 смертей в год. Нужно также отметить, что ежегодно из-за загрязнения воздуха город теряет почти 5 млрд долларов".

Уроки истории

Алматы расположен в зоне высокой сейсмической активности. Мегаполис постоянно сталкивается с риском землетрясений, которые не только беспокоят жителей, но и могут создать риски для всей инфраструктуры.

Как отметил Бауыржан Адилхан, заведующий лабораторией сейсмостойкости зданий и сооружений Национального научного центра сейсмологических наблюдений и исследований МЧС РК, данный вопрос необходимо держать под постоянным контролем:

"Только за прошлый год в регионе произошли два ощутимых землетрясения, что подтверждает: Алматы подвержен высокой сейсмической активности. По данным сейсмологических станций, как казахстанских, так и международных, за тот же год было зафиксировано более 200–300 землетрясений магнитудой выше 2 баллов в пределах 300–500 км от южной границы нашей страны".

Однако особо опасные объекты, такие как тепло- и гидроэлектростанции, крупные промышленные предприятия и дамбы, до сих пор недостаточно исследованы на предмет их устойчивости к сильным землетрясениям. В окрестностях Алматы находятся три активные сейсмогенерирующие зоны, где в прошлом происходили разрушительные землетрясения: Верненское (1887), Кеминское (1911) и Чиликское (1967).

Исторические катастрофы, такие как Верненское землетрясение 1887 года, показывают, что помимо силы толчков огромный ущерб наносят вторичные факторы, например пожары. Тогда сильные пожары быстро распространились из-за слишком плотной застройки, разрушив 1799 каменных и 839 деревянных одно-, двухэтажных и более высоких зданий.

Учитывая эти уроки, в новом генеральном плане Алматы заложены ограничения по этажности и плотности строительства в зонах с максимальной сейсмоопасностью.

Специалисты предлагают разработать научный проект по созданию современной цифровой модели для оценки сейсмического риска на критических объектах. Он будет использовать искусственный интеллект и нейросетевое моделирование для прогнозирования последствий сильных землетрясений.

Проект начнётся с паспортизации и инвентаризации особо важных объектов, будет собран детальный набор данных по каждому из них (местоположение, конструктивные характеристики, год постройки, состояние) и привязан к геоинформационной системе.

Результатом этой работы станет цифровая карта техногенно-сейсмического риска Алматы. Она покажет наиболее уязвимые объекты и районы, что позволит городским властям своевременно принимать меры для их укрепления, реконструкции и особого контроля.

Если растают ледники

Городу грозит серьёзный водный дефицит в будущем. Заведующий лабораторией "Институт гидрогеологии и геоэкологии имени Ахмедсафина" PhD Евгений Сотников рассказал, что сегодня около 70% городского водоснабжения обеспечивается за счёт подземных вод, и только 30% приходится на поверхностные источники (горные реки и водохранилища).

"К 2040 году потребность Алматы в воде составит около 1,6 млн кубометров в сутки. Эта цифра близка к текущим эксплуатационным запасам подземных вод, которые составляют примерно 1,5 млн кубометров в сутки. Основные источники – это два месторождения, Алматинское и Талгарское, где для добычи воды используется около 400 скважин", – пояснил он.

Глубина залегания грунтовых вод в Алматы сильно варьируется. В центральной и южной частях города они находятся глубоко, а вот в северных районах (за проспектом Райымбека) подходят очень близко к поверхности. Это создаёт разные условия для строительства и может привести к риску подтоплений в низинных районах.

"Особенность работы этих месторождений в том, что 80% эксплуатационных запасов формируется за счёт потерь стока в горных реках, которые питаются ледниками. За последние 50 лет площадь оледенения сократилась на 35%, запас воды в ледниках – примерно на 40%. По прогнозам, к 2040 году сокращение площади оледенения может достичь 50%, что приведёт к уменьшению запасов воды на 50%. Поскольку это основной источник формирования запасов, уже сейчас необходимы исследования, направленные на изучение ресурсов и выполнение прогнозов. Это позволит использовать подземные воды Алматинской агломерации, где к тому времени будет проживать почти пять миллионов человек," – рассказал учёный.

Ещё одна серьёзная проблема – это загрязнение верхнего водоносного горизонта. С 1990-х в черте города устойчиво загрязняется верхний слой подземных вод, который залегает на глубине до 150 метров. Причинами могут быть утечки и просачивание различных загрязнителей. Тогда же перестали использовать верхний водоносный горизонт для питьевого водоснабжения. В результате все городские скважины сейчас берут воду с глубины 300 метров и ниже. Верхний пласт официально предназначен только для технических нужд и полива, но, поскольку его почти не используют, проблема загрязнения и пользования остаётся нерешённой на протяжении десятилетий.

В настоящее время существуют серьёзные пробелы в учёте и мониторинге подземных вод. За последние 15 лет не было создано ни одной актуальной модели. Службы водоснабжения ведут мониторинг скважин, но не анализируют данные. По словам докладчика, в городе нет элементарной базы данных для мониторинга, а также отсутствует актуальная карта уровней грунтовых вод, не говоря уже о прогнозных моделях.

Учёные готовы восполнить этот пробел. В сотрудничестве с коммунальными службами они уже реализуют ряд пилотных проектов, однако необходима поддержка большего масштаба.

Разросся, но не вырос

Генеральный план города объединяет все ключевые аспекты развития: экологию, транспорт, сейсмику и демографию, чтобы найти сбалансированные решения. Однако, по мнению экспертов, правительство чаще всего фокусируется на расширении границ города, что ведёт к серьёзным проблемам.

Как отметил Алтай Сатыбалдиев, директор ТОО "Градостроитель и К" и заместитель директора "Алматыгипрогор", стремительное физическое расширение Алматы, которое на первый взгляд кажется признаком прогресса, на самом деле создаёт серьёзные проблемы. Город растёт физически, но его инфраструктура не успевает за этим процессом. За последние 27 лет территория Алматы официально увеличилась вдвое.

"Почему финансовые средства были направлены на создание новой инфраструктуры вместо того, чтобы совершенствовать существующую? В результате город столкнулся с тем, что инженерно-техническая инфраструктура пришла в ветхое состояние. И сейчас она требует значительных вложений, поскольку по отдельным видам сетей износ составляет порядка 80%. Проблемы социального развития, загрязнения, демографическое давление, а также проблемы инженерной и транспортной инфраструктуры в конечном итоге влияют на устойчивое развитие нашего города", – отметил он.

Одна из острых проблем, обсуждаемых в урбанистическом блоке, – транспортная ситуация в городе. Численность личного автотранспорта в Алматы достигла примерно 550 тысяч единиц, плюс ежедневно из пригородов въезжает ещё 250–300 тысяч машин. В сумме это составляет до 800–900 тысяч автомобилей на улицах. По оценке специалистов, пропускная способность улично-дорожной сети не справляется с таким потоком. Средняя загруженность городских магистралей варьируется от 70 до 120% от расчётной нормы, что приводит к регулярным заторам.

Для решения транспортной проблемы в новом генеральном плане города сделан акцент на развитии общественного транспорта, где основная цель – мотивировать горожан пересесть с личных автомобилей на автобусы и электротранспорт.

В планах расширить маршрутную сеть, обновить подвижной состав и улучшить инфраструктуру. Одновременно с этим власти намерены сдерживать использование частных автомобилей в центре города, внедряя платные парковки и развивая систему "паркуйся и едь" на окраинах.

Также в рамках проекта обсуждается строительство скоростного внеуличного транспорта, например линий лёгкого метро или скоростного трамвая. Это поможет значительно увеличить среднюю скорость передвижения по мегаполису.