Рельеф и его значение в ландшафтной композиции

Рельефом местности называется совокупность неровностей земной поверхности.

Формирование рельефа происходит за счёт постоянного взаимодействия эндогенных и экзогенных сил. Посредством эндогенных процессов создаются главные черты рельефа – образование складок, разломов и т.д. Экзогенные процессы направлены на выравнивание этих образований. Источником энергии в процессе рельефообразования служат внутренняя энергия Земли, энергия Солнца и воздействие Космоса.

Изучением происхождения рельефа, истории его развития, внутреннего строения и динамики современного состояния занимается наука геоморфология.

Рельеф предопределяет общее композиционное и планировочное решение ландшафтного объекта, т.к. именно от него зависит расположение различных по назначению зон и отдельных элементов ландшафта.

Среди форм рельефа выделяют положительные и отрицательные. Положительные формы возвышаются над горизонтальной линией (уровень моря), представляя собой повышения поверхности земли (рис. 95). Их примерами могут служить бугор, гора, плоскогорье, холм.

Отрицательные формы рельефа по отношению к горизонтали образуют понижения (рис. 96). Это балки, впадины, долины, овраги.

Одной из характеристик, позволяющих судить о рельефе местности, является уклон – i, величина которого рассчитывается по формуле:   i = tqV = h/d, где

h = НA – HB – превышение точки А относительно точки В, в м;

d – заложение, т.е.расстояние между указанными точками;

V – угол наклона данной линии.

Уклон выражается в процентах или в промилле (тысячные доли), а также в абсолютных единицах (десятичные дроби). Например, уклоны, равные 0,5 и 2% соответствуют 5 и 20‰.

По степени сложности рельеф подразделяют на следующие типы:

Ø равнинный рельеф, относительно спокойный, с уклонами до 7% (0,003 …0,07);

Ø всхолмленный рельеф, относительно сложный, с уклоном от 8 до 15% (0,08 …0,15);

Ø пересечённый, сложный рельеф с наличием балок, котловин и оврагов с уклонами до 50% и более (0,2 …0,5);

Ø очень сложный рельеф, с уклонами до 100% (0,8 …1).

Формы рельефа состоят из элементов рельефа. Элементы рельефа – это отдельные части форм рельефа, в частности поверхности (грани), линии (рёбра), точки, углы. Сочетание форм рельефа, обладающих сходным происхождением и закономерно повторяющихся на определённом пространстве, образует тип рельефа. Выделяют два наиболее общих типа рельефа суши – равнинный и горный.

Равнины – это участки поверхности суши, для которых характерны небольшое колебание высот (до 200м) и малый уклон местности (до 5⁰). В зависимости от абсолютных высот выделяют низменные (до 200м), возвышенные (200 – 500м) и нагорные (более 500м) равнины. По высоте равнины подразделяют на депрессии, низменности, возвышенности, плато и плоскогорья.

Горы – это сильно расчленённые участки земной поверхности, не менее, чем на 200 м поднятые над уровнем моря. Состоят горы из множества отрицательных и положительных форм рельефа. По высоте выделяют низкогорья – до 800м, среднегорья – 800 – 2000м и высокогорья – более 2000м.

В геоморфологии в порядке возрастания усложнения установлена следующая последовательность морфологических категорий:

Ø элементарные зачаточные формы (микроформы) – песчаная рябь, каменные многоугольники, кары, земляные пирамиды;

Ø  простые крупные формы (мезоформы) – дюна, долина ручья, овраг, холм;

Ø сложные микроформы – гора, долина, равнина и т.д.

Ø совокупность микроформ (микрорельеф) – грот, карстовая воронка;

Ø совокупность макроформ (макрорельеф) – главный Кавказский хребет.

Характер рельефа оказывает непосредственное влияние на целый ряд явлений и процессов, происходящих на земной поверхности, в частности: на пути движения воздушных течений; на характер, распределение и интенсивность атмосферных осадков; на расселение растительного и животного мира; на режим подземных и поверхностных вод; на распределение гидрографической сети, почвенного покрова и т.п. Фактически нет ни одной крупной отрасли народного хозяйства страны, которая не требовала бы глубокого изучения особенностей рельефа, его происхождения и развития. И ландшафтная архитектура не является исключением.

Впечатление, которое производят на зрителя отдельные формы и рельеф в целом, определяется:

Ø внешними (геометрическими) очертаниями этих форм;

Ø их размерами;

Ø гипсометрическим положением (абсолютным и относительным);

Ø пространственным положением по отношению к плоскости горизонта;

Ø отношением к окружающим формам.

При оценке характера рельефа данной территории важное значение придаётся свойствам, которые определяются степенью вертикального и горизонтального расчленения местности, что, кстати, отражает сложность её геологической структуры. В частности, это относительные превышения, глубина, форма и густота эрозионного расчленения.

Вертикальное расчленение рельефа – это относительные превышения одних точек местности над другими, возникающие в результате чередования положительных и отрицательных форм рельефа. По мере повышения положения территории над уровнем моря, увеличивается степень её расчленения.

Горизонтальное расчленение рельефа – это степень расчленения земной поверхности сетью отрицательных форм рельефа (балки, овраги, речные долины).

Т.о. геологическая структура местности определяет степень её внешнего пейзажного разнообразия, контрастность территории и её динамизм. Вертикальное расчленение рельефа формирует высотное разнообразие природных комплексов, наличие или отсутствие пейзажных панорам, глубоких перспектив, удачных точек обзора и т.д. С горизонтальным расчленением рельефа связано многообразие краевых зон, линий и точек перегибов рельефа.

Помимо эстетических моментов, анализ существующего рельефа необходим также в плане изучения существующих водоразделов и тальвегов, знания о которых необходимы для правильной организации стока поверхностных вод.

Следует помнить, что основная задача при проектировании благоустройства и озеленения любой территории состоит в том, чтобы сохранить и «усилить» существующие формы рельефа, особенно, если на поверхности уже присутствует ценная растительность.

Как уже было отмечено в начале, характер рельефа местности определяет траекторию дорожно – тропиночной сети. Расчленённость и изрезанность рельефа, сложность его форм определяет извилистую конфигурацию дорожно – тропиночной сети, с частыми поворотами и изменением поперечного профиля. Равнинный рельеф, особенно в том случае, когда речь идёт о городском озеленении, предполагает более мягкое решение траектории дорог, без излишних «петляний», которые обычно сильно раздражают пешеходов и провоцируют их на «срезание» углов, вытаптывание газона и повреждение древесно – кустарниковой растительности.

В ряде случаев, что определяется эстетическими, техническими и функциональными требованиями объекта, необходимо создавать пластически выразительные и эстетически интересные формы рельефа. Данные вопросы решаются с помощью геопластики или вертикальной планировки территории.

Геопластика – это пластическая обработка рельефа с помощью искусственного создания его форм.

С помощью геопластики решают следующие задачи:

Ø эстетические – в тех случаях, когда необходимо закрыть нежелательные объекты; когда необходимо ориентировать виды и прогулочные маршруты в нужном направлении; когда необходимо создать обзорные площадки на возвышениях или изолировать территорию от окружающего пространства.

Ø функциональные – в тех случаях, когда следует создать ровные участки для организации отдыха (культурно – массовые мероприятия, спортивные площадки и т.д.); амфитеатры – для развлекательных зрелищ; холмы – для лыжного или санного спусков.

Ø технические – в тех случаях, когда необходимо повысить уровень комфортности пребывания на открытой территории, например обеспечить защиту от сильного ветра, наводнения или создать, например, склон - солярий.

Для организации пространства на пересечённой местности, а также с целью повышения эстетических качеств территории, расположенной в подобном районе, наиболее распространёнными функциональными элементами вертикальной обработки рельефа являются террасы, подпорные стенки, лестницы, пандусы, ступопандусы, мосты и площадки. При проектировании территории следует распределить данные элементы по участку в соответствии с направлениями и интенсивностью движения посетителей, а также исходя из общей композиции пространства. Кроме того, следует проработать формы ступеней, ритм, число их на марше и возможность чередования с террасами и пандусами.

Террасирование – это искусственное изменение профиля склона путем создания горизонтальных уступов в виде широких террас, укреплённых подпорными стенками (рис. 97).  К террасированию склонов прибегают обычно при значительных перепадах рельефа – более 0,5 м на 1 п.м. Наибольшее распространение получили ступенчатые террасы, устраиваемые на склонах от 10 – 12 до 40 – 50'. Это один из наиболее эффективных методов борьбы с эрозией почвы под воздействием воды и ветра. Кроме этого, террасирование создаёт на участке своеобразный оригинальный рельеф и придаёт ему объёмность, а также обеспечивает большую горизонтальную поверхность для размещения малых архитектурных форм, устройства площадок и посадки декоративных и сельскохозяйственных растений (рис. 98). Ширина террас и высота подпорных стенок зависят от уклона – чем круче склон, тем уже должна быть терраса. Высота террас обычно не превышает 60 – 80 см, однако при необходимости может быть и большей – до 2 м. Ширина, как правило, не менее 4 – 5 м.

Для отвода ливнёвых и талых вод на террасах применяют системы водоотвода, ливнёвые канализации и дренаж.

В процессе террасирования горизонтальные уступы земли (террасы) укрепляют подпорными стенками.

Подпорная стенка – это элемент вертикальной планировки, который представляет собой инженерное сооружение в виде специальной конструкции, используемое для обработки рельефа и закрепления земляной массы, часто имеющее декоративную отделку.

Подпорные стенки используют в гидротехническом, дорожном, промышленном и гражданском строительстве. В ландшафтной архитектуре с помощью подпорных стенок завершают интересные перспективы, создают архитектурные акценты среди зелёных насаждений, облегчают восприятие пространства, помогают искусственным сооружениям гармонично вписаться в окружающее пространство за счёт варьирования их высоты, а также применения в каждом конкретном случае соответствующего строительного материала.

Подпорные стенки делят на капитальные (до 3 м высотой) и лёгкие простые (до 1 м высотой). Возведение капитальных подпорных стенок сопряжено с большой ответственностью, т.к. они должны удерживать немалые массы земли. Такими стенками укрепляют рыхлый грунт, склонный к подвижкам и устанавливают их на серьёзном фундаменте, толщиной 60 – 70 см. Легкие подпорные стенки можно возводить без бетонного или каменного фундамента. Конструкция лёгкой подпорной стенки и ее внешний вид зависят от стиля сада и от нагрузки на нее. Чаще всего простые подпорные стенки создают путем бетонирования с последующей облицовкой природным или искусственным камнем, плиткой, деревом, либо с помощью сухой кладки из плитняка. Для увеличения устойчивости подпорных стенок их строят с контрфорсом – наклоном назад (к верхней террасе) верхней части подпорной стенки от 8 до 20 см на 1 м.

При озеленении террас следует учитывать, что деревья и кустарники высаживают не ближе 1,0 и 0,5 м; 3,0 и 1,0 м по отношению к подошвам откосов террас и внутренним границам подпорных стенок, соответственно.

Для осуществления связей разноуровневых террас при продольном уклоне дорожек ˃ 60˚ следует предусматривать устройство лестниц и пандусов.

Лестницы – это специальные устройства для перехода с одного уровня рельефа на другой. В ландшафтной композиции они играют важную архитектурно – художественную роль.

В зависимости от назначения и оформления парковые лестницы делят на:

– главные, которые располагают на основных пешеходных аллеях и дорожках. Их ширина составляет 10 м и более. Оформление главных лестниц носит парадный характер и состоит в  использовании скульптур, цветочниц, фонтанов, каскадов, декоративных светильников и перил;

– второстепенные, которые располагаются на боковых аллеях и дорожках. Их ширина варьирует от 2,5 до 10,0 м, а оформление представлено более простыми элементами;

– тропиночные, которые располагаются на дополнительных пешеходных дорожках и тропах. Их ширина достигает 2,5м.

Размещение лестниц на склонах может быть выполнено в различных вариантах. Повороты и изгибы лестниц усиливают впечатление от окружающего пространства за счёт изменения углов, под которыми рассматривают интересные объекты. Но при всей эстетической важности садово – парковых лестниц, главным при их проектировании остаётся безопасность и удобство передвижения пешеходов. В связи с этим размер основных элементов парковых лестниц отличается от таковых в интерьере и составляет: высота ступени – 10 – 12 см (в интерьере – 15 см), ширина 38 – 40 см (в интерьере – 30 см). Стандартная крутизна откосов парковых лестниц составляет 1: 4.

Для удобства подъёма пешеходов по лестнице максимум через каждые 1,5 м по высоте, что соответствует 10... 12 ступеням, называемым маршем, устраивают разгрузочные площадки. Длина площадки должна быть не менее 1,5 м – это расстояние соответствует длине двух шагов и позволяет пешеходу не сбиваясь с ритма продолжать движение по лестнице. В случае необходимости размещения площадки большей длины, ее следует рассчитывать, каждый раз прибавляя к минимальному размеру (1,5 м) расстояние, кратное длине двух шагов. Разгрузочные площадки служат одновременно и смотровыми площадками, с которых можно наблюдать открывающиеся перспективы города или парка.

Лестница с разгрузочными площадками в зависимости от числа маршей называется двухмаршевой или многомаршевой. Все ступени лестниц в пределах одного марша должны быть одинаковыми по высоте подступенка и ширине проступи.

В целях организации поверхностного стока дождевых и талых вод на лестницах предусматривают уклоны и дождеприемные устройства (лотки, колодцы), связанные с ливневой сетью. Поперечный уклон ступеней должен составлять 10...20%, продольный уклон – 5... 10%, что позволит избежать беспорядочного стока воды с одной ступени на другую и образования наледи в холодное время года. При проектировании многомаршевых лестниц следует учитывать продольный и поперечный уклоны площадок, необходимые для обеспечения поверхностного стока – 5...20%.

В плане удобства передвижения по лестнице важна также ее ширина. На городских территориях ширина лестницы не должна быть меньше 1,5 м, что позволяет разойтись двум человекам, идущим в противоположных направлениях; в частных садах этот размер может быть уменьшен до 1,05 м.

На протяжённых крутых (25 – 83‰) склонах, где нет возможности устроить лестницу, применяют ступопандус.

Ступопандус – представляет собой переходную конструкцию между лестницей и пандусом, с широкими наклонными ступенями (рис. 99). Для удобства передвижения крутизна ступеней не должна превышать 1:12, ширина проступи должна составлять – от 90 см до 180 см, высота подступёнка – не более 10 см. При помощи ступопандуса можно оформить прогулочный маршрут, проходящий по наклонной плоскости в парке.

Пандус (с фран. – спокойный спуск) – представляет собой наклонную поверхность и также предназначен для перемещения пешеходов и транспорта с одного уровня поверхности на другой (рис. 100). В архитектуре XVIII–XIX века пандус применяли для въезда экипажей на верхнюю площадку крыльца.

 По сравнению с лестницей при одинаковой высоте, он бывает в 3 – 4 раза длиннее. Пандусы сочетают с бордюрами, откосами и подпорными стенками.

Для безопасности движения поверхность пандусов и ступопандусов должна быть твёрдой и не скользкой.

Ещё одним способом обработки сложного рельефа, а также укрепления береговых линий водоёмов, являются откосы.

Откосы – это искусственно созданные укреплённые наклонные поверхности, с помощью которых сопрягаются горизонтальные плоскости земли, расположенные на разных уровнях.

Для укрепления откосов от размыва и разрушения применяют различные материалы и технологии, выбор которых определяется местоположением откоса, крутизной склона, величиной механических нагрузок и эстетическими качествами формируемого пространства.

Откос характеризуется высотой (h), длиной горизонтального заложения (l) и крутизной в относительных единицах.

  Крутизну откоса обычно выражают в виде отношения его высоты, принятой за единицу, к длине заложения (например 1: 0,5, 1: 4, 1: 7 и т.д.). В целях безопасности откосы высотой более 2,5 – 3,0 м не закладывают.

Наиболее простым способом укрепления откосов является посев газонных трав и посадка кустарников с поверхностной разветвлённой корневой системой (можжевельник казацкий, айва японская), что обеспечит защиту грунта от размывания. Эти приёмы используют в первую очередь для укрепления откосов открытых русел речек и ручьёв на территории парков, т.е. там, где необходимо сохранить естественный вид берега. Такие откосы укрепляют камнем, посадками растений

Более хорошие результаты в стабилизации грунтов на откосах можно получить с помощью применения современных материалов и технологий, например при использовании георешёток, газонных решёток, геотекстильных материалов и габионных конструкций.

В целях безопасности пешеходного движения при высоте откоса более 2,0 м при размещении вдоль верхней бровки откоса пешеходных дорожек

и площадок необходимо предусматривать ограждения высотой не менее 0,9 м (МГСН 1.02-02).

 

 

               Контрольные вопросы.

1. Дать определение понятия «рельеф».

2. Что такое положительные или отрицательные формы рельефа? Привести примеры.

3. Как рассчитывается уклон местности?

4. Как классифицируется рельеф по степени сложности?

5. Дать определение понятий «равнины» и «горы».

6. Какими факторами определяется впечатление от рельефа?

7. Что такое горизонтальное и вертикальное расчленение рельефа?

8. Что такое геопластика и какие задачи с её помощью решаются?

9. Какие элементы вертикальной обработки рельефа существуют в ландшафтном строительстве?

10.  Что и каким образом определяет характер размещения по территории подпорных стенок, террас, лестниц, смотровых площадок, ступопандусов и откосов.