Геннадий Разумов - Тонущие города

• Название: Тонущие города
• Автор: Геннадий Разумов
• Издательство: Стройиздат
• Жанр: Строительство
• Год: 1991
• ISBN: 5-274-00973-5

Описаны древние затонувшие и ныне тонущие города. Рассмотрены различные гипотезы, объясняющие причины гибели древних городов Средиземноморья, Причерноморья и Прикаспия. Даны сведения о наводнениях, подтоплении подземными водами, об инженерной защите Венеции, Нидерландов, Ленинграда и других городов и территорий. Изд. 1-е вышло в 1978 г. в издательстве “Наука”.

Для широкого круга читателей.

---

В течение последующих пяти лет 75 ученых из разных стран посетили Фрассетто и его молодой неопытный еще штат. «Когда у нас возникала проблема, — рассказывал Фрассетто английским журналистам С. Фэю и Ф. Найтли, — я узнавал, кто лучший специалист в этой области, звонил ему, скажем, в Австралию, и спрашивал, не мог бы он приехать к нам провести длинный уикэнд. Если он соглашался, ЮНЕСКО оплачивала его проезд, а мы заботились о нем здесь. Вопроса об оплате не было. Это делалось для науки и для Венеции». Примерно таким же образом решались проблемы с инструментами и оборудованием.

Ученые из многих стран были заинтересованы в сотрудничестве, не говоря о вполне понятном желании помочь решению проблем Венеции. ЮНЕСКО констатировала: «Для научной проблемы окружающей среды Венеция является великолепной моделью исследований. Этот город подвергается большинству болезненных физических эффектов окружающей среды, которые угрожают северным городам мира».

Первоочередными были исследования механизма приливов, оседания и загрязнения. Для решения первой задачи был использован компьютер исследовательского центра ИБМ в Венеции и разработана математическая модель режима лагуны и прилегающего района. В модель вводится и в ней накапливается информация об измерениях скоростей воды, ее уровня, атмосферного давления, скорости и направления ветра. Компьютер дает ответ, что случится в лагуне в любой ее точке, проводя вычисления по уравнениям, содержащим свыше тысячи величин. Появилась возможность получения прогнозов наводнений. Основной принцип прогнозирования заключается в сопоставлении новых данных со сведениями прошлых лет: если в прошлых наводнениях все факторы были в определенных сочетаниях, то подобные причины приведут к таким же последствиям.

Рис. 79. Варианты перекрытия проливов а — всплывающий затвор; б — дисковый затвор 

Текущие данные поступают с мареографических станций, а также с метеостанций, дающих сведения каждые 3 ч метеорологической службе военно-воздушных сил в Риме, откуда эти сведения передаются во все аэропорты. Когда предсказывали шторм, венецианский аэропорт телефонировал об этом в палаццо Пападополи, где информацию вводили в модель. Компьютер сравнивал новые данные с историческими и сообщал о вероятности наводнения. Если наводнение было вероятным, тревога передавалась в бюро прогноза приливов и оно включало сирену предупреждения об опасности в Венеции. К 1975 г., во время серьезных ноябрьских наводнений, предупреждения давались по крайней мере за 6 ч.

Исследования по всем аспектам проблемы привели к убеждению, что основной задачей является необходимость управления высокой водой. Очевидным путем к этому может быть сооружение плотин в трех проливах. Однако ясно, что полное перекрытие проливов и отделение лагуны от Адриатики исключается: будет закрыт доступ в порт, прекратятся очищающие лагуну течения и т.д. Логическим продолжением идеи является временное перекрытие проливов, когда компьютер предсказывает опасность наводнения.

В 1970 г. Лаборатория объявила конкурс на систему, позволяющую закрывать входы в лагуну по мере необходимости. Условия конкурса требовали обеспечить свободный проход судов и течений при открытых проливах, возможность быстрого перекрытия проливов при угрозе наводнения, а также техническую и финансовую доступность.

Конкурс принес разнообразный выбор решений (рис.79): плотины с затворами в виде шарнирно закрепленного кессона, который, будучи заполнен водой, лежит на дне, а при заполнении воздухом всплывает, поворачиваясь вокруг шарнира; плотины с затворами в виде поворотного диска, лежащего под водой в горизонтальном положении и блокирующего вход при повороте в вертикальное положение; серия затворов и шлюзовых, ворот, подобных сооружениям на Панамском канале. Все эти системы были реальны, вопрос заключался в том, какая будет работать лучше и стоить меньше. Один только пролив Лидо потребует 40 затворов — это дорого и при строительстве, и при эксплуатации. Было предложено продолжить конкурс.

В ожидании кардинальных решений в Венеции предпринимаются отдельные меры: запрещено бурение скважин на воду, нефть и газ близ Венеции, прекращена откачка подземных вод и остановлено оседание поверхности земли, принят закон об обязательном рассмотрении и утверждении специальным комитетом любых проектов, намечаемых к осуществлению в городе и в районе лагуны. Проводятся разрозненные реставрационные работы, главным образом за счет комитетов и фондов из других стран (Англия, Франция, ФРГ, Австрия и др.)

16 апреля 1973 г. итальянский парламент принял для Венеции закон (№ 171), предусматривающий:

строительство в трех проливах регулирующих сооружений;

строительство канализационной системы и очистных сооружений;

строительство акведуков — водопроводов с материка — и прекращение откачки подземных вод из артезианских скважин;

реставрацию общественных зданий и сооружений;

модернизацию жилого фонда, с созданием в старых домах современных удобств при сохранении внешнего архитектурного облика;

проведение мер по ликвидации и предотвращению загрязнения вод и атмосферы промышленностью.

На проведение этих мероприятий закон выделяет 300 млрд. лир (500 млн. долл.), предоставленных международным фондом ЮНЕСКО, в том числе: 93 млрд. — на сооружение плотин, очистку каналов, реставрацию общественных зданий; 82 млрд. — на строительство акведуков, канализации и очистных сооружений; 90 млрд. ~ на модернизацию жилого фонда.

Но долог путь этих денег до Венеции…

Проект регулируемых плотин. В 1975 г. был предложен и широко рекламирован проект консорциума, включающего итальянскую резинотехническую компанию «Пирелли» и венецианскую строительную фирму «Фурланис». Их проект отличает малая начальная стоимость и краткий период строительства.

Поперек каждого из трех проливов — Лидо, Маламокко и Кьоджа — предусматривается укладка эластичных баллонов, каждая плотина — один длинный баллон (рис.80). При нормальной ситуации они лежат в сложенном плоском виде на дне проливов, не препятствуя приливным течениям и судоходству. При повышении уровня воды выше нормального прилива насосные станции — у каждого торца плотин — накачивают в баллоны воду, баллоны раздуваются и сокращают сечение проливов, вплоть до их полного перекрытия. Со спадом уровня те же насосы выкачивают воду из баллонов, вновь складывая их на дне. Работой этой системы управляет автоматика, в том числе компьютер, учитывающий и прогнозирующий гидравлическую, метеорологическую, судоходную и прочую обстановку.

Баллоны изготовляются из нейлоновой ткани, пропитанной синтетической смолой. Этот материал уже использовался для подобных конструкций, он удовлетворяет требованиям эластичности, водонепроницаемости и долговечности. От воздействия течений и волн баллонные плотины удерживаются тросами или цепями, заякоренными за сваи по обеим сторонам плотин. Сваи располагаются на расстоянии 12–15 м одна от другой, каждая свая способна выдержать усилие до 2500 кН.

Рис. 80. Проект баллонной эластичной плотины 

При максимальном заполнении баллонные плотины образуют барьер, выступающий над водой на 2–2,5 м выше уровня высокой воды. Это соответствует высоте волн, образуемых в проливах двумя господствующими направлениями ветров: юго-восточным (сирокко) и северо-восточным (бора).

Для обеспечения судоходства заполнение баллонных плотин предусмотрено по частям: сначала вблизи берегов, затем центральная 200-метровая часть. Это достигается утяжелением центральной секции плотин дополнительным балластом. При закачке в баллон воды в первую очередь поднимаются более легкие береговые участки плотины, а когда внутреннее давление превысит сумму внешнего давления воды и веса балласта, начнут подниматься утяжеленные центральные секции.

Программа, управляющая плотинами, основана на том, что высокий уровень в лагуне может быть достаточно достоверно предсказан, по крайней мере, за 6 ч. При появлении угрозы подается сигнал тревоги и в течение 1–2 ч происходит частичное перекрытие проливов. Полное перекрытие при необходимости может быть проведено после этого за 30 мин.

Максимальный подъем уровня воды в лагуне принимается на 75–80 см выше среднего уровня моря, т.е. на 15–20 см выше нормального лунного прилива. Помимо уровня программой учитываются скорости течения в проливах и темп изменения этих скоростей, исходя главным образом из условий обеспечения судоходства.

В 1970–1972 гг. была проведена «репетиция» по такой программе. Выяснилось, что за 21 месяц тревогу следовало бы поднять 33 раза, а плотины закрыть 18 раз на общую продолжительность 81 ч 20 мин. Для судоходства это незначительные потери; за это время порт был закрыт из-за тумана, шторма или по иным причинам в течение 780 ч.