Тонущие города - Разумов Геннадий Александрович

Увеличению высокой воды способствует и оседание территории города и лагуны.

Оседание города. Поверхность венецианских островов, дна и берегов лагуны опускается по отношению к уровню моря. Для Венеции это не новость. В вышедшем около 80 лет назад Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона написано: «Поверхность Венеции понизилась: под почвою, на которой стоит теперь город лагун, бурением артезианских колодцев обнаружено существование четырех слоев торфяников, лежащих друг на друге, из которых один, толщиной в 130 м, дает понятие о громадном опускании, которое здесь произошло в течение многих столетий. Подземная церковь св.Марка сделалась подводной; мостовые, улицы, дороги, различные сооружения понемногу опускаются ниже поверхности лагун».

В старой книге рассказано, как тяжело поднимался в 1177 г. на ступени собора Сан-Марко император Фридрих Барбаросса, чтобы пасть к ногам папы Александра III, победителя в давнем их споре. Нет уже тех ступеней, пол собора — вровень с площадью и вместе с ней заливается высокой водой.

Археологическими исследованиями установлено, что осадка сооружений (абсолютная, не сравниваемая с уровнем моря) достигает 3,5–6 м с доисторических времен и 1,8–3 м со времен Древнего Рима.

Венеция изобилует признаками постоянного погружения: у сотен колонн не видно, оснований, в двери и портики можно пройти, лишь наклонив голову, окна сидят низко над мостовой. Веками город убегал от воды, повышая уровень своих улочек, набережных, площадей.

Региональное погружение поверхности земли в лагуне относительно уровня моря измеряется сейчас сравнительно скромными величинами, которые удобнее измерять не метрами, а миллиметрами. Слагается оно из двух встречных движений: повышения уровня моря и оседания поверхности земли (рис.75). Этот вывод сделан на основе двух систем измерений: наземных и морских. Наземные измерения проводятся по маркам-реперам в разных местах города и лагуны и сопоставляются с предполагаемой стабильной маркой на возвышенности в Еонельяно в 50 км к северу от Венеции. Результаты морских измерений — мариграммы — сопоставляются по станциям в Венеции и Триесте (уровень моря у Триеста принимается стабильным).

Рис.75. Оседание Венеции и подъем уровня моря за период 1908–1980 гг. 

Эвстатический подъем уровня моря оценивается величиной 1,5 мм в год.

Оседание поверхности земли, измеренное по марке на здании ратуши Венеции (палаццо Лоредано), составляло:

1908–1925 гг. — 17,8 мм (1,0 мм/год)

1926–1942 гг. — 38,1 мм (2,3 мм/год»)

1943–1952 гг. — 35,6 мм (3,55 мм/год)

1953–1961 гг. — 45,7 мм (5,1 мм/год)

Всего за 53 года — 137,2 мм

Колокольня св. Марка (кампанила) за это же время опустилась на 183 мм.

Считают, что скорость оседания 1 мм/год была характерна для всего периода истории Венеции до 1925 г., после чего она стала возрастать, достигнув к 1969 г. около 6 мм/год.

Скорость оседания сравнительно невелика. Венеция по этому показателю отнюдь не чемпион (сравните, например, с Мехико, где скорость оседания достигала 50 см/год — в 100 раз больше!). Но Венеция имеет слишком низкий надводный борт, она на грани, за которой любое погружение приближает гибель города. Если бы оседание продолжалось в прежнем темпе, то через 70–100 лет, а то и раньше город затоплялся бы не только изредка высокой водой, а даже нормальными приливами.

Причины оседания Венеции — предмет дискуссий и исследований. В 1970 г. Национальный совет исследований (CNR) основал в Венеции «Лабораторию исследования динамики больших масс» для изучения проблем лагуны, в том числе проблемы оседания. В 1971 г. пройдена исследовательская скважина VE-1 глубиной 950 м, по которой проведен комплекс работ: отобраны образцы грунта без нарушения его структуры (столбик грунта диаметром 76 мм извлекали из скважины в грунтоносе — 6-метровом резиновом рукаве, разделяли на короткие секции, консервировали их и отправляли в лабораторию для физико-механических исследований); проведены опытные откачки из водоносных слоев и геофизические исследования (электрокаротаж), составлена геологическая колонка.

По данным VE-1 и более раннего глубокого бурения на материке, лагуна и ее окрестности покоятся на перемежающихся отложениях песка, ила, илистой глины с торфянистыми прослоями, залегающих до глубины около 800 м. (Мощных слоев торфа, о которых написано у Брокгауза и Ефрона, современные исследователи не упоминают; не исключено, что это была неточность в терминологии.) Эта толща скопилась на протяжении плиоцена-плейстоцена (около 2 млн. лет) при чередовавшихся периодах морской трансгрессии и регрессии; реки приносили этот материал с ближних альпийских ледников и склонов.

Медленное оседание поверхности земли — со скоростью около 1 мм/год — чаще всего рассматривается как результат естественного уплотнения этой толщи грунтов под собственным весом.

Увеличение скорости оседания в последние десятилетия пытались объяснить разными причинами, некоторые из которых были подвергнуты проверке, в частности добыча природного газа в дельте р. По, происходившая с 1935 по 1955 г. Тщательное нивелирование показало, что вызванное этим оседание поверхности не достигает венецианской лагуны, затухая на расстоянии многих километров от ее южных границ.

Наиболее существенной (и более доказательной) причиной ускорения оседания является откачка подземных вод из скважин на островах и берегах лагуны. Несмотря на принятый еще в 1901 г. закон, ограничивающий бурение новых скважин (вне связи с проблемой оседания), число их (в основном в Маргере), достигло 7 тыс. с суммарным дебитом 5,6 м3/с. За последние десятилетия напоры подземных вод под Венецией понижены до 20 м. Понижение напоров происходило со средней скоростью до 260 мм/год. Это обусловило дополнительную консолидацию — уплотнение толщи грунтов и оседание их поверхности. Сравнительно малая скорость оседания обусловлена относительно малой сжимаемостью грунтов — в этом Венеции повезло. Связь оседания поверхности земли в Венеции с понижением напоров подземных вод обосновывается, как и в других районах, тесной корреляцией темпов обоих процессов, а также экспериментальными данными. Испытания образцов грунта из скважины VE-1 показали, например, уплотнение (фильтрационную консолидацию) даже в большем размере, чем это следует из прямых измерений оседания.

На процесс консолидации грунтов и оседание поверхности в какой-то степени влияют и другие факторы, такие как дополнительная нагрузка от строительства промышленных и портовых сооружений в Маргере и Местре.

Тектоническая гипотеза оседания Венеции оперирует также основательными, хотя и косвенными, доказательствами (Л. и В. Баньковские, 1976). Венеция, как и вся северная Италия, находится в сейсмически активной зоне, характеризующейся интенсивной неотектоникой. Со средних веков до наших дней здесь произошло около 33 тыс. землетрясений силой более 7 баллов. Недавняя их серия прошла в 1976 г. (правда, в этом году землетрясения встряхнули планету по всему ее периметру между экватором и 50-й параллелью). Землетрясения тесно связаны и с медленными тектоническими движениями. Институтом географии министерства обороны Италии проведены измерения, показавшие опускание территории на большой части севера и центра страны от 6 до 46 см за последние 70 лет (рис. 76).

Рис. 76. Опускание поверхности земли (в см) в Италии за период 1897–1942 гг. (Сальвиони, 1957)Рис. 77. Апеннинский полуостров в плиоцене

В пользу тектонической гипотезы говорит и история геологического развития. В плиоцене, более миллиона лет назад, то, что сейчас называется Италией, состояло только из Альп и Апеннин. Территория, где ныне расположены не только Венеция, но и материковые города, находилась в середине тогдашнего Адриатического моря (рис. 77). Позже, в плейстоцене, Адриатика отступила далеко к югу, и место, где стоит Венеция, было дальше от ее северного берега, чем от Тирренского моря.