Тонущие города - Геннадий Разумов

Глухая дамба поперек пролива с промежутком, контролируемым мобильным барьером, имеет преимущества по сравнению с рассмотренными выше решениями:

большая простота, гибкость, надежность;

более скромный масштаб глухих и мобильных сооружений;

необходимость защитных мер против эрозии дна лишь на небольших участках, где возможна турбулентность течений.

Недостатки этого решения в том, что сужение, необходимое для сокращения средних приливов в лагуне, может существенно уменьшить водообмен и, с другой стороны, увеличить скорости течений больше допустимых. Эти недостатки можно сократить созданием серии барьеров, распределив гидравлические сопротивления по частям, но уменьшения приливов будут невелики.

Рис. 81. Проекты перекрытия проливов а — Лидо; в — Маламокко; в — Кьоджа; 1 — глухие дамбы; 2 — мобильные барьеры 

Предлагаемое решение (рис. 81), которое группа экспертов считает лучшим для защиты лагуны, — сооружение нескольких разнесенных по длине каждого пролива поперечных дамб с широкими навигациоными промежутками, внутренний из которых (со стороны лагуны) должен быть перекрыт мобильным подводным барьером. Дамбы размещаются между существующими или удлиняемыми продольными молами. Это решение имеет следующие основные преимущества:

воздействие глухих дамб может быть испытано перед строительством мобильных барьеров, чтобы убедиться в правильности прогнозов или изменить при необходимости ширину открытых промежутков;

дамбы могут быть размещены с учетом удобных подходов и связей с расположенными на суше станциями управления мобильными барьерами;

в местах возникновения повышенной турбулентности течений вблизи сооружений возможны меры по защите от эрозии дна;

затворы мобильных барьеров размещены в зонах уменьшенного воздействия штормовых волн, что повышает их надежность не требуя сооружения дополнительных волноломов.

Конструкции глухих дамб традиционны, дамбы отсыпаются из камня разных размеров: мелкие в середине, самые крупные на поверхности.

Что касается конструкций мобильных барьеров, их выбор был

сделан после рассмотрения большого числа вариантов (рис. 82). Типы конструкций 1–7 были отклонены, как не удовлетворяющие следующим требованиям:

барьеры не должны иметь промежуточных устоев; при открытом положении весь проход должен быть полностью свободен от каких бы то ни было препятствий, опасных для судов;

барьеры не должны иметь надводных конструкций, ограничивающих высоту кораблей;

нежелательны металлические рельсовые пути в морской воде в — связи с проблемой защиты от коррозии.

Рис. 82. Варианты затворов мобильных барьеров 1 — плоский; 2 — «бабочка»; 3 — ячеистый; 4 — секторный; 5 — секторный подводный; 6 — телескопический; 7 — плавучий; 8 — кессонный; 9 — барабанный; 10 — «медвежья ловушка»; 11 — эластичный баллонный; 12 — парусно-поплавковый; 13 — парусно-кессонный; 14 — кессонный с обратным наклоном; 15 — кессонный фиксируемый; 16 — кессонный колеблющийся 

Типы 8–10 исключены из-за чрезмерно тяжелой конструкции заглубленной в грунт части.

Типы 11–13 не удовлетворяют, по крайней мере, одному из следующих условий: прочности, эксплуатационной надежности, легкости управления по секциям, сопротивляемости волновым воздействиям, простоте и эффективности соединений между секциями. Принцип секционности введен с целью повышения надежности: повреждение одной секции не должно угрожать барьеру в целом.

Приемлемое решение искали среди типов 14–16. Эти типы конструкций были предложены в большинстве проектов, представленных на конкурсы 1970 и 1976 гг. Из них тип 14 был отклонен, так как затворы могут быть зафиксированы только в одном рабочем положении и при этом они не уменьшают волнового воздействия. Тип 15 отклонен по этим же причинам, а также из-за необходимости сооружения промежуточных устоев.

Таким образом, рекомендован тип 16 со свободно колеблющимися на шарнирах поплавковыми затворами. Каждая секция затворов состоит из четырех (в одном случае из пяти) соединенных стальных цилиндрических модулей диаметром 4,8 м (рис.83). В нормальном положении затворы лежат на дне на резиновых подкладках в гнездах фундамента. При необходимости, т.е. при наступлении недопустимо высокого прилива, насосные станции откачивают из цилиндров воду и в них по трубам поступает воздух. Затворы начинают всплывать, поворачиваясь вокруг шарнира и занимая равновесное положение. При заполнении воздухом всех цилиндров секция занимает положение, близкое к вертикальному. Секции имеют запас плавучести, для их всплывания достаточно заполнить воздухом два из четырех цилиндров, при этом затворы займут наклонное положение. Укладка затворов на дно происходит при выпуске воздуха через клапаны и заполнении цилиндров водой.

В поднятом состоянии затворы сохраняют способность вращаться вокруг шарнира, что уменьшает риск аварии при столкновении с ними корабля. Секции свободны, между ними имеются небольшие зазоры. Расход воды через эти зазоры невелик и не оказывает существенного влияния на эффективность защиты от высокого прилива.

Мобильные барьеры могут поддерживать уровень в лагуне на 1,5 м ниже, чем в море, а также защищать от волн высотой до 3 м. Под воздействием волн затворы могут совершать колебания от равновесного положения. Поднятый барьер может поддерживать разность уровней в обоих направлениях, т.е. поддерживать уровень в лагуне не только ниже, но и выше уровня моря с целью создания усиленных очищающих течений.

Распределение затворов по мобильным барьерам приведено в табл. 2.

Таблица 2 Барьер … Затворы (число секций х ширина — Общая длина, м — Высота, м)

Лидо, Сан-Николо … 13x20 м — 260 — 18,0

Лидо, Трепорти … 9x20 м, 2x25 м — 230 — 13,5

Маломокко … 15x20 м — 300 — 21,5

Кьоджа … 14x20 м — 280 — 15,0

Предварительный проект содержит еще ряд частных технических решений. Они касаются конструкций фундаментов мобильных барьеров (сборные элементы из предварительно напряженного железобетона, монтируемые наплавным способом с погружением под воду на свайное основание), станций управления мобильными барьерами, размещаемых у береговых примыканий барьеров, вариантов организации строительных работ, вопросов эксплуатации станций управления.

Уточнено предположительное влияние мобильных барьеров на работу портов. Длительность каждого перекрытия равна 5 ч, в том числе 2 ч на всплывание затворов и 1,5 ч на их обратную укладку на дно. Затворы предусматривается закрывать при высоких приливах, превышающих нормальный уровень более чем на 100 см. Такие приливы за период 1961–1980 гг. происходили в среднем около 7 раз в год (максимально 18 раз в 1979 г., а в 1974 г. таких приливов не было).

Рис. 83. Принятая в предварительном проекте конструкция затворов 

При этом количестве высоких приливов барьеры были бы перекрыты в среднем на 34 ч в год, или 0,3% времени работы порта, а фактически за этот период порт не функционировал бы до 1% времени, т.е. ущерб судоходству — в пределах привычных величин.

Рассматривая проблему борьбы с загрязнением лагуны, авторы предварительного проекта признают, что предлагаемый комплекс гидротехнических сооружений ухудшит условия самостоятельной очистки вод лагуны приливно-отливными течениями. Это будет следствием сокращения водообмена между лагуной и морем на 5–10% в связи с возведением глухих дамб, сужающих проливы. Однако и существующий (на 1980 г.) уровень загрязнений недопустимо велик. При количественной оценке степени загрязнения за единицу измерения принят человек. Увы, это не очень приятно, но справедливо: все источники загрязнений — промышленные, сельскохозяйственные, городские — это отходы человеческой цивилизации. Поэтому не будем в претензии, что загрязняющая нагрузка на воды лагуны оценивается числом «эквивалентных» горожан и характеризуется следующими величинами по видам загрязнений:

Промышленное — 1,5 млн. чел.

Сельскохозяйственное — 0,7 млн. чел.

Городское — 1,0 млн. чел.

Всего — 3,2 млн. чел.

Фактически же численность населения на берегах и островах лагуны, включая и Венецию, составляет около 1 млн. В связи с тройной нагрузкой на лагуну были приняты решения, независимо от защиты от приливов, предпринять крупномасштабные меры по сокращению загрязнения лагуны. В соответствии с ними проектом предполагалось к 1985 г. более чем вдвое сократить количество промышленных и городских загрязнений. По отношению к сокращенному размеру загрязнений увеличение их содержания в водах лагуны за счет сужения проливов не должно превысить допустимые величины.