slayd6.jpg

ПРОЕКТ РЕАЛЕН И РЕАЛИЗУЕМ

ПРОЕКТ РЕАЛЕН И РЕАЛИЗУЕМ

Любя одесское побережье, с детства посещая городские пляжи, а теперь и имея возможность сравнивать нашу прибрежную зону с аналогичными в других странах, могу сделать несколько «простых» выводов.

Все то позитивное, что человек потребляет в нашей прибрежной зоне в курортный сезон (горячее солнце, теплое безопасное море, целебный воздух) подарено нам природой.

Весь тот негатив, который порой перекрывает впечатление и эффект от даров природы, - на совести нашего несовершенного потребления этих даров:

  • это и неразвитая логистическая инфраструктура берегов (крутые спуски и подъемы на большинстве одесских пляжей делают их недоступными для людей пожилого возраста и с ограниченными физическими возможностями)
  • это и переполненные в разгар сезона парковки, устроенные где попало и как попало, въехав в которые иногда невозможно не только найти место для машины, но и выехать «на свободу»
  • это и переполненные кафе и рестораны, где приходится часами ожидать заказа, поскольку для экономии расходов (естественно, не посетителей) многие близлежащие заведения обслуживаются одной и той же кухней; да и рядовой обслуживающий персонал – в основном набран из временных непрофессиональных работников, которых массово меняют по истечению т.наз. «испытательного срока», что дает основание не расплачиваться (хорошо хоть чаевые не отбирают)
  • это и отсутствие надлежащего финансирования из местных бюджетов минимально необходимых работ по поддержанию побережья в неаварийном состоянии (судя как раз по его аварийному состоянию во многих местах).

Передача отдельных пляжных участков частным операторам позволила локально улучшить качество отдыха (чистота на сравнительно небольшой площади + пляжные услуги и все прочее, что возможно за ваши деньги), но не решила проблемы оптимальной эксплуатации прибрежной зоны и взаимодействия трех основных компонентов берег – люди – море. За рубежом (в странах с развитой береговой зоной) подобная проблематика является предметом целой науки  - coastal zone management, результатом развития которой являются современные технологии проектирования, развития и эксплуатации того, что находиться на некотором расстоянии по обе стороны от линии, называемой урезом воды.  

Далее в этом материале хотелось бы оценить реализуемость предложенных в концепте «Одессанова» решений, поданных весьма красиво, почти всесторонне продуманно, красочно и со вкусом.

Да, для нашей страны масштаб задуманного огромен, колоссальные объемы работ впечатляют, а стоимость проекта и сравнить-то не с чем. Впрочем, и для других стран, побогаче нашей, такой орешек был бы не вполне по зубам. Так стоит ли серьезно относиться к рассматриваемому концепту?

Думаю, стоит! Если будут привлечены инвесторы, что не исключено, и проект пойдет, то это обеспечит грандиозный экономический и социальный рывок вперед не только для Одессы, но и для всей Украины (рынок стойматериалов, стройтехники, металлопроката, рабочей силы, туристических и иных услуг и т.д., и т.п.).   

Реальны ли предложенные концептуальные технические решения? Не только реальны, но и подтверждены практикой гидротехнического строительства в передовых в этой области инженерии странах.

В Нидерландах, значительная часть территории которых – польдеры, т.е. бывшее дно моря, целые города построены за счет осушения участков, отделенных дамбами от моря. Один из самых молодых голландских городов -  Алмере - воздвигнут подобным образом, причем высотная отметка территории города на несколько метров ниже уровня моря за пределами защитной дамбы. Насколько же высоки ответственнность и профессионализм голландских инженеров-гидротехников, обспечивающих водонепроницаемость такой дамбы, т.е. нормальное и безопасное функционирование города и его двухсот тысяч жителей!

В Японии успешно практикуют возведение гигантских объектов на искусственно созданных намывных и насыпных территориях. Из числа свежих примеров нельзя не упомянуть один из крупнейших в Азии аэропорт Кансай, созданный на двух искусственных островах вблизи побережья Осаки (рис. 1, 2). Комплекс сооружений включает не только собственно аэропорт, но также небольшой порт, сооружения берегозащиты и, что хочется особенно подчеркнуть, воссозданную экосистему, повторяющую ту, которая была в этом месте до начала строительства, в том числе за счет создания искусственых рифов (рис. 3). Кстати, стоимость данного проекта того же порядка, что и обсуждаемого концепта (примерно 15-20 миллиардов $). Первая очередь аэропорта была построена в 1991 – 1994 г.г. на первом острове, а уже 17 января 1995 года Японию поразило страшное землетрясение силой в 7 баллов по шкале Рихтера, известное более под названием «Землетрясение в Кобе». Погибло 6434 человека, но аэропорт благодаря удачному проектированию остался цел. Позже, в 1998 году над искусственным островом пронёсся тайфун, скорость ветра достигала 200 км/ч. Аэропорт выстоял. Вторая очередь аэропорта на втором искусственном острове возводилась с 2003 г. и была сдана в эксплуатацию в 2007 г. Интересное видео, иллюстрирующее основные технологические процессы при строительстве этого грандиозного соооружения, а также примененные методы эффективного восстановления экосистемы, можно посмотреть на сайте «Одессанова».  

 Комплекс сооружений аэропорта Кансай на искусственных островах вблизи побережья города Осака, Япония

Рис.1 Комплекс сооружений аэропорта Кансай на искусственных островах вблизи побережья города Осака, Япония

Один из терминалов аэропорта Кансай 

Рис. 2. Один из терминалов аэропорта Кансай

Воссоздание экосистемы после возведения объектов на  искуссвенных островах

Рис. 3. Воссоздание экосистемы после возведения объектов на  искуссвенных островах (Япония)

Аналогичные технологии строительства эффектно и эффективно применены для развития туризма в ОАЭ – это искусственные острова с комплексом жилых, административных и сервисных зданий, яхтенными портами и прочими развлекательными заведениями (пример приведен на рис. 4).

Отель Burj-al-Arab на искуссвенном острове

Рис. 4. Отель Burj-al-Arab на искуссвенном острове (ОАЭ)

В развитых морских странах значительная часть энергетических потребностей прибрежных зон удовлетворяется за счет нетрадиционных возобновляемых источников энергии, эксплуатируемых на континентальном шельфе прилегающих морей.

Основными видами морской возобновляемой энергии являются:

  • энергия ветра
  • энергия волн
  • энергия прилива
  • энергия морских течений
  • энергия, получаемая из-за различий температур на различных глубинах моря
  • энергия, получаемая из-за различий содержания соли в соленой и пресной воде (осмотическая энергия).

В таблице 1 представлены основные формы энергии, которые могут быть доступны человеку на современном уровне технического развития и в ближайшем будущем.

Форма энергии Источник энергии Оценка потенциальных ресурсов Оценка себестоимости производства энергии
Энергия волн волны в море, прибрежные волны 8—80 тыс. ТВт/год 90-137 долл./МВт
Энергия приливов приливы моря и океана 200 ТВт/год н/д
Энергия течений сильные морские течения 0,8- 5 ТВт / год 56-168 долл./МВт
Энергия температурного градиента морской воды разница температуры воды у поверхности и в глубине море 10 тыс. МВт / год н/д

Ветровая энергия сейчас является на самом продвинутом этапе своего развития, и перспективы очень многообещающи. Эксперты оценивают, что только морская ветровая энергия может в будущем поставить около 5 000 тераватт-часов (TWh) электричества в год по всему миру, что примерно составляет до трети текущего потребления электроэнергии 15 500 тераватт-часов (1 тераватт-час составляет 1 триллион ватт). Ожидается, что оффшорные ветровые электростанции только в Европе смогут поставлять около 340 тераватт-часов энергии в год к 2015 году (рис. 5).

Ветровые станции на морском шельфе

Рис. 5. Ветровые станции на морском шельфе

По сравнению с ветровой и солнечной энергией энергия волн обладает гораздо большей удельной мощностью.  

Некоторые промышленно развитые страны имеют шельфовую зону с высокой концентрацией волновой энергии; на участках прибрежной зоны США и Японии, где планируется  размещение  станций,  она  составляет около 40 кВт/м волнового фронта. На западном побережье Англии в районе Гебридских островов удельная мощность фронта достигает 80 кВт/м.

Естественно, что в механическую и электрическую энергию можно преобразовать только часть мощности волнения, но для воды коэффициент преобразования выше, чем для воздуха — до 85 %. Функциональный принцип работы волновой электростанции состоит в преобразовании потенциальной энергии волн в кинетическую энергию пульсации и оформление пульсации в однонаправленное усилие, вращающее вал электрогенератора.

Одним из свежих примеров могут служить установки, размещенные у берегов Португалии (рис. 6). “Ферма”, созданная компанией Pelamis Wave Power, представляет собой три конвертера энергии волн, которые похожи на змей, погруженных в воду. Волны, накатываясь на этих «змей», передают им колебания, которые впоследствии преобразовываются в энергию. Называется эта электростанция «Agucadoura». Эта электростанция имеет три волновых энергетических преобразователей, которые производят в общей сложности 2.25MW электроэнергии, чего достаточно для питания 1600 домов. Каждый волновой энергетический преобразователь состоит из трех сочлененных секций. Когда под преобразователем проходит морская волна, то он начинает изгибаться, это качение приводит в движение гидравлические цилиндры, которые вращают генератор. Полученная энергия отправляется по подводному кабелю на берег, где находится подстанция, и затем подается в национальную энергетическую систему Португалии.

Волновые станции у побережья Португалии

Рис. 6. Волновые станции у побережья Португалии

Энергия морских течений также может быть применена в генерации электричества, с использованием погружных роторов, которые приводятся в движение течениями (рис. 7, 8).

Использование энергии морских течений

Рис. 7. Использование энергии морских течений

Схема работы морской струйной (от подводного течения) плавающей электростанции

Рис. 8. Схема работы морской струйной (от подводного течения) плавающей электростанции:
1 – турбина, 2 – мертвый якорь, воспринимающий воздействие от выпора турбины,
3 – мертвый якорь, воспринимающий воздействие морского течения направленного на турбину,
4 – плавающий якорный кабель, 5 – система якорных кабелей.

Итак, дамбами реально защитить вновь создаваемую территорию от разрушительного воздействия морской стихии (волны, течения, лед).  Современные технологии создания искуственных островов позволяют возвести объект любой сложности при любых инженерно-геологических условиях (вопрос только в стоимости работ). Энергообеспечение объектов может в значительной мере покрываться из возобновляемых источников, расположенных в море. Таким образом, основные технологические процессы, предусмотренные в концепте «Одессанова», не являются фантастическими, а их реализация имеет успешные прецеденты.

Некоторые более узкие технические аспекты, приведенные в проекте, нуждаются, на мой взгляд, в уточнении и корректировке. Вряд ли стоит планировать выполнение участков по высоте шпунтовых свай в зоне переменного уровня морской воды из нержавеющей стали; для противодействия коррозии есть более простые и достоточно эффективные (а главное, не делающие сваи «золотыми» по цене) современные технологии. К тому же шпунтовые сваи длиной порядка 40 м в настоящее время еще не прокатывают ни в Украине, ни в других странах (у нас – до 24 м, за рубежом – до 31-34 м в зависимости от типа свай). Поэтому транспортировать сваи целесообразно (и дешевле) более короткими отрезками с последующей стыковкой до нужной длины на монтажных полигонах строительной площадки.

Коль скоро речь зашла о погружении весьма длинных и глубоких защитных стенок из стальных шпунтовых свай, нельзя не упомянуть о последних передовых технологических разработках в этой области. Они исключают такие вредные и экологически негативные воздействия как вибрационные (при использовании вибропогружателей) и динамические (при применении гидравлических или дизельных молотов ударного действия), что особенно важно при строительстве сооружений вблизи оползнеопасных склонов и жилых зданий. Речь идет, в частности, об инновационных технологиях имплантации свай (разработчик – японская компания Гикен). Современные технологии погружения свай (в том числе и шпунтовых) гидравлическим вдавливанием позволяют проводить работы «с воды», не прибегая к традиционным вспомогательным техническим средствам (баржи, буксиры, понтоны, платформы и т.п.). Все необходимое перемещается по ранее погруженным сваям вслед за сваевдавливающей машиной (энергоблок, кран, складируемые сваи и проч.), как это показано ниже на соответствующих иллюстрациях. Благодаря бесшумной и чистой работе подобные механизмы получили название “silent piler”. 

концепт «Одессанова»

Резюмируя можно отметить, что концепт «Одессанова» технически и технологически реализуем, экологически и социально позитивен, а по порядку расходов на его претворение в жизнь аналогичен крупным зарубежным проектам передовых морских держав.  

Дубровский М.П.,
доктор технических наук, профессор,
заведующий кафедрой
«Морские и речные порты, водные пути и их техническая эксплуатация»
Одесского национального морского университета,
действительный член Транспортной академии Украины и Академии строительства Украины.

<< Назад