Человек – шедевр, созданный высшим разумом. Ещё каких-нибудь несколько тысячелетий тому робел и преклонялся перед силами природы. Сегодня с безумной страстью пытается доказать, что он венец этой природы, её господин. Не всегда удаётся укротить её, да и всё чаще это приводит к печальным последствиям для нашей планеты, но удержать бурю, «законсервировать» солнце и даже повернуть реки вспять вполне сегодня по силам «разумному». Стоит только вспомнить о нескольких крупных мировых инженерных проектах, связанных с водой, масштаб которых поражает даже самое смелое воображение.
Панамский канал
Это настоящее восьмое чудо света, подлинный шедевр инженерной мысли. Впервые идея соединить Тихий и Атлантический океан взбудоражила воображение людей еще в XVI веке. Но лишь в XIX веке появились реальные предпосылки к его осуществлению. Началось строительство в 1880 году и продолжалось до 1914 года. За эти годы было удалено 200 миллионов кубометров земли, истрачены сотни миллионов долларов. А если бы инженеры тех лет имели современную аппаратуру, то Панамского канала не было бы вообще, ведь Панамский перешеек оказался одним из самых сложных на Земле по своему геологическому строению. Но все завершилось удачно, и теперь канал длиной 81 км сокращает путь из Нью-Йорка в Сан-Франциско на 14 тысяч километров! Этот морской путь оказал огромное влияние на развитие экономики и судоходства всей планеты.
«Поворот сибирских рек»
Переброска части стока сибирских рек в Казахстан и Среднюю Азию (поворот сибирских рек) – один из самых грандиозных инженерных и строительных проектов XX века. Основная цель его состояла в направлении части стока сибирских рек (Иртыша, Оби и других) в регионы страны, остро нуждающиеся в пресной воде. Проект был разработан Министерством мелиорации и водного хозяйства СССР (Минводхоз). В это же время готовилось грандиозное строительство системы каналов и водохранилищ, которые позволили бы перебросить воду рек северной части Западно-Сибирской равнины в Аральское море.
Над проектом работали около 20 лет более 160 организаций СССР, в том числе 48 проектно-изыскательских и 112 научно-исследовательских институтов (в их числе 32 института Академии Наук СССР), 32 союзных министерства и 9 министерств союзных республик. Было подготовлено 50 томов текстовых материалов, расчётов и прикладных научных исследований и 10 альбомов карт и чертежей. Руководство разработкой проекта осуществлял его официальный заказчик – Минводхоз. Схему комплексного использования поступающей воды в Приаралье готовил ташкентский институт
«Средазипроводхлопок»
Канал «Сибирь – Средняя Азия» был первым этапом проекта и представлял собой строительство водного канала из Оби через Казахстан на юг – в Узбекистан. Канал должен был быть судоходным. Анти-Иртыш – второй этап проекта. Воду планировали направлять вспять по Иртышу, затем по Тургайскому прогибу в Казахстан, к Амударье и Сырдарье. Предполагалось возвести гидроузел, 10 насосных станций, канал и одно регулирующее водохранилище.
В 1971 году вступил в эксплуатацию оросительно-обводнительный канал Иртыш – Караганда, построенный по инициативе Казахского научно-исследовательского института энергетики. Этот канал можно рассматривать как выполненную часть проекта по обеспечению водой центрального Казахстана. 14 августа 1986 года на специальном заседании Политбюро ЦК КПСС было решено прекратить работы. В принятии такого решения сыграли роль и многочисленные публикации в прессе, авторы которых высказывались против проекта и утверждали, что он катастрофичен с экологической точки зрения.
В ноябре 2008 года в Узбекистане состоялась презентация проекта судоходного канала Обь – Сырдарья – Амударья – Каспийское море. Расчётная глубина канала 15 м, ширина свыше 100 м. Параллельно каналу предлагается также построить автомагистраль и железную дорогу, которые вместе с каналом образуют «транспортный коридор». Ориентировочная стоимость строительства 100–150 млрд долларов США, длительность – 15 лет, ожидаемая среднегодовая прибыль – 7–10 млрд долларов, окупаемость - через 15–20 лет после окончания строительства.
Тоннель «Сэйкан»
Железнодорожный тоннель в Японии, длиной 53,85 км с подводным фрагментом длиной 23,3 км. Тоннель опускается на глубину около 240 метров, на 100 метров ниже уровня морского дна. Он пролегает под Сангарским проливом, соединяя префектуру Аомори на японском острове Хонсю и остров Хоккайдо – как часть линии Кайкё железнодорожной компании Хоккайдо. Это самый глубоко залегающий под морским дном и второй по длине (после Готардского базисного тоннеля) железнодорожный тоннель в мире.
«Сэйкан» переводится как «Величественное зрелище»
«Сэйкан» является вторым по времени сооружения подводным железнодорожным тоннелем в Японии и в мире после тоннеля «Каммон», соединяющего под проливом Каммон острова Хонсю и Кюсю. Поводом к сооружению тоннеля стала крупномасштабная морская катастрофа, произошедшая в 1954 году в Сангарском проливе. При тайфуне затонули пять переполненных пассажирами паромов, курсировавших между островами, погибли более 1000 человек. Сразу после катастрофы начались изыскательские работы. В 1955 году правительство Японии, изучив мнения учёных и экспертов, пришло к выводу о возможности строительства. Тоннель проектировался 9 лет, сооружался с 1964 по 1988 год, в строительных работах участвовало около 14 млн человек. На всём протяжении был уложен бесстыковый путь. «Сэйкан» открыт для движения скоростных поездов 13 марта 1988 года.
Затраты на сооружение тоннеля в ценах 1964–1988 годов составили 6,9 млрд японских иен, в современном масштабе цен это около 70 млн долларов. На сегодняшний день «Сэйкан» остаётся самым длинным действующим железнодорожным тоннелем в мире.
Евротоннель
Евротоннель, строившийся четыре года, соединяет Францию и Великобританию под проливом Ла-Манш. Тоннель железнодорожный, имеет два пути, то есть в нём может сразу находиться два поезда, следующие в противоположных направлениях. Длина тоннеля 51 км, из которых 39 пролегает под морем. Весь путь от Парижа до Лондона занимает чуть более двух часов, а в самом тоннеле поезда находятся около получаса. Владеет дорогой совместная англо-французская компания. Интересно, что идея создания тоннеля родилась еще в конце XVIII века, тогда его планировалось освещать масляными лампами, а путешествовать по нему на лошадях. Возродилась же идея лишь после Второй мировой войны.
Проект «Дельта»
Вся Голландия ниже уровня моря. В некоторых местах – примерно на высоту 12–этажного дома. В феврале 1953 года Северное море прорвало дамбы в 67 местах. За два часа десятая часть страны оказалась под водой. Около 2 тысяч человек погибло, 200 тысяч коров, лошадей, свиней унесло в море, 47 тысяч домов просто смыло. Спустя пять лет парламент страны принимает проект "Дельта" по созданию защитных конструкций на юго-западе Нидерландов с целью защиты земель в дельте Рейна от наводнений. В ходе проекта, реализация которого длилась с 1950 по 1997 год, было создано несколько дамб, шлюзов и штормовых барьеров.
Проект является одним из крупнейших шагов, предпринятых голландцами в защите от наводнений. Работы были закончены в 1997 году. Масштаб колоссальный: 2,4 тыс. км основных и 14 080 км вспомогательных дамб, а также более 300 строений. Американское общество гражданских инженеров (ASCE) внесло проект «Дельта» совместно с проектом «Зёйдерзее» в список «Семи чудес света современного мира».
Из-за глобальных климатических изменений и сопутствующего им повышения уровня моря, дамбы потребуется достраивать в высоту и ширину. Необходимый уровень защиты и стоимость его обеспечения остаются постоянной темой для обсуждения. В настоящее время проводятся работы по укреплению дамб по берегам Восточной и Западной Шельды – была показана недостаточная прочность существующих лицевых стенок и необходимость их замены. Эти работы начались в 1996 году и по плану продолжатся до 2015 года. За этот период Министерство общественных работ и управления водными ресурсами произведёт укрепление 325 км дамб.
Проект «Моисей»
Полюбоваться красотами Венеции ежегодно приезжают миллионы туристов из-за рубежа, но вот жить в ней нелегко. Постоянные наводнения – проблема древнего города. Через несколько лет благодаря проекту MOSE извечный вопрос «Когда Венеция уйдет под воду?» должен потерять актуальность.
Процесс затопления вызван, прежде всего, тем, что Италия является частью Африканской тектонической плиты, которая медленно перемещается на север и заходит под Европейскую плиту. В результате Альпы приподнимаются, а Венеция опускается. Этот процесс усугубился забором воды из артезианских скважин на нужды городской промышленности и сельского хозяйства. «Обезвоживание» водоносных слоев под Венецией, запрещенное лишь в 1970-х годах, вызвало их резкую просадку и заставило город опуститься за два десятилетия на 20 см. Неудивительно, что площадь Сан-Марко, главная достопримечательность города, сейчас всего лишь на 5 см выше уровня воды при обычном приливе. Стоит приливу немного усилиться – а такое в последние десятилетия происходит более ста раз в году, то есть каждый третий день – лагуна превращается в озеро, глубина которого зависит от силы приливной волны. Самое сильное наводнение за 138 лет произошло 4 ноября 1966 года: вода в тот день поднялась на рекордные 194 см. В XXI веке сильных наводнений в Венеции было четыре.
В октябре 2013 года прошло первое испытание системы «Моисей». MOSE – это Modulo Sperimentale Elettromeccanico, что по-итальянски означает «экспериментальный электромеханический модуль»; а еще Mose по-итальянски – «Моисей». Совпадение аббревиатуры проекта с именем библейского пророка не случайно. Если Моисей заставил расступиться воды Красного моря, чтобы по его дну смогли пройти бегущие из Египта евреи, то «Моисей» из Венеции должен воды вообще остановить. Были опробованы четыре защитных барьера, которые должны помочь сохранить богатое историческое наследие.
Проект был утвержден еще в конце 1980-х годов, начал реализовываться в начале 2000-х, а завершить его планируется в 2016 году.
Система представляет собой цепь барьеров и дамб, регулирующих уровень воды в месте соединения Венецианской лагуны с Адриатическим морем. 79 подвижных шлюзов из нержавеющей стали размером 20х30х5 м и весом 300 т, рассчитанных на сто лет эксплуатации. Их установят в стратегических местах – трех узких каналах, соединяющих Венецианскую лагуну с Адриатическим морем. Глубина лагуны в местах установки разная: от почти 15 м в Маламокко до 8,5 м в одном из каналов Лидо. Для прохода судов сооружаются шлюзы. В нормальном состоянии наполненные водой шлюзы будут лежать на железобетонных кессонах и укрепленном дне.
При поднятии же воды до отметки в 110 см в них будут закачивать воздух, сооружения будут подниматься, отгораживать лагуну от моря и гарантировано предотвращать подтопление Венеции.
Параллельно с сооружением подвижных шлюзов департамент водного хозяйства Венеции укрепляет берега лагуны, протяженность которых составляет 46 км; поднимает пристани и тротуары, чтобы до них не добиралась вода во время слабых наводнений, когда шлюзы будут лежать на дне лагуны. Кроме того, городские власти проводят большой комплекс мероприятий, направленных на улучшение экологической обстановки в лагуне. Это и восстановление исчезнувших солончаковых болот, и защита оставшихся островков и отмелей, и очистка дна каналов, и многое другое. Борьба за жемчужину Адриатики продолжается.
Впрочем, у венецианского «Моисея» есть и противники, считающие, что реализация проекта превратит город в болото и окончательно разрушит его.
Проект «Каддафи»
В 1953 году ливийцы, пытаясь найти источники нефти на юге своей страны, обнаружили воду: гигантские подземные резервуары, питающие оазисы. Лишь спустя пару десятилетий жители Ливии поняли, что к ним в руки попало гораздо большее сокровище, чем черное золото. Африка-то испокон веков – страдающий от засухи континент со скудной растительностью, а тут буквально под ногами – около 35 тысяч кубических километров артезианской воды. Соответствующим объемом можно, например, полностью затопить территорию Германии, а глубина подобного водоема составит около 100 метров. Если эту воду выпустить на поверхность, она превратит Африку в цветущий сад!
Именно такая идея и посетила ливийского лидера Муаммара Каддафи. Еще бы, ведь территория Ливии – более чем на 95% пустыня. Под патронатом Каддафи был разработан проект сложной сети трубопроводов, которые бы доставляли воду из Нубийского водоносного слоя в засушливые районы страны. Для реализации этого грандиозного плана в Ливию из Южной Кореи прибыли специалисты по современным технологиям. В городе Эль-Бурайка запустили завод по производству железобетонных труб диаметром четыре метра.
28 августа 1984 года Муаммар Каддафи лично присутствовал при начале строительства трубопровода. Он именовал свое творение Восьмым чудом света. Сейчас эта сеть включает 1300 скважин глубиной 500 метров, четыре тысячи километров проложенных под землей бетонных труб, систему насосных станций, резервуаров-хранилищ, центры контроля и управления. Ежедневно по трубам и акведукам рукотворной реки протекает шесть с половиной миллионов кубометров воды, снабжая города Триполи, Бенгази, Сирт, Гарьян и другие, а также зеленеющие посреди бывшей пустыни поля. В дальнейшем ливийцы намеревались орошать 130–150 тысяч гектаров культивируемых земель и, помимо Ливии, включить в эту систему другие африканские страны. В конечном счете, Африка не просто перестала бы быть вечно голодающим континентом, но даже сама начала бы экспортировать ячмень, овес, пшеницу и кукурузу. Завершение проекта планировалось через 25 лет, но в начале 2011 года Ливию охватила гражданская война, и 20 октября Муаммар Каддафи погиб от рук повстанцев. Но есть мнение, что истинной причиной убийства ливийского лидера стала именно его Великая рукотворная река.
Во-первых, ряд крупных держав занимались поставками продовольствия в африканские страны. Конечно же, им совершенно невыгодно превращение Африки из потребителя в производителя. Во-вторых, из-за роста населения на планете пресная вода с каждым годом становится все более ценным ресурсом. Уже сейчас нехватку питьевой воды испытывают многие европейские государства. А тут в руках у Ливии оказывается источник, которого, по оценкам специалистов, хватит на ближайшие четыре-пять тысячелетий.
Великая рукотворная река с 2008 года признана Книгой рекордов Гиннесса самым большим ирригационным проектом в мире.
«Поворот китайских рек»
Еще в 1952 году Мао Цзэдун заявил: «На севере воды мало, на юге ее предостаточно, поэтому, если такое возможно, почему бы эту воду не перераспределить?». Реализация концептуальной мысли председателя растянулась на десятилетия, пережив автора. В 2002 году, спустя полвека после того, как председатель Мао впервые эту идею озвучил, масштабные работы, рассчитанные на десятилетия, наконец-то начали осуществляться.
Строго говоря, никакого буквального «поворота рек» не предполагалось. План подразумевал переброску части стока южнокитайской реки Янцзы и ее притоков в северные провинции страны с помощью системы гидротехнических сооружений. В среднем годовой расход воды Янцзы в ее устье составляет около 950 млрд. кубометров и даже в самые засушливые годы ниже 600 млрд. кубометров не падает. Из этого колоссального объема всего лишь около 5% должно в финале проекта (к 2050 году) уходить на север.
В течение 48 лет (с 2002-го по 2050-й) бассейны четырех крупнейших китайских рек (Янцзы, Хуанхэ, Хуайхэ и Хайхэ) будут объединены тремя грандиозными каналами: Восточным, Центральным и Западным. Это позволит существенно увеличить полноводность северокитайских рек, ликвидировать риск их пересыхания и обеспечить ресурсами водохранилища вблизи крупнейших городов севера страны – Пекина и Тяньцзиня. Работы над первой очередью суперпроекта начались уже в декабре 2002 года. В течение десятилетия осуществлялось расширение Великого канала и строительство 23-х новых насосных станций вдоль его трассы, которые вместе с уже существующими семью объектами такого рода должны были перекачивать воды Янцзы к Желтой реке – Хуанхэ.
Уникальным новым гидротехническим объектом здесь стал подземный комплекс, созданный в месте пересечения Великого канала с Хуанхэ. Воды Янцзы будут форсировать Желтую реку с помощью двух подземных тоннелей-водоводов диаметром 9,3 метра каждый и длиной 585 метров. Далее самотеком миллионы ценных кубометров по Северо-Китайской равнине в конце концов окажутся в водохранилище у Тяньцзиня. Собственно, снабжение именно этого мегаполиса, его агломерации, а также густонаселенной провинции Шаньдун, одного из главных сельскохозяйственных регионов страны, – основная цель «поворота рек» на востоке. Работы над Восточным каналом продолжались 11 лет. В конце прошлого года комплекс был сдан в эксплуатацию. Его общая протяженность составила 1150 километров, на север Китая дополнительно будет перебрасываться до миллиарда кубометров пресной воды в год.
В отличие от Восточного канала, опиравшегося в основе на уже существовавшую гидротехническую инфраструктуру, Центральный канал представлял собой строительство с нуля. Работы над ним начались в конце 2003 года и конечной целью имели организацию водоснабжения Пекина и центральных китайских провинций Хубэй, Хэнань и Хэбэй. Начинается Центральный канал в водохранилище Даньцзянкоу, расположившемся на реке Ханьшуй, крупном притоке Янцзы. Авторы проекта рассчитали, что с этой точки вода может быть доставлена на Северо-Китайскую равнину, в окрестности Пекина, самотеком, что позволит избежать строительства дорогостоящих инженерных сооружений, таких как, например, насосные станции.
Тем не менее, центральный участок «поворота китайских рек» столкнулся с двумя сложными проблемами. Первой из них стала необходимость пересечения Хуанхэ, которую решили ровно так же, как и на востоке, – строительством подземного тоннеля-водовода. Вторая проблема была куда более масштабной и требовала значительных финансовых вложений. Для того чтобы обеспечить естественный самотек из водохранилища Даньцзянкоу в направлении Пекина, требовалось повысить уровень воды в нем со 157 до 170 метров. Эти дополнительные 13 метров, разумеется, существенно увеличивали площадь зеркала водохранилища и тем самым вынудили руководство страны начать программу массового переселения жителей с затопляемых искусственным водоемом территорий. По разным оценкам, на новое место жительства в ходе возведения Центрального канала было переселено от 250 тыс. до 330 тыс. человек. Кроме того, из зоны строительства были вынесены десятки крупных и сотни мелких предприятий: ликвидировались потенциальные источники загрязнения воды в канале и водохранилищах.
Ввод в эксплуатацию Центрального канала планируется к концу 2014 года, хотя отдельные его участки уже успешно функционируют. Общая протяженность этого гидротехнического комплекса составит 1264 километра. На начальном этапе к Пекину будут перебрасываться дополнительно 9,5 млрд. кубометров пресной воды, к 2030 году эта цифра вырастет до 12–13 млрд. в средние (не засушливые) годы. За первые 11 лет реализации проекта «Поворот китайских рек» на него было потрачено, по разным оценкам, 28–35 млрд. долларов. Масштаб строительных работ поражает: во время возведения Восточного и Центрального каналов было перемещено около 11 млрд. кубометров грунта и уложено 22 млрд. кубометров бетона.
Самый сложный, по крайней мере в инженерном отношении, этап работ еще впереди. В Тибете, на западном участке комплекса, планируется до 2050 года потратить еще 25–35 млрд. долларов. В конечном итоге в стране должно появиться крупнейшее инженерное сооружение современности – Западный канал, не имеющее аналогов на планете. Весь предыдущий опыт реализации Китаем своих суперпроектов подсказывает, что сейчас только ему под силу проведение работ таких колоссальных масштабов, с подобным уровнем расходов и сопровождающим их риском.
Источник: НТМ
