Страница:
Однако есть польдеры, находящиеся и на несколько метров выше уровня моря – это осушаемые территории в поймах рек. Здесь для отвода воды даже не нужны насосы, она самотеком стекает в специальные отводные каналы через шлюзы-водовыпуски, открывающиеся во время морского отлива. Таких польдеров много во Фрисландии и Грошингене.
Поддержание определенного уровня подземных вод в польдерах осуществляется автоматически. Если он начинает подниматься выше допустимого, срабатывают датчики, установленные в дренах или непосредственно в осушаемом грунте, сигнал передается на насосную станцию, и та включается в работу. Как только уровень воды снова достигает нужной отметки, насосы сами отключаются.
Осушение земель – это лишь половина дела. Освоение польдеров занимает обычно много лет. Поначалу вообще что-либо строить, сажать или просто ходить по дну бывшего моря или озера совершенно невозможно. Оно долго еще остается болотом. Илистый грунт не выдерживает самой небольшой нагрузки, расплывается и затягивает в себя все, что на него попадает. Даже после его затвердевания и уплотнения (осадка поверхности земли достигает 0,5–1 м), на что уходит обычно несколько лет, строить здания приходится на сваях длиной не менее 6 м. В течение всего времени освоения польдеров работы на них ведутся государством, и только после этого осушенные земли сдаются в аренду фермерам.
Говоря о польдерном осушении, нельзя умолчать и об одном побочном неприятном результате многолетней откачки дренажных вод, который ранее никем не был предвиден. Это вторжение на польдеры соленой воды из моря. Объяснить подтопление земли снизу не сложно – из-за того что уровень поверхности польдеров ниже уровня моря, морская вода и течет в их сторону.
Подтопление морской водой приводит к засолению почв в польдерах и гибели сельскохозяйственных растений. Голландцам приходится постоянно бороться с такой подземной агрессией моря.
В Нидерландах действует и общественная служба эксплуатации польдеров, возникшая еще в Средневековье, когда каждая сельскохозяйственная или городская община выбирала своего «смотрителя плотин». Существует более 1,5 тысячи управлений надзора за польдерами. Их директоров выбирают ингеландены – владельцы участков земли, расположенных на том или ином польдере.
Наиболее впечатляющая победа голландцев над морем – это осуществление проекта осушения целого морского залива Зейдер-зе. Он образовался, как мы уже знаем, прямо на глазах потрясенного населения тогдашней Фрисландии в XIII веке. И все прошедшее с тех пор время это мелкое, но обширное внутреннее море ждало своих покорителей. Первый проект его осушения был составлен еще в 1667 году инженером Х.Стевином, которого воодушевила одержанная перед этим победа над Гаарлемским озером. Однако в то время этот проект казался слишком смелым.
Принципиальное решение по осушению Зейдер-зе, в последующем принятое к осуществлению, с некоторыми изменениями предложил в конце XIX века инженер-гидротехник К. Лели. В течение 11 лет он вел изыскания под свой проект и стал даже секретарем специальной ассоциации. К. Лели предложил построить широкую защитную дамбу, соединяющую берега Фрисландии и северной Голландии. Эта дамба должна была оставить морю лишь небольшой залив Ваддензее, вся же основная часть Зейдер-зе превращалась во внутреннее озеро Эйсселмер. Постепенно оно должно было опресниться и служить городам и промышленности как источник водоснабжения. Пополнять водные запасы Эйсселмера предназначалось впадавшей в озеро одноименной реке.
Следующий этап плана осушения Зейдер-зе – строительство у берегов озера Эйсселмер пяти крупных польдеров общей площадью 2,2 тысячи км2, что давало увеличение территории Нидерландов более чем на 6 %. При этом наиболее плодородные земли предназначались для сельскохозяйственного освоения (овощеводство, цветоводство). Вначале и этот проект осушения Зейдер-зе был встречен с недоверием, слишком трудоемкими и дорогими казались работы по его осуществлению. В то время нигде еще никто не строил плотин длиной в несколько десятков километров и не пытался отсечь от моря целый залив. Почти четверть века нидерландский парламент, прислушиваясь к мнению налогоплательщиков, отклонял вопрос о финансировании проекта.
Природа сама оказала нажим на общественное мнение – в 1916 году на Нидерланды обрушилось катастрофическое наводнение с многометровым нагоном морской воды. Это была последняя «капля», добавившаяся ко всем предыдущим натискам моря, к серьезной нехватке сельскохозяйственных земель и продовольствия, особенно сильно проявившейся в суровые и голодные годы Первой мировой войны.
Проект осушения Зейдер-зе начал осуществляться. При этом последовательность работ была несколько изменена. Строительные работы развернулись не только в районе защитной дамбы, но и на участках польдеров. В 1927 году у северо-западного побережья озера Эйселлмер был построен небольшой, 40-гектарный, польдер Андейк, послуживший опытной моделью для другого, уже более крупного, участка польдерного осушения – Вирингермера площадью 20 тысяч га, пущенного в эксплуатацию в 1930 году.
Возведение защитной дамбы, отгораживающей залив от моря и имевшей длину 30 км и ширину 90 м, было начато сразу в шести местах. Нижнюю часть дамбы сначала строили в периоды отливов, затем стали вести отсыпку грунта прямо в воду. 28 мая 1932 года, после шестилетнего интенсивного строительства, в торжественной обстановке был перекрыт последний проран и морской залив Зейдер-зе перестал существовать. А на географической карте Европы появилось новое озеро – Эйсселлмер.
Несколько позже, в 1937–1942 годы, был построен северо-восточный польдер площадью 48 тысяч га с центром в Эммелорде. Его территория расположена на 4,5 м ниже уровня моря. Откачка воды осуществлялась тремя насосными станциями, на каждой из которых было установлено по восемь центробежных насосов, снабженных электродвигателями.
Седьмого апреля 1945 года, за несколько недель до конца войны, отступающие немецкие войска взорвали защитную дамбу польдера Вирингермер и бессмысленно затопили его. После войны в 1950–1957 годы был построен самый большой польдер – восточный Флеволанд площадью 54 тысячи га, территория которого заглублена на 5 м ниже уровня моря. Здесь также установлены три насосные станции для откачки воды. Непосредственно к этому участку примыкает законченный строительством в 1968 году четвертый польдер – южный Флеволанд (43 тысячи га) с одной мощной осушительной насосной станцией, расположенной возле северо-западной дамбы.
Уже первые годы эксплуатации северо-восточного польдера показали актуальность охраны окружающей прибрежной территории. Дело в том, что интенсивная откачка дренажных вод довольно быстро привела к переосушению почв на прилегающих землях. Понижение уровня подземных вод распространилось на несколько десятков километров прибрежной территории Фрисландии, высохли мелкие озера и реки, начала гибнуть растительность. Было принято решение, несмотря на значительное удорожание работ, строить польдеры в окружении обводных кольцевых каналов. Поэтому построенные вслед за северо-восточным польдеры южный и восточный Флеволанд к берегу уже не примыкали и были отделены от него каналом, разделенным системой шлюзов. Это позволило не только оперативно регулировать уровень подземных вод на прилегающих берегах, но и обеспечить водный транспорт новыми путями.
Другим отрицательным последствием осушения Зейдер-зе оказалось ухудшение рыбного промысла. После постройки защитной дамбы, ликвидировавшей залив, до этого в буквальном смысле кишевший рыбой, многие рыболовецкие поселки опустели – ловить стало нечего. Особенно серьезная угроза нависла над знаменитым угрем, дававшим немалый доход рыболовам.
Эти и другие вопросы охраны окружающей среды поставили под сомнение целесообразность осушения пятого польдера – Маркерварда, который начали уже строить.
Кроме экологических, в новых условиях появились и другие соображения. Раньше экстенсивный характер земледелия требовал все больших и больших площадей. В последние десятилетия ХХ века в сельском хозяйстве произошла революция – оно пошло по пути интенсификации. Широкое применение удобрений, успехи селекции растений, создание мощной земледельческой техники дали возможность получить высокие урожаи даже с небольшой площади сельскохозяйственных угодий. Поэтому осушенные земли в Нидерландах все больше начали использовать не для сельского хозяйства, а для промышленной и жилой застройки, организации зон отдыха, транспортного, энергетического строительства и т. д.
Примером может служить почти уже полностью осуществленный проект строительства в восточном Флеволанде большого нового города Лелистада (в память К. Лели) с численностью населения 50 тысяч жителей.
ПРОЕКТ ВЕКА
САМОЕ ПРЕСНОЕ МОРЕ ЗЕМЛИ
ЛЕДНИК И МОРЕ
Поддержание определенного уровня подземных вод в польдерах осуществляется автоматически. Если он начинает подниматься выше допустимого, срабатывают датчики, установленные в дренах или непосредственно в осушаемом грунте, сигнал передается на насосную станцию, и та включается в работу. Как только уровень воды снова достигает нужной отметки, насосы сами отключаются.
Осушение земель – это лишь половина дела. Освоение польдеров занимает обычно много лет. Поначалу вообще что-либо строить, сажать или просто ходить по дну бывшего моря или озера совершенно невозможно. Оно долго еще остается болотом. Илистый грунт не выдерживает самой небольшой нагрузки, расплывается и затягивает в себя все, что на него попадает. Даже после его затвердевания и уплотнения (осадка поверхности земли достигает 0,5–1 м), на что уходит обычно несколько лет, строить здания приходится на сваях длиной не менее 6 м. В течение всего времени освоения польдеров работы на них ведутся государством, и только после этого осушенные земли сдаются в аренду фермерам.
Говоря о польдерном осушении, нельзя умолчать и об одном побочном неприятном результате многолетней откачки дренажных вод, который ранее никем не был предвиден. Это вторжение на польдеры соленой воды из моря. Объяснить подтопление земли снизу не сложно – из-за того что уровень поверхности польдеров ниже уровня моря, морская вода и течет в их сторону.
Подтопление морской водой приводит к засолению почв в польдерах и гибели сельскохозяйственных растений. Голландцам приходится постоянно бороться с такой подземной агрессией моря.
В Нидерландах действует и общественная служба эксплуатации польдеров, возникшая еще в Средневековье, когда каждая сельскохозяйственная или городская община выбирала своего «смотрителя плотин». Существует более 1,5 тысячи управлений надзора за польдерами. Их директоров выбирают ингеландены – владельцы участков земли, расположенных на том или ином польдере.
Наиболее впечатляющая победа голландцев над морем – это осуществление проекта осушения целого морского залива Зейдер-зе. Он образовался, как мы уже знаем, прямо на глазах потрясенного населения тогдашней Фрисландии в XIII веке. И все прошедшее с тех пор время это мелкое, но обширное внутреннее море ждало своих покорителей. Первый проект его осушения был составлен еще в 1667 году инженером Х.Стевином, которого воодушевила одержанная перед этим победа над Гаарлемским озером. Однако в то время этот проект казался слишком смелым.
Принципиальное решение по осушению Зейдер-зе, в последующем принятое к осуществлению, с некоторыми изменениями предложил в конце XIX века инженер-гидротехник К. Лели. В течение 11 лет он вел изыскания под свой проект и стал даже секретарем специальной ассоциации. К. Лели предложил построить широкую защитную дамбу, соединяющую берега Фрисландии и северной Голландии. Эта дамба должна была оставить морю лишь небольшой залив Ваддензее, вся же основная часть Зейдер-зе превращалась во внутреннее озеро Эйсселмер. Постепенно оно должно было опресниться и служить городам и промышленности как источник водоснабжения. Пополнять водные запасы Эйсселмера предназначалось впадавшей в озеро одноименной реке.
Следующий этап плана осушения Зейдер-зе – строительство у берегов озера Эйсселмер пяти крупных польдеров общей площадью 2,2 тысячи км2, что давало увеличение территории Нидерландов более чем на 6 %. При этом наиболее плодородные земли предназначались для сельскохозяйственного освоения (овощеводство, цветоводство). Вначале и этот проект осушения Зейдер-зе был встречен с недоверием, слишком трудоемкими и дорогими казались работы по его осуществлению. В то время нигде еще никто не строил плотин длиной в несколько десятков километров и не пытался отсечь от моря целый залив. Почти четверть века нидерландский парламент, прислушиваясь к мнению налогоплательщиков, отклонял вопрос о финансировании проекта.
Природа сама оказала нажим на общественное мнение – в 1916 году на Нидерланды обрушилось катастрофическое наводнение с многометровым нагоном морской воды. Это была последняя «капля», добавившаяся ко всем предыдущим натискам моря, к серьезной нехватке сельскохозяйственных земель и продовольствия, особенно сильно проявившейся в суровые и голодные годы Первой мировой войны.
Проект осушения Зейдер-зе начал осуществляться. При этом последовательность работ была несколько изменена. Строительные работы развернулись не только в районе защитной дамбы, но и на участках польдеров. В 1927 году у северо-западного побережья озера Эйселлмер был построен небольшой, 40-гектарный, польдер Андейк, послуживший опытной моделью для другого, уже более крупного, участка польдерного осушения – Вирингермера площадью 20 тысяч га, пущенного в эксплуатацию в 1930 году.
Возведение защитной дамбы, отгораживающей залив от моря и имевшей длину 30 км и ширину 90 м, было начато сразу в шести местах. Нижнюю часть дамбы сначала строили в периоды отливов, затем стали вести отсыпку грунта прямо в воду. 28 мая 1932 года, после шестилетнего интенсивного строительства, в торжественной обстановке был перекрыт последний проран и морской залив Зейдер-зе перестал существовать. А на географической карте Европы появилось новое озеро – Эйсселлмер.
Несколько позже, в 1937–1942 годы, был построен северо-восточный польдер площадью 48 тысяч га с центром в Эммелорде. Его территория расположена на 4,5 м ниже уровня моря. Откачка воды осуществлялась тремя насосными станциями, на каждой из которых было установлено по восемь центробежных насосов, снабженных электродвигателями.
Седьмого апреля 1945 года, за несколько недель до конца войны, отступающие немецкие войска взорвали защитную дамбу польдера Вирингермер и бессмысленно затопили его. После войны в 1950–1957 годы был построен самый большой польдер – восточный Флеволанд площадью 54 тысячи га, территория которого заглублена на 5 м ниже уровня моря. Здесь также установлены три насосные станции для откачки воды. Непосредственно к этому участку примыкает законченный строительством в 1968 году четвертый польдер – южный Флеволанд (43 тысячи га) с одной мощной осушительной насосной станцией, расположенной возле северо-западной дамбы.
Уже первые годы эксплуатации северо-восточного польдера показали актуальность охраны окружающей прибрежной территории. Дело в том, что интенсивная откачка дренажных вод довольно быстро привела к переосушению почв на прилегающих землях. Понижение уровня подземных вод распространилось на несколько десятков километров прибрежной территории Фрисландии, высохли мелкие озера и реки, начала гибнуть растительность. Было принято решение, несмотря на значительное удорожание работ, строить польдеры в окружении обводных кольцевых каналов. Поэтому построенные вслед за северо-восточным польдеры южный и восточный Флеволанд к берегу уже не примыкали и были отделены от него каналом, разделенным системой шлюзов. Это позволило не только оперативно регулировать уровень подземных вод на прилегающих берегах, но и обеспечить водный транспорт новыми путями.
Другим отрицательным последствием осушения Зейдер-зе оказалось ухудшение рыбного промысла. После постройки защитной дамбы, ликвидировавшей залив, до этого в буквальном смысле кишевший рыбой, многие рыболовецкие поселки опустели – ловить стало нечего. Особенно серьезная угроза нависла над знаменитым угрем, дававшим немалый доход рыболовам.
Эти и другие вопросы охраны окружающей среды поставили под сомнение целесообразность осушения пятого польдера – Маркерварда, который начали уже строить.
Кроме экологических, в новых условиях появились и другие соображения. Раньше экстенсивный характер земледелия требовал все больших и больших площадей. В последние десятилетия ХХ века в сельском хозяйстве произошла революция – оно пошло по пути интенсификации. Широкое применение удобрений, успехи селекции растений, создание мощной земледельческой техники дали возможность получить высокие урожаи даже с небольшой площади сельскохозяйственных угодий. Поэтому осушенные земли в Нидерландах все больше начали использовать не для сельского хозяйства, а для промышленной и жилой застройки, организации зон отдыха, транспортного, энергетического строительства и т. д.
Примером может служить почти уже полностью осуществленный проект строительства в восточном Флеволанде большого нового города Лелистада (в память К. Лели) с численностью населения 50 тысяч жителей.
ПРОЕКТ ВЕКА
Воодушевленные успехами в борьбе с внешним противником – морем, нидерландские гидротехники повернулись лицом и к внутреннему врагу – речному половодью. Ведь в Нидерландах находятся устья трех крупнейших рек Европы – Рейна, Мааса, Шельды, и ведут они себя далеко не спокойно. Кроме основных русел каждая из них имеет еще множество ответвлений, протоков, рукавов. Из-за этого общая длина всех водотоков Нидерландов составляет огромную величину, в семь раз превышающую длину всех морских берегов страны.
Первого февраля 1953 года юго-восточные Нидерланды постигло страшное стихийное бедствие: катастрофическое наводнение обрушилось на весь район дельты Рейна, Мааса, Шельды. На участке более чем 100 м вода прорвала дамбы, только за одну ночь погибло 1800 человек, десятки тысяч жилых домов и хозяйственных зданий были разрушены, территория площадью около 160 тысяч га оказалась затопленной, убытки составили более 200 млн долларов.
Сразу же после катастрофы 1953 года на Голландском Эйсселе восточнее Роттердама была построена защитная сборно-разборная плотина, которая в случае наводнения могла быть быстро установлена. Она и ныне предотвращает затопление речными паводками большую часть польдеров западных Нидерландов. После этого были построены плотины в глубине дельтовых рукавов, а затем и на их границе с морем. Результатом отгораживания дельты от моря кроме защиты от наводнений, так же как в случае с Зейдер-зе, стало образование водохранилищ с пресной водой. К этому добавилось значительное сокращение береговой линии – расстояние между крайними точками на северо-востоке и юго-западе уменьшилось в 10 раз, а путь от Роттердама до Флиссингена сократился на 40 км.
Большие работы проводились и в целях улучшения условий судоходства по Рейну. В нижнем его течении были построены три водоподпорные плотины со шлюзами. Самая восточная из них позволила часть водного стока реки перебрасывать по каналу в бассейн Эйссела. Для сосредоточения всего речного стока в одном русле воды Мааса и Ваала были отрезаны от Харингвлита – северного рукава дельты, и направлены в море мимо Роттердама, что делает нижний Рейн более полноводным.
Однако все эти мероприятия явились только подступом к одной из самых грандиозных гидротехнических программ последней четверти ХХ века – проекту «Дельта». Его значение выходило далеко за пределы решения только водохозяйственных задач. Преобразования коснулись всей экономики Нидерландов, и не только их. Так, новые пути от Роттердама до Антверпена и к югу от Восточной Шельды дали импульс интенсивному росту здесь промышленности.
Построенная по проекту «Дельта» плотина-дверьне пропускает штормовые волны в залив Восточная Шельда
Выиграла и окружающая дельту территория, особенно район Роттердама – Европорта. Прибрежные сельскохозяйственные земли получили свою выгоду – благодаря появлению больших объемов пресной воды уменьшилась опасность засоления почв, долгое время являвшаяся постоянной головной болью голландских цветоводов и овощеводов. Помимо этого образовавшиеся пресноводные водохранилища стали новым источником орошения.
К 1972 году по проекту «Дельта», обеспечивавшему соединение пяти морских рукавов нижнего течения Рейна, Мааса и Шельды, была выполнена большая часть работ. Самый северный рукав превращен в полноводный судоходный канал, одновременно улучшен подход к гавани Роттердама. На берегах южного рукава Западной Шельды, по всей длине подходного канала Ньюве Ватервег построены новые или реконструированы старые защитные дамбы, предотвращающие в случае наводнений затопление прибрежных районов Антверпена.
По проекту «Дельта» три средних пролива должны были быть полностью перекрыты 11 глухими земляными плотинами, отгораживающими их акватории от моря. Как и во всех остальных случаях, вследствие прекращения пропуска в них морской соленой воды и поступления речной, они постепенно тоже превращались во внутренние пресные водохранилища. И снова снижалась угроза засоления прибрежных земель.
До 1972 года на средних рукавах дельты было построено семь из 11 запроектированных земляных плотин. Но в первой половине 70-х годов в Нидерландах началась шумная кампания в защиту окружающей среды, и многие видные специалисты и общественные деятели выступили против осуществления проекта «Дельта» в полном объеме.
Дело было еще и в том, что как раз в это время начал резко сокращаться традиционный промысел жителей дельты – разведение и сбор устриц, креветок, мидий. Их развитие в этих местах связано с особыми гидрологическими условиями – в результате постоянного вторжения свежих соленых вод в пресные здесь образуются специфические водные воронки, способствующие росту наиболее ценных видов моллюсков и рыбной молоди. Прекращение морских приливов и отливов изменяло условия обитания для многих видов водных форм растительного и животного мира этого района.
Длительные и бурные дискуссии привели к тому, что в 1976 году голландский парламент вынес постановление пересмотреть проект «Дельта». Дальнейшие работы по нему были приостановлены.
В результате переработки проектных решений сплошные земляные водоподпорные плотины средних рукавов дельты решено было прорезать широкими водопропускными отверстиями. В соответствии с новым проектом через дамбу Харингвлит (рукав Мааса) было проложено 17 шлюзов-водовыпусков со стальными затворами, закрывающимися только во время наводнений. На соседней плотине Брауэрс было построено три донных водовыпуска в виде тоннелей длиной по 200 м. Теперь между эстуариями Мааса, Шельды и морем во время приливов стал осуществляться свободный водообмен. Западную Шельду было решено не перекрывать вообще и ограничиться упомянутыми выше береговыми защитными дамбами.
Особенно много возражений вызвала та часть проекта, которая предусматривала строительство глухой плотины через рукав Восточная Шельда (Остершельде) – самый широкий рукав дельты. По нему проходит путь в один из крупнейших морских портов Европы – бельгийский Антверпен. По этой причине, кроме всех других, особенно экологических, полностью его перекрывать было нельзя.
В результате длительных споров и обсуждений гидротехники все же одержали победу. Однако в проект было внесено существенное изменение. Вместо глухой плотины специалисты разработали хотя и дорогую, но более приемлемую со всех точек зрения систему открытых водопропускных и заградительных сооружений. Она скорее напоминала разводной мост, а не плотину. Благодаря такому техническому решению поток морской воды перекрывался только в экстремальных случаях.
И это было весьма разумно – ведь необходимость полного перекрытия водопропускных отверстий плотины могла возникать только 1–2 раза в году (в момент совпадения морского прилива с экстремальным ветровым нагоном волны). А в остальное время поступление морской воды в залив не должно было прерываться.
Уникальные гидротехнические сооружения возводились более 10 лет. Для строительства удачно использовались естественные песчаные отмели, превращенные путем отсыпки песчаного грунта в целые острова. В результате этого пролив шириной 9 км оказался разделенным на три протоки.
Наиболее крупный из этих бывших отмелей – остров Неелтье-Янс был использован в качестве основной строительной площадки при устройстве 15 мостовых опор сборной конструкции. Каждая из них представляла собой полый железобетонный столб-трубу высотой 40 м. Всего было сделано 65 железобетонных блоков-звеньев, из которых собирались опоры плотины.
Изготовлялись эти блоки в трех специальных строительных траншеях на глубине 15 м от уровня моря под защитой земляных дамб. По готовности опор защитные дамбы прорывались и траншеи затоплялись. Затем в прорыв в дамбе на стройплощадку вплывал понтонный У-образный корабль «Остреа» («Устрица»). С помощью двух домкратов-подъемников опоры поднимались со дна и отправлялись с «Остреа» в путь к месту своей установки.
Там они опускались на глубину 25–30 м под уровень воды. При этом чудо-корабль «Остреа» позволял вести работы даже в условиях неспокойного моря с высотой волны до 1 м. Монтаж опор осуществлялся при помощи шести якорных лебедок с компьютерным управлением и ориентированием по береговым вехам. Точность установки опор на дно моря составляла 5 см, допуски при подгонке отдельных железобетонных конструкций не превышали 1 см. Контроль за точностью монтажа велся с применением лазерного прибора.
После установки на дно внутренняя полость железобетонных конструкций опор заполнялась в нижней части глиной с камнями, в верхней части песком. Эта засыпка играла роль балласта и предотвращала всплывание опор под действием архимедовой силы.
Поверху опоры соединялись тоже железобетонными балками. По дну моря между опорами прокладывались металлические швеллеры – на них было установлено 62 стальных щита-затвора шириной по 42 м. Их высота определялась глубиной воды в тот или иной период штормового нагона волны со стороны моря. Подъем и спуск затворов, отведение их в сторону обеспечивают специальные гидравлические приводы. При этом операция по перекрытию всех трех проливов занимает не более 60 минут.
Нельзя не рассказать еще об одной уникальной работе – укреплению основания сооружений. В естественном состоянии покрытое илом мелкопесчаное дно моря не могло бы выдержать большие нагрузки от тяжелых опор. Его надо было укрепить. Уплотнение придонного слоя песка толщиной до 15 м осуществлялось четырьмя игольчатыми вибраторами, опускавшимися с плавучей, тоже понтонной, установки «Митилус» («Мидия»). Упрочнению была подвергнута полоса морского дна длиной 3 км и шириной 80 м.
Планировка морского дна производилась землесосным снарядом, установленным на еще одном строительном судне «Кардиум» («Моллюск-сердцевинка»). Передвигаясь по створу плотины с отклонением от курса не более 0,5 м, оно выравнивало дно тоже с большой точностью – до 10 см. После этого на дно был уложен разматывавшийся с барабана специальный настил – мат. Он представлял собой этакий матрац в виде сетки из искусственных волокон, заполненной щебнем. Сверху укладывалось еще одно, более тонкое защитное покрытие. Такое укрепление дна должно не только создавать прочную опорную поверхность для сооружений плотины, но и надежно защищать их основание от размыва донными течениями.
Еще совсем недавно подводные строительные работы проводились водолазами, часто одетыми в тяжелые неудобные костюмы. Осуществление проекта «Дельта», несмотря на большой объем подводных монтажных и земляных работ, никакими водолазами не сопровождалось. Все делалось автоматически. Для контроля за качеством работ, а также последующего мелкого ремонта подводных механизмов в процессе эксплуатации плотины использовался автомат – робот «Портунус» («Краб»), оснащенный телевизионной камерой и механическими манипуляторами.
После завершения строительства был набран обслуживающий персонал, численность которого на удивление мала. Оказывается, огромной, не имеющей пока в мире прецедента гидротехнической системой могут управлять всего 50 работников. Для них на острове Неелтье-Янс было построено специальное здание, где размещен также музей, рассказывающий о проекте «Дельта» и истории его осуществления.
Четвертого октября 1986 года в присутствии королевы Голландии и представителей многих иностранных правительств состоялось торжественное открытие защитных сооружений Остершельде. Была разрезана памятная лента, и защитный щит Восточной Шельды вступил в работу.
Однако противостояние нидерландцев водной стихии на этом не закончилось. В 1993–1995 годах страну снова настигли сильные наводнения. Гидротехникам опять пришлось взяться за дело. На этот раз перекрытию подвергся самый северный рукав дельты Нуеве Ватервег, ближе других подходящий к Роттердаму. Здесь строители следовали тому же принципу – «не навредить». С этой целью в 1997 году проран шириной 360 м был перекрыт не глухой плотиной, а стальными шарнирными воротами-затворами, укладывающимися на дно. Только в экстремальных случаях они должны подниматься и защищать берега от затопления.
История взаимоотношений жителей Нидерландов с Северным морем – характерный путь взаимодействия человеческой цивилизации с окружающей средой. Начав со слепого поклонения стихийным силам природы, страха перед их разрушительными набегами, человек постепенно перешел сначала к пассивной обороне и защите своих позиций, а затем к решительному наступлению.
Он победил природу, отвоевал новые плацдармы, но вдруг остановился и задумался… Не уподобился ли он эпирскому царю Пирру, который в кровопролитных боях победил, но остался почти без войска? С этого времени и начался период сомнений и раздумий. И сегодня уже никто в цивилизованных странах не позволит строить «широкие планы преобразования природы», и на первое место выходит ее охрана и защита.
Первого февраля 1953 года юго-восточные Нидерланды постигло страшное стихийное бедствие: катастрофическое наводнение обрушилось на весь район дельты Рейна, Мааса, Шельды. На участке более чем 100 м вода прорвала дамбы, только за одну ночь погибло 1800 человек, десятки тысяч жилых домов и хозяйственных зданий были разрушены, территория площадью около 160 тысяч га оказалась затопленной, убытки составили более 200 млн долларов.
Сразу же после катастрофы 1953 года на Голландском Эйсселе восточнее Роттердама была построена защитная сборно-разборная плотина, которая в случае наводнения могла быть быстро установлена. Она и ныне предотвращает затопление речными паводками большую часть польдеров западных Нидерландов. После этого были построены плотины в глубине дельтовых рукавов, а затем и на их границе с морем. Результатом отгораживания дельты от моря кроме защиты от наводнений, так же как в случае с Зейдер-зе, стало образование водохранилищ с пресной водой. К этому добавилось значительное сокращение береговой линии – расстояние между крайними точками на северо-востоке и юго-западе уменьшилось в 10 раз, а путь от Роттердама до Флиссингена сократился на 40 км.
Большие работы проводились и в целях улучшения условий судоходства по Рейну. В нижнем его течении были построены три водоподпорные плотины со шлюзами. Самая восточная из них позволила часть водного стока реки перебрасывать по каналу в бассейн Эйссела. Для сосредоточения всего речного стока в одном русле воды Мааса и Ваала были отрезаны от Харингвлита – северного рукава дельты, и направлены в море мимо Роттердама, что делает нижний Рейн более полноводным.
Однако все эти мероприятия явились только подступом к одной из самых грандиозных гидротехнических программ последней четверти ХХ века – проекту «Дельта». Его значение выходило далеко за пределы решения только водохозяйственных задач. Преобразования коснулись всей экономики Нидерландов, и не только их. Так, новые пути от Роттердама до Антверпена и к югу от Восточной Шельды дали импульс интенсивному росту здесь промышленности.
Выиграла и окружающая дельту территория, особенно район Роттердама – Европорта. Прибрежные сельскохозяйственные земли получили свою выгоду – благодаря появлению больших объемов пресной воды уменьшилась опасность засоления почв, долгое время являвшаяся постоянной головной болью голландских цветоводов и овощеводов. Помимо этого образовавшиеся пресноводные водохранилища стали новым источником орошения.
К 1972 году по проекту «Дельта», обеспечивавшему соединение пяти морских рукавов нижнего течения Рейна, Мааса и Шельды, была выполнена большая часть работ. Самый северный рукав превращен в полноводный судоходный канал, одновременно улучшен подход к гавани Роттердама. На берегах южного рукава Западной Шельды, по всей длине подходного канала Ньюве Ватервег построены новые или реконструированы старые защитные дамбы, предотвращающие в случае наводнений затопление прибрежных районов Антверпена.
По проекту «Дельта» три средних пролива должны были быть полностью перекрыты 11 глухими земляными плотинами, отгораживающими их акватории от моря. Как и во всех остальных случаях, вследствие прекращения пропуска в них морской соленой воды и поступления речной, они постепенно тоже превращались во внутренние пресные водохранилища. И снова снижалась угроза засоления прибрежных земель.
До 1972 года на средних рукавах дельты было построено семь из 11 запроектированных земляных плотин. Но в первой половине 70-х годов в Нидерландах началась шумная кампания в защиту окружающей среды, и многие видные специалисты и общественные деятели выступили против осуществления проекта «Дельта» в полном объеме.
Дело было еще и в том, что как раз в это время начал резко сокращаться традиционный промысел жителей дельты – разведение и сбор устриц, креветок, мидий. Их развитие в этих местах связано с особыми гидрологическими условиями – в результате постоянного вторжения свежих соленых вод в пресные здесь образуются специфические водные воронки, способствующие росту наиболее ценных видов моллюсков и рыбной молоди. Прекращение морских приливов и отливов изменяло условия обитания для многих видов водных форм растительного и животного мира этого района.
Длительные и бурные дискуссии привели к тому, что в 1976 году голландский парламент вынес постановление пересмотреть проект «Дельта». Дальнейшие работы по нему были приостановлены.
В результате переработки проектных решений сплошные земляные водоподпорные плотины средних рукавов дельты решено было прорезать широкими водопропускными отверстиями. В соответствии с новым проектом через дамбу Харингвлит (рукав Мааса) было проложено 17 шлюзов-водовыпусков со стальными затворами, закрывающимися только во время наводнений. На соседней плотине Брауэрс было построено три донных водовыпуска в виде тоннелей длиной по 200 м. Теперь между эстуариями Мааса, Шельды и морем во время приливов стал осуществляться свободный водообмен. Западную Шельду было решено не перекрывать вообще и ограничиться упомянутыми выше береговыми защитными дамбами.
Особенно много возражений вызвала та часть проекта, которая предусматривала строительство глухой плотины через рукав Восточная Шельда (Остершельде) – самый широкий рукав дельты. По нему проходит путь в один из крупнейших морских портов Европы – бельгийский Антверпен. По этой причине, кроме всех других, особенно экологических, полностью его перекрывать было нельзя.
В результате длительных споров и обсуждений гидротехники все же одержали победу. Однако в проект было внесено существенное изменение. Вместо глухой плотины специалисты разработали хотя и дорогую, но более приемлемую со всех точек зрения систему открытых водопропускных и заградительных сооружений. Она скорее напоминала разводной мост, а не плотину. Благодаря такому техническому решению поток морской воды перекрывался только в экстремальных случаях.
И это было весьма разумно – ведь необходимость полного перекрытия водопропускных отверстий плотины могла возникать только 1–2 раза в году (в момент совпадения морского прилива с экстремальным ветровым нагоном волны). А в остальное время поступление морской воды в залив не должно было прерываться.
Уникальные гидротехнические сооружения возводились более 10 лет. Для строительства удачно использовались естественные песчаные отмели, превращенные путем отсыпки песчаного грунта в целые острова. В результате этого пролив шириной 9 км оказался разделенным на три протоки.
Наиболее крупный из этих бывших отмелей – остров Неелтье-Янс был использован в качестве основной строительной площадки при устройстве 15 мостовых опор сборной конструкции. Каждая из них представляла собой полый железобетонный столб-трубу высотой 40 м. Всего было сделано 65 железобетонных блоков-звеньев, из которых собирались опоры плотины.
Изготовлялись эти блоки в трех специальных строительных траншеях на глубине 15 м от уровня моря под защитой земляных дамб. По готовности опор защитные дамбы прорывались и траншеи затоплялись. Затем в прорыв в дамбе на стройплощадку вплывал понтонный У-образный корабль «Остреа» («Устрица»). С помощью двух домкратов-подъемников опоры поднимались со дна и отправлялись с «Остреа» в путь к месту своей установки.
Там они опускались на глубину 25–30 м под уровень воды. При этом чудо-корабль «Остреа» позволял вести работы даже в условиях неспокойного моря с высотой волны до 1 м. Монтаж опор осуществлялся при помощи шести якорных лебедок с компьютерным управлением и ориентированием по береговым вехам. Точность установки опор на дно моря составляла 5 см, допуски при подгонке отдельных железобетонных конструкций не превышали 1 см. Контроль за точностью монтажа велся с применением лазерного прибора.
После установки на дно внутренняя полость железобетонных конструкций опор заполнялась в нижней части глиной с камнями, в верхней части песком. Эта засыпка играла роль балласта и предотвращала всплывание опор под действием архимедовой силы.
Поверху опоры соединялись тоже железобетонными балками. По дну моря между опорами прокладывались металлические швеллеры – на них было установлено 62 стальных щита-затвора шириной по 42 м. Их высота определялась глубиной воды в тот или иной период штормового нагона волны со стороны моря. Подъем и спуск затворов, отведение их в сторону обеспечивают специальные гидравлические приводы. При этом операция по перекрытию всех трех проливов занимает не более 60 минут.
Нельзя не рассказать еще об одной уникальной работе – укреплению основания сооружений. В естественном состоянии покрытое илом мелкопесчаное дно моря не могло бы выдержать большие нагрузки от тяжелых опор. Его надо было укрепить. Уплотнение придонного слоя песка толщиной до 15 м осуществлялось четырьмя игольчатыми вибраторами, опускавшимися с плавучей, тоже понтонной, установки «Митилус» («Мидия»). Упрочнению была подвергнута полоса морского дна длиной 3 км и шириной 80 м.
Планировка морского дна производилась землесосным снарядом, установленным на еще одном строительном судне «Кардиум» («Моллюск-сердцевинка»). Передвигаясь по створу плотины с отклонением от курса не более 0,5 м, оно выравнивало дно тоже с большой точностью – до 10 см. После этого на дно был уложен разматывавшийся с барабана специальный настил – мат. Он представлял собой этакий матрац в виде сетки из искусственных волокон, заполненной щебнем. Сверху укладывалось еще одно, более тонкое защитное покрытие. Такое укрепление дна должно не только создавать прочную опорную поверхность для сооружений плотины, но и надежно защищать их основание от размыва донными течениями.
Еще совсем недавно подводные строительные работы проводились водолазами, часто одетыми в тяжелые неудобные костюмы. Осуществление проекта «Дельта», несмотря на большой объем подводных монтажных и земляных работ, никакими водолазами не сопровождалось. Все делалось автоматически. Для контроля за качеством работ, а также последующего мелкого ремонта подводных механизмов в процессе эксплуатации плотины использовался автомат – робот «Портунус» («Краб»), оснащенный телевизионной камерой и механическими манипуляторами.
После завершения строительства был набран обслуживающий персонал, численность которого на удивление мала. Оказывается, огромной, не имеющей пока в мире прецедента гидротехнической системой могут управлять всего 50 работников. Для них на острове Неелтье-Янс было построено специальное здание, где размещен также музей, рассказывающий о проекте «Дельта» и истории его осуществления.
Четвертого октября 1986 года в присутствии королевы Голландии и представителей многих иностранных правительств состоялось торжественное открытие защитных сооружений Остершельде. Была разрезана памятная лента, и защитный щит Восточной Шельды вступил в работу.
Однако противостояние нидерландцев водной стихии на этом не закончилось. В 1993–1995 годах страну снова настигли сильные наводнения. Гидротехникам опять пришлось взяться за дело. На этот раз перекрытию подвергся самый северный рукав дельты Нуеве Ватервег, ближе других подходящий к Роттердаму. Здесь строители следовали тому же принципу – «не навредить». С этой целью в 1997 году проран шириной 360 м был перекрыт не глухой плотиной, а стальными шарнирными воротами-затворами, укладывающимися на дно. Только в экстремальных случаях они должны подниматься и защищать берега от затопления.
История взаимоотношений жителей Нидерландов с Северным морем – характерный путь взаимодействия человеческой цивилизации с окружающей средой. Начав со слепого поклонения стихийным силам природы, страха перед их разрушительными набегами, человек постепенно перешел сначала к пассивной обороне и защите своих позиций, а затем к решительному наступлению.
Он победил природу, отвоевал новые плацдармы, но вдруг остановился и задумался… Не уподобился ли он эпирскому царю Пирру, который в кровопролитных боях победил, но остался почти без войска? С этого времени и начался период сомнений и раздумий. И сегодня уже никто в цивилизованных странах не позволит строить «широкие планы преобразования природы», и на первое место выходит ее охрана и защита.
САМОЕ ПРЕСНОЕ МОРЕ ЗЕМЛИ
Из-за горизонта, затянутого слоистыми облаками, медленно поднималось оваловидное оранжевое солнце. Его косые лучи врезались в покатые горбы невысоких пологих холмов, между которыми лежали рваные хлопья тяжелого белесого тумана. Над поверхностью земли не поднималось ни одно дерево, ни один куст. Лишь кое-где поблескивали на солнце гладкие зеркала небольших озер.
Но это и не была земля. На десятки и сотни метров вглубь уходили темные плотные слои холодного мертвого льда. Только кое-где одинокими глыбами вмерзли в него отдельные груды камней и массивы песка и глины. Прошло еще много тысяч лет, когда здесь заплескались синие волны моря. А тогда это была ледяная пустыня – отросток гигантского ледника, сковавшего север Евроазиатского континента.
Но это и не была земля. На десятки и сотни метров вглубь уходили темные плотные слои холодного мертвого льда. Только кое-где одинокими глыбами вмерзли в него отдельные груды камней и массивы песка и глины. Прошло еще много тысяч лет, когда здесь заплескались синие волны моря. А тогда это была ледяная пустыня – отросток гигантского ледника, сковавшего север Евроазиатского континента.
ЛЕДНИК И МОРЕ
Таково было совсем недавнее в геологическом масштабе времени прошлое Балтийского моря, которое, в отличие от почти всех других морей – заливов Мирового океана, вовсе не ему обязано своим появлением. Именно здесь решающую роль сыграли подземные силы Земли, они виновны в том, что Балтийское море только за последние какие-нибудь 15 тысяч лет претерпевало ряд самых крупных изменений, вплоть до того, что вообще переставало быть морем.
А появилось оно впервые в конце IV ледникового периода, когда в результате бурного таяния льда Балтийская впадина заполнилась талой водой. Там образовалось широко разлившееся озеро-море, уровень воды в котором был выше Мирового океана. В районе нынешних Датских проливов шумел гигантский водопад – это ледниковое Балтийское море переливалось на запад в Атлантику. Свидетель тех далеких времен оставил свое потомство, живущее здесь и поныне, – небольшую пресноводную рыбку, четырехрогого бычка.
Результатом таяния ледника, покрывавшего север Западной Европы, был и подъем в этом регионе земной поверхности – ведь исчезла огромная тяжесть материкового льда. Особенно ярко этот процесс проявился на территории Скандинавии. В период 8—10 тысяч лет назад, например, район норвежской столицы Осло поднимался со скоростью 50 мм в год, то есть только за одно тысячелетие берега Норвегии «выросли» на 50 м. Позже, 6–8 тысяч лет назад, эта скорость уменьшилась более чем в два раза и в настоящее время не превышает 1–2 мм в год.
После того как отток пресной воды из Балтики прекратился и уровень воды резко понизился, через Датские проливы установилась связь с Северным морем. Тогда образовался водопад обратного направления, и в Балтийскую впадину, смешиваясь с пресными ледниковыми, хлынули соленые морские воды. Появилась и морская фауна, в частности арктический моллюск польдиа. По его имени и море тех времен называется Польдиевым.
На месте нынешнего Балтийского моря еще во времена египетских фараонов плескалось ледниковое Анциловое озеро
Потом в результате мощных тектонических движений западный участок моря поднялся, и связь с Мировым океаном опять прервалась. Снова образовалось озеро, получившее название Анциловое по широко заселившему его моллюску анцилусу.
А появилось оно впервые в конце IV ледникового периода, когда в результате бурного таяния льда Балтийская впадина заполнилась талой водой. Там образовалось широко разлившееся озеро-море, уровень воды в котором был выше Мирового океана. В районе нынешних Датских проливов шумел гигантский водопад – это ледниковое Балтийское море переливалось на запад в Атлантику. Свидетель тех далеких времен оставил свое потомство, живущее здесь и поныне, – небольшую пресноводную рыбку, четырехрогого бычка.
Результатом таяния ледника, покрывавшего север Западной Европы, был и подъем в этом регионе земной поверхности – ведь исчезла огромная тяжесть материкового льда. Особенно ярко этот процесс проявился на территории Скандинавии. В период 8—10 тысяч лет назад, например, район норвежской столицы Осло поднимался со скоростью 50 мм в год, то есть только за одно тысячелетие берега Норвегии «выросли» на 50 м. Позже, 6–8 тысяч лет назад, эта скорость уменьшилась более чем в два раза и в настоящее время не превышает 1–2 мм в год.
После того как отток пресной воды из Балтики прекратился и уровень воды резко понизился, через Датские проливы установилась связь с Северным морем. Тогда образовался водопад обратного направления, и в Балтийскую впадину, смешиваясь с пресными ледниковыми, хлынули соленые морские воды. Появилась и морская фауна, в частности арктический моллюск польдиа. По его имени и море тех времен называется Польдиевым.
Потом в результате мощных тектонических движений западный участок моря поднялся, и связь с Мировым океаном опять прервалась. Снова образовалось озеро, получившее название Анциловое по широко заселившему его моллюску анцилусу.