Опубликовано: 23.12.2017

Дамба как комплекс защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений

Постараемся ответить на вопросы: В чем причина наводнений, происходивших в Санкт-Петербурге? Для чего построена защитная дамба на Финском заливе? Как она устроена?

Для ответа на первый вопрос необходимо обратится к истории Санкт-Петербурга.

Подъем уровня воды реки Невы напрямую зависит от силы западного ветра. Подъем уровня заключается не в сдерживающей силе ветра, влияющей не на скорость течения реки, а в подпоре воды реки Невы. Противодействующей поток образуется в результате набегающих волн с Балтики, идущих навстречу основному течению.

Для борьбы с частыми наводнениями в Санкт-Петербурге предпринимались различные меры. Насыпался грунт на затопляемых территориях островов города. Берега Невы отсыпались и укреплялись гранитными набережными - защитными дамбами. Но проблема затопления все равно решена полностью не была.

Наводнение 1924 года в Ленинграде, продлившееся около шести часов, вода поднялась на 369 см выше ординара.

Наводнение 1924 года в Ленинграде, продлившееся около шести часов, вошло в историю как второй крупнейший удар стихии по городу, когда невская вода поднялась на 369 см выше ординара.

Екатерина II продолжила борьбу с затоплениями. В период ее правления построили два канала - Грибоедова и Обводный. Каналы должны были принять на себя излишки воды из Невы при угрозе затопления.

Наводнение 1824 года показало несостоятельность этих мер. Тогда уровень поднялся на 420 см. Только по официальным данным погибло более 500 человек. Многие утонувшие так и небыли найдены. Тела унесло отходящей водой в Финский залив. Это наводнение вошло в историю Санкт-Петербурга как самое большое и разрушительное.

Но, характерной чертой происходящих наводнений Санкт-Петербурга является относительно непродолжительный подъем уровня воды. Так в катастрофе 1824 года отметки уровня достигали максимальных значений в течении всего 2-х часов.

Наводнение 1824г. в Санкт-Петербурге

Наводнение 1824г. в Санкт-Петербурге.

Обрусевший французский инженер Пьер-Доминик Базен после трагедии продолжил проект защитного сооружения. Его дамба протянулась от северного до южного берега финского залива, проходя через систему островов, во главе которой стоит остров Котлин. По сути дамба Базена сродни современной постройке. Но на то время проект посчитали невыполнимым.

Дамба как комплекс защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений

Схема комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений.

Обычно наводнения происходят в период сильных штормов, приходящихся на период с сентября по декабрь и сопровождаются обильными дождями и штормовыми ветрами. Этими факторами обусловлено большое количество жертв. Температура воды очень низка и ведет к быстрому переохлаждению попавшего в нее человека.

Инженер Базен Пьер-Доминик после наводнения 1824 года предложил проект строительства защитной дамбы.  Дамба Базена должна была протянуться с северного на южный берег Финского залива, через о. Котлин, и по сути была аналогична современной защитной дамбе. Но на тот период проект оказался слишком сложным, и от него решено было отказаться.

Возведение защитной дамбы началось лишь в СССР с 1979 года. Постановление о постройке приняли после разрушительного наводнения 1955 года. Вода тогда поднялась на 293 см.

Защитная дамба Санкт-Петербурга в длину 25,4 км и разделяется на северную и южную ветку о. Котлин.  На дамбе возвели шесть водопропускных шлюзов, четыре на севере и два на юге, и по одному судопропускному сооружению на каждой ветке.

Водопропускное сооружения дамбы

На дамбе построены шесть одинаковых водопропускных сооружений. Задача этих конструкций – пропускать объемы воду, набирающуюся в Финский залив из Невы, дальше в Балтийское море. В шлюзах предусмотрены рыбопропускные каналы, что дает возможность перемещаться рыбе из внутренних вод во внешние и обратно. В случае угрозы повышения уровня воды на шлюзах опускаются гидравлические затворы.

Шлюзы дамбы Финского залива

Шлюзы дамбы Финского залива

Опасность наводнения фиксируют на линии Хельсинки – Таллин. Волны, идущие с Балтики, на этом рубеже фактически не представляют опасности. Однако, продвигаясь дальше на восток Финского залива, нагонная волна попадает в «бутылочное горлышко» многократно усиливается, упираясь во встречное течение Невы. Со времени фиксации усиления волн на открытой воде до их подхода к дамбе проходит около 10 часов. За это время принимается решение о необходимости ее закрытия.

Закрытие дамбы приводит к остановке морского сообщения города и влечет большие затраты электроэнергии. Поэтому решение о закрытии дамбы принимается специальной комиссией.

Судопропускное сооружение С2 "Горбатый мост"

Судопропускное сооружение на северной дамбе "Горбатый мост"

На северном участке дамбы находится судопропускной узел, через который перекинут мост. Мост оснащен подъемными механизмами, что обеспечивает подъем центрального пролета на 9 метровНо в подъеме моста нет необходимостиМаршрут больших судов проходит через створ южной ветки. Под Горбатым мостом проходят относительно небольшие суда типа река-море, осадка которых не превышает 5,5 метров.

При возникновении угрозы опасного подъёма уровня воды проход  перекрывается затвором. Затвор находится  пазу, отлитом из бетона ниже уровня дна, а его вес превышает 2500 тонн.

Судопропускное сооружение С1

Судопропускное сооружение С1 является основными транспортными воротами Санкт-Петербурга. Для обеспечения проезда автотранспорта под фарватером на глубине 28 метров построен автомобильный тоннель. Его протяженность 1961 м.

Судопропускное сооружение С1

За перекрытие водного потока отвечают два гигантских затвора. Во время штатного дежурства затворы находятся на плаву в собственных доках. При опасности возникновения наводнения затворы перекрывают проход и затапливаются, надежно ложась на дно. Для обеспечения этой процедуры необходимо до 45 минут времени. За открытие и закрытие гигантских ворот отвечает специализированная железная дорога. Конструкция ворот остается работоспособной при нарастании льда до 50 см.  При становлении льда на акватории Финского залива угроза наводнений сходит на нет.



Поделиться:


Рекомендации к прочтению




Комментарии ()

  1. Юсуп Хизиров 21 июля 2019, 23:00 # 0
    Если во время шторма половодные реки впадающие в залив не создают круговорот, или штормовой ветер движется против круговорота, то в этом случае, наводнение не образуется и его легко спрогнозировать.

    Предположение, что причиной сезонного повышения уровня вод может быть давление атмосферы, сток рек, разность температур и соленость вод не выдерживает критики, эти факторы могут повысить уровень вод на несколько см., но не более.
    Представленную теорию можно легко проверить, по связи скорости течения с уровнем морей и океанов.
    (Опираясь на карту глубин и течений, морей и океанов).
    en.m.wikipedia.org/wiki/Annual_cycle_of_sea_level_height
    research.csiro.au/slrwavescoast/sea-level/sea-level-change/
    www.okeanavt.ru/tainiokeana/1066mifosrednemurovne.html

    Комплекс защитных соружений Санкт-Петербурга от наводнений, будет работать более эффективно если, за 2 — 3 дня до наводнения, течение реки Невы направить против течения Финского залива.
    Для этого, достаточно закрыть шлюзы северной ветки дамбы.
    А шлюзы южной ветки дамбы, всегда должны быть открыты.
    images.app.goo.gl/8Hksv8kUtn3dhehZ6
    m.fontanka.ru/2018/12/28/071/
    В тоже время, закрытая дамба создает идеальные условия для образования приливной волны, амплитуда которой, зависит от глубины побережья.

    Уважаемые Климатологи!
    Предлагаю использовать представленную теорию для прогноза погоды в морях и океанах.
    Если возникнут вопросы, можете связаться с редакцией журналов или с автором.

    Открытие опубликовано в Российско-Немецком научном рецензируемом журнале “Eastern European Scientific Journal” №3/2015. Стр 64. Июнь www.auris-archiv.de/journal.html
    Продолжение, Механизм вертикальной циркуляции вод Мирового океана.
    Форум Федеральная целевая программа «Мировой океан». okeany.com/forum/784.htm
    Форум кафедры метеорологии МГУ.
    offtop.ru/meteogeofak/v17_897772__.php
    1. Юсуп Хизиров 21 июля 2019, 23:02 # 0
      Механизм образования наводнений в Финском заливе. 
      Геофак СПбГУ. vk.com/club39553

      Воды озер, морей и океанов северного полушария вращаются против часовой стрелки, а воды южного полушария вращаются по часовой стрелке, образуя циклонические круговороты. 
      Основной причиной вращения круговоротов являются, местные ветра, впадающие в моря и океаны реки и отклоняющая сила Кориолиса.
      en.m.wikipedia.org/wiki/Ocean_gyre

      И чем выше скорость ветров тем выше скорость вращения круговоротов, благодаря чему, увеличивается центробежная сила круговоротов, и как следствие, повышается уровень вод морей и океанов.
      А чем ниже скорость вращения круговоротов, тем ниже уровень вод морей и океанов.
      youtu.be/ihM1I5r_MUg
      Скорость течений по периметру морей и океанов не везде одинакова и зависит от глубины побережья. 
      В мелководной части морей и океанов течение движется быстро, а в глубоководной части морей и океанов течение движется медленно.

      Сезонное повышение уровня вод наблюдается не по всему побережью морей и океанов, а только на тех побережьях, где высокая угловая скорость течений и как следствие, высокая центробежная сила воды. (Центробежная сила F = mv2/r).
      На прямолинейных побережьях, где течения не обладают угловой скоростью, уровень вод не повышается.

      Воды Финского залива вращаются против часовой стрелки образуя круговорот в виде эллипса.
      И когда сезонные штормовые ветры и половодная река Нева раскрутят круговорот до 17 км/час, повышается центробежная сила круговорота, благодаря чему, на восточном побережье Финского залива уровень вод повышается более 3-х метров.
      Аналогичная схема сезонного повышения уровня вод наблюдается во всех озерах морях и океанах.

      Средняя глубина Финского залива составляет около 50 метров, на восточном побережье около 5 метров, на западе залива около 100 метров, по этой причине на восточном побережье Финского залива линейная и угловая скорость течений гораздо выше.
      Насколько уменьшается глубина побережья, настолько увеличивается скорость течений.
      Наводнение в Санкт-Петербурге.
      ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%B2_%D0%A1%D0%B0%D0%BD%D0%BA%D1%82-%D0%9F%D0%B5%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B1%D1%83%D1%80%D0%B3%D0%B5

      В Финском заливе сезонное повышение уровня вод имеют два пика, в августе — сентябре и в декабре-январе и по времени совпадают с сезоном штормовых ветров и половодьем реки Невы.
      Скорость течения в Финском заливе достигает 17 км/час, а максимальная скорость течения на Земле достигает 30 км/час, скорость ветра более 100 км/час.
      goo.gl/eYVTo6
      tapemark.narod.ru/more/09.html

      Воды Северного моря вращаются против часовой стрелки, образуя огромный круговорот.
      И когда сезонные штормовые ветры раскрутят круговорот, более 20 км / ч (на южном побережье), то повышается центробежная сила круговорота, благодаря чему, на южном побережье Северного моря уровень вод повышается более 5 метров.
      (Штормовой нагон более 2,5 метра, центробежный нагон более 2,5 метра и приливная волна более 5 метра).
      Северное море наводнение 1953 года.
      en.m.wikipedia.org/wiki/North_Sea_flood_of_1953
      de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:North_Sea_Currents.svg

      Воды Каспийского моря вращаются против часовой стрелки образуя круговорот в виде эллипса. 
      И когда половодная река Волга раскрутит круговорот, более 10 км/час, повышается центробежная сила круговорота, благодаря чему, на северном побережье Каспийского моря уровень вод повышается более 1 метра.
      Центробежный нагон, это невидимый водяной затор, у устья реки.
      ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80

      Средняя глубина Каспийского моря составляет около 200 метров, на северном побережье около 5 метров, на южном побережье около 500м.
      По этой причине, на северном побережье Каспийского моря линейная и угловая скорость течений гораздо выше.
      В Каспийском море пик сезонного повышения уровня вод наблюдается в июне- августе и по времени совпадает с половодьем реки Волга. 
      Во время засухи над бассейном реки Волга, уровень вод на севере Каспия не повышается.
      tapemark.narod.ru/more/06.png
      bigenc.ru/geography/text/2050560

      В Бенгальском заливе в сезон муссоных ветров и половодья реки Ганг скорость круговорота повышается более 10 км/час, благодаря чему, сезонное повышение уровня вод превышает 15 метров.
      (Штормовой нагон более 2,5 метра, центробежный нагон более 2,5 метра и приливная волна более 10 метра).
      Бенгальский залив наводнение 1970 года.
      en.m.wikipedia.org/wiki/1970_Bhola_cyclone

      Сезонное повышение уровня Черного моря (до 40 см) более всего выражено в юго-восточной части моря, где летом угловая скорость течений, вдоль побережья, достигает максимального значения.
      tapemark.narod.ru/more/07.html

      Высота наводнений зависит не столько от скорости и направления ветра, сколько от скорости вращения круговорота, благодаря которому, образуется центробежный нагон и аномально высокие приливы.
      По этой причине, на разных побережьях при одинаковой скорости ветра, высота наводнений бывает разной.
      Штормовой нагон большой высоты в реке Северная Двина может формироватся и под действием северного ветра. 
      tapemark.narod.ru/more/22.png
      vestnik5.geogr.msu.ru/jour/article/view/11?locale=ru_RU
      Политика конфиденциальности персональных данных.
      admin@da-fish.ru