В свете повышения уровня мирового океана (далее – УМО) весьма перспективными направлениями развития отрасли гидротехнического строительства являются следующие:
а)Строительство искусственных островов и территории в морских акваториях
б) Создание плавучих строительных, производственных, жилых и административных комплексы
в) Разработка плавучих берегозащитных волногасящих сооружения
Искусственные острова и территории
В некоторых странах, например, в Нидерландах, в Японии и др., где уже давно ощущается нехватка свободных территорий, сравнительно давно стал накапливаться опыт создания искусственных территорий. Это или наращивание существующих территорий, или создание искусственных островов.
Серьезный опыт накоплен в Нидерландах, где за все время отторжения у моря участков земли, третья часть всей территории страны созданы таким образом. Началось освоение водных пространств ещё в 15 веке в виде строительства дамб и осушения отторгнутых у моря территорий.
В Японии 1-й искусственный остров Дэдзима в Токийской бухте был построен ещё в 17 веке. На нем в последствии был сооружен порт.
Искусственные острова могут быть сооружены тремя способами:
- насыпным, набросным или намывным, или комбинированным способом (далее для удобства одним словом - насыпные;
- расположенным на свайном основании;
- плавучими.
Первые два способа целесообразны лишь в условиях мелководья.
Самый простой способ – насыпной. Это аналог островов естественного происхождения. На больших глубинах строительство искусственных островов насыпным способом становится нерентабельным.
Свайные островные комплексы в настоящее время конструктивно проработаны в нефтедобывающей отрасли экономики при создании нефтяных платформ для разработки месторождений нефти на морской акватории. Морские нефтяные платформы как правило располагают на сваях при глубинах, не превышающих 80 м. При больших глубинах платформы выполняют плавающими.
Наглядным примером строительства островных комплексов методом намыва в морской акватории являются искусственные острова в Объединенных Арабских Эмиратах. Это – получившие мировую известность Пальмовые острова.
а)Строительство искусственных островов и территории в морских акваториях
б) Создание плавучих строительных, производственных, жилых и административных комплексы
в) Разработка плавучих берегозащитных волногасящих сооружения
Искусственные острова и территории
В некоторых странах, например, в Нидерландах, в Японии и др., где уже давно ощущается нехватка свободных территорий, сравнительно давно стал накапливаться опыт создания искусственных территорий. Это или наращивание существующих территорий, или создание искусственных островов.
Серьезный опыт накоплен в Нидерландах, где за все время отторжения у моря участков земли, третья часть всей территории страны созданы таким образом. Началось освоение водных пространств ещё в 15 веке в виде строительства дамб и осушения отторгнутых у моря территорий.
В Японии 1-й искусственный остров Дэдзима в Токийской бухте был построен ещё в 17 веке. На нем в последствии был сооружен порт.
Искусственные острова могут быть сооружены тремя способами:
- насыпным, набросным или намывным, или комбинированным способом (далее для удобства одним словом - насыпные;
- расположенным на свайном основании;
- плавучими.
Первые два способа целесообразны лишь в условиях мелководья.
Самый простой способ – насыпной. Это аналог островов естественного происхождения. На больших глубинах строительство искусственных островов насыпным способом становится нерентабельным.
Свайные островные комплексы в настоящее время конструктивно проработаны в нефтедобывающей отрасли экономики при создании нефтяных платформ для разработки месторождений нефти на морской акватории. Морские нефтяные платформы как правило располагают на сваях при глубинах, не превышающих 80 м. При больших глубинах платформы выполняют плавающими.
Наглядным примером строительства островных комплексов методом намыва в морской акватории являются искусственные острова в Объединенных Арабских Эмиратах. Это – получившие мировую известность Пальмовые острова.
Рис.1. Искусственный архипелаг Пальм Джеймейра
Это три гигантских архипелага в форме пальмы, созданные методом намыва из песка со дна Персидского залива с помощью земснарядов.
самая известная и освоенная из которых – Пальм Джеймейра (Рис 1). Остров отсыпан в форме пальмового дерева: центральный «ствол», 16 «ветвей» и окружающая их полукруглая песчаная полоса, играющего роль распластанногонадводного волнолома длиной около 11 километров для защиты от волнового воздействия самой «пальмы». Строительство началось в 2001 году и завершилось к 2006-му Это искусственный остров полностью застроен отелями, торговыми центрами. Морская сторона – это на всем протяжении полоса песчаных пляжей.
Кроме данного островного комплекса, строились другие 2 пальмы, но менее успешнее, чем первый: помешал экономический кризис 2008 года. Из-за него не был достроен и островной масштабный комплекс «Мир».
Создание этих искусственных территорий было продиктовано острой нехваткой земли: естественная береговая линия Дубая была практически полностью застроена. Проекты позволили не только расширить территорию, но и создать новые точки притяжения для туристов и инвесторов.
Однако появились и прогнозировавшиеся и непредвиденные проблемы.
Главная из них – огромный экологический ущерб, нанесенный прибрежной акватории. Изменилась гидрология прибрежных вод, из-за чего стали интенсивнее разрушаться соседние участки береговой линии. Постоянно понижаются отметки поверхности островов от тяжестью самого острова и возведенных на нём строений. Поэтому приходится постоянно укреплять берег и повышать вертикальные отметки берегоукрепления и территории. Эта проблема усугубляется глобальными процессами повышения уровня мирового океана.
Острова, размещаемые на свайных конструкциях, и плавающие островные комплексы лишены этих недостатков.
Несмотря на это насыпные и намывные территории являются самыми распространенными. Например, Китай в Южно-Китайском море сооружает целую серию искусственных островов на основе отмелей из коралловых рифов. Причём данные острова и отмели, как изначально природные территории являются спорными. Так, Китай осваивает Парасельские острова, на которые претендуют Вьетнам и Тайвань. Это архипелаг, состоящий из маленьких островов и коралловых рифов. Один из островов (о. Вуди) Китай превращает их в искусственный остров с портами и портовой инфраструктурой и взлетной полосой. (Рис.2). Не будем описывать геополитические причины и цели. В настоящей статье рассматриваются лишь техническая и экологическая стороны вопроса.
самая известная и освоенная из которых – Пальм Джеймейра (Рис 1). Остров отсыпан в форме пальмового дерева: центральный «ствол», 16 «ветвей» и окружающая их полукруглая песчаная полоса, играющего роль распластанногонадводного волнолома длиной около 11 километров для защиты от волнового воздействия самой «пальмы». Строительство началось в 2001 году и завершилось к 2006-му Это искусственный остров полностью застроен отелями, торговыми центрами. Морская сторона – это на всем протяжении полоса песчаных пляжей.
Кроме данного островного комплекса, строились другие 2 пальмы, но менее успешнее, чем первый: помешал экономический кризис 2008 года. Из-за него не был достроен и островной масштабный комплекс «Мир».
Создание этих искусственных территорий было продиктовано острой нехваткой земли: естественная береговая линия Дубая была практически полностью застроена. Проекты позволили не только расширить территорию, но и создать новые точки притяжения для туристов и инвесторов.
Однако появились и прогнозировавшиеся и непредвиденные проблемы.
Главная из них – огромный экологический ущерб, нанесенный прибрежной акватории. Изменилась гидрология прибрежных вод, из-за чего стали интенсивнее разрушаться соседние участки береговой линии. Постоянно понижаются отметки поверхности островов от тяжестью самого острова и возведенных на нём строений. Поэтому приходится постоянно укреплять берег и повышать вертикальные отметки берегоукрепления и территории. Эта проблема усугубляется глобальными процессами повышения уровня мирового океана.
Острова, размещаемые на свайных конструкциях, и плавающие островные комплексы лишены этих недостатков.
Несмотря на это насыпные и намывные территории являются самыми распространенными. Например, Китай в Южно-Китайском море сооружает целую серию искусственных островов на основе отмелей из коралловых рифов. Причём данные острова и отмели, как изначально природные территории являются спорными. Так, Китай осваивает Парасельские острова, на которые претендуют Вьетнам и Тайвань. Это архипелаг, состоящий из маленьких островов и коралловых рифов. Один из островов (о. Вуди) Китай превращает их в искусственный остров с портами и портовой инфраструктурой и взлетной полосой. (Рис.2). Не будем описывать геополитические причины и цели. В настоящей статье рассматриваются лишь техническая и экологическая стороны вопроса.
Рис 2. Искусственный остров на основе природного острова Вуди (одного из Парасельских островов)
Рис 3. Процесс намыва новой территории острова
Россия имеет значительный опыт создания искусственных территорий. Начиная с искусственного острова «Черепаха» в прибрежной акватории Азовского моря, построенного по указу Петра I. Значительная часть Санкт-Петербурга строилась путем отсыпки грунта в историческом прошлом на заболоченных территориях, а в современности в прибрежной акватории Финского залива. Так, начиная с 2006 года продолжается реализация масштабного проекта «Морской Фасад». Это проект по расширению Васильевского острова до 350 га (3,5 км2) за счет акватории Финского залива методом намыва донного грунта. В России также были реализованы и другие проекты создания искусственных территорий.
В нашей стране создание искусственных островов и территорий на водных объекта строго регламентировано. Основным нормативным актом является Федеральный закон от 19.07.2011 № 246-ФЗ «Об искусственных земельных участках, созданных на водных объектах, находящихся в федеральной собственности…». Данный закон был разработан и принят в связи с возникновением правовых коллизий как при реализации проекта «Морской Фасад» в Санкт-Петербурге, так и при разработке предпроектных материалов по двум объектам в Хостинском районе города Сочи перед Олимпиадой – 2014: это –база-стоянка для 500 яхт «Хомар» и «Остров «Федерация».
Сначала рассматривался вопрос строительства базы-стоянки островного типа «Хомар» площадью искусственной территории 29 га в 300 м от берега. Затем он был заменён гораздо более амбициозным проектом - «Остров «Федерация».
Этот насыпной архипелаг общей площадью около 250 га по контуру должен был соответствовать границам Российской Федерации, а внутренние каналы соответствовали по очертанию русел крупнейших рек страны. Данный амбициозный проект не был реализован, поскольку на стадии предпроектных решенийполучил ряд серьёзных замечаний и в итоге материалы оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) получили отрицательное заключение экологической экспертизы.
Во-первых, последствия строительства такого острова как экологические, так и гидролитологичские, геоморфологические были непредсказуемы. Во-вторых, несмотря на дефицит земель в городе Сочи, строительство такого острова было бы крайне нерентабельным из-за дороговизны земель искусственной территории, а также колоссальных затрат по обеспечению защиты брегов острова при эксплуатации.
Задумка была эффектная, а предполагаемые проблемы при её реализации, остудили горячие головы «продвиженцев» проекта «Острова «Федерация». Хватило проблем с гораздо более простым реализованным проектом Олимпийской набережной в междуречье Мзымта – Псоу в Имеретинской низменности в Адлерском районе города Сочи, в последствии вошедшей в состав новой Федеральной территории «Сириус».
Проектирование искусственных островов базируется на большом опыте создания искусственных припортовых территорий и терминалов, строительства гидротехнических сооружений в акватории моя, а также строительства искусственных пляжей. Если строительства примыкающих к берегу новых территорий дешевле вести наземным (пионерным) способом, то для строительства острова, как правило, необходимо использовать плавсредства.
В 2000 годах ФГУП «ГУБПР» (бывшее ГУСПП «Краснодарберегозащита») был разработан проект по созданию искусственной территории для порта «Виста». Данная территория примыкала с внешней стороны к западному молу Ейского порта. Новая территория была создана путем намыва донного грунта при расчистке подходного канала порта. Грунт разрабатывался земснарядом и по пульпопроводу подавался зону намыва, предварительно огражденную по контуру создаваемой территории дамбой из скального грунта.
Параллельно реализация данного проекта помогла решить попутно следующие проблемы:
- она защитила западный мол от волнового воздействия.
- она позволила сэкономить на утилизации донного илового грунта, добытого при расчистке подходного канала Ейского порта;
В контексте данной статьи опыт строительства и эксплуатации рассмотренных выше искусственных островов и территорий позволяют сделать следующие выводы:
1. Острова и полуострова вблизи береговой линии вызывают перестройку экологической системы всей прибрежной акватории и береговой зоны, включая
береговую полосу суши.
2. Искусственные территории сооружаемые из насыпного грунта в прибрежных акваториях будут влиять на динамику морской береговой зоны, на береговые процессы не только на участке, смежном с новыми территориями, но и на соседние участки берега.
3. Территории из насыпного грунта подвергается наибольшему волновому воздействию, поэтому их защита от волн с морской стороны является одной из главных задач.
4. Дноуглубления в местах забора донного грунта для намыва могут негативно сказаться состояние береговой полосы из-за изменения параметров волн, усиления воздействия на берег волн и прибрежных течений.
5. Поддержание искусственных территорий в акватории моря требует значительных затрат для их безопасной эксплуатации.
Перечисленные особенности создания искусственных островов и территорий свидетельствуют о необходимости проведения предварительных научных исследований до стадии принятия проектных решений.
В нашей стране создание искусственных островов и территорий на водных объекта строго регламентировано. Основным нормативным актом является Федеральный закон от 19.07.2011 № 246-ФЗ «Об искусственных земельных участках, созданных на водных объектах, находящихся в федеральной собственности…». Данный закон был разработан и принят в связи с возникновением правовых коллизий как при реализации проекта «Морской Фасад» в Санкт-Петербурге, так и при разработке предпроектных материалов по двум объектам в Хостинском районе города Сочи перед Олимпиадой – 2014: это –база-стоянка для 500 яхт «Хомар» и «Остров «Федерация».
Сначала рассматривался вопрос строительства базы-стоянки островного типа «Хомар» площадью искусственной территории 29 га в 300 м от берега. Затем он был заменён гораздо более амбициозным проектом - «Остров «Федерация».
Этот насыпной архипелаг общей площадью около 250 га по контуру должен был соответствовать границам Российской Федерации, а внутренние каналы соответствовали по очертанию русел крупнейших рек страны. Данный амбициозный проект не был реализован, поскольку на стадии предпроектных решенийполучил ряд серьёзных замечаний и в итоге материалы оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) получили отрицательное заключение экологической экспертизы.
Во-первых, последствия строительства такого острова как экологические, так и гидролитологичские, геоморфологические были непредсказуемы. Во-вторых, несмотря на дефицит земель в городе Сочи, строительство такого острова было бы крайне нерентабельным из-за дороговизны земель искусственной территории, а также колоссальных затрат по обеспечению защиты брегов острова при эксплуатации.
Задумка была эффектная, а предполагаемые проблемы при её реализации, остудили горячие головы «продвиженцев» проекта «Острова «Федерация». Хватило проблем с гораздо более простым реализованным проектом Олимпийской набережной в междуречье Мзымта – Псоу в Имеретинской низменности в Адлерском районе города Сочи, в последствии вошедшей в состав новой Федеральной территории «Сириус».
Проектирование искусственных островов базируется на большом опыте создания искусственных припортовых территорий и терминалов, строительства гидротехнических сооружений в акватории моя, а также строительства искусственных пляжей. Если строительства примыкающих к берегу новых территорий дешевле вести наземным (пионерным) способом, то для строительства острова, как правило, необходимо использовать плавсредства.
В 2000 годах ФГУП «ГУБПР» (бывшее ГУСПП «Краснодарберегозащита») был разработан проект по созданию искусственной территории для порта «Виста». Данная территория примыкала с внешней стороны к западному молу Ейского порта. Новая территория была создана путем намыва донного грунта при расчистке подходного канала порта. Грунт разрабатывался земснарядом и по пульпопроводу подавался зону намыва, предварительно огражденную по контуру создаваемой территории дамбой из скального грунта.
Параллельно реализация данного проекта помогла решить попутно следующие проблемы:
- она защитила западный мол от волнового воздействия.
- она позволила сэкономить на утилизации донного илового грунта, добытого при расчистке подходного канала Ейского порта;
В контексте данной статьи опыт строительства и эксплуатации рассмотренных выше искусственных островов и территорий позволяют сделать следующие выводы:
1. Острова и полуострова вблизи береговой линии вызывают перестройку экологической системы всей прибрежной акватории и береговой зоны, включая
береговую полосу суши.
2. Искусственные территории сооружаемые из насыпного грунта в прибрежных акваториях будут влиять на динамику морской береговой зоны, на береговые процессы не только на участке, смежном с новыми территориями, но и на соседние участки берега.
3. Территории из насыпного грунта подвергается наибольшему волновому воздействию, поэтому их защита от волн с морской стороны является одной из главных задач.
4. Дноуглубления в местах забора донного грунта для намыва могут негативно сказаться состояние береговой полосы из-за изменения параметров волн, усиления воздействия на берег волн и прибрежных течений.
5. Поддержание искусственных территорий в акватории моря требует значительных затрат для их безопасной эксплуатации.
Перечисленные особенности создания искусственных островов и территорий свидетельствуют о необходимости проведения предварительных научных исследований до стадии принятия проектных решений.