Неве хода нет или немного о петербургском опыте противодействия наводнениям

Причиной частых наводнений в Санкт-Петербурге считают происки циклонов Атлантики. Нева считается одной из наиболее полноводных в Старом Свете. Юго-западные ветры нагоняют волны из Финского залива, а они препятствуют свободному течению Невы. В этой местности доминирует западный перенос воздушных масс, связанный с перемещением циклонов с акватории Атлантики. Наиболее глубокие и мощные из них сопровождаются сильными порывами ветра, формирующими нагонные волны. Они и вызывают подтопление города.

Масштаб проблемы

Хотя мы привыкли к тому что "в среднем по России" самые разрушительные наводнения происходят весной, во время паводка, в Санкт-Петербурге стихия давала о себе знать чаще в осенние месяцы и даже в декабре. За 300 с небольшим лет город пострадал от наводнений более 300 раз, из которых в 210 случаях вода поднималась на два метра выше ординара. То есть, вода доставляла проблем практически ежегодно. Жители были очень недовольны... Осенью 1824 года уровень воды поднялся до рекордной отметки в 4 метра и 21 сантиметр. Это наводнение привело к массовой гибели людей и к масштабному разрушению построек.

Проходит ровно 100 лет и... 24 сентября 1924 года произошло третье по счёту, второе по высоте (380 см) катастрофическое наводнение. С утра все было спокойно, но около полудня подул с моря порывистый западный ветер. В 15 часов вода пошла на город. К 17-ти часам Нева преодолела набережные заграждения и широким потоком полилась по городу, буря достигла высшего напряжения. Исаакиевский собор, Зимний дворец представляли собой острова. Затоплены Летний сад, Марсово поле. Тревогу били: сначала в 13 часов с Петропавловской крепости раздались первые предупредительные выстрелы, в13.50 - повторные залпы, которые стали повторяться каждые полчаса, а затем и через пятнадцать минут.

Вода пришла - вода ушла, забрав с собой корабли, инфраструктурные объекты, человеческие жизни. Были попытки предотвратить подобные бедствия? Конечно. Но со временем число наводнений возрастало: в XVIII в. их было 79, в XIX в. — 102, в XX в. — 138. История Петербурга прочно связана с преодолением последствий затоплений. Петербургские наводнения не только уничтожали городские сооружения и приносили колоссальные убытки, но и приводили к изменениям в административном устройстве страны. Так, внук Петра Великого, юный император Петр II в 1729 году перенес столицу в Москву. Впрочем, Петербург существовал без столичного статуса совсем недолго: через три года при Анне Иоанновне все вернулось на круги своя.

И тогда пришло время Комплекса защитных сооружений

1979 году было принято решение о возведении сооружений, защищающих от наводнений. Осенью следующего года строители залили первый кубометр бетона в основание объекта. Он был объявлен всесоюзной стройкой, поэтому в первое десятилетие возводился ударными темпами. Интересный факт! Детонатор привела в действие нынешний глава Совфеда, а в то время секретарь ленинградского обкома ВЛКСМ Валентина Матвиенко. По состоянию на 1984 год из запланированного объема работ не была выполнена лишь треть. В результате остров Котлин стал полуостровом — появилась возможность добраться из Кронштадта на материк по суше.

Все изменилось в 1987 году. Тогда в Северной столице случился большой скандал, который провел четкую границу между теми, кто был за и против строительства дамбы. Объявленная советским руководством политика гласности позволяла выражать свое мнение, не боясь последствий, что и сделала часть горожан. Был период, когда планировали разобрать до конца не построенною дамбу, но выяснилось, что на это нужно очень много денег. Власти города решили законсервировать объект и приступили к дальнейшему строительству только в 2001 году. Спустя пять лет был запущен в эксплуатацию автомобильный мост на судопропускном сооружении С-2. С 2008 года морские суда стали ходить по обновленному руслу Кронштадтского фарватера, а еще через год состоялись полноценные испытания плавающего затвора судопропускного сооружения С-1.

Ввод в эксплуатацию объекта неоднократно сдвигался. После нескольких переносов КЗС Санкт-Петербурга был открыт 12 августа 2011 года. Возведением комплекса занимались порядка 10 тыс. строителей и 700 единиц спецтехники. Стоимость сооружений в итоге превысила 126 млрд руб. Свое полезность КЗС подтвердил уже в первый год работы. В конце декабря 2011 года Северо-Западное управление Росгидромета объявило о высокой вероятности крупного наводнения с подъемом воды в районе Горного института почти три метра. Стихия могла принести урон мегаполису по приблизительным оценкам 25 млрд руб.

Современное состояние КЗС

Сегодня гидротехнический объект включает: каменно-земляный дамбы (11); автомобильные мосты (7); автомобильный тоннель под водой; судопропускные сооружения (2); сооружения для выпуска воды (6); автотранспортные развязки (2). Протяженность по водной поверхности превышает 22 км, вся длина комплекса составляет 25,4 км. Дамбы имеют форму трапеции. Основой выступает моренный суглинок и песчаный грунт. Для укрепления боковых стенок использован скальный грунт и щебень. Обращенная к заливу сторона (Финская) получила более мощное укрепление, а гранит на откосах стал привычной составляющей морского пейзажа Петербурга.

Все водопропускные сооружения (ВС) имеют схожее устройство. Они обеспечивают слив воды из Невы в Финский залив для поддержания естественного перемещения рыбы и сохранения экологического баланса местности. В границах этих объектов рыбачить нельзя, но можно это делать на дамбе. ВС относятся к категории стратегически значимых объектов и находятся под контролем системы видеофиксации. По дамбе организовано судоходство для обеспечения Кронштадта связью и электроэнергией, отсюда выполняется управление затворами дамбы. В верхнем сегменте каждого из 6 объектов возведены автомобильные мосты. За перемещение затворов отвечает гидравлическая система, команды отдаются компьютером. Максимальное давление в гидравлическом трубопроводе составляет 16 бар, что вчетверо превышает показатели домашнего водопровода.

Риск наводнения фиксируется по условной линии Таллинн-Хельсинки, однако для столиц Эстонии и Финляндии стихия не представляет опасности. Усиление волны происходит в более узкой и мелководной части Финского залива. Город на Неве расположен в своеобразном морском тупике, на который накатывается нагонная волна. После ее обнаружения на протяжении 10 часов решается вопрос о закрытии дамбы.

С-2

Судопропускное сооружение С-2 обеспечивает движение средних кораблей с уровнем осадки не более 550 см. В состав объекта входит расположенный на дне затвор и мост с конструкциями, горизонтально поднимающимися на 9 метров.

Сооружение включает в себя разводной мост и затвор. Затвор находится на дне. Мост поднимается горизонтально вверх. После сообщения о наводнении проточный сегмент полностью перекрывается перемещающимся вверх мощным затвором массой 2,5 тыс. тонн. Барьер поднимается над водной поверхностью на 440 см, его подводная часть составляет свыше 7 м, из которых 20 см приходится на камеру затвора. Когда нагонная волна спадает барьер переходит в обычное положение. Мост не поднимали уже давно, поскольку в этом нет необходимости. Этот проход сделан на всякий случай, как запасной, все большие суда сейчас следуют через судопропускное сооружение С1.

С-1

Наиболее сложный в техническом плане затвор у объекта С-1. Через него в Морской порт мегаполиса попадают любые суда водоизмещением менее 90000 тонн. Здесь же Кольцевая дорога уходит под воду. Предельная глубина подводного тоннеля 28 м, длина 1961 м. Главные составляющие сооружения С-1 — подводный тоннель, плавучий затвор и пролет для пропуска кораблей. С-1 – самый грандиозный объект Комплекса защитных сооружений. По каналу, шириной 200 и глубиной 16 метров проходят все типы судов, водоизмещением до 140 тысяч тонн. Под каналом расположен подводный тоннель, протяженностью 1961 метр. На глубине 24,3 метра, по транспортным отсекам тоннеля непрерывно идет поток автомобилей. Третий элемент С-1 - огромный плавучий двухстворчатый затвор, который и перекрывает судоходный канал в случае угрозы нагонного наводнения.

Как функционирует сооружение С-1

После оповещения о начавшемся наводнении доковые камеры подлежат затоплению, а плавучие затворы (батопорты) всплывают. Когда уровень воды выравнивается дается команда на открытие доковых ворот, находящихся в камерах. С помощью гидроприводов затворы выводятся в канал — две створки одновременно перемещаются по направлению друг к другу. Стандартный режим предусматривает установку заграждения в течение 45 минут. Затем в балластные резервуары подается вода и батопорты осаживаются на монолитное основание канала. Общая высота барьерного сооружения превышает 23 метра, из которых определенный сегмент находится в надводном положении на уровне более 6 метров После исчезновения угрозы из батопортов удаляется жидкость, они всплывают и возвращаются в штатное расположение внутри доковых камер. Ворота переводятся в закрытое положение, а их створки размещаются на кильблоках в камерах. Первый раз подобная схема предотвращения наводнения была применена 28 ноября 2011 года.

Судо- и водопропускные сооружения комплектуются затворами разных видов. В штатном режиме работы 66 барьеров комплекса находятся в открытом положении для поддержания естественного гидрологического режима в водах Финского залива и обеспечивая беспрепятственное судоходство. Когда идет нагонная волна и начинается наводнение ситуация кардинально меняется. Затворы блокируют водо- и судопропускные каналы и формируют сплошную преграду, надежно защищая мегаполис от разрушений водной стихии.

Переоценить невозможно

Город первоначально создавался как морские ворота России. Через КЗС идут морские каналы, соединяющие его с европейскими странами. Каждый год в Морской порт Петербурга приходит порядка 30 тыс. кораблей различного класса. При пиковых нагрузках он принимает морские суда через каждые 20-30 минут. Возведение нового сегмента Корабельного фарватера Кронштадта глубиной до 14 м позволило организовать судоходство современных кораблей с большим водоизмещением. Обновленный фарватер избавился от множества поворотов, что упростило проход и маневрирование судов.

Благодаря построенному в 2011 году Комплексу защитных сооружений от наводнений, десять лет город находится под защитой от нагонной волны. За это время КЗС предотвратило 26 наводнений, 12 из которых — особо опасные с отметкой выше 211 см. В августе 2011 года Санкт-Петербургская дамба была введена в эксплуатацию и с тех пор надежно защищает город от водной стихии.