Глобальное действие океана

Захватывающую картину представляет собою шторм на море. Гонимые ветром, вздыбленные и вспененные громады волн чередой выкатываются на берег. И если встречают они препятствие — будь то сооружение или крутой берег, то ярости их нет границ. Они буквально крушат и ломают все на своем пути. Размывая берег, волны вооружаются обломками пород — камнями, галькой, песком. Такая смесь в мощном водном потоке превращается одновременно в таран и жернова, способные за короткое время наделать немало бед. Граница воды и суши по-разному реагирует на действия волн: там, где есть широкие пляжи и пологое дно, там волны усмиряются, а где их нет — суша отступает. Отчего же свободно разгуливающие в открытом море волны, подходя к берегу, начинают бесноваться, и прибрежное мелководье превращается в кипящий котел?

Виной всему уменьшение глубины воды с приближением к берегу, Гребень волны и

[smszamok]

впадина находятся на разном расстоянии от дна. Поэтому его тормозящее действие на скорость продвижения волны к берегу начинает сказываться на более близкой к нему впадине. А гребень волны налезает на замешкавшуюся впадину, становится выше, круче и в конце концов опрокидывается со страшной силой и шумом. Одно такое разрушение гребня не приводит к уничтожению волны, хотя по высоте она становится меньше. Продолжая свое движение к берегу, волна постепенно выходит на участки дна, все время поднимающиеся в сторону пляжа, и при этом многократно разрушается. Остаточная ее энергия тратится на прибой — выкат воды на пляж.

Еще недавно прибрежная часть, например, Одессы, терпела большие бедствия из-за размыва берега. Море постоянно завоевывало часть суши. Так называемый урез воды ежегодно вдавался в берег в среднем на один метр. Дороги, парки, инженерные сооружения, здания разрушались из-за возникавших оползней. Исчезли не только отдельные дачи, но не стало целой улицы Черноморской с ее уютными и красивыми домами. Изречение древних гласит: капля камень долбит,— так что же говорить о волне.

Более ста лег город проводил профилактические мероприятия: строились для отвода грунтовых вод дренажные колодцы, штольни, галереи, прибрежные склоны делались более пологими, насаждались деревья и кустарники, и возводились подпорные стенки. Но наступал штормовой сезон — и очередной размыв берега приводил к оползню.

Волны разрушают не только пляж и прилегающий к нему обрыв коренного берега. Они размывают дно, переводя во взвешенное состояние тысячи тонн илистых и песчаных частиц, Особенно интенсивно это происходит там, где пляж отсутствует или очень мал. Именно таким было одесское побережье. Высокий глинистый берег, изрезанный слабо выраженными бухточками с серповидными, узкими пляжами, ширина которых составляла от 1 до 5 м, не мог противостоять стихии,

Как предотвратить наступающий во время шторма размыв прилегающего к берегу морского дна и тем самым исключить главную причину оползней? Ответ и прост и ясен: надо создать искусственные широкие пляжи и обеспечить их сохранность. Но вот как это сделать, никто не знал. Да и вся мировая практика по защите берегов надежных рекомендаций на сей счет не давала. Значит, когда у волнолома окажется впадина волны, то уровень воды перед ним будет ниже, чем за ним, Этот перепад уровней вызывает сброс воды через волнолом, в сторону, обратную движению волны. Возникает обратный слив. Мощность его и время действия зависят от перепада уровней и от периода волны. Чем выше и длиннее волна, тем мощнее и продолжительнее обратный слив. Эта способность к автоматическому саморегулированию — замечательное свойство обратного слива. Поток воды, сливающийся через порог, образно говоря, бросается «под ноги» подходящему к волнолому очередному гребню волны. Подсекая его, обратный слив заставляет гребень опрокинуться «досрочно», до подхода к волнолому.

Таков в несколько упрощенном виде механизм активного гашения волн (в природе все происходит, конечно, сложнее). Он реализуется благодаря тому, что сооружение своим воздействием на волнение создает гидродинамическую обстановку, при которой происходит разделение энергии волны на части, направленные друг против друга. Волна борется с волной.

Морской порт, кроме функций перевалочного пункта, должен выполнять во время шторма роль убежища для судов. «Лучше плохой порт, чем хороший шторм!» — гласит старинная морская поговорка. Испокон веков при сооружении морских портов их акваторию защищают от открытого моря, Возводят оградительные сооружения—молы и волноломы (брекватеры)— такой высоты, чтобы даже в самый сильный шторм волны не могли перебрасываться через них. Кроме оградительных сооружений, в портах имеются грузовые причалы: молы, пирсы и набережные. В зависимости от условий строят и берегоукрепительные сооружения.

Все эти портовые гидротехнические сооружения борются с волной за счет своей незыблемости, прочности. Силе волны противопоставляются крепость и вес сооружения. «Лоб в лоб» — вот формула их взаимодействия. Ясно, что для инженерной реализации такого принципа жизненно важно знать «крайние» возможности этих часто гигантских сил — воздействие волн на оградительные сооружения достигает десятков и сотен тонн на квадратный метр. А учесть или рассчитать их не всегда удается. И не раз случалось, что мощные, впечатляющие своими размерами, казалось бы, неуязвимые бетонные и каменные громады разрушались, как игрушечные. Вот лишь один пример.

Мол «Мустафа» в Алжирском порту считался верхом гидротехнического искусства, и французские портовики, построившие его (1930 г.), были уверены, что он неуязвим для любого средиземноморского шторма. Мол, сложили из циклопических массивов весом по 450 т, которые скрепили специальными стальными шпонками, вставленными в вертикальные колодцы. Затем колодцы забетонировали. Сверху мола шла бетонная надстройка. Все швы тщательно заделали высокопрочным бетоном. По существу, собранный из отдельных массивов, мол, превратился в сплошной монолит. Прошло всего 4 года с момента начала строительства, как, мол, был буквально изуродован штормом. После первой волны, накренившей его, достаточным оказалось удара еще трех волн, чтобы образовалась 400-метровая брешь и третья часть сооружения была полностью разрушена.

Несмотря на современную техническую оснащенность научных исследований, проектирование портовых сооружений, и особенно оградительных, остается весьма сложным, а главное — очень ответственным делом. Объясняется это тем, что по площади порты занимают сотни тысяч гектаров и для их защиты требуются многие километры оградительных сооружений.

[/smszamok]

Стоимость же километра таких сооружений составляет не один миллион рублей. Золотая середина в проектном решении — это такой запас прочности сооружения, увеличение которого ведет к неоправданному омертвлению капитала, а уменьшение — к риску, что сооружение

Тан устроен один из существующих молов — оградительное сооружение откосного типа.