Кризис гидрологической среды Венеции и решения для устойчивого развития

Долгое время Венеция находилась под угрозой и разрушалась морскими приливами и наводнениями. Вода всегда была предметом заботы венецианцев. Это требует осторожности, значительных вложений, чтобы избежать затопления и наводнения. Однако в то же время вода привлекает и завораживает, и без нее Венеция потеряла бы свой смысл.

Исследование 2014 года, проведенное в сотрудничестве с ЮНЕСКО в Венеции, выявило основные явления износа, которые ставят под угрозу стабильность системного равновесия и выживание городской ткани: проблема паводка, волновое движение от ветра и водного транспорта, загрязнение , ухудшение исторического наследия зданий и полов, изменения в предполагаемом использовании из-за прогрессирующей потери постоянного населения, изменения в структуре местной торговли, в дополнение к растущему антропогенному давлению, вызванному туристическими потоками.

Внешний вид и ландшафт, на котором стоит Венеция, требовали решения различных проблем в строительстве зданий и в градостроительстве города. С географической точки зрения Венеция расположена в месте, которое не подходит для создания города, что вызывает постоянное беспокойство о том, что она затоплена. Однако на протяжении тысячелетий люди не оставляли своих усилий спасти город от судьбы разрушения. Благодаря отведению протекающей поблизости реки, крупномасштабному преобразованию гидрологической среды лагуны и влагонепроницаемой системе, созданной современной наукой, этот исторический город может продолжать существовать.

Хрупкий баланс лагуны, на который влияет вклад наносов и пресной воды из рек, вторжение морской воды, основанное на приливах и ветре, венецианцы тщательно контролируют водный режим на протяжении веков. Венеция была мастером этого в прошлом, моделируя лагуну с помощью гидравлических и экологических вмешательств и находя баланс между лагуной и городом. Это равновесие было нарушено в течение двадцатого века из-за вмешательства человека, что привело к обострению явления паводка.

В мае 2003 г. был запущен проект MOSE (Modulo Sperimentale Elettromeccanico), экспериментальная модель для оценки характеристик полых плавающих затворов; Идея состоит в том, чтобы прикрепить серию из 78 полых понтонов к морскому дну через три входа в лагуну. Когда прогнозируется, что приливы превышают 110 см, понтоны будут заполнены воздухом, заставляя их плавать и блокировать поступающую воду из Адриатического моря. Эти инженерные работы должны были быть завершены к 2018 году.

Исследования показали, что волны на воде, вызванные высокоскоростными судами, также могут повредить фундаменты венецианских зданий. Таким образом, Гранд-канал Венеции ограничивает доступ частных лодок и устанавливает верхний предел скорости навигации, чтобы уменьшить ущерб, наносимый ударами волн. Однако некоторые люди считают, что такие ограничения никогда не соблюдались строго в условиях огромного туристического потока.

География и гидрологическая среда
Венеция расположена на аллювиальном иле, смываемом в море реками, текущими на восток с Альп через равнину Венето, при этом ил растягивается до длинных берегов, или лиди, под действием течения, обтекающего верховья Адриатического моря с востока. на запад.

Основными каналами города являются Гранд-канал и канал Джудекка, второй, расположенный к югу от города, отделяет собственно исторический центр от острова Джудекка и интенсивно используется большими грузовыми и пассажирскими судами, которые заходят в доки. Морской вокзал. В древние времена наиболее посещаемыми улицами были именно водные, которые обеспечивали главный вид города.

Вначале здания в Венеции было трудно поддерживать, потому что для их поддержки не хватало твердого скального слоя. Они были построены прямо на песке и иле. Огромная нагрузка на несущие и грунтовые воды приведет к тому, что здания утонут.

Первые жители Венеции нашли решение сохранить свое убежище на песчаных островах, они научились строить, забивая близко расположенные сваи, состоящие из стволов ольховых деревьев, дерева, известного своей водостойкостью, в грязь и песок, пока они не достигли гораздо более твердого слоя прессованной глины. Фундамент здания покоился на плитах истрийского известняка, положенных поверх свай.

У этого гениального подхода есть научное объяснение. В анаэробной среде деревянные сваи, забитые в слой глины, кальцинируются окружающей средой и постепенно образуют прочные сваи. Слой глины, закрепленный большим количеством деревянных свай, также снизит потери из-за уменьшения потока, образуя относительно устойчивое основание. В подземелье Венеции миллионы таких стволов деревьев поддерживают весь город.

Однако такой подход может только отсрочить, но не предотвратить тенденцию к снижению поверхности венецианской земли. Вместе с повышением уровня моря это вызвало частые наводнения и приливы, угрожающие Венеции. Постепенное понижение поверхности Венеции, наряду с другими факторами, способствовало возникновению сезонного Acqua alta («половодье»), когда большая часть поверхности города иногда бывает покрыта во время прилива.

В период с осени до начала весны городу часто угрожают наводнения, наступающие с Адриатики. Шестьсот лет назад венецианцы защищались от нападений с суши, отводя все основные реки, впадающие в лагуну, и таким образом не позволяли наносам заполнять территорию вокруг города. Это создало еще более глубокую лагуну.

В 20-м веке, когда многие артезианские колодцы были погружены на периферию лагуны для сбора воды для местной промышленности, Венеция начала убывать. Стало понятно, что причиной была добыча воды из водоносного горизонта. Погружение заметно замедлилось после того, как в 1960-х годах были запрещены артезианские скважины. Исследования показывают, что город продолжает опускаться относительно медленными темпами — 1-2 мм в год; следовательно, состояние готовности не было отменено.

Высокий уровень воды
Acqua alta, который указывает на явление особенно выраженных приливных пиков, которые периодически возникают в северной Адриатике и с особой интенсивностью в Венецианской лагуне, например, вызывая наводнения в городских районах Венеции и Кьоджи и, гораздо реже, Градо и Триест.

Это явление происходит в основном между осенью и весной, когда астрономические приливы усиливаются преобладающими сезонными ветрами, которые препятствуют обычному отливу. Основными ветрами являются сирокко, дующий в северном направлении вдоль Адриатического моря, и бора, имеющая специфический местный эффект из-за формы и расположения венецианской лагуны.

Особая форма венецианской лагуны, проседание, которое повлияло на почву в прибрежной зоне, и своеобразная городская конфигурация — все это усиливает воздействие паводка на жителей города и на здания.

Кроме того, северные ветры, называемые бора и сирокко, часто дуют прямо в сторону гаваней, соединяющих лагуну с Адриатическим морем, значительно замедляя (а иногда и полностью блокируя) отток воды из лагуны в сторону моря. Когда это происходит, отлив предотвращается внутри лагуны, так что следующий прилив перекрывается с предыдущим в извращенном самоподдерживающемся цикле.

Создание промышленной зоны Порто Маргера, которая находится сразу за Венецией, усилило воздействие паводка по двум причинам: во-первых, земля, на которой построен район, была создана путем заполнения больших частей лагуны, где небольшие острова чуть выше уровень моря ранее лежал. Эти острова, называемые барене, действовали как естественные губки (или «расширительные баки») во время приливов, поглощая значительную часть избыточной воды.

Во-вторых, через лагуну был проложен судоходный канал, по которому нефтяные танкеры могли добраться до пирсов. Этот «Нефтяной канал» физически соединял море с береговой линией, проходя через гавань Маламокко и пересекая лагуну на всей ее ширине. Эта прямая связь с морем, которой, очевидно, не существовало во время основания Венеции, подвергла город более сильным приливам.

Проект MOSE
MOSE (экспериментальный электромеханический модуль) — это проект, предназначенный для защиты города Венеция, Италия, и Венецианской лагуны от наводнений. Проект представляет собой интегрированную систему, состоящую из рядов мобильных ворот, установленных на бухтах Лидо, Маламокко и Кьоджиа, которые могут временно изолировать Венецианскую лагуну от Адриатического моря во время приливов на воде. Вместе с другими мерами, такими как укрепление берегов, поднятие причалов, мощение и улучшение лагуны.

MOSE предназначен для защиты Венеции и лагуны от приливов до 3 метров. 3 октября 2020 года MOSE был впервые активирован в случае сильного прилива, что предотвратило затопление некоторых низменных частей города (в частности, площади Сан-Марко).

Цель проекта MOSE — защитить лагуну, ее города, жителей и бесценное историческое, художественное и экологическое наследие от любых паводков. Паводки становятся все более частыми и интенсивными из-за комбинированного эффекта проседания и эвстатизма, вызванного природными и антропогенными явлениями.

Кроме того, всегда существует риск для всей области лагуны экстремального и катастрофического события, такого как 4 ноября 1966 года, когда исключительный прилив высотой 194 см затопил Венецию, Кьоджиа и другие населенные центры. В будущем явление паводка может усугубиться из-за ожидаемого повышения уровня моря в результате изменения климата. В этом контексте MOSE вместе с укреплением прибрежной полосы был разработан для защиты от приливов до трех метров и, следовательно, сможет обеспечить эффективную защиту лагуны, даже если будут проверены самые пессимистические гипотезы.

MOSE состоит из рядов мобильных ворот на трех входах, которые временно отделяют лагуну от моря в случае прилива. Всего будет 78 ворот, разделенных на четыре шлагбаума. Ворота состоят из металлических коробчатых конструкций шириной 20 метров для всех рядов, длиной от 18,5 до 29 метров и толщиной от 3,6 до 5 метров, соединенных петлями с бетонными конструкциями корпуса, технологическим сердцем системы, которая ограничивать ворота жилищными конструкциями и позволять им двигаться.

В нормальных приливных условиях ворота наполнены водой и покоятся в своих жилищных постройках. Когда прогнозируется прилив, сжатый воздух вводится в ворота, чтобы освободить их от воды, заставляя их вращаться вокруг оси петель и подниматься вверх, пока они не появятся над водой, чтобы остановить прилив от проникновения в лагуну. Когда прилив падает, ворота снова наполняются водой и возвращаются в свои жилища.

Порядок работы гласит, что ворота будут подниматься при высоте приливов более 110 сантиметров. Власти установили, что это оптимальная высота по отношению к текущему уровню моря, но ворота могут работать при любом уровне прилива. Система MOSE также является гибкой и в зависимости от ветра, атмосферного давления и уровня прилива может по-разному противостоять паводку с одновременным закрытием всех трех входных отверстий в случае исключительных приливов, закрывая только один вход за раз. , или путем частичного закрытия каждого входа для средних и высоких приливов.

Чтобы гарантировать навигацию и избежать прерывания деятельности в порту Венеции, когда передвижные заграждения находятся в эксплуатации, на входе в Маламокко строится главный шлюз, который позволит проходить большим судам, а в заливах Лидо и Кьоджа будет построен главный шлюз. шлюзы меньшего размера для укрытия и транзита аварийных судов, рыбацких лодок и прогулочных судов.