НАУКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ БЕРЕГОВ
Воздействие человека на окружающую среду становится все более существенным фактором ее развития. В некоторых природных системах это воздействие стало зачастую определяющим. Ярким примером может служить береговая зона морей и океанов, озер и водохранилищ, которую люди прямо или косвенно преобразовывали в соответствии со своими социальными и экономическими потребностями.
В. Макарова, «НВС»
В обжитых районах России, например, создано свыше 2000 водохранилищ, что повлекло за собой изменение ландшафтов бассейнов рек и естественных озер на площади свыше 700 тысяч квадратных километров. В настоящее время только в нашей стране интенсивно разрушаются не менее 36 % берегов внутренних водоемов (озер и водохранилищ) и 40 % морских берегов. В результате этого наносится экономический ущерб, по экспертным оценкам достигающий десятков миллиардов рублей в год.
Разрушение берегов относится к категории опасных явлений, возможным последствием которых является возникновение чрезвычайных ситуаций. Во многих странах мира действуют государственные программы по защите береговой зоны. Результаты фундаментальных исследований, проводимых сегодня в области развития научных основ активной берегозащиты, должны обеспечивать эффективное решение задач прогнозирования эволюции берегов в условиях питания береговой зоны наносами, а также задач проектирования, создания и эксплуатации аналогов природных аккумулятивных форм рельефа, искусственных островов и других подобных сооружений. Актуальность проблем, накопленный опыт по рациональному освоению берегов мотивировали необходимость проведения международной конференции «Создание и использование искусственных земельных участков на берегах и акватории водных объектов».
Конференция состоялась в новосибирском Академгородке 20-25 июля. Она организована Федеральным агентством водных ресурсов, проведена Институтом водных и экологических проблем СО РАН при участии рабочей группы «Морские берега» Совета РАН по проблемам Мирового океана и Геоморфологической комиссии РАН.
 |
|
Первый вопрос журналистов к организаторам форума был связан с местом проведения. Удивляло, почему выбран Новосибирск, город столь отдаленный от морей и океанов. Пояснения дал директор ИВЭП профессор Ю. И. Винокуров: «Новосибирский Академгородок расположен на берегу уникального объекта — Новосибирского водохранилища. Проблемы, связанные с изменением и защитой береговой зоны, возникли сразу после создания этого резервуара. Перед геоморфологами, гидрологами и гидротехниками были поставлены задачи сохранения берега, железной дороги и автострады, проходящих поблизости. Фактически современная история инженерной защиты берегов внутренних водоемов в своем развитии прошла те же этапы, что и история защиты морских берегов, но за заметно меньший срок. В России этому во многом способствовал опыт, накопленный на Новосибирском водохранилище, которое стало своеобразным полигоном для поиска эффективных решений по предотвращению, снижению и ликвидации последствий разрушения берегов.
 |
| Дискуссия перед обследованием сооружений защиты берегов в приграничной зоне Новосибирского водохранилища. |
В нашем институте накоплены данные многолетних наблюдений, позволяющие оценить гидрологические, гидродинамические, морфодинамические и литодинамические процессы. Ведутся натурные эксперименты, наглядно показывающие, как природа формирует берег. Все это — хорошая основа для математического моделирования береговых процессов и обоснования приемов закрепления берегов. Численные решения задачи применимы для различных водных объектов. Разработанные в ИВЭП методики легко адаптируются, они востребованы. Так, модель плановых течений используется для расчетов сложных водотоков Камского водохранилища. Есть примеры работы с морским берегом: созданные в институте модели помогут в решении задач берегоукрепления Балтийского моря в Калининградской области. Специалисты ИВЭП тесно контактируют с коллегами, работающими на Балтийском и Черном морях, в США, Австралии, Японии, европейских странах. Проблемы приморских берегов и прибрежных зон искусственных водоемов, в самом деле, очень похожи. В Академгородке участники конференции увидели, как действуют наши разработки на Новосибирском водохранилище. Предложенная защита берегов себя оправдала и может быть рекомендована для применения. Даже демонстрация подобных достижений — хороший повод для научного сбора коллег».
 |
|
Тематика конференции привлекла специалистов из Москвы, Геленджика, Краснодара, Калининграда, Санкт-Петербурга, Перми, Владивостока, Иркутска. Приехали и зарубежные гости — представители научных организаций США, Нидерландов, Германии, Испании, Эстонии, Украины, Польши. Всего прозвучало более 50 докладов.
Некоторые представители СМИ недоумевали: зачем нужны научные изыскания для использования прибрежных зон, создания пляжей и искусственных островов для рекреационной или хозяйственной деятельности. Наглядный пример привел профессор Р. Д. Косьян (Южное отделение Института океанологии РАН, г. Геленджик): «Я был свидетелем осуществления одного проекта, где пренебрегли научными знаниями. Недалеко от Туапсе на черноморском побережье есть санаторий «Белая Русь». Руководство пригласило проектировщиков из Швейцарии для создания нового пляжа. Дорогая работа была выполнена в срок — чудесной красоты пляж, цветы вокруг... Но во время первого же небольшого шторма он был смыт за два часа. Дело в том, что пляж был создан без учета природных процессов, воздействующих на берег. Ошибка стоила миллион долларов!» Его дополнил профессор Я. Ван де Грааф (Технологический университет г. Дельфта, Нидерланды): «Чрезвычайных ситуаций удается избежать, если при проектировании и разработке искусственных участков на берегах были соблюдены научные обоснования. Во всем мире создаются такие участки. Это не только пляжи. К примеру, искусственные острова используются для добычи нефти и газа, на них строят аэропорты, развивают промышленное и жилищное строительство. Искусственные территории часто сооружают в неблагоприятных условиях: волны, течения, лед угрожают попыткам человека изменить облик окружающего мира. Только специалисты могут провести исследования по гидродинамике, литодинамике и морфодинамике береговой зоны. Только их заключения и предложения должны быть в основе проектов. Тогда будет обеспечена надежность искусственных участков.
 |
|
Есть еще одна проблема — защита берегов. Любой водоем — это живой организм, а если он еще и судоходен, используется населением в спортивно-оздоровительных целях, служит источником водоснабжения, то ему просто необходима помощь.
Эти задачи объединяют ученых разных отраслей науки, разных стран и регионов. Конференция позволила обменяться опытом, обсудить результаты завершенных работ, обговорить новые проекты».
 |
|
В дни научного форума речь шла о проблемах и методах защиты берегов, моделировании защитных сооружений, проектировании искусственных земельных участков на акватории водных объектов. По словам ученых, наиболее эффективным методом защиты берегов является питание береговой зоны водоемов песчаным или гравийно-галечным материалом и создание пляжей. Проблемы разработки, вопросы создания и эксплуатации искусственных пляжей тесно связаны с проблемами сооружения и обеспечения надежности искусственных островов. Сейчас много говорят о проектируемом острове «Федерация» в районе Сочи. Судя по представленным на конференции материалам, пока это только предварительные эскизы. Поскольку любой такой проект уникален, в каждом конкретном случае требуется выполнять его детальное научное обоснование на основе комплексного сочетания методов гидравлического и математического моделирования. Специалисты предостерегают разработчиков эскизных макетов от прямых аналогий с иностранными проектами. Например, часто ссылаются на так называемые «пальмовые» острова в Арабских Эмиратах или на искусственный остров с аэропортом в Японии. Однако оба этих объекта расположены в заливах, и условия там несоизмеримы с условиями открытого морского побережья. Легко рассчитать, что сила волнового воздействия на острова в Черном море будет в 10 раз больше, чем в заливах. Этим воздействиям должны противостоять оградительные сооружения, устойчивость и надежность которых определит возможность существования самих островов.
Подчеркивая важность научной проработки проектов и то, что ряд замыслов по созданию искусственных территорий носит заведомо утопический характер, г-н Ван де Грааф заметил: «Вначале нужно определить проблему, а затем искать решение. Зачастую бывает, что люди находят интересное решение, а потом подбирают под него задачу. Это неверный путь».
Конференция стала стимулом для дальнейшего развития исследований. Об этом рассказал председатель оргкомитета, доктор географических наук А. Ш. Хабидов (ИВЭП СО РАН). «Мы обсудили вопрос о проведении совместного проекта по изучению развития берегов российского побережья Балтийского моря. В этой работе будут участвовать шесть организаций: Институт водных и экологических проблем СО РАН, Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А. П. Карпинского, Российский государственный гидрометеорологический университет, Московский государственный университет, Российский университет им. И. Канта (Калининград). Тема очень острая, ведь при разрушении берегов загрязняющие вещества поступают в прибрежные воды. Необходимо выявить реальные и потенциальные источники загрязнения, выработать методы предотвращения разрушения берегов. Распределение элементов в пределах береговой зоны зависит от целой группы факторов, среди которых — геологическое строение, литологический состав отложений, гидродинамическая обстановка, а также техногенное влияние. Проект предполагает комплексные исследования, результаты которых позволят прогнозировать ситуации на акватории и в прибрежной зоне, более точно установить пути миграции химических элементов и своевременно предотвращать загрязнения.
В дни конференции удалось обсудить возможность проведения нового международного эксперимента на Новосибирском водохранилище. Одиннадцать лет назад такой эксперимент успешно состоялся, его результаты легли в основу принятия решений о методах защиты берегов. За эти годы совершенствовались воззрения на механизм протекающих процессов, появились новые модели, требующие проверки по данным натурных наблюдений. Сейчас договариваемся с коллегами из Нидерландов об организации совместных работ. Нидерланды — страна, где половина территории расположена ниже уровня моря. Там активно занимаются берегами, есть отличные действенные наработки, уникальное оборудование для физического моделирования. Голландские ученые уже дали согласие также принять участие в проекте по Балтийскому морю, в проведении эксперимента на Черном море на базе Южного отделения Института океанологии РАН.
 |
|
Важно заметить, что наша конференция — первая в России с такой тематикой. Все участники высказали пожелание собираться регулярно. Уже на открытии звучали надежды, что начинается серия научных сборов, которую надо поддержать и развивать. Напомнили о том, что 12 лет назад состоялась первая конференция для развивающихся стран по решению береговых задач. Тогда в ней приняли участие только 7 человек, а на последний форум уже собралось около 800 участников! Есть уверенность, что и наша конференция станет многочисленной, что обсуждение животрепещущих проблем вызовет интерес не только теоретиков, но и практиков. Приятно отметить, что на нашу конференцию приехали студенты и аспиранты. Учащиеся Алтайского госуниверситета, вузов Прибалтики представили стендовые доклады, познакомились с профессионалами.
Чрезвычайную важность проблем, рассматриваемых на конференции, хорошо понимают в Федеральном агентстве водных ресурсов. Кстати, агентство инициировало и финансово поддержало проведение этого научного сбора. Не случайно выбран Новосибирск: ведь еще в начале 1980-х годов Министерство водных ресурсов РСФСР определило Новосибирское водохранилище в качестве объекта для отработки новых методов берегозащиты. Как раз сегодня во время шторма мы наблюдали, насколько эффективно работают созданные сооружения. Уже понятно, что можно сделать еще лучше, и есть идеи, как это осуществить. К сожалению, экономическое состояние нашей страны не позволяет реализовать все задуманное. Приведу пример. Есть разработка по обезвоживанию пляжей для предохранения от размыва. Идея простая, но очень действенная: прокладывается система труб, и за счет вертикального дренирования идет всасывание накатывающихся вод. Они фильтруются и сбрасываются за линию обрушения волн. Этот метод успешно используется во Франции, Дании, США. Я сам наблюдал, как работает такой пляж во Флориде. После прохождения урагана, когда волны достигали 12-14 метров, пляж сохранился. Он только выдвинулся мысом вперед, потому что смежные участки были размыты.
В самом деле, разработано достаточно много подходов к решению проблем берегозащиты. Надеемся, что предложения ученых будут услышаны и реализованы».
Фото В. Новикова
стр. 1, 4
|
