Ru En
В августе этого года исполнилось 10 лет с момента официального ввода Комплекса Защитных Сооружений от наводнений (КЗС). Как за эти годы показал себя комплекс? Были ли допущены серьезные недостатки, которые пришлось переделывать?
Комплекс защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений эксплуатируется уже 10 лет. Очень быстро летит время. Казалось бы, совсем недавно Владимир Путин торжественно открыл движение по автомобильному тоннелю судопропускного сооружения С-1, объявил об открытии комплекса, и вот уже первый юбилей, время подводить промежуточные итоги. Основным и главным достижением КЗС за это время является 26 предотвращенных нагонных наводнений.
Немного статистики. До начала работы КЗС в 2011 году, а это 308 год жизни Санкт-Петербурга, город пережил 308 наводнений, т.е., в среднем, по одному в год, а за десять лет КЗС предотвратил 26 наводнений – 2,6 в год. Этот факт говорит не только о стремительности изменения климатических условий на планете, но и о своевременности создания защиты Северной Столицы от стихии воды. Уже 26 декабря 2011 было предотвращен серьёзный подъем уровня, вызванный ураганом «Святой Патрик». Могло произойти наводнение, подобное четвертому в рейтинге - 1955 года. Тогда, водомерный пункт «Горный институт» зафиксировал уровень +293 см, а в декабре 2011-го он по прогнозу мог составить +294 см.
За эти годы комплекс показал себя только с положительной стороны, доказав своей работой правильность принятых инженерных решений и профессионализм его создателей - проектировщиков и строителей. Несомненным успехом является и полная безаварийность эксплуатации КЗС. За все время работы не зафиксировано значимых отказов работы оборудования.
Стоит отметить ещё и тот факт, что комплекс строился долго (1979 – 2011). В 90-е годы прошлого века по политическим и экономическим причинам стройка встала более чем на десять лет. За это время произошел значительный скачек в области автоматизации производственных процессов, появилась новая техника и технологии. Но КЗС не остался в стороне. По инициативе руководства страны, стройка ожила в 2005 году. В проект были внесены значительные изменения, в первую очередь в области автоматизации, применения самого современного оборудования и программного обеспечения. Ярким тому примером является центральный диспетчерский пункт управления движением в автомобильном тоннеле. Безаварийное и безопасное движение автотранспорта по подводному тоннелю обеспечивают 52 электронные системы, работающие в автоматическом режиме. В проекте 70-х годов не предусматривались системы автоматического пожаротушения, вентиляции и дымоудаления, видеонаблюдения и оповещения, контроля габарита транспорта по высоте, а так же многие другие. На современном КЗС всё это есть. Был разработан и внедрен современный программно-аппаратный комплекс системы СПУН – системы предупреждения угрозы наводнений.
На момент сдачи в эксплуатацию, и на сегодняшний день комплекс остаётся на пике технического прогресса, но и совершенствуется по мере необходимости. С уверенностью можно сказать, что никаких недостатков и ошибок в проекте КЗС допущено не было. И от имени работников, эксплуатирующих комплекс защитных сооружений в ХХI веке, хотелось бы поблагодарить всех, кто принимал участие в проектировании и строительстве за высокий профессионализм.
В 1971 году «Ленгидропроект» завершил свои технико-экономические обоснования проекта. Прошло 40 лет. Насколько удачным был проект, не устарел ли он за эти годы?
Саму идею строительства защитного сооружения в Финском заливе от южного до северного берега по оси острова Котлин в середине ХIХ века выдвинул инженер Университета путей сообщения Пьер Базен. Еще тогда он предложил создание комплекса, состоящего из защитных дамб, судо- и водопропускного сооружений. Инженерная мысль Базена намного опередила время. Идея не устарела более чем за сто пятьдесят лет. К её реализации пытались приступить после катастрофического наводнения 1924 года, но этим планам не суждено было быть реализованными. Толчком послужило, уже упомянутое нами, наводнение 1955 года. Почти катастрофическое - +294 см БСВ (Балтийской системы высот) – серьёзная угроза для города на Неве. Всё началось с Генерального плана развития Ленинграда 1966 года, в который была включена кольцевая автодорога, опоясывающая город и проходящая, в том числе через Финский залив. Основой для проектирования стал «западный» вариант защитных сооружений Базена, но рассматривались и другие альтернативные варианты, в том числе «восточный» вариант с дамбами о берегу города и водохранилищем или гидроузлом на реке Неве. В 1971 году институт «Ленгидропроект» завершил разработку технико-экономического обоснования. Был принят «западный» вариант, как наиболее эффективный. В ТЭО было подсчитано, что только одно предотвращенное будущим КЗС катастрофическое наводнение, с уровнем воды более 300 см, позволит полностью окупить капиталовложения в строительство. В 70-е годы прошлого века над проектом работало более 50-и научных организаций. Поэтому проект был проработан очень тщательно и детально. И сегодня, уже построенное и работающее сооружение остаётся актуальным и современным, оно не потеряет своих «потребительских» свойств ещё многие десятилетия.
В настоящее время проходят работы по обновлению, ремонту или реконструкции КЗС? Какими силами они проводятся? Внедряются ли энергосберегающие и инновационные технологии ? Приведите примеры, пожалуйста.
Срок службы гидротехнического сооружения, заложенный при проектировании – порядка 100 лет. Но при соблюдении определенных условий. Это своевременное и грамотное проведение технического обслуживания и ремонтно-восстановительных работ. Можно сказать, что обслуживание сооружения, его обновление, ремонт и реконструкция в период эксплуатации не останавливается ни на минуту. Ежедневно на свои рабочие места выходит персонал, который выполняет весь необходимый объем работ.
Сам комплекс принадлежит Российской Федерации и управляется федеральным казенным предприятием «Дирекция КЗС г. СПБ Минстроя России». Обслуживает сооружение подрядная организация, выбираемая на основе конкурса и заключенного государственного контракта, сроком на 3-4 года.
В рамках контракта проходит и плановая модернизация отдельных частей КЗС, машин, механизмов. Так, на этапе эксплуатации, силами подрядной организации, усовершенствована конструкция плавучего затвора судопропускного сооружения С-1 для улучшения его эксплуатации в зимних условиях – оптимизировано сечение технологических отверстий временно заполняемых объемов для минимизации попадания в затвор шуги (шуга – рыхлые скопления льда), что приводило к ухудшению плавучести затвора. Разработана технологическая карта очистки доковых камер (место хранения плавучего затвора) ото льда после предотвращения зимних наводнений. Идет работа по модернизации отводных лотков дождевого стока с САД КЗС с целью увеличения пропускной способности и облегчения работ по их очистке. Проходит плановая замена морально устаревающего оборудования, так на центральном диспетчерском пункте управления движением в автодорожном тоннеле (проходит под Кронштадским корабельным фарватером судопропускного сооружения С-1) начата поэтапная замена проекционных кубов главного информационного экрана (его размеры 14х4,5 м) на модули использующие LED- технологии. Постоянно модернизируется программное обеспечение. И, что очень важно, на основе накопленного опыта, совершенствуется система СПУН – система предупреждения угрозы наводнений, которая позволяет всё точнее прогнозировать уровень воды в устье Невы при угрозе наводнений.
Большой объем занимают ремонтно-восстановительные работы. Строить комплекс начали давно, первый камень в основание дамбы Д-11 был уложен в октябре 1980 года. И некоторые основные сооружения комплекса (водопропуски) находятся под водой, в агрессивной среде, уже более 30 лет. Поэтому требуют внимания и подводные бетонные части конструкций. Работы по ремонту проводятся при помощи временных ремонтных затворов, позволяющих перекрывать водопропускные отверстия, и, откачав воду из пролёта водопропуска, проводить ремонтные работы обнажив сооружение до дна залива, т.е. в «сухом» состоянии. Вообще, следует отметить, что благодаря продуманной конструкции, буквально все объекты КЗС, включая механизмы, здания и сооружения, полностью ремонтнопригодны. Это отличает наш комплекс от многих мировых сооружений.
Какие-то новые функции может выполнять КЗС, например, размещать ветропарки для получения «зелёной» электроэнергии? Были ли такие предложения и есть ли интересные планы по преобразованию?
Комплекс защитных сооружений выполняет свою основную функцию – защиту от наводнений. Собственно для этого он и был создан. Вспомогательные функции КЗС приобрел на этапе проектирования, и они заложены в конструктив гидротехнических сооружений. Это шестиполосный морской участок кольцевой федеральной автодороги А-118. И, наверное, это единственная автострада, которую эксплуатирует не Минтранс, а Минстрой, в подчинении которого находится КЗС (дорога проходит по искусственным насыпным гидротехническим сооружениям).
Относительно преобразований комплекса.
Для улучшения транспортной доступности г.Кронштадта, в связи с планами Правительства РФ и Администрации Санкт-Петербурга о расширении туристического потенциала Кронштадтского района, реализуются планы по реконструкции транспортной развязки на о.Котлин – уже начато проектирование.
КЗС обеспечивает надёжное электроснабжение Приморского, Кронштадтского и Ломоносовского районов. Необходимая инфраструктура, состоящая из подстанций и кабельных сетей создана во время строительства. Город активно использует оптико-волоконные линии связи, проходящие по комплексу.
Одна запроектированных функций комплекса защитных сооружений, успешно опробованная специалистами Дирекции КЗС, - возможность регулирования гидрологических режимов в Невской губе. Суть заключается в маневрировании затворами водопропускных сооружений по определенному алгоритму, что дает возможность промывать акваторию Невской губы и самих водопропускных отверстий от донных отложений.
Расширение функционала КЗС ограниченно уже созданными для выполнения основной функции территориями и объектами. Для внедрения любых изменений и дополнений необходимо создание проектной документации, учитывающей конструкцию сооружения.
Ветропарки? Проекты установки ветрогенераторов на КЗС, либо в зоне КЗС периодически возникают. Без сомнения, это экологически чистая энергия. Но для её реализации есть несколько препятствий. Одна из основных, и наиболее затратных, это проектные работы по обоснованию возможности установки оборудования на искусственных ГТС, с соответствующим внесением изменений в проектную документацию. Как известно, в Финском заливе очень слабонесущие грунты. Необходимо детально прорабатывать вопрос надежности установки, как самих генераторов, так и их влияние на основание дамб. Вторая проблема. Как бы это ни странно звучало, но против зелёной энергии, получаемой от силы ветра Финского залива, выступают определённые сообщества «зелёных» - орнитологи и зоозащитники. Через Финский залив, по оси комплекса защитных сооружений, проходит путь сезонной миграции большого числа видов и количества перелётных птиц. Ветрогенераторы, своей работой, создают интенсивные электро-магнитные излучения, которые крайне негативно влияют на механизм ориентации пернатых в пространстве.
Подводя итог, можно сказать следующее:
Основная функция КЗС – предотвращение морских нагонных наводнений выполняется комплексом в полном объеме, так же, как и вспомогательные функции, заложенные в проекте. Дополнительный функционал несомненно возможен, но любой проект требует серьёзного научного обоснования и тщательной технической проработки.
Экологические аспекты очень волнуют всех. Как за эти годы решаются экологические проблемы? Назовите примеры.
Наверное, впервые в отечественном проектировании, в проект КЗС был внесён раздел «экология». Благодаря научным изысканиям, исследованиям и экспериментам, которые проводились во ВНИИГ им.Веденеева, на комплексе появилось шесть водопропускных сооружений, установленных в местах наибольшей проточности Финского залива. Именно благодаря водопропускам во многом удалось избежать экологических проблем, обеспечив 100% проточность акватории.
В 80-е годы существовали претензии экологов к дамбе. Наблюдалось загрязнение акватории, взмучивание воды. Но эти проблемы были связаны исключительно с этапом строительства. Основная причина появления загрязнений того времени – это неочищенные городские сточные воды. После организации течения через водопропускные сооружения акватория стала промываться более интенсивно. И «Водоканал Санкт-Петербурга» за это время проделал огромную работу. Введены в эксплуатацию Северные и Южные очистные сооружения, построен Охтинский коллектор. На сегодняшний день очищается 98% всего городского стока.
Кроме того, на этапе принятия решения о возобновлении строительства КЗС, в начале 2000-х, проект был усовершенствован и прошел ряд экологических экспертиз.
Главным международным документом, определяющим требования о неуклонном снижении негативного воздействия объектов экономики 9 прибрежных стран Балтики, является «Конвенция по защите морской среды района Балтийского моря» 1992 г, принятая Хельсинской комиссией (ХЕЛКОМ).
На КЗС в полном объеме обеспечено выполнение международных обязательств Российской Федерации, принятых в части реализации Рекомендации ХЕЛКОМ который рекомендует Правительствам Договаривающихся Сторон Хельсинской конвенции «очищать ливневые воды с территорий с высоким уровнем движения автотранспорта в специальных установках для очистки ливневых вод». Дирекция КЗС эксплуатирует систему сбора, отведения и очистки всего объема поверхностного стока с проезжей части морского участка кольцевой автодороги, протяженностью более 25 км, на локальные очистные сооружения (ЛОС) российского производства. Весь загрязненный сток направляется на очистку, и только чистая вода сбрасывается с КЗС в залив. За десять лет эксплуатации комплекса через очистные сооружения прошло около 3 млн. кубических метров воды с проезжей части скоростной дороги.
В теме освещения «экологичности» КЗС хотелось бы вернуться к вопросу об инновациях. В качестве ступени глубокой доочистки на 38 ЛОС КЗС применяется активированный уголь Silcarbon S814, производства ФРГ. Это дорогой импортный продукт, получаемый при сжигании большого количества древесины. Специалисты Дирекции КЗС постоянно изучают новейшие мировые и отечественные технологии в области предотвращения и снижения негативного воздействия на водные объекты и окружающую среду и стараются найти им применение на Комплексе защитных сооружений. Так, с целью повышения качества очистки стоков с проезжей части и реализации политики импортозамещения, специалистами КЗС были осуществлены предварительные сравнительные испытания эффективности очистки поверхностного стока между ранее используем углем и новым сорбентом, недавно появившемся на рынке. Сорбент на основе модифицированного гидролизного лигнина - «SynergySorb® ПС-1000», который производится из вторичных ресурсов как побочный технологический продукт целлюлозно-бумажного производства. В результате испытаний был получен вывод о том, что оба исследованных сорбента идентичны по своей эффективности. То есть, в процессе сорбции различных загрязнений из стоков в очистных установках может использоваться экологичный и более дешевый лигнин.
С целью отработки технологии использования и оценки реальной эффективности очистки начато экспериментальное применение органического сорбента «SynergySorb® ПС-1000» на 2 действующих очистных сооружениях КЗС с организацией лабораторного контроля для определения коэффициента полезного действия ЛОС.
В последнее время специалисты биологи и зоологи рассматривают Комплекс защитных сооружений как искусственный риф, который формирует вокруг себя отдельную и особенную экосистему. Неуклонно увеличивается количество рыбных ресурсов, более 50 видов водных и околоводных птиц, в том числе и охраняемых государством, облюбовали комплекс как свой новый дом, на сооружениях растут растения, занесённые в Красную книгу. Экологическая обстановка вокруг комплекса постоянно улучшается.
Влияют ли новые намывные территории Санкт-Петербурга на экологию, так как они не были запланированы проектом КЗС и уменьшают «зеркало» залива?
Без сомнения, создание новых намывных территорий уменьшает проектную площадь акватории Невской губы, которая выполняет аккумулирующую функцию по сбору невской воды во время закрытия затворов для предотвращения морских нагонов. Стоит сказать, что планы по их созданию обсуждались инженерным сообществом еще в середине 80-х годов прошлого века. Эти планы были признаны несостоятельными, именно по причине необходимости проектной площади акватории Невской губы для эффективной работы КЗС.
Эта проблема, одна из многих факторов, как природных, так и техногенных, которые влияют на функционирование сооружения в современных условиях. Но, на сколько они серьёзны, специалисты Дирекции КЗС не могут дать однозначный ответ. Все внешние вызовы требуют тщательного научного изучения. Для этой цели необходимо создание большой цифровой модели гидравлической системы Ладожское озеро – река Нева – Финский залив, с помощью которой можно будет сделать обоснованные выводы.
Подводя общие итоги десятилетней эксплуатации КЗС, можно с уверенностью сказать о том, что финансовые средства, вложенные в его строительство - 109 млрд. руб, за этот период полностью окупились. Подсчитанный специалистами потенциальный материальный ущерб от 26-и наводнений, предотвращенных комплексом, мог составить более 123 млрд. рублей.
Статья опубликована в журнале Строительство Технологии Организация 03/83 сентябрь
