Комплекс защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений (КЗС), расположенный в восточной части Финского залива — это уникальное гидротехническое сооружение, которое защищает от морских нагонных наводнений Северную столицу и расположенный на острове Котлин город-крепость Кронштадт.
КЗС Санкт-Петербурга является самым масштабным сооружением в истории города и крупнейшим техногенным объектом в Балтийском море.
История строительства Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений
Считается, что отправной точкой, идеей для создания современного Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений послужил проект французского инженера Пьера-Доменика Базена (на русской службе - Петра Петровича Базена), с 1810 года служившего в Санкт-Петербургском Корпусе инженеров путей сообщения.
Свой проект защитного гидротехнического сооружения П.П.Базен предложил после самого разрушительного наводнения Санкт-Петербурга, случившегося 07 ноября (по старому стилю) 1824 года.
Наводнение 1824 года — крупнейшее наводнение в истории Петербурга
Напомним, что с момента своего основания в 1703 году, Санкт-Петербург подвергался наводнениям более трехсот раз. Причем первое из них произошло в год основания города, в ночь с 19 на 20 августа (по старому стилю). Поднявшаяся более чем на два метра вода затопила Заячий остров и унесла значительную часть заготовленного для строительства леса.
Самое же разрушительное в истории города наводнение случилось 197 лет назад, в ночь с 18 на 19 ноября (с 6 на 7 ноября по старому стилю) 1824 года.
В ту ночь вода в Неве поднялась более чем на 4 метра выше ординара. Ее воды, как позднее описывали очевидцы событий, «словно повернулись вспять» и мощными потоками хлынули на городские улицы, ломая заборы и мостки, разрушая и снося дома и фонари, заливая нижние этажи домов. Невский проспект превратился в бурную реку, были затоплены Васильевский остров и Петербургская сторона. Стихия бушевала до полудня, но даже столь, казалось бы, небольшого времени хватило на то, чтобы это наводнение вошло в историю Петербурга как самое катастрофичное. Самое печальное, конечно, людские жертвы. Погибло около пятисот-шестисот человек, многие пропали без вести.
Наводнение принесло и огромные разрушения. Было повреждено около четырех тысяч домов, а несколько сотен - полностью уничтожены. Значительные разрушения претерпели Галерная гавань со строящимися на ней кораблями и казенный чугунный завод. Уничтожена большая часть продовольственных запасов.
Это страшное наводнение навсегда запечатлено в поэме Александра Сергеевича Пушкина «Медный всадник»:
...Но силой ветров от залива
Перегражденная Нева
Обратно шла, гневна, бурлива,
И затопляла острова,
Погода пуще свирепела,
Нева вздувалась и ревела,
Котлом клокоча и клубясь,
И вдруг, как зверь остервенясь,
На город кинулась. Пред нею
Все побежало; все вокруг
Вдруг опустело - воды вдруг
Втекли в подземные подвалы,
К решеткам хлынули каналы,
И всплыл Петрополь, как Тритон,
По пояс в воду погружен.
Написанная в Болдине осенью 1833 года, эта стихотворная повесть удивительно точно передает те события: начало наводнения, любопытство зевак, внезапный страшный удар невских волн, уход воды и трагические последствия удара стихии.
...Осада! приступ! злые волны,
Как воры, лезут в окна. Челны
С разбега стекла бьют кормой.
Лотки под мокрой пеленой,
Обломки хижин, бревны, кровли,
Товар запасливой торговли,
Пожитки бледной нищеты,
Грозой снесенные мосты,
Гроба с размытого кладбища
Плывут по улицам!
Народ
Зрит божий гнев и казни ждет.
Увы! всё гибнет: кров и пища!
И, конечно же, в Александр Сергеевич не мог не упомянуть расположенный на Сенатской площади Санкт-Петербурга, напротив Исаакиевского собора, величественный памятник российскому императору Петру Первому - Медный всадник, недалеко от которого Евгений нашел прибежище от бушующих волн.
...И, обращен к нему спиною,
В неколебимой вышине,
Над возмущенною Невою
Стоит с простертою рукою
Кумир на бронзовом коне.
Помимо Санкт-Петербурга, практически полностью был затоплен Кронштадт, наводнению подверглись прибрежные районы Ораниенбаума, Петергофа и Стрельны.
Вторым по силе было наводнение, случившееся случилось спустя ровно 100 лет, 23 сентября 1924 года. Вода в Неве поднялась до уровня 3,8 метра выше ординара. В Ленинграде было объявлено военное положение. Это наводнение запечатлено и на фотографиях, на кадрах черно-белой кинохроники и даже на открытках с видами затопленного города
Наводнение в Петербурге 1924 года
Отметки уровней самых серьезных наводнений за историю Петербурга вы можете увидеть на установленном в 1971 году гранитном футштоке у Синего моста (к слову сказать, это самый широкий мост в нашем городе, его ширина, по данным СПб ГБУ «Мостотрест», составляет 95,4м (ширина по карнизам)).
Верх футштока украшен трезубцем Нептуна, а на самом столбе установлены памятные отметки по уровню воды самых крупных наводнений: 1824, 1903, 1924, 1955 и 1967 годов.
В Санкт-Петербурге наводнением считается подъем воды в Неве выше отметки 1 метр 61 сантиметр выше нулевого ординара
Идея дамбы П.П.Базена
Петр Петрович, ставший свидетелем наводнения 1824 года, впервые верно определил, что причиной резкого подъема уровня воды в устье Невы является морской нагон со стороны Балтики. Для защиты города от затоплений выдающийся инженер предложил построить заградительную дамбу через Финский залив.
По тем временам, предложенный им проект гидротехнического сооружения был, можно сказать, фантастическим: по линии Ораниенбаум - о.Котлин - Лисий Нос должны были вырасти пять дамб, а также судо- и водопропускное сооружения. Общая длина заградительных дамб должна была составить почти 24 километра, высота каждой из них — 8,5 метров над уровнем моря. По понятным причинам данный проект так и остался на бумаге.
Технические решения КЗС Санкт-Петербурга
Прошло более полутора веков, прежде чем идея перекрыть Финский залив дамбой стала обретать реальные очертания. Над разработкой документации работали специалисты «Ленморниипроекта», «Ленгидропроекта» и еще почти пятидесяти конструкторских бюро.
В состав КЗС входит:
- одиннадцать защитных каменно-земляных дамб (Д1-Д11), по гребню которых проходит скоростная автомобильная дорога;
- 6 водопропускных сооружений (В-1 – В-6);
- 2 судопропускных сооружения: С1 и С2 с подходными каналами;
- проходящая по гребню дамб и семи мостам шестиполосная автодорога;
- один автотранспортный тоннель, проходящий под судопропускным сооружением С-1;
- две транспортные развязки.
Общая протяженность дамбы (от порта Бронка до станции «Горская») - 25,4 км, в том числе 22,2 км по акватории залива. Комплекс защитных сооружений рассчитан на защиту при повышении уровня воды до 4,5 метра выше ординара.
Каждая дамба имеет форму трапеции. Максимальная высота по гребню дамб — 6,5 м. Минимальная ширина дамбы по гребню - 30 м, а максимальная ширина дамб в основании доходит до 80 м.
Центральный пункт управления дамбой находится в Кронштадте.
Водопропускные сооружения В-1 - В-6
Водопропускные сооружения служат для беспрепятственного, естественного водообмена между Невской губой и Финским заливом. Для этого данные сооружения включают в себя 64 водопропускных проема высотой от 2,5 до 5 метров, которые, при угрозе нагонной волны, закрываются мощными затворами. Общая протяженность водопропускных сооружений — 1846 м.
Водопропускное сооружение В-5, июль 2021г
В обычной обстановке затворы находятся в поднятом состоянии над водой и закреплены на подхватах. При угрозе наводнения затворы опускаются. Каждый затвор имеет специальную режущую кромку, что, с учетом немалого собственного веса, позволяет легко пробивать лед толщиной 0,6 м.
Верхняя часть водопропускного сооружения, июль 2021г
Судопропускные сооружения С-1 и С-2
Судопропускные сооружения С-1 и С-2 служат для прохода судов в петербургский порт.
Судопропускное сооружение С-2 (ширина - 100 м), расположенное в северной части акватории Невской губы, предназначено для пропуска судов типа «море-река» и маломерных судов только в период навигации.
Для проезда транспорта над С-2 построен мост, длиной 120 м и высотой 16 м (над уровнем воды). Водители, ежедневно проезжающие по этому мосту, возможно и не подозревают, что этот мост по-своему уникален. И его уникальность состоит в том, что он является подъемным и, при необходимости, может быть поднят еще на 9 метров. Данное техническое решение позволит использовать С-2 для прохода, например, яхт с очень высокой мачтой. Но данной ситуации за прошедшее время эксплуатации не возникало, поэтому мост над судопропускным сооружением С-2 поднимали только несколько раз - при проведении приемо-сдаточных испытаний.
На время наводнения судопропускное сооружение С-2 перекрывается затвором.
Затвор судопропускного сооружения С-2, весом 2,55 тысячи тонн, находится в камере затвора на дне залива, на глубине 18 метров. Ширина затвора — 10 метров. Подъем на расчетный уровень (4 метра над гладью воды Финского залива) происходит всего за полчаса.
Судопропускное сооружение С-1, расположенное к югу от острова Котлин — это главные морские ворота города, через которые проходит Кронштадтский корабельный фарватер (ККФ), являющийся продолжением Санкт-Петербургского морского канала.
Кронштадтский корабельный фарватер - одна из самых живописных водных магистралей России, признанная культурным объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО
Одновременно С-1 - это самое грандиозное сооружение Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, предназначенное для обеспечения круглогодичного прохода морских судов водоизмещением до 90 тысяч тонн и с осадкой до 14,3м. Ширина судопропускного канала С-1 составляет 200 м, глубина 16 м.
При угрозе наводнения С-1 закрывается двумя батопортами (от фр. bateau-porte, в дословном переводе - «судно-дверь») - внушительными плавучими гидротехническими затворами, которые в обычном режиме стоят в сухих доковых камерах и ждут своего часа. Каждый батопорт имеет длину 120 м, высоту 23 м и весит 3000 тонн.
При закрытии С-1 доковые камеры затапливаются, батопорты всплывают и с помощью мощных тягачей выдвигаются в рабочее положение, надежно перекрывая путь стихии. После того, как батопорты с двух сторон доходят до середины судопропускного канала, происходит затопление балластных цистерн и огромные конструкции опускаются на дно. А точнее — на специально подготовленное мощное железобетонное основание. При этом над водой остается по 6 метров (при расчетной высоте нагонной волны около 4 метров).
После того, как нагонная волна отступает, с помощью насосов производится откачка воды из балластных цистерн, батопорты всплывают и возвращаются в доковые камеры, которые также потом осушаются.
Максимальное расчетное время, на которое могут быть закрыты все затворы сооружений КЗС, составляет 48 часов. Иначе город может затопить прибывающая вода Невы.
При закрытии затворов дамбы перекрываются, соответственно, и корабельные фарватеры. Поэтому на это время суда и корабли ждут ее открытия в водах Финского залива.
Подводный автотранспортный тоннель под судопропускным сооружением С-1
Для проезда транспорта под С-1, на глубине 24,5 метров, проложен шестиполосный (два транспортных отсека шириной 15,25м, по три полосы движения в каждом направлении) автотранспортный тоннель протяженностью почти два километра. Как и весь комплекс, подводный автотранспортный тоннель оснащен современными системами безопасности (в тоннеле их около пятидесяти), системой вентиляции, внутренним пожаротушением транспортных и служебного отсеков, освещением, видеонаблюдением, системой АСУТП и другими. Для прокладки транзитных коммуникаций предусмотрены два кабельным отсека. Вся информация передается в центр диспетчерского управления.
Как и вся кольцевая автомобильная дорога вокруг Санкт-Петербурга, тоннель оснащен автоматизированной системой управления дорожным движением (АСУДД).
Перед подъездом к тоннелю КЗС установлены П-образные опоры ступенчатого ограничения скорости.
Подъезд к тоннелю КЗС с северной стороны, август 2021г
Перед тоннелем установлен знак 1.31 «Тоннель» с табличкой 8.2.1 «Зона действия».
Рамповая часть тоннеля КЗС, подъезд с северной стороны, август 2021г
На рамповой части и на всем протяжении тоннеля нанесена сплошная разметка, то есть при движении по тоннелю перестроения запрещены.
Подводный тоннель под С-1 Комплекса защитных сооружений, август 2021г
На скорости 80км/час вы окажетесь на южной стороне судопропускного сооружения С-1 менее, чем за пару минут.
Вскоре после выезда из тоннеля ранее введенные ограничения отменяются.
Строительство дамбы Санкт-Петербурга
Строительство грандиозной дамбы началось еще в конце семидесятых годов прошлого века (согласно Постановление совета министров СССР «О строительстве сооружений защиты г.Ленинграда от наводнений» от 2 августа 1979 года № 745) и длилось с 1979 по 2011 год.
На начальном этапе строительства, для размещения производственных баз предприятий, были организованы строительные площадки «Горская», «Котлин» и «Бронка-I». На данных площадках также началось сооружение причалов, строительство станций и внешних железнодорожных подъездных путей к площадкам указанных баз и карьерам «Сысоевский» и «Вещево». Были построены здания и сооружения служб эксплуатации сооружений защиты г.Ленинграда от наводнений.
02 июля 1981 года, в торжественной обстановке, в присутствии министра энергетики и электрификации СССР П.С. Непорожниго и секретаря Ленинградского обкома КПСС Ю.Ф. Соловьева, в основание будущего водопропускного сооружения В-6 был уложен первый кубометр бетона. Одновременно с этим, была заложена капсула с посланием потомкам. В этом же году начались работы по возведению основных объектов КЗС.
В память об этом знаменательном событии, в настоящее время в Информационном центре Дирекции КЗС находится строительная каска, с подписями строителей, принимавших участие в закладке основания водопропускного сооружения В-6 и подписью Министра энергетики П.С. Непорожнего
Из-за сложной экономической и политической ситуации в стране, в конце 1980-х годов строительство Комплекса защитных сооружений было «заморожено» и вновь возобновлено только в начале 2000-х. Новой значимой вехой в истории строительства КЗС стала передача функций государственного заказчика по строительству КЗС Государственному комитету по строительству и жилищно-коммунальному комплексу, в 2004 году преобразованному в Федеральное агентство по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству (Росстрой).
Завершение строительства Дамбы Санкт-Петербурга
Завершение строительства Комплекса защитных сооружений от наводнений не только обеспечило защиту города от его извечной беды - ежегодных наводнений (уже в первый год работы КЗС защитило Северную столицу от трех наводнений), но и замкнуло транспортный обход вокруг Санкт-Петербурга (обычно его называют КАД - кольцевая дорога вокруг Санкт-Петербурга, трасса А-118), соединив тем самым южный берег Финского залива с Кронштадтом.
До завершения строительства КЗС, мостов и автомобильной дороги по гребню дамб, до Кронштадта из Санкт-Петербурга можно было добраться только на катерах или теплоходах. Причем в плохую погоду водное сообщение с городом прекращалось.
Дамба позволяет не только исключить потенциальный ущерб для экономики города из-за возможных повреждений инфраструктуры, но и предотвратить залповые сбросы химических и биологических загрязнений с городских территорий в морскую среду после наводнений.
В постоянную эксплуатацию Комплекс защитных сооружений был введен 12 августа 2011 года, спустя 32 года с начала строительства.
12 августа 2021 года исполнилось 10 лет с начала эксплуатации Комплекса защитных сооружений города Санкт-Петербурга от наводнений
За прошедшее десятилетие КЗС предотвратил 26 нагонных наводнений (из них 14 опасных и 12 особо опасных), защитив город Санкт-Петербург и его жителей от морской стихии. За это время затворы КЗС находились в положении «Закрыто» суммарно 346 часов, то есть более 14 суток.
На максимальный срок (41 час) петербургская дамба была закрыта в 2015 году — из-за шторма «Десмонд» с тремя пиками подъема уровня воды, который до этого бушевал в Шотландии и на севере Англии
Конечно, Комплекс защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений защищает только от нагонной волны и не сможет противостоять прогнозируемому в будущем общему повышению уровня Балтийского моря, так может быть попросту затоплен. Но каковы будут реальные изменения уровня воды вследствие изменения климата и через сколько десятков или сотен лет нашим потомках нужно будет разрабатывать новые решения по защите города, сейчас, конечно, не скажет никто.
Защита экологии
Дамба, являясь крупнейшим природно-техногенным объектом в Балтийском море, по сути, представляет собой огромный искусственный риф, который активно заселяется различными видами флоры и фауны. В настоящее время на территории КЗС и прилегающей акватории гнездятся около 50 видов птиц (из них регулярно гнездится 21 вид, включая околоводных и водных птиц). Восемь видов птиц, гнездящихся на КЗС, занесены в Красную книгу Санкт-Петербурга. Также на дамбе произрастают занесенные в Красную книгу растения.
Кроме того, в рамках проекта Дирекции КЗС «Защитим птиц, занесенных в Красную книгу!», в целях сохранения и увеличения видового разнообразия пернатых и защите среды их обитания, с 15 апреля и до завершения периода размножения, приостанавливается производство механизированных работ во всех местах комплекса, занятых птичьими колониями.