威尼斯防潮工程如何运作

由:内森钱德勒

2012年11月,威尼斯的圣马可广场被暴雨和大风完全淹没。"width=
2012年11月,威尼斯的圣马可广场被暴雨和大风完全淹没。
©马可Sabadin /法新社/盖蒂图片社

威尼斯有成为下一个城市的危险亚特兰提斯.没错,这座著名的城市充满了无价的艺术品、华丽的建筑、圣地……和水。很多很多的水。

自然,意大利不会满足于眼看着自己文化皇冠上的明珠之一沉入大海,所以该国正在进行一项史无前例的筑坝工程,希望能阻挡涨潮,为子孙后代保护威尼斯。这座大坝叫做摩斯,是该项目的实验版本的首字母缩写——模Sperimentale Elettromeccanico——或者用英语说,实验机电模块。这个名字也恰当地引用了圣经人物摩西,他分开了红海。

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这一壮举几乎和红海事件一样令人难以置信。MOSE将把这座城市与上涨的潮汐隔绝,这样威尼斯的居民和建筑就不会受潮了。干燥机。

MOSE是必要的,因为威尼斯正在慢慢地被淹没。这座城市基本上是在意大利东岸的一个泻湖中央支撑起来的,在一堆有着几百年历史的木桩、沙子和碎石上勉强高出水线。

海潮通过三个入海口涌入和流出泻湖,这些天,潮汐越来越高,每年超过3毫米(约十分之一英寸)[来源:联合国政府间气候变化专门委员会].许多科学家将海平面上升归因于全球变暖。

但威尼斯的问题比上涨的水位要复杂得多。由于土壤压实,地壳构造板块从城市地下转移和抽取淡水。

所有这些因素导致人行道和街道以及住宅、企业和圣地遭受更频繁和更严重的水侵。在20世纪初,这座城市的低洼地区每年面临大约10次洪水。现在,同样的地方每年都会被淹几十次。

当你从历史的角度考虑情况时,这并不那么令人惊讶。威尼斯的海平面比16世纪前建成时高出了6英尺(1.8米)。仅在上个世纪,威尼斯就下沉了9英寸(22.9厘米)[来源:Milasin].

拯救威尼斯需要一座巨大的大坝。这正是意大利人想要的。

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威尼斯溺水

为了应对洪水,人们修建了高架人行道来帮助居民们处理他们的事务,如图所示,这是圣马可大教堂前。"width=
为了应对洪水,人们修建了高架人行道来帮助居民们处理他们的事务,如图所示,这是圣马可大教堂前。
©Paul Seheult/Eye Ubiquitous/Corbis

在这座城市成为标志性的文化地标之前,它的市民为了应对不断上涨的水位,只是简单地填平较低楼层的建筑,或将建筑全部夷为平地,然后在旧的建筑上建造新住宅。实际上,这是对不可阻挡的海平面上升的慢动作让步。但随着威尼斯的建筑变得越来越珍贵,没有人想要破坏它。

现在,上升的水拍打着透水的地基,将其粉碎。涨潮时,由于隧道太靠近水线,运输运河变得无法通行。人行道,甚至是高架的人行道,都变成了巨大的水坑。整个基础设施和所有的居民在涨潮时都被海水挟制,尤其是在冬天。

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这是一种草率、累人的生活方式。人口从18万下降到只有6万[来源:Squires].

威尼斯的警钟几十年前就敲响了。1966年11月4日,一股强大的高潮汐在美国,狂风暴雨持续了约22小时,人们被困在建筑物内,造成大面积破坏,数千人无家可归。就在那时,意大利人意识到他们必须和大海打交道,否则就会被大海吞噬。

意大利将保护威尼斯及其周边地区免受洪水和极端灾害作为国家优先事项天气事件。洪水之后的几年里,又发生了更多的洪水——工程和立法文书的洪水。

但是,即使经过多年的研究,基础设施部仍无法确定任何一个方案,以充分解决如此庞大和复杂的项目所涉及的所有工程、经济和环境问题。该机构研究了抬高重要建筑物和构筑物以保护它们的可能性,以及通过填塞进水口来封闭泻湖,从而缩小甚至永久关闭它们的可能性。

但直到几十年后,也就是20世纪90年代初,政府终于开始确定一种移动屏障系统。随后开始了一长串的设计报告、环境影响研究和冗长的繁文缛节,最终形成了MOSE大坝项目。政府在2001年表示,该项目的建成成本可能在20亿至30亿美元之间[来源:Keahey].

由于人们对MOSE的价格望而却步,也不确定它是否真的能像宣传的那样工作,该项目陷入了停滞。2003年,该项目终于启动,预计2012年完工,成本高达40亿美元。截至2014年年中,已经进行了一些组件测试,但项目尚未完成。

那么,耗资巨大的MOSE项目计划如何清理威尼斯潮湿的街道呢?

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MOSE-ing沿着

2011年4月28日,Malamocco的MOSE建设正在进行中。"width=
2011年4月28日,Malamocco的MOSE建设正在进行中。
©芭芭拉·扎农/盖蒂图片社

设计和批准MOSE花费了很长时间。建设也需要很长时间。这是因为MOSE是目前全世界规模最大的公共工程项目。它的基本前提——阻止高水位进入泻湖——比听起来要复杂得多。

泻湖的水有三条主要通道:利多、马拉莫科和基奥贾入口。完工后,MOSE将阻止从这些入口进入的水,水位将超过大坝城市一侧的水位2米(6.5英尺)。

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MOSE是一系列移动设备根据命令升降的门。当潮水退去,水位下降时,这些空心闸门就会充满水,与海底平齐,折叠成沟渠。当水位上升时,工程师使用空气压缩机吹出海水,使闸门充满空气。

然后,自然浮力使闸门在连接到海底的铰链上向上摆动。闸门的顶部突出在海浪之上,堵住了进水口,阻止上涨的水进入泻湖,从理论上说,保护威尼斯和周边地区洪水.因为闸门在铰链上来回摆动,所以在大浪和强风暴期间,它们允许有一定的摆动。它们也有一定的角度,这样涌向进水口的水流就不会把它们关上,破坏了工程的目的。

为了跨越所有三个入口的宽度,总共将有近80个门,每个门跨越66英尺(20.1米)。最北的丽都湾宽874码(800米),是最宽的。在像这个位置发现的那些更宽的点,将有多排闸门,以确保尽可能多的水被阻止。

预计竣工日期定于2016年的某个时候。在那之前,建筑工人正在快速工作,希望他们能战胜下一个大的天气事件。

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宏伟的水警卫

MOSE建筑工地上有一个标牌大小的示意图,说明移动门将如何工作。"width=
MOSE建筑工地上有一个标牌大小的示意图,说明移动门将如何工作。
©芭芭拉·扎农/盖蒂图片社

安装这些门需要什么?

建筑队首先将铰链屏障固定在海底。为了安装屏障,他们必须在海底挖出平整的沟渠。然后,这些战壕里有混凝土.一旦闸门建成,它们就会被沉到海底,完全躺在海沟里,直到涨潮时被激活。

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混凝土基座不仅仅是为大门提供基础。它还容纳了需要充气和放气屏障的机械部件,也为工程师提供服务隧道。

同时,工程师们还必须加强泻湖入口之间的天然屏障。他们正在增加防波堤、码头和海堤。他们还增加了对海床和其他水下结构的保护,使它们更坚固。

在最深处,进水口的海底大约在海浪下100英尺(30.5米),这意味着有些闸门一定非常非常高。每扇门也有16英尺(4.9米)厚。那可是一大堆金属啊。因此,这些门中最重的重量接近350吨(317.5吨)可能并不奇怪。这和a差不多波音公司747客机。

尽管它们巨大无比,但将闸门充满空气并就位只需要大约30分钟。反转这个过程甚至更快。闸门可以被水淹没,并在15分钟内再次停留在海底。平均而言,关闭泳滩将持续4至5小时,或直至涨潮过去[资料来源:新星].在关闭期间,船只仍然可以通过一个锁定系统进出泻湖。

三个入口的施工正在进行中,雇佣了大约3000名工人,他们直接或间接地为MOSE做出贡献。随着建筑的继续,项目经理们小心翼翼,不要堵住入口开口的一半以上,以避免干扰商业交通和其他港口活动。

一旦完成,MOSE将需要大约150名管理员来防止故障和恶化。这是一个不小的挑战,考虑到系统的大部分将被淹没在水线以下几十米。

建立和维护MOSE是一项艰巨的任务。但是正如你将要读到的,仅仅是启动这个项目本身就是一个壮举。

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该死的三峡大坝

CVN首席顾问公司Technital的总经理正在检查泻湖的航拍照片。"width=
CVN首席顾问公司Technital的总经理正在检查泻湖的航拍照片。
©鲍勃案发/ Corbis

任何像MOSE这样吉祥的项目都必然会招来一些批评者。当MOSE被提出时,来自各方的批评者都将矛头对准了他。

日常生活中的意大利人立即被MOSE看起来像一个巨大的回扣计划的事实所吓倒。该项目是由50家公司组成的威尼斯新财团(CVN)提出的,这些公司也恰好是同样的工程和建筑公司,他们想要建造这样一个巨大而昂贵的项目,从而从中获利最多。

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在一个有很多其他基础设施在许多人看来,MOSE似乎是一个源于腐败的计划。这些怀疑并没有因为一些数据分析人员发现MOSE比必要的更加昂贵和复杂而得到缓解,特别是考虑到世界上其他地方也有类似的、更便宜的系统(例如伦敦和荷兰),并且已经被证明是有效的。

环保组织也对MOSE提出了异议。他们说,阻碍水的流动将改变泥沙流动,带来各种未知的后果,包括泥沙堆积可能会阻止闸门正常开启或关闭。

还有人担心,阻碍泻湖水的自然流入和流出将对生态系统造成不可逆转的破坏。从本质上说,这些团体表示,在泻湖上修建大坝即使是暂时的也会增加污染水的水平,这会伤害植物和动物的生命。有人断言,威尼斯尤其如此,因为这座城市将大量污水直接倾倒到泻湖中,潮汐的自然涨落有助于将这些废物冲到泻湖中。

MOSE的支持者反驳说,威尼斯早就该有一个现代化的水处理系统了。他们还表示,通过系统地关闭一两个屏障,泻湖的冲刷效应实际上可以加强。

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拖延时间

2010年,从空中俯瞰丽都入海口的施工。"width=
2010年,从空中俯瞰丽都入海口的施工。
©GIUSEPPE CACACE/AFP/Getty Images

MOSE的反对者指出,如此规模和成本的项目可能不会带来稳定的投资回报,这在很大程度上是因为没有人真正知道有多快海平面将会上升。如果水位上升速度超过预期,MOSE可能在短短几十年内被淘汰。

还有一个事实是,不能保证MOSE会完全像宣传的那样工作。系统中的弱点可能不会暴露出来,直到一场特殊的风暴挑战城市的防御系统。

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批评人士向法院上诉要求停止该项目,以此攻击MOSE。然而,到目前为止,这些努力都没有对减缓MOSE的进展起到太大作用。现在,建设的惰性已经根深蒂固,不太可能因为官僚主义或环境分歧而停止。

截至2014年年中,MOSE将继续前进。它的支持者们相信这个系统会像承诺的那样运作。他们还表示,即使目前的科学估计是错误的,海平面上升的速度比威尼斯人希望,MOSE仍能为意大利争取至少一个世纪的时间,以找到更好、更持久的解决方案[来源:Poggioli].

一旦项目实施,工程和建筑公司将等着看他们的设计和规划在面对大自然母亲的愤怒时表现如何。数量仍在减少的威尼斯本地人将紧张地等待,看他们城市的救生员MOSE能否把他们从无情、冷漠的大海中解救出来。

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作者注:威尼斯防潮工程如何运作

很久以前,一群意大利人决定在泻湖中央建造一座小城,这似乎有些奇怪。但1600年前,当地人在躲避威胁他们生命的入侵者。所以威尼斯人把他们的城市建在海里,希望周围大量的水可以保护他们,阻止攻击者。他们的赌博得到了回报。泻湖是一条超宽的护城河,有效地保护居民不受入侵。如今,水成了敌人,在MOSE面对并击退狂暴的大海之前,威尼斯人才能知道他们的创新保护方案是否能拯救他们珍爱的城市。

相关文章

  • Astaiza,兰迪。“当你看到威尼斯下水道系统的工作原理后,你可能会认为这些人在威尼斯被洪水淹没的街道上游泳是疯了。”商业内幕。2012年11月13日。(2013年6月6日)http://www.businessinsider.com/how-the-venice-sewer-system-works-2012-11?op=1
  • 《经济学人》。“拯救威尼斯。”2003年9月25日。(2013年6月6日)http://www.economist.com/node/2084767
  • 欧元的消息。“海岸保护的新浪潮。”2010年7月28日。(2013年6月6日)http://www.euronews.com/2010/07/28/a-new-wave-in-coastal-protection/
  • 贾菲,埃里克。“威尼斯的不确定性。”史密森学会。2007年3月1日。(2013年6月6日)http://www.smithsonianmag.com/specialsections/ecocenter/oceans/venice.html?c=y&page=1
  • Keahey,约翰。“从海里拯救威尼斯。”PBS。2002年11月19日。(2013年6月6日)http://www.pbs.org/wgbh/nova/tech/saving-venice.html
  • 麦克休,乔希。“失落的威尼斯城。”《连线》杂志。2003年8月。(2013年6月6日)http://www.wired.com/wired/archive/11.08/venice.html
  • Milasin Ljubomir。“威尼斯依靠漂浮屏障抗击洪水。”2011年5月1日。(2013年6月6日)http://phys.org/news/2011-05-venice-barriers.html
  • 摩尔,马尔科姆。"威尼斯防洪堤绽放成珊瑚礁"2008年4月2日。(2013年6月6日)http://www.telegraph.co.uk/earth/earthnews/3338147/Venice-flood-barrier-blossoms-into-coral-reef.html
  • MOSE系统项目现场。“摩斯系统”。(2013年6月6日)http://www.salve.it/uk/soluzioni/acque/f_mose.htm
  • Poggioli,西尔维娅。“MOSE项目旨在分离威尼斯洪水。”美国国家公共电台。2008年1月7日。(2013年6月6日)http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=17855145
  • 波,彼得。“威尼斯:洪水之后。”独立。2006年6月6日。(2013年6月6日)http://www.independent.co.uk/news/world/europe/venice-after-the-flood-481203.html
  • 辛格,丁满。"威尼斯下沉速度比预期快五倍"产品。2012年3月28日。(2013年6月6日)http://inhabitat.com/venice-is-sinking-five-times-faster-than-previously-thought/
  • Squires,尼克。"保护威尼斯未来的摩西计划"《每日电讯报》。2008年12月6日。(2013年6月6日)http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/europe/italy/3629387/Moses-project-to-secure-future-of-Venice.html
  • Stimpson,乔。“障碍在里程碑。”新的土木工程师。2010年7月10日。(2013年6月6日)http://www.nce.co.uk/news/international/barrier-at-milestone/8602531.article
  • 水技术。“MOSE项目,威尼斯,威尼斯泻湖,意大利。”(2013年6月6日)http://www.water-technology.net/projects/mose-project/

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