威尼斯潮汐屏障工程是如何运作的

经过:内森钱德勒

2012年11月,威尼斯圣马可广场(Piazza San Marco)被暴雨和大风淹没。"width=
2012年11月,威尼斯圣马可广场(Piazza San Marco)被暴雨和大风淹没。
©马可Sabadin /法新社/盖蒂图片社

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

当然,意大利并不满足于看着它的文化皇冠上的宝石之一沉入大海,所以该国正在进行一项前所未有的筑坝工程,希望这将阻止上涨的潮汐,并为后代保护威尼斯。大坝被称为摩斯,是该项目实验版本的首字母缩写——模Sperimentale Elettromeccanico- 或英语,实验机电模块。这个名字也恰当地向圣经的人物摩西分开了红海。

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这一壮举几乎和红海事件一样令人难以置信。MOSE将封锁这座城市,使其不受涨潮的影响,这样威尼斯的居民和建筑就不会被海水淹没。干燥机。

威尼斯慢慢但令人震惊,因为威尼斯是必要的。这座城市基本上在意大利东岸的盐水湖中间征收,几乎没有几个月的木质高跷,沙子和瓦砾的水线上升。

海潮通过三个入口进出泻湖,这些天,这些潮汐越来越高,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].许多科学家把海平面上升归因于全球变暖。

但是威尼斯的问题比水位上升要复杂得多。由于土壤压实,城市本身正在下沉,地壳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上更频繁,更严重的水侵入以及家庭,企业和神圣的地方。在20世纪初,该市的低洼地区每年面临大约10次的洪水。现在,同一场所每年落后几十次。

当你从历史的角度考虑情况时,这并不奇怪。威尼斯的海平面比16世纪初高出了6英尺(1.8米)。仅仅在上个世纪,威尼斯就有9英寸(22.9厘米)深入大海[来源:Milasin].

拯救威尼斯将占据徽大园大小。这正是意大利人在想什么。

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威尼斯溺水

为了应对洪水条件,建立了高架的人行道,以帮助居民了解他们的业务,如这里所示的圣马可大教堂。"width=
为了应对洪水条件,建立了高架的人行道,以帮助居民了解他们的业务,如这里所示的圣马可大教堂。
©Paul Seheult / Eye普遍存在/ Corbis

在这座城市成为标志性的文化地标之前,该市居民应对水位上涨的方式是简单地填满低层建筑,或将建筑完全推倒,然后在旧建筑上建造新住宅。实际上,这是对不可阻挡的海平面上升的缓慢让步。但随着威尼斯的建筑变得越来越珍贵,没有人想要毁掉它。

现在,冉冉升起的水扣对抗可渗透的基础,摇摇欲坠。在高潮中,运输运河变得可行,因为隧道太近水线。人行道,甚至高架版本,变成了巨大的水坑。整个基础设施和所有居民都在高潮中持有人质,特别是在冬季。

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

威尼斯早在几十年前就敲响了警钟。1966年11月4日,极端的洪水造成了强大的高潮汐,鞭打风和雨水持续了大约22小时,捕获建筑物的人,造成广泛的伤害,留下数千家无家可归者。然后,意大利人意识到他们必须用大海估计或结束它。

意大利把保护威尼斯及其周边地区免受洪水和极端灾害作为国家的首要任务天气事件。洪水之后的几年导致了更多的洪水 - 工程和立法文书工作。

但是,即使经过多年的研究解决方案,基础设施部也无法找到任何单一的方案,足以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。该机构评估了抬高重要建筑和结构来保护它们的可能性,以及通过填入入口来缩小甚至永久关闭它们来封闭泻湖的可能性。

但直到几十年后,也就是20世纪90年代初,政府终于开始建立一种移动屏障系统。随后开始了一系列的设计报告、环境影响研究和繁文缛节的争论,最终导致了MOSE大坝项目,政府在2001年表示,该项目的完成成本在20亿至30亿美元之间[来源:Keahey].

由于人们对MOSE的价格感到犹豫,也不确定MOSE是否真的能像宣传的那样奏效,该项目陷入了停滞。2003年,该项目终于启动,预计2012年完工,成本将达到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项目打算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工程正在进行中。"width=
2011年4月28日,Malamocco的MOSE工程正在进行中。
©Barbara Zanon/Getty Images

设计和批准MOSE花了很长时间。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。

泻湖有三条主要的水流通道:Lido、Malamocco和Chioggia入口。完工后,MOSE将阻止水从这些入口进入,水位将高于大坝城市一侧的水位2米(6.5英尺)以上。

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MOSE是一系列移动可以根据命令升降的大门。当潮水退去,水位低的时候,这些空心的闸门充满了水,与海底平齐,折叠成海沟。当水位上升时,工程师们用空气压缩机将海水吹出,并将空气注入闸门。

然后,自然浮力使闸门通过连接在海底的铰链向上摆动。闸门的顶部突出在海浪上,堵住了入口,阻止上升的水进入泻湖,理论上,可以保护威尼斯和周围地区洪水.因为门是靠铰链来来回回摆动的,所以在大浪和强风暴的时候会有一些摆动。它们也有一定的角度,这样水流涌向入口时就不会把它们关上,从而破坏了项目的目的。

为了跨越所有三个入口的全宽,总共有近80个门,每个门跨越高达66英尺(20.1米)。在874码(800米)宽,莱奥 - 最北部的入口 - 是最宽的。在像在这个位置的那样更广泛的点上,将有多排门,以确保停止尽可能多的水。

预计的完工日期计划于2016年计划一段时间。直到那时,建筑工人正在迅速工作,希望他们能够击败下一个大天气事件。

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Grandiose Water Guards.

MOSE的一个建筑工地,上面有一个标识大小的图表,展示了移动门的工作原理。"width=
MOSE的一个建筑工地,上面有一个标识大小的图表,展示了移动门的工作原理。
©Barbara Zanon/Getty Images

安装这些门需要什么?

施工队首先将铰链式障碍物固定在海底。为了安装屏障,他们必须在海底挖出平坦的沟渠。然后,这些战壕里有具体的.一旦闸门建成,它们将沉入海底,在那里它们将完全位于海沟内,直到它们在高水位时被激活。

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混凝土床不仅仅为栅栏提供基础。它还可以容纳充气和放气所需的机械部件,也为工程师提供服务隧道。

同时,工程师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、防波堤和海堤。他们还增加了对海床和其他水下结构的保护,使它们更加坚固。

在最深的最深,入口的海底约为100英尺(30.5米)的波浪,这意味着一些门必须真的,真的很高。每个门也厚度高达16英尺(4.9米)。这是一大堆金属。因此,这可能毫不奇怪,这些门中最重物在接近350吨(317.5公吨)。那和一样波音747班车。

尽管它们非常巨大,但只需要大约30分钟就可以将大门灌满空气并到位。逆转这一过程甚至更快。只需15分钟,闸门就会被水淹没,再次沉入海底。平均而言,关闭时间将持续4至5小时,或直到涨潮结束[来源:新星].在关闭期间,船舶仍然能够通过锁系统进入并退出泻湖。

所有三个入口都在施工中,雇佣了大约3000名工人,他们直接或间接地为MOSE做出了贡献。随着建设的继续,项目经理小心翼翼地不让入口的开口超过一半,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名看护人员来防止故障和恶化。这是一个不小的挑战,考虑到大多数系统将淹没在水线以下几十米的地方。

建筑和维护摩西是一个艰苦的任务。但是,正如您即将阅读,只需推出该项目就是本身的壮举。

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诅咒大坝

CVN首席顾问公司技术董事总经理技术审查了泻湖的空中照片。"width=
CVN首席顾问公司技术董事总经理技术审查了泻湖的空中照片。
©鲍勃案发/ Corbis

任何像MOSE这样吉祥的项目肯定会招来一些批评者。当MOSE被提出时,批评人士从四面八方瞄准。

每天意大利人都立即被MOSE看起来像一个巨大的回扣计划的事实所吓跑。该项目是由一个由50家公司组成的集团提出的,财团Venezia Nuova (CVN),也恰好是同一家工程和建筑公司,想要建造,因此从这样一个大而昂贵的项目中获利最多。

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在一个有很多其他国家的国家基础设施在许多人看来,MOSE似乎是一个腐败产生的计划。这些怀疑并没有因为一些数字计算者发现MOSE比必要的更昂贵和更复杂的事实而减轻,特别是考虑到世界上其他地方(如伦敦和荷兰)有类似的、更便宜的系统已经证明是有效的。

环境团体也会发出MOSE。他们说,阻碍水运动将改变沉积物流动,各种未知后果,包括砂积聚可以防止闸门打开或闭合的可能性。

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,这些组织认为,即使是暂时在泻湖上筑坝也会增加污染水中的水平,然后将危害植物和动物生命。断言是威尼斯尤其如此,因为城市将其大部分污水直接倾倒在泻湖中,而天然的潮流和潮汐流量有助于冲洗这些废物的泻湖。

MOSE PROMONINGS抵消了威尼斯延长了现代水处理系统的逾期。他们还说,通过系统地关闭一个或两个障碍,泻湖的冲洗效果实际上可以加剧。

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拖延时间

从空中看到的2010年LIDO入口口的施工。"width=
从空中看到的2010年LIDO入口口的施工。
©GIUSEPPE CACACE/法新社/Getty Images

MOSE的反对者指出,这样规模和花费的项目可能不会提供可靠的投资回报,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。如果水位上升的速度超过预期,MOSE可能在几十年内就会过时。

还有一个事实是,没有保证MOSE将会完全像宣传的那样工作。在一场异常的风暴挑战这座城市的防御之前,系统中可能不会暴露出一些弱点。

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批评人士通过上诉法院停止该项目来攻击MOSE。然而,到目前为止,这些努力都没有减缓MOSE的进展。既然建设的惯性已经形成,就不太可能因为官僚主义或环境分歧而停止。

截至2014年中期,MOSE向前移动。它的支持者相信系统将根据承诺工作。他们还说,即使目前的科学估计是错误的,海平面也比威尼斯人希望,MOSE仍然可以购买意大利至少一个世纪值得一段时间的时间找到一个更好,更永久的解决方案[来源:Poggioli].

一旦项目实施,工程和建筑公司将拭目以待,看他们的设计和规划如何应对大自然的愤怒。而数量仍在减少的本地威尼斯人将紧张地等待,看他们城市的救生员MOSE能否拯救他们,使他们免遭无情无情的大海的劫难。

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作者的笔记:威尼斯潮汐屏障项目是如何运作的

很久以前,一群意大利人决定在泻湖中心建造一座小城,这似乎有些奇怪。但是1600年前,当地人在躲避威胁他们生命的入侵者。所以威尼斯人把城市建在海中,希望周围的大量海水能保护他们并阻止攻击者。他们的赌博得到了回报。这个泻湖就像一条特别宽的护城河,有效地保护了它的居民免受入侵。如今,水成了敌人,直到MOSE面对并击退了汹涌的大海,威尼斯人才知道他们的创新保护计划能否拯救他们珍爱的城市。

相关文章

  • Astaiza,兰迪。“一旦你看到威尼斯的下水道系统是如何工作的,你可能会认为这些人在威尼斯被水淹没的街道上游泳是疯狂的。”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。“从海上拯救威尼斯。”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。“威尼斯用漂浮的障碍物来对抗洪水。”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。“威尼斯洪水障碍进入珊瑚礁。”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系统项目站点。“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项目旨在分担威尼斯洪水。”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。“威尼斯下沉的速度比之前想象的快五倍。”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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