Строительство искусственных островов с помощью технологии Geotube. Building artificial islands with the help of technology Geotube
2 минимизировать отрицательное воздействие на окружающую среду. Выполнить эти условия становится возможным благодаря технологии Geotube, поскольку она позволяет создавать достаточное укрепление берегов будущего острова, очищать воду в водохранилище, а цена на геотубы сравнительно невелика. Основная часть Искусственный остров стационарное гидротехническое сооружение на открытой водной акватории (в морях, озёрах, реках, водоемах), построенное из донных и береговых грунтов, естественного и искусственного льда, обломков скал, камня, мусора и т.п. Искусственные острова создаются человеком, а не природой. Также искусственные острова могут образовываться из частей суши после строительства каналов. Условно классификация искусственных островов представлена на рис.1. Искусственные острова (по материалу) Ледовые Шестироидные Грунтовые Иные Мусорные Методы строительства Свайные Отсыпка Плотина Гидронамыв Габионы Geotube Рис. 1. Классификация искусственных островов Основными недостатками традиционных методов строительства искусственных островов являются: выбросы загрязняющих веществ от стройтехники в атмосферу непосредственно над акваторией моря в период строительства; нарушение циркуляции прибрежных морских течений на период строительства острова; сокращение питательной среды биоценоза моря; загрязнение гидросферы нефтепродуктами; взмучивание водной акватории моря взвешенными частицами в период отсыпки острова и штормовой деятельности моря; застойное загрязнение воды на перемычке, сооружаемой для подъезда строительной техники к месту отсыпки [1]. Один из проектов российских искусственных островов представлен на рис.2. 2
3 Рис. 2. Макет острова Федерация Искусственный остров возможно построить путем сооружения плотин, это можно осуществить с помощью габионного метода и технологии Geotube, которая применялась для многих амбициозных проектов. Эта технология успешно применяется по всему миру для расчистки водоемов, шламонакопителей, иловых карт, а также для гидротехнического строительства. Но, вероятно, самым ярким из них является создание новой суши. Geotube используется при сооружения островов благодаря легкости применения, прочности, надежности и экономичности. Обычно геотубы применяются для построения дамбы на побережье или лимане [2]. Область применения технологии Geotube не ограничивается строительством искусственных островов, ее можно использовать для обезвоживания ила водоемов, обезвоживания сапропелей с целью применения их в качестве удобрений, расчистки резервуаров, осушения водопроводного осадка, строительства дамб, защиты мостовых сооружений, укрепления береговой полосы и многого другого [3]. Помимо этого, геотубы можно использовать в качестве ядра затопленных гребневых сооружений (волнорезов, искусственных рифов), снижая стоимость таких строений [4]. Геотубы могут быть уложены один на другой, образуя дамбу по периметру будущего острова, необходимую для намыва грунта и создания суши. Поперечное сечение полигона с контейнером Geotube представлено на рис.3. Рис.3 Поперечное сечение защитного фартука и контейнера Geotube Исходя из размеров геосинтетических оболочек, они могут укладываться в пределах всего сооружения в виде одной конструкции либо в виде конструкций, состоящих из нескольких оболочек по длине и высоте, как показано на рис.4 [5]. Затем 3
4 контейнеры могут быть засыпаны крупными каменными глыбами, песком или иным видом грунта, чтобы берег выглядел естественно [6]. 1 2 Рис.4 Фрагмент кладки геотубов после заполнения: 1 заполненная оболочка; 2 стыки оболочек При заполнении контейнера Geotube пульпой частицы шлама откладываются на внутренней поверхности геотуба, формируя наносной фильтрующий слой, который обеспечивает высокую эффективность задержания твердой фазы. Чистый фильтрат сходит потоками по всей поверхности контейнера. Другое важное свойство фильтрующего контейнера Geotube это отсутствие кольматации пор. Контейнер Geotube можно заполнять как самотеком, так и в напорном режиме. Внутреннее давление в контейнере контролируется по допустимой высоте подъема свода, которая составляет от 1,8 до 2,4 м в зависимости от размера контейнера [7]. По результатам заполнения геотуба в нем формируется пастообразное шламовое тело. Шлам, находящийся в контейнере, защищён от негативного воздействия окружающей среды. Так как для строительства искусственного острова рациональнее установить геотуб в проектное положение уже после наполнения, применяются специальные баржи с открывающимся дном. Заполненный контейнер зашивается и армируется сеткой. Когда баржа прибывает на место проектного расположения, ее дно открывается и контейнер сбрасывается вниз. Таким образом, можно расположить контейнеры с высокой точностью. Учитывая одновременную разработку, транспортировку и отсыпку, подобный способ значительно выгоднее в реализации. Принимая во внимание еще и то, что во время гидронамыва можно производить дноуглубительные работы, земснаряд является самым рациональным видом спецтехники для строительства островов и прочих искусственно-создаваемых территорий. Порядок производства работ при строительстве искусственного острова с помощью технологии Geotube начинается с подготовки участка. В первую очередь необходимо убедиться в ровности и горизонтальности участка укладки. Любые препятствия, способные повредить контейнер (корни, камни и т.д.) должны быть удалены. После выравнивания полигона на всю площадь необходимо уложить защитный фартук из геотекстиля марки Mirafi или Polyfelt с анкерными трубами вдоль каждого края, заполненными донными отложениями. Цель фартука и анкерных труб закрепить себя и защитить Geotube от размыва. 4
5 После подготовки полигона производится установка системы Geotube и элементов соединения. Для облегчения укладки геотубов на их торцах и боках предусмотрены петли, не предназначенные для крепежа геотубов при наполнении. Кроме того, в общем случае необходимо покрытие геотубов тонким слоем почвы для защиты их от ультрафиолетового излучения и вандализма или несчастных случаев при производстве работ [8, 9]. По мере укладки слоев свободное пространство между геотубами как одного слоя так и разных слоев заполняется песком для увеличения прочности конструкции. После укладки всех слоев полученная плотина накрывается еще одним слоем защитного фартука с анкерными трубами. Построенная плотина маскируется каменной наброской или другим декоративным материалом. Пространство между полученной плотиной заполняется песком методом гидронамыва при помощи земснаряда, прокладываются коммуникации и начинается непосредственно строительство зданий и сооружений на поверхности искусственного острова. Контейнеры небольшого диаметра могут быть легко установлены в проектное положение двумя рабочими. Монтажные тросы для установки Geotube большего диаметра присоединяются к самому контейнеру на заводе. Для облегчения развертывания их присоединяют к рабочему органу строительной техники. Напорные трубы передают пульпу от насоса или землесосного снаряда в контейнер Geotube и должны проектироваться таким образом, чтобы труба работала полным сечением без заиливания. Трубы должны укладываться по возможности по прямой линии, иметь минимум поворотов и Т-образных соединений, которые приводят к засорению. Все соединительные элементы должны иметь тот же диаметр, что и сами трубы. Давление в напорной трубе на входе в контейнер Geotube не должно превышать 40 КПа. Для ускорения обезвоживания осадка, улучшения качества вытекающей воды, а также получения большей концентрации твердого осадка внутри трубы для многих проектов рекомендуется использовать полимеры. Полимеры можно разделить на 2 основных типа флокулянты и коагулянты. Их введение в исходную суспензию должно осуществляться как можно ближе к точке входа напорной трубы в контейнер Geotube, но на расстоянии, обеспечивающим полноценное смешение полимера и суспензии для образования хлопьев. Смешение может происходить различными способами, но одним из самых простых является пропуск смеси через S-образную трубу с несколькими изгибами. В конце S-образной трубы должен находиться кран для периодического отбора образцов смеси и последующей проверки качества смешения, хлопьеобразования и возможной корректировки дозы полимера. Вид реагента и его дозы должны выбираться на основании предварительных испытаний, проведенных для каждого водоема [10]. Полимерные молекулы флокулянта абсорбируют на себе твёрдые частицы пульпы, благодаря чему происходит разделение твёрдой фазы и воды. В результате, когда обработанные таким образом донные отложения попадают в контейнеры Geotube, они быстро отдают воду, а вода, выходящая из контейнеров, соответствует экологическим стандартам и может быть направлена в водоём без дополнительной доочистки [11]. В ряде случаев в системе напорных труб рекомендуется устанавливать отводную трубу перед контейнером Geotube. По этой трубе можно отвести суспензию в резервный контейнер или обратно к источнику до того, как она попадет в геотуб. Такая конструкция не позволит смеси ненадлежащей консистенции (при неправильной дозировке полимера) попасть в контейнер Geotube. Достоинства технологии Geotube : короткие сроки работ; невысокие материальные затраты на подготовку и проведение работ; 5
6 сохранность экологического баланса водоема; широкий выбор размеров контейнеров, что позволяет сделать оптимальный выбор, исходя из объемов обезвоживания и площадей работ. Геотубы, помимо всего прочего, могут отличаться и формой. Плоская форма Geotube, которая применяется для создания плотины или водохранилища в Китае отличается от круглой формы, используемой в Европе и Америке, стабильностью. Плоская модель скользит, в то время как последняя опрокидывается [12]. Основной недостаток применения технологии геотубирования низкая скорость фильтрации вследствие невысокой водоотдачи донного ила [13]. Для ускорения процесса фильтрации пульпу предварительно обрабатывают реагентами. Для сохранения водонепроницаемости геотекстиля структура получаемого после реагентной обработки осадка должна быть стабильной, с размерами частиц больше, чем размер пор материала. Следует отметить, что в гидротехническом строительстве при заполнении геосинтетических оболочек [14] предпочтение отдается использованию пульпы на основе песчаных грунтов, причем, чем больше фракция песка, тем производительность заполнения оболочек выше, а цена конструкции ниже. Это связано с тем, что при использовании пульпы на основе глинистых и илистых грунтов, с целью интенсивной отдачи воды и предотвращения кольматирования материала геосинтетической оболочки в пульпу необходимо добавление флокулянтов. Это усложняет работы и увеличивает их стоимость. Также необходимо учитывать, что Geotube применяются на мелководье или на побережье при глубинах от 3 до 15 метров. В целом, геотубы могут быть эффективными для краткосрочного контроля эрозии, но их функцию защиты от штормовых нагонов еще предстоит проверить [15]. Заключение Несомненно, технология Geotube является многофункциональной, экономичной и быстровозводимой, поскольку, благодаря возможности объединения многих производственных процессов и использования местного сырья, существенно сокращаются сроки и стоимость производства работ, а очищающая способность геотубов является дополнительным преимуществом и позволяет использовать очищенный грунт в качестве строительного материала или удобрения прямо на месте очистки, позволяя экономить на транспортных расходах. Несмотря на перечисленные преимущества, технология Geotube может применяться только при строительстве на небольших глубинах и требует выравнивания основания. Благодаря устойчивости к химическому воздействию геотубы можно использовать не только в российских реках, но и в морях. На реках, в том числе и на Каме, искусственные острова из геотубов можно использовать в туристических целях, для вынесения линий электропередач, для добычи ПГС, песка и других нерудных материалов, геологоразведки и самое главное размещения очистных сооружений (благодаря очищающим свойствам геотубов возможно применение их для очистки реки Камы). В мире уже имеется пример искусственных островов, построенных на геотубах это острова Amwaj в Бахрейне, построенные в 2006 году. Средняя глубина Персидского залива (именно там находятся острова Amwaj) составляет 36 метров, максимальная глубина 101 метр. Место в России, ближайшее к этим параметрам и заинтересованное в строительстве искусственных островов, это Финский залив. Его средняя глубина составляет 38 метров, а максимальная глубина 121 метр. Однако температура воды в Персидском заливе не опускается ниже +17 С, тогда как вода в Финском заливе может опускаться ниже 0 С и неизвестно как Geotube отреагирует на отрицательные температуры. Поэтому, учитывая возрастающий интерес и расширение сфер применения, технология Geotube требует дальнейшего изучения. 6
10 самых крутых искусственных островов
Статья посвящена 10 самым разным, но очень крутым островам, которые когда-либо построили люди.
1. Острова Пальм в Дубае
Открывает нашу десятку самый крупный и самый удивительный рукотворный остров. Он по истине заслуживает этого, ведь это второе по величине сооружение, видимое из космоса. Первое, как известно, Великая Китайская стена.
Острова Пальм создавались властями Арабских Эмиратов не только для расширения своей территории, но и для привлечения туристов. На острове построен крупный отель.
2. Спиральный остров из пластиковых бутылок в Мексике
Необчный остров в Мексике построил британский художник Ричард «Рейши» Сова. На основу острова ушло более 100 тысяч пластиковых бутылок, благодаря им остров держится на воде. Примечательно, что первый остров был разрушен ураганом Эмили в 2005 году, и на него ушло более 300 тысяч бутылок. Со временем художник усовершенствовал технологию, бутылок понадобилось меньше, а сам остров вышел намного больше. На острове не только построен дом, но и растут зеленые насаждения.
3. Искусственный остров-форт No Man’s Land Fort в Великобритании
Остров и форт на нем были возведены ещё в Викторианскую эпоху для отражения атак французов. А сейчас он превращен в гостинничный комплекс, с барами, бассейном и вертолетными площадками.
4. Яхта-остров Orsos
Остров из серии «качу куда хочу» совмещает в себе одновременно и яхту и дом. В доме 6 спален и несколько теннисных кортов. Если пейзаж за окном поднадоел, переплываем на другое место. Остров оснащен солнечными панелями, благодаря чему затраты электроэнергии и топлива минимальны, а жизнь максимально комфортна.
5. Хазарские острова в Азербайджане
Амбициозный проект, который пока не удалось завершить. Строительство искусственных островов и города миллионника на них началось в 2010 году. Но в 2014 году главный инвестор и владелец компании застройщика был арестован. К тому времени были построены часть небоскребов и пляжная линия. По выходу из тюрьмы он собирался закончить строительство, но масштабы и отсутствие финансировани не позволяют не то что сделать это в срок., а вообще перезапустить работу. судьба хазарских островов пока неизвестна. но надеемся, что город будет достроен.
6. Остров Тилафуши на Мальдивах
Это остров, созданный из мусора, который в большом количестве оставляют на Мальдивах туристы. Остров вытянут в длину на 3 километра, а в ширину раскинулся на 800 метров. Сейчас образовавшиеся территории переданы в аренду промышленным предприятиям. Остров продолжал расти до 2011 года, пока вывоз мусора на него не запретили. Дело в том, что недобросовестные грузчики сбрасывали мусор прямо в воду, что наносило непоправимый вред экологии.
7. Остров Бальбоа в Калифорнии
Это три модифицированных острова, которые увеличили в размере, поэтому они почти полностью искусственные. острова находятся в заливе Ньюпорт. Они соеденены мостами, с материком существует паромное сообщение. На островах проживает более 3000 человек.
8. Остров Уиллингдон в Индии
Это самый большой рукотворный остров в Индии. был построен из грунта, добытого в результате углубления бухты Кочина в 1920 годах.
9. Жемчужина Катара, в Катаре
Искусственный остров, созданный в форме подверски с жемчужинами, раскинулся на 4 млн. километров в Дохе. Остров застроен элитным жилым комплексом, магазинами, барами, отелями. Сейчас на острове проживает более 12000 человек.
10. Острова Урос в Южной Америке
Рукотворные острова сделаны из связок тростника, прикрепленных к бревну. На каждом острове находятся хижины, в которых живут люди. Народ племени Урус, обитающей на берегу озера Титикака живет так уже много тысяч лет.
Поддержите канал репостами — это поможет развитию канала!
Подписывайтесь , если вам интересно читать дальше и ставьте лайки!
Лайки очень радуют автора!