Эта статья взята из журнала Hakai Magazine, онлайн-публикации о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Узнайте больше таких историй на hakaimagazine.com.
Сингапур трещит по швам. С более чем 5, 9 миллионами человек, живущими всего на 719 квадратных километрах, страна является одной из самых густонаселенных в мире.
В течение десятилетий островное государство расширялось на фоне импортируемого песка. Сингапур отправил огромное количество песка от своих азиатских соседей и сбросил его в прибрежных водах. Таким образом, земли, востребованные с моря, увеличили размер Сингапура почти на четверть с 1965 года и помогли его населению утроиться. Но экологические проблемы - большая часть песка была извлечена из чувствительных мангровых лесов в Камбодже - привели к ужесточению контроля и прямым запретам на торговлю.
Теперь Сингапур ищет другой способ роста. Вместо того, чтобы строить больше земли, город хочет построить на поверхности моря систему гигантских плавающих плотов, привязанных к морскому дну. Но сначала инженеры должны решить важную проблему: как мы можем остановить раскачивание плотов?
Официальные лица Сингапура неохотно обсуждают план, но подробности были раскрыты в академическом исследовании, опубликованном в прошлом месяце. В нем ученые из сингапурского Департамента гражданского и экологического строительства и другие предлагают сетку из более чем 40 отдельных поплавков, каждый из которых будет 35 квадратных метров, чуть больше бейсбольного алмаза, высотой 12 метров и весом более 7, 5. тонн. Массив будет соединен с береговой набережной и расположен в спокойном море глубиной около 18 метров. Исследование на данном этапе является теоретическим и сфокусировано на том, как соединить отдельные плоты, чтобы сохранить их устойчивость, например, с помощью шарниров для демпфирования ударов от волн. Затем они должны проверить свои проекты, построив масштабную модель.
Сингапур не одинок в своей цели расширения. Столкнувшись с растущим населением, повышением уровня моря и сокращением количества доступных земель для строительства, другие прибрежные города и регионы, от Гонконга до Нидерландов, рассматривают возможность создания плавучей морской недвижимости.
Гиль Ван, военно-морской инженер из Израильского технологического института в Хайфе, Израиль, возглавляет группу, исследующую плавучие платформы в качестве способа расширения израильского города Тель-Авив в восточной части Средиземного моря. Он говорит, что плавучие города являются более дешевой и более устойчивой альтернативой строительству новых земель. По словам Вана, использование кучи песка для строительства морского дна наносит вред окружающей среде и не всегда возможно в больших масштабах, которые часто требуются. «Многие прибрежные города, в которых нет внутренних районов, будут иметь эту проблему».
Использование плавучих платформ для городского развития отличается от концепции морского побережья, которая обычно описывает независимые плавучие сообщества, удаленные от суши и свободные от национальных законов. «Это больше похоже на новый пригород», - говорит Ван, который предполагает плавучую застройку протяженностью до пяти километров от береговой линии.
Его команда смоделировала поведение более крупных поплавков, чем планировалось для Сингапура: до 100 метров в длину и 30 метров в ширину, больше, чем хоккейный каток. Каждый поплавок может поддерживать трио 10-этажных зданий. Десятки поплавков будут объединены для размещения 2280 квартир. Разработчики сталкиваются с проблемами, связанными с политикой, экологическими проблемами и проектированием. По словам Вана, израильский проект, описанный в отдельном исследовании, удовлетворяет всем соответствующим строительным нормам и стандартам морской безопасности Израиля.
Но одна инженерная задача еще не решена, и может привести к тому, что все усилия потонут: не дать обитателям почувствовать морскую болезнь.
«Вы можете делать вещи, которые работают, но если никто не хочет их использовать, то нет смысла», - признается Ван.
Одним из способов улучшить постоянное раскачивание может быть установка рядом плавающего волнореза, чтобы уменьшить воздействие волн. Другой подход, такой как принятый сингапурской командой, заключается в разработке соединителей между поплавками, чтобы они поглощали энергию и снижали движение.
Проблема в том, что морская болезнь непредсказуема, говорит Матти Шой, главный консультант инженерной фирмы Ramboll в Гамбурге, Германия. Scheu пытается решить связанную с этим проблему колебания: как уменьшить тошноту у техников, работающих на плавающих ветряных турбинах. «Это может быть немного нелогично», - говорит он. Закрепление платформы на месте может уменьшить диапазон движения, но также может ускорить эти движения. «И то, и другое важно, когда дело доходит до укачивания, - говорит Шой.
Решение может быть найдено в удивительном месте. Растут исследования укачивания у офисных работников в высотных зданиях, пострадавших от ветра. Но Шой говорит, что некоторые люди всегда будут восприимчивы, сколь бы долго они ни находились на плаву. «Я знаю техников, которые болели годами».
