ПЛАВАЮЩИЕ ГОРОДА РОССИИ

Алёна Сигидина

Введение.

В последнее время человечество стало постоянно чувствовать результаты процессов изменения климата нашей планеты. Увеличилось количество природных катаклизмов. Глобальное потепление вызывает таяние ледников, как на полюсах, так и на вершинах гор, что вызывает частые сели, уничтожающие города и поселки. Количество водной массы постепенно увеличивается. Мировой океан наступает на сушу.

Помимо повышения уровня Мирового океана изменение глобальной температуры неизбежно приводит к увеличению атмосферных осадков. По прогнозам ученых, если эта тенденция будет продолжаться дальше, уровень мирового океана на Земле увеличится к 2100 году на 80 - 120 см. Это неизбежно приведет к потере сухопутных территорий РФ, особенно на прибрежных территориях Балтийского моря, островах и архипелагах северных и восточных морей. Исчезнет ряд островов Курильской гряды, часть острова Сахалина, восточные побережья Магаданской области, под водой окажется город Санкт – Петербург, исчезнет Куршская коса в Калининградской области, пляжи курортных зон Черноморского побережья и Азовского моря.

 Антропогенное и климатическое воздействие на природу приводит к резкому уменьшению объема урожая сельскохозяйственных культур, необходимых для жизнедеятельности человечества, а также отрицательно воздействует на существование животного мира. Вследствие этого постепенно исчезнут многие биологические виды. Плавающие города не способны прекратить процесс потепления, но их появление даст возможность использовать огромные пространства мирового океана для нужд человека.

 Такие города будут свободно плавать по океану и не бояться теплых и холодных течений. Их не будут касаться природные катаклизмы, такие как цунами, землетрясения, наводнения, смерчи, так же им не грозят селевые потоки и сход снежных лавин. Концепция развития плавающих городов в России, за разработку которой я взялась, является весьма привлекательной и перспективной. В связи с этим, мною начаты исследования в этой области, с разработкой конкретных предложений. Концепция плавающих городов тесно связана с использованием акваторий морей Российской Федерации. Предлагаю более детально рассмотреть их расположение.

Россия имеет самую большую береговую линию. Ее длина составляет  37 653 км. Надо отметить, что несмотря на то, что Россия по площади является крупнейшей страной мира, климатические и почвенные условия на большей части её территории неблагоприятны для проживания.

Географические исследования. 

Мною условно разбиты на группы следующие территориальные или, так называемые, внутренние моря:

Дальневосточные моря (Берингово, Охотское и Японское). Это самые большие и глубокие моря. Они протянулись с северо-востока на юго-запад почти на 5000 км. С запада их ограничивает материковое побережье Азии, а с востока — дуги Алеутских, Курильских и Японских островов.

Группа морей Северного Ледовитого океана: Баренцево, Белое, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское. На юге они ограничены побережьем Евразии, а на севере граничат  с океаном.

Западные берега России омывает Балтийское море, которое соединяется с Северным морем проливами Эресунн, Бельты, Каттегат и Скагеррак и омывает берега России, Польши, Германии, Дании, Швеции и Финляндии. Балтийское море протянулось приблизительно на 1610 км в длину и на 193 км в ширину, средняя его глубина 55 метров. Особая привлекательность плавающих островов, на которых расположены газонапорные станции,  появляется при эксплуатации газопровода «Северный поток». Такие территории могут быть переданы под юрисдикцию ООН.

Каспийское, Азовское и Черное моря, по своему географическому положению относятся к южным морям России. Они лежат примерно в одинаковых широтах. Общие и отличительные черты южных морей стали формироваться в процессе их образования и дальнейшего геологического развития. Все они тектонического происхождения и «потомки» древнего океана Тетис. В рассматриваемых морях практически отсутствуют приливы. Лишь в Черном море наблюдаются колебания уровня приливного характера, высота которого в отдельных пунктах достигает 7—8 см. При глубине Черного моря 2245 метров, толщина водного слоя, где живут морские организмы, не превышает 50 метров. Остальной объем моря представляет собой воду с повышенной концентрацией сероводорода. Добыча и переработка сероводорода на специальных, плавающих заводах со временем создаст условия для возникновения жизни в мертвых, на сегодняшний момент, зонах. Полученный сероводород можно использовать в народном хозяйстве, а также в лечебных целях.

Азовское море - это северная секция Черного моря, связанная с ним через Керченский пролив. Азовское море граничит на севере с Украиной, на востоке – с Россией и на западе – с Крымским полуостровом. Азовское море длиной 340 км и шириной 135 км имеет площадь поверхности 37 555 км.

Дальнейшее изучение природно-климатических условий Российских морей позволит  использовать различные методы эксплуатации искусственно созданных плавающих территорий.

Техническое описание плавающих островов.

Плавающие острова, по моему замыслу, представляют из себя серию платформ различного функционального назначения, из высокопрочных, не коррозирующих материалов, таких как, гидробетон. Каждая платформа в плане имеет форму шестигранника, который стыкуется с такой же по конфигурации платформой. При необходимости общую площадь этих территорий можно увеличивать или уменьшать, создавая, таким образом, плавающие территории, путем присоединения (отсоединения) платформ.

Базируясь на исследованиях английских архитекторов, 60-х - 70-х годов прошлого века, мои плавающие территории имеют перевернутую усеченную шестигранную пирамидообразную форму с многослойной оболочкой корпуса, который обеспечивает плавучесть острова и защищает от океанской стихии. Даная конфигурация плавающих платформ определяется принципом выталкивания (по закону Архимеда), в условиях ледовой обстановки северных морей России. Такая форма также дает  устойчивость в водной стихии, прочность корпуса и экономии материала при увеличении жесткости конструкций.

Многослойная оболочка выполнена в виде предварительно-напряженной перекрестно-ребристой железобетонной несущей конструкции, имеющей изнутри гидроизоляционный слой, а снаружи – она покрыта несколькими защитными слоями. Эти перекрестные рёбра конструкции создают сотовую структуру, локализующую вероятность повреждения. Пространство между нижней и верхней поверхностью корпуса частично используется для создания резервуаров для балластной жидкости.

Функциональное назначение плавающих территорий.

Функциональное назначение искусственно созданных плавающих островов разделяется по следующим направлениям: селитебные территории; рекреационные территории (и экологический туризм); спортивные территории; промышленные территории; сельскохозяйственные территории (теплицы, фермы, рыбофермы); территории, предназначенные для аэропортов или аэродромов и др.

Инженерное обеспечение.

Инженерное обеспечение плавающих территорий осуществляется высоко технологичными, экологически чистыми системами. Максимальное использование нетрадиционных видов энергии, таких как: солнечной, ветровой, энергии волн, приливов и течений, преобразования биомассы (отходов) в биоэнергию и другие, обеспечит плавающие острова автономным и экономным существованием, не причиняя вреда окружающей среде. Платформа, оборудованная высокотехнологичными устройствами, способствует  сохранению флоры и фауны. Плавающий город гораздо более экологически чистый, чем любое другое существующее жилое образование, расположенное на суше. Пресную воду для питья и технических нужд можно получать не только сбором атмосферных осадков, но и с помощью опреснения морской воды, а в северных морях получением воды из ледников и айсбергов.

Количество пресной воды земного шара, менее 3%, а количество людей с каждым годом растет и по прогнозам ученых население земли с 6-7 млрд. человек сегодня увеличится до 9,5 млрд. человек через 40 лет. Около 0,06% водных ресурсов Земли находится в реках, озёрах, и почве. До 97% объёма пресной воды планеты сосредоточено в ледниках (в том числе и в Антарктиде), расположенных в малонаселённых регионах с суровым климатом, и практически не использующихся человеком.  Таким образом, можно избавиться от недостатка питьевой воды, транспортируя айсберги по частям на сушу. Прикрывая от солнца тонкой отражающей пленкой поверхность льда, айсберги вполне могут продержаться до пункта назначения. Есть и альтернативное, наиболее экономически выгодное и удобное радикальное предложение: не перевозить айсберги целиком через океан, а прямо в открытом море, на моих плавающих платформах перерабатывать и очищать лед на специально оборудованных станциях или фабриках. 

Опреснение воды может быть осуществлено как с изменением агрегатного состояния воды (дистилляция, замораживание), так и без изменения её агрегатного состояния (электродиализ, гиперфильтрация, или обратный осмос, ионный обмен, экстракция воды органическими растворителями, экстракция воды в виде кристаллизационной воды кристаллогидратов, нагрев воды до определённой температуры, биологический метод — с использованием способности некоторых водорослей поглощать соли на свету и отдавать их в темноте, а также применение и других методов получения пресной воды с использованием современных нанотехнологий). Сточные воды, в том числе и фекальные также будут претерпевать глубокую очистку, завершая  процесс водообмена. Полученная при этом биомасса применяется не только в виде удобрения для нужд сельского хозяйства, но и для выработки метана, использующегося в энергетике, в частности в тепло-электростанциях (ТЭС).   

Помимо ТЭС, существуют  и другие виды электростанций, способствующие выработке электричества  для снабжения  энергией плавающих городов, к примеру: термоядерная электростанция; солнечная башня (использование солнечных лучей, направляемых зеркалами-концентраторами, поворачивающихся вслед солнцу, на резервуар с водой, который вырабатывает пар для работы паровой турбины). Паровая турбина, в свою очередь, преобразует пар в электроэнергию; водорослевая электростанция (с применением микроорганизмов, в результате которого выделяется метан). Для природы такие электростанции полезны ещё и тем, что при росте водорослей они поглощают углекислый газ (так что сжигание метана не повлияет на баланс парниковых газов); волновая турбина (это профилированные параболические каналы, в которых вода с огромной скоростью сжимает воздух). Его поток и разгоняет турбину, связанную с электрогенератором. Волны будут мирно покачивать покоящиеся на них специальные миниатюрные гидротурбины, которые в свою очередь будут давать электроэнергию для энергоснабжения плавающих городов; гидрокинетическая электростанция (электричество, произведенное потоком воды в океанских приливных течениях, отливами или внутренними водными путями); конверция света в электроток (это современная технология значительно  снижает стоимость энергии, выдавая с той же освещённой площади раза в полтора больше электричества, чем солнечные батареи); солнечно ваакумная электростанция (полностью автоматическая станция, преобразующая энергию солнца, ветра и давления для выработки электроэнергии, за счет перепадов давления воздуха внутри турбины). Также мною предусмотрено использование сверхсовременных технологий по выработке энергии, к примеру, из космического (околоземного) пространства.

В состав такой технологии входят 4 или 5 спутников, расположенных на геостационарной орбите Земли. Развернутые зеркала спутников  концентрируют солнечную лучистую энергию на космическую станцию, преобразующую полученную энергию в СВЧ - лучи, которые далее передаются на Землю. Эти СВЧ - лучи проецируются на многочисленные приёмные антенны, расположенные на плавающих платформах, занимающие площадь в несколько квадратных километров. Плавающие электростанции преобразуют падающий микроволновый поток в электричество. Основной объем энергии в мире производится с использованием угля, нефти, природного газа, ядерной или гидроэлектрической мощи, представляющих серьезную экологическую угрозу. А использование предложенных мною  технологий позволит избежать вышеперечисленные трудности, резко улучшая экологическое состояние окружающей среды.

Область применения искусственно созданных плавающих территорий.

На территории России имеется множество мест по добыче природных ресурсов. В последнее время наметилась тенденция освоения шельфа мирового океана в границах экономической зоны РФ. Для этого на суше специально создаются временные поселения для жизни рабочих и их семей вблизи от добычи природных ресурсов, однако по мере исчезновения их и обнаружения в другом месте, государство вынуждено заново создавать жилые образования. А для чего тратить столько ресурсов, когда можно подогнать высокотехнологичную, экологически чистую, комфортную для проживания, готовую к заселению плавающую платформу.

Рассмотрим проект добычи углеводородов "Сахалин 1 и 2". В настоящее время добыча полезных ископаемых производится с помощью отдельно стоящей производственной платформы, расположенной в 16 км от побережья о. Сахалин. Количество обслуживающего персонала составляет 150 человек, включая 30 человек, работающих вахтовым методом. Доставка рабочих осуществляется с помощью вертолетов и катеров. Основное место проживание рабочих и их семей расположено на берегу о. Сахалин. Использование же моих плавающих платформ дает возможность приблизить  места проживания к месту работы, снижая социальную напряженность в семьях. Кроме того, занятые на производстве люди получают более комфортную среду обитания, ведущую к гармоничному развитию личности, что отражается на увеличении производительности труда. К жилым зонам примыкают зоны рекреации, расположенные на таких же плавающих платформах. Здесь человеку созданы все необходимые условия для культурного, физического развития и восстановления сил. На производственной платформе, расположен завод по переработке добытых полезных ископаемых. Сама же добывающая платформа находится на безопасном  расстоянии от жилья. В сельскохозяйственной зоне организован процесс производства пищевых ресурсов. В теплицах выращиваются овощи и фрукты, а в рыбофермах, кроме рыбы,  производят морепродукты (гребешки, трепанги, водоросли,  и т. д.). Совокупность всех зон плавающих платформ дает возможность организовать тематический туризм.  

Следующий пример это проведение Олимпийских игр в Сочи в 2014. Для их проведения необходимо построить: гостиницы, спортивные сооружения, сопутствующую инфраструктуру и т. д. Если бы такие платформы уже существовали, то их можно было бы уже использовать для размещения определенных олимпийских объектов. Платформы различаются по своему функциональному назначению (спортивная, рекреационная, селитебная и т. д.). После проведения этих мероприятий, данные платформы могли бы перемещаться по акватории Черного моря, посещая не только российские города, такие как Анапа, Новороссийск, Геленджик, Туапсе и Сочи, но и зарубежные страны (Абхазия, Грузия, Турция, Греция, Болгария и Украина).

Кстати, применение плавающих платформ, для размещения аэропортов, дает возможность использования освобождаемых земельных территорий в рекреационных и сельскохозяйственных целях. Морское окружение повышает безопасность деятельности таких аэропортов (коридоры подлета, относительно стабильные погодные условия и т. д.). Использование платформ промышленного назначения, дало бы толчок к развитию портов России. Например, портов Туапсе, или Калининграда, или Архангельска,  или Магадана и т. д. А развитие портов дает экономический рост приморских городов. Такие порты можно организовать в важных, для развития России, местах.

Весьма привлекательно использование плавающих территорий для добычи полезных ископаемых со дна океана. Особенно в северных морях Российской Федерации, где экономически нецелесообразно размещать какие – либо жилые поселки  и транспортные пути на суше, сохраняя хрупкий экологический баланс севера России. Также на плавающих платформах очень удобно размещение заводов и станций по переработке полезных ископаемых.

В соответствии с Конвенцией ООН 1982 года о территориальном море  прилежащая зона находится в пределах 24 морских миль от береговой полосы. В связи с этим целесообразно размещение плавающих территорий военного значения вдоль морских границ, обеспечивая безопасность России и стабильное развитие международного сотрудничества. При этих военных базах могут быть расположены плавающие аэродромы.

Безопасность плавающих платформ заключается в гармоничной жизни с природными катаклизмами. Рассмотрим такое природное явление, как цунами. Причиной цунами являются: вулканические извержения, подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна, и др. В океане действие цунами происходит практически незаметно. Однако при  приближении волны к берегу она приобретает разрушительную силу.

Рассматривая плавающие города, как территорию, для жизнедеятельности человека можно отметить, что природный воздух и небо над головой, является необходимостью в первую очередь для физического и психического здоровья человека.

Экологичность моего проекта заключается и в рекультивации (переработке) отходов, таких как: бумага, стекло, металл и пластик и пр. Материалы, недоступные для переработки, сжигаются, а энергия сжигания используется для работы генераторов. Кроме того, максимально сокращено использование пластиков и материалов на основе нефти. Применение электростатических фильтров позволяет очистить пространство от вредоносных частиц пыли, бактерий, вирусов и т. д.

 Выводы.

  В заключение хочется сказать, что я намерена продолжать исследования в этой области и дальше. Вышеизложенное концептуальное описание подтверждает перспективность исследований создания и использования плавающих территорий.  Инвестиционная привлекательность достигается путем внедрения самых передовых материалов и технологий в области науки и техники, способствующих мощному экономическому развитию России, как одной из великих держав мира.