Угроза наводнений

Токио расположен на равнине Канто, где существуют сразу пять крупных речных систем, а количество рек разного масштаба исчисляется десятками. Помимо океанских тайфунов, бедствий стихийного характера, ежегодно мегаполис сталкивается с регулярным и неизбежным влажным сезоном, который в Японии называют Цую, «сливовым дождем». Начиная с конца весны и сразу на две месяца город накрывают проливные дожди, которые переполняют местные реки и угрожают многим районам затоплением. Это чревато значительным финансовым ущербом и многочисленными потенциальными жертвами среди населения.

Тайфуны могут многократно усилить эффект от Цую.

Например, в 1947 году тайфун Кэтлин привел к разрушению 31 тысячи токийских домов и гибели 1100 человек. Десять лет спустя похожий эффект произвел тайфун Каногава. Неудивительно поэтому, что власти города, начиная с 1950-х годов, даже в условиях сложного послевоенного восстановления разрушенной экономики изыскивали и вкладывали огромные средства в систему защиты от наводнений. Улицы и здания мегаполиса защищены сложным комплексом гидротехнических сооружений, десятками плотин, водохранилищ и дамб. А вершиной всего этого инженерного шедевра является т. н. «Токийский противопаводковый коллектор», построенный в 1992—2006 годах за $2 миллиарда.

Строительство модели

Коллектор построили в городе Касукабе, входящем в токийскую агломерацию и расположенном примерно в 30 километрах к северу от центра столицы Японии. Эта территория напоминает вогнутую линзу, а наличие сразу трех крупных рек делало ее очень уязвимой перед затоплением во время сезона «сливового дождя». По задумке авторов идеи противопаводковый коллектор должен собирать излишки воды во время Цую или тайфунов, накапливать их в подземной цистерне, а затем с помощью мощных насосов перекачивать в реку Эдо, которая в свою очередь доставляла бы паводковую воду обратно в Тихий океан.

Вода обладает сложными и не до конца понятными гидродинамическими свойствами, которые невозможно измерить на чисто теоретическом уровне. Бумажные теории и реальное распределение потоков может не всегда совпадать. Чтобы понять, будет ли коллектор действительно работать так, как задумано, его авторы создали модель в масштабе 1:20 в исследовательском центре Цукуба и провели множество тестов, корректируя всевозможные данные. Со свойственной японцам обстоятельностью разработчики комплекса использовали дорогостоящее моделирование для проверки своих идей. Схема оказалась рабочей, и этот предварительный этап помог впоследствии избежать ненужных расходов и в конечном итоге сэкономить.

Состав комплекса

Для начала в Касукабе возвели пять огромных шахт-колодцев, каждый из которых имеет диаметр сразу в 30 метров. Такая ширина не вызвана необходимостью сбора воды, а обусловлена требованиями последующего строительства. Работы под землей велись с помощью специально разработанного тоннелепроходческого щита. Его монтаж и сборка, габариты и потребовали такого диаметра «колодцев».

Все шахты соединены на глубине в 50 метров собственно паводковым тоннелем.

Его диаметр составляет десять метров, а общая протяженность достигает 6,5 километра. В сезон дождей система способна принять всю излишнюю воду, которая с помощью тоннеля направляется в тот самый «подземный собор», огромную цистерну-накопитель. Чтобы выкопать вертикальные шахты, строителям комплекса пришлось сооружать земляные подпорные конструкции глубоко под землей: они должны выдерживать давление земли и воды. При этом ничего подобного в Японии никогда не делалось. В стране имелся опыт проектирования автомобильных туннелей и туннелей метро, но аналогичные сооружения для сброса воды были в новинку и требовали совершенно иного опыта. Основной проблемой стандартных коллекторов является борьба с давлением грунта на его стенки. В данном случае разработчики вынужденно учитывали не только внешнее давление, но и давление внутреннее, то есть воды изнутри.

Подземный собор

Самым впечатляющим элементом комплекса является цистерна для сбора воды. Ее длина составляет 177 метров, а ширина достигает 78 метров. Высота сводов превышает 25 метров, их поддерживают 59 массивных колонн. После заполнения во время паводка в дело вступают 78 мощных гидронасосов, которые и осуществляют вторичную перекачку собранного для сброса в реку Эдо.

Их мощность такова, что за 2—3 секунды можно перекачать объем стандартного 25-метрового бассейна.

Проектировщики начинали работу, предполагая, что коллектору в периоды максимальной нагрузки придется принимать около 50 мм осадков в час. За прошедшие годы тем не менее количество дождей, которые выпадают на долину Канто, серьезно увеличилось (по меньшей мере на 10%). Надо отдать должное японским инженерам, изначально заложившим такую вероятность в свой объект. Протипаводковый коллектор оказался способным принимать и безболезненно для системы обрабатывать 65—70 мм осадков в час. Учитывая, что зона риска, которую сооружение обслуживает, населена более чем 2,5 миллиона человек, можно оценить и степень жизненной важности проекта для обеспечения их безопасности.

Туристический объект

В среднем токийский противопаводковый коллектор используется по прямому назначению до десяти раз в год. В остальных случаях со своими задачами справляется обычная ливневая канализация. Коллектор же в «сухие» месяцы служит и для других целей. Его превратили в настоящую туристическую достопримечательность, привлекающую тысячи посетителей своим впечатляющим футуристическим обликом.

Гостей прежде всего интересует подземная цистерна-«собор», однако в программу тура входит и посещение созданного на земле музея, где рассказывается история важного гидротехнического проекта, и небольшое путешествие по паводковому тоннелю. Комплекс работает в ежедневном режиме без выходных и праздников, но, конечно, посещение зависит прежде всего от текущей погоды. Нахождение внутри во время паводка смертельно опасно, поэтому прогноз дождей и степени их интенсивности имеет первостепенное значение. Визит возможен лишь после предварительного бронирования и в составе группы. Владелец системы предлагает сразу три вида туров, в ходе которых происходит знакомство с шахтами-колодцами, насосным комплексом и подземной цистерной. Посещение последней, кстати, самое дешевое. Билет стоит всего 1 тысячу иен ($6,4). Очень скромная цена за возможность побывать в уникальном, не имеющем себе равных на планете гидротехническом сооружении.

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ga@onliner.by