Причины оседания поверхности земли в Венеции — предмет долгих исследований и дискуссий. Одни ученые главным в этом процессе видят естественное уплотнение грунтов под собственным весом, идущее постоянно на протяжении тысячелетий. Другие отдают первенство природным тектоническим колебаниям поверхности земли.
Однако в резком увеличении оседания почвы почти все исследователи обвиняют не природу, а индустриализацию. Наиболее существенной и более доказательной причиной осадок обычно называют откачку подземных вод. При многолетней работе водоснабженческих скважин, пробуренных на берегах и островах лагуны, произошло понижение общего напора подземных вод почти на 20 м. Это привело к сжатию и уплотнению толщи грунтов и оседанию поверхности земли.
Насколько это опасно для будущего Венеции? Все зависит от случая.
Если сочетание неблагоприятных факторов (катастрофический прилив моря и быстрая осадка почвы) совпадет по времени, если они будут действовать одновременно, то Венеция может исчезнуть на следующей неделе. Поэтому, когда идет речь о спасении Венеции, то, в первую очередь, рассматривается защита лагуны от высокой воды и, во-вторых, от просадки земли, на которой она стоит.
Ответ на этот вопрос уже более полувека ищут тысячи специалистов — ученых, инженеров, экономистов, политиков. Десятки различных комитетов, комиссий, ассоциаций, фондов по всему миру работают над программами и проектами помощи Венеции. Бесчисленные конференции, совещания, симпозиумы, встречи проведены в рамках разных организаций и ведомств, в том числе и ЮНЕСКО.
Что же они решили? Ничего.
Только планы, предложения, концепции. Для защиты от приливов были предложены десятки различных технических решений, предполагавших возведение гидротехнических сооружений различного типа. Вот они:
— круговая дамба вокруг Венеции, внутри лагуны;
— дамбы поперек лагуны, разделяющие бассейны Лидо и Маламокко;
— волноломы между лагуной и морем;
— плотины с затворами в проливах.
Кроме того, обязательным дополнением к гидротехническим сооружениям, ограничивающим приливные течения, считалась искусственная система очистки венецианских каналов.
Другого типа решение — не отгораживать Венецию от воды, а поднять ее над водой. Сущность этого метода заключается в бурении на территории города большого количества скважин и инъекции через них в грунт растворов, содержащих твердые материалы (цемент, глина, песок). Нагнетаемый в скважину под давлением раствор на определенной глубине разрывает грунт, растекается по образовавшейся искусственной трещине. В результате этого лежащая выше толща грунта поднимается вверх вместе с со стоящими на его поверхности зданиями. Таким образом, в толще грунта можно было бы создать один или несколько искусственных слоев требуемой толщины, на эту же высоту могла бы быть поднята и поверхность почвы.
Надо сразу заметить, что это предложение о подъеме поверхности земли было встречено с недоверием. Например, на совещании экспертов в 1981 г., отмечалось, что применительно к Венеции такой вариант ее спасения выглядит, как настоящая фантастика. Общественность также высказывала сомнения в целесообразности проведения таких работ. Например, газета «Унита» писала тогда: «Чтобы город не замочил ноги, предлагается риск увидеть, как он разваливается, словно карточный домик».
Какие бы не были выполнены мероприятия по борьбе с естественными причинами погружения Венеции в морскую пучину, их может оказаться мало. Дело в том, что на протяжении веков равновесие в уникальном комплексе «остров — лагуна — материк» поддерживалось только в интересах материка. А в XX веке, как уже отмечалось, этот крен в пользу Венеции стал особенно большим и угрожающим. Почему? Во-первых, из-за прямого наступления человека на лагуну с ее засыпкой и нарушением водного режима. Во-вторых, из-за загрязнения природной среды, интенсивной откачки подземных вод и многих других последствий экономического развития района. Поэтому остро стал вопрос о принятии экстренных мер защиты Венеции не только от ее затопления морем, но и от самого человека.
Самым простым и дешевым мероприятием по предотвращению вторжения моря во время наводнений, конечно, могли бы служить обычные глухие земляные дамбы. При этом пролив Лидо шириной 900 м потребовалось бы сузить до 140 м, пролив Кьоджа шириной 460 м — до 70 м. Суженные проливы действовали бы подобно воронкам с узким горлом, сокращая поток воды в лагуну.
Но у этого варианта есть много недостатков. Один из самых главных — это то, что замедление входа морской воды не поможет при длительных высоких приливах, длящихся свыше 3 часов. Ведь более долгое время позволит в конце концов войти всей воде и сравнять уровни воды в лагуне и в море.
Кроме того, увеличенная скорость воды, текущей через суженные проливы, вызовет размыв дна и непредсказуемые водовороты, опасные для кораблей. Меньшее количество воды, входящей и выходящей при каждом нормальном приливном цикле, сократит действие морских течений. А ведь сегодня они выполняют роль естественного дворника, вычищающего лагуну. Если их не будет, начнется ее загрязнение, что может привести к тяжелым и непредсказуемым последствиям.
Произойдет также сокращение высоты приливов в северной части лагуны с такими серьезными последствиями, как уменьшение солености воды, если пресная вода впадающей в лагуну реки Силе начнет здесь преобладать. Это может создать условия для возврата комаров и малярии, изгнанных из Венеции еще в позапрошлом веке. В связи с повышением испарения на мелководьях и влажных баренах может увеличиться местное образование туманов с неизбежными последствиями для воздушного, морского и внутрилагунного транспорта.
Все эти проблемы могут быть исключены при использовании мобильной системы ворот-затворов с временными, по мере необходимости, перекрытиями проливов. Эта система предотвратит наводнения и, вместе с тем, не будет нарушать существующее ныне природное равновесие в лагуне. И такое решение вопроса было принято основным.
Вот уж где удалось порезвиться творческому воображению инженеров-гидротехников. После того, как в 1970 году был объявлен конкурс на лучший проект защитной мобильной плотины, со всего мира посыпались десятки и сотни самых разных, иногда даже неожиданных предложений.
Одним из первых был предложен проект плотины-ящика с затворами в виде шарнирно закрепленных на дне кессонов. Будучи заполнены водой, они должны были неподвижно лежать на дне. В случае поступления сигнала тревоги, обозначавшего приближение морского прилива, в кессоны насосами нагнетался воздух, вытеснявший из них воду. Затворы-кессоны всплывали и становились преградой на пути высокой волны.
Другое предложение предусматривало устройство плотины плотины с затворами в виде поворотных металлических ворот-дисков. В обычных условиях они тоже лежали на дне, находясь в горизонтальном положении. В случае подхода прилива, они должны были подниматься и перекрывать вход в лагуну.
Не обошлось и без традиционных шлюзовых ворот, закрывающихся в случае необходимости, как обычные двери или выезжающих на колесиках из боковых береговых и промежуточных «быков»-устоев.
Одним из фаворитов оказался широко рекламированный проект гибкой надувной плотины. Он был предложен консорциумом итальянской резинотехнической компании «Пирелли» и венецианской строительной фирмы «Фурланис». Их проект отличала малая начальная стоимость и краткий период строительства.
Согласно этому проекту, поперек каждого из трех проливов предусматривалась укладка гибких эластичных баллонов. При нормальной ситуации они должны были лежать в сложенном плоском виде на дне проливов, не препятствуя приливным течениям и судоходству. При повышении уровня воды выше нормального в баллоны накачивалась бы насосами вода. При этом они раздувались бы и сокращали вход в проливы, вплоть до их полного перекрытия. Со спадом уровня те же насосы должны были выкачивать из баллонов воду и они вновь складывались на дне. Для управления работой этой системы предусматривалась установка управляет автоматики, в том числе компьютера, учитывающего и прогнозирующего гидравлическую, метеорологическую, судоходную и прочую обстановку.
Баллоны должны были быть изготовлены из нейлоновой ткани, пропитанной синтетической смолой. Этот материал уже использовался для подобных конструкций, он удовлетворяет требованиям эластичности, водонепроницаемости и долговечности. Для удержания баллонов от сноса потоком воды были предусмотрены тросы или цепи, заякоренные за сваи по обеим сторонам плотин.
При их максимальном заполнении баллоны могли образовывать защитный барьер, выступающий над водой на 2–2,5 м выше уровня высокой воды. Это соответствовало высоте волн, образуемых в проливах двумя господствующими направлениями ветров: юго-восточным (сирокко) и северо-восточным (бора).
