История науки и техники. Материалы и технологии Часть 2

закончены. Геродот утверждает, что канал был открыт и описы­ вает его так, точно он его видел. «Его длина равняется четырем дням плаванья, - повествует историк, - и он довольно широк, настолько, что две триремы могут плавать бок о бок». Другой историк, Страбон, писал 400 лет спустя, что Дарий не решился закончить канал, так как один ученый убедил его, что уровень воды Красного моря будет после устройства канала выше, чем уровень Нила и Средиземного моря, и что его царство будет за­ топлено. Эта версия более правдоподобна, если учесть неуме­ ние в те далекие века производить точную нивелировку по трассе канала между морями и непонимание гидрологических явлений нагонов воды под действием ветра, а также приливов и отливов. Историк Плиний определенно говорит о том, что в 227 г. до н.э. при римском императоре Птоломее Филадельфе канал был закончен и имел 92 км длины. В последующие века канал, по-видимому, пришел в упадок вследствие небрежного содержания и частого умышленного разрушения при военных операциях, происходивших в его районе.

ВVII в. н.э. возникла идея соединить непосредственно два моря, минуя реку Нил, но впоследствии ограничились лишь расчисткой существовавшего ранее канала от Нила к Красному морю. В VIII в. этот канал частью был загражден с целью за­ крытия доступа в Египет. Отделенные от Нила Горькие озера, по которым проходила трасса канала, частью высохли, и сооб­ щение между Средиземным и Красным морями оказалось со­ вершенно закрытым.

Втечение тысячи с лишним лет вопрос о канале серьезно не поднимался. Он возник только в период капитализма с оживлением международных торговых сношений между стра­ нами Запада и Востока. Суэцкий канал прорыт по направлению,

ссевера на юг, от Порт-Саида на Средиземном море до города Суэц на Красном море. Трасса канала с севера проходит снача­ ла по лагунам, сообщающимся с рукавами Нила и со Средизем­ ным морем, затем по песчаной пустыне, возвышающейся по­ степенно с 4-5 до 12-15 м над уровнем моря. Это наиболее воз­ вышенная местность на трассе-действительная преграда, из­ вестная под названием Эль-Гизр. Далее канал пролегает по бо­ лотистой местности, затем проходит через озеро Тимза и два,

одно за другим расположенных солёных озера (Болыпоесевернее и Малое-южнее). Эти озёра сохранились как остатки моря, покрывавшего в далёкие, доисторические времена всю низменность. Южнее озёр канал пересекает песчаную равнину и встречает единственное препятствие в виде скалистого масси­ ва Шалуф протяжением до 10 км. В южном своём конце канал примыкает к западному из двух заливов, омывающих с юга Си­ найский полуостров.

Общая протяженность канала при открытии (строительство велось с 1859 г. по 1869 г.) составила 164 км. К открытию кана­ ла композитор Верди написал по заказу правителя Египта Саи- да-паши оперу «Аида» (1869 г.). К настоящему времени протя­ женность увеличилась. Это объясняется постепенным (в связи с ростом судов) искусственным углублением дна канала от пер­ воначальной глубины в 8 м до современной - около 12 м. При таком углублении концевые участки канала протягивались дальше в море до соответствующих больших и значительно удаленных от берега морских глубин. Ширина канала по дну, составлявшая при открытии 22 м, впоследствии была увеличе­ на, до 37 м, а ныне до 60 м. Тем не менее, морские суда не мо­ гут расходиться в любой точке канала; для этого служат специ­ альные расширенные участки (разъезды), устроенные через ка­ ждые 10 км. Строительством канала руководил французский дипломат и предприниматель Лессепс, авторами проекта явля­ лась группа французских инженеров.

10.6.2.3. Панамский канал

10 октября 1913 г. в Вашингтоне была нажата электриче­ ская кнопка, а на расстоянии в 4000 км была взорвана послед­ няя перемычка, разделяющая два океана: Атлантический и Ти­ хий. Так был открыт один из мировых каналов. Идея создания канала через Панамский перешеек возникла вскоре после от­ крытия Нового Света. История приписывает первые предложе­ ния о строительстве канала Бальбоа - известному мореплавате­ лю и исследователю центральной Америки в начале XVI в. Соз­ дание первого проекта Панамского канала относится к 1517 г. и принадлежит испанскому инженеру Саведра.

Однако только со второй половины XIX в. начались реаль­ ные работы. С 1855 г. по 1880 г. американцы строили железную дорогу через перешеек. В 1880 г. на перешейке появились французы во главе с Лессепсом, которые недавно закончили со­ оружение Суэцкого канала. Им казалось, что опыт строительст­ ва каналов позволит им быстро справиться со строительством на Панамском перешейке. Однако здесь французы встретились с чрезвычайными трудностями - тяжелыми топографическими

игеологическими условиями (скалистый хребет большой высо­ ты, до 100 м над уровнем океана), губительными тропическими лихорадками, унесшими много жизней неприспособленных к этому климату рабочих, враждебным отношением местного на­ селения. Крупное мошенничество с подкупом должностных лиц

играндиозные злоупотребления французской компании по про­ рытию Панамского канала привели её в 1889 г. к краху. С тех пор слово «панама» стало синонимом крупных злоупотребле­ ний и мошенничеств. Все это окончательно подорвало предпри­ ятие Лессепса, и французы, сняв лишь лёгкие рыхлые верхние слои грунта (не более 25% всей выемки), вынуждены были че­ рез девять лет прекратить работы, оставив строительное обору­ дование на месте. Взявшаяся за работы другая французская компания также не имела успеха и была вынуждена свернуть работы через пять лет (в 1894 г.).

После этого в течение десяти лет на перешейке никаких ра­ бот не велось. Между тем, американцы давно уже, с начала XIX в., проявляли интерес к идее создания канала, но их экс­ пансия на перешейке и требование, чтобы канал был только американским предприятием, встречали сопротивление Англии

иФранции. Еще в 1850 г. Англия добилась заключения с США договора, по которому обе стороны совместно гарантировали нейтралитет любого канала, который будет построен через пе­ решеек. По договору на канале запрещалось возводить укреп­ ления, и устанавливался принцип равенства всех флагов.

В1901 г., когда Англия была занята изнурительной колони­ альной войной с бурами в Южной Африке, США удалось до­ биться согласия на пересмотр этого договора. По новому дого­ вору США получили исключительное право строительства и эксплуатации канала; снято было также запрещение возводить

на канале укрепления. В 1903 г. Соединенные Штаты Америки, используя шантаж и подкупы, спровоцировали на перешейке, принадлежавшем Колумбийской республике, восстание Панам­ ской провинции против центрального правительства, В защиту якобы интересов своих купцов американские корабли заняли порты Панамской провинции - Колон и Панаму и ввели свои войска на перешеек. Затем провинция была объявлена само­ стоятельным государством, отторгнутым от Колумбии. С новой Панамской республикой американцы быстро договорились. Они получили на перешейке полосу шириной в 22 км и протя­ жением от океана до океана в 75 км за 10 млн. долл, и ежегод­ ную ренту в 250 тыс. долл. Следует отметить, что хотя внешне­ политические затруднения были преодолены, крупные желез­ нодорожные магнаты путем нажима на палату представителей США еще долго тормозили принятие законопроекта о построй­ ке канала. Им было невыгодно создание дешёвого водного пути между восточным и западным побережьями Северной Америки.

С 1904 по 1907 г. американцы, имевшие опыт борьбы с тро­ пическими лихорадками, приобретенный во время испано­ американской войны на острове Куба, провели обширные сани­ тарные мероприятия по оздоровлению зоны канала, а также ра­ боты по жилищному строительству. Только с 1907 г. они фак­ тически приступили к возведению самого канала, успешно за­ кончив его к 15 августа 1914 г. - две недели спустя после нача­ ла Первой мировой войны. В военном отношении канал имел для США огромное значение. Он был равносилен созданию второго морского флота, давая возможность быстро перебрасы­ вать флот из одного океана в другой.

Панамский канал имеет общее направление с северо-запада на юго-восток. Он пересекает изгиб перешейка в наиболее низ­ кой точке водораздела, который в виде континентального хреб­ та тянется от Кордильер Северной Америки к Андам Южной Америки. Эта точка возвышается почти на 100 м над средним уровнем океана. Верхние слои водораздела сложены из мягких грунтов (песка, ила, глины). Основной его массив представляет скалу (гранит, диорит и другие твердые породы), что значи­ тельно затрудняло прорытие канала.

Колебания уровня обоих океанов, сблизившихся у пере­ шейка до расстояния в 80 км, различны; на Атлантическом по­ бережье, у города Колона, приливно-отливные колебания со­ ставляют всего 0,6 м, в то время как у тихоокеанского устья ка­ нала, у города Панама, эти колебания достигают 6 м. Это об­ стоятельство, а также значительное возвышение водораздела, требующее большого объема земляных и, в особенности, скаль­ ных работ, привели к принятию схемы закрытого шлюзового канала с искусственно приподнятым зеркалом воды.

На основе этой схемы в зоне канала были построены три плотины - одна (Гатунская) вблизи атлантического побережья и две (Педро-Мигуэль и Мирафлорес) на тихоокеанском склоне перешейка. Гатунская плотина, гребень которой возвышается на 35 м над средним уровнем океана, подняла уровень создан­ ного ею озера на 26 м. Озеро, образовавшееся от стока рек, впа­ дающих в Атлантический океан в этом районе, имеет площадь в 370 кв. км и проникает, как видно на разрезе, в глубокую пере­ вальную выемку, выходит на тихоокеанский склон перешейка и здесь подпирается плотиной Педро-Мигуэль. Наибольшая глу­ бина выемки канала по оси в точке перевала (водораздела) со­ ставляет 80 м.

10.6.2.4. Кильский канал

Идея создания канала, который соединил бы Кильскую бухту Балтийского моря с устьевым участком реки Эльбы, не­ далеко от впадения её в Северное (Немецкое) море через низ­ менную местность в южной части Ютландского полуострова, издавна привлекала к себе внимание населявших этот район на­ родов. Еще в VI в. немцами был проложен небольшой канал между Ганзейскими городами Любеком на Балтийском море и Гамбургом на реке Эльбе, впадающей в Северное море. Позд­ нее, в конце XVIII в., датчане, владевшие тогда южной Ютлан­ дией, провели канал из Кильскои бухты к верхнему течению реки Эйдер, впадающей в Северное море. Канал имел макси­ мальную глубину в 3 м, а ширину по зеркалу - 28 м. По нему могли проходить небольшие суда, на канале было шесть не­ больших шлюзов по 40 м длиной. С увеличением размеров мор­

на перешеек до 6 тыс. пленных. Было извлечено 650 куб. м грунта - около 6% всего объема, потребовавшегося для созда­ ния современного канала.

Работа была прекращена, и только спустя много веков, в 1882 г., французская компания приступила к строительству ка­ нала. Но из-за финансовых затруднений работы были прерваны на два года (18891890 гг.). Затем их продолжили греки и дове­ ли до успешного конца в 1893 г. Таким образом, продолжи­ тельность постройки, за вычетом двухлетнего перерыва, соста­ вила 9 лет.

Канал построен в том месте, где в античные времена древ­ ние греки перетаскивали из одного моря в другое свои галеры, сберегая 200 миль опасного морского пути вокруг южной око­ нечности Греции. Канал начинается на западе у города Посейдония и заканчивается на востоке у города Истмия. Рассчитан­ ный на пропуск судов водоизмещением до 5000 т, он сокращает морской путь от портов средней Греции в Ионическом море до Пирея на Эгейском море более чем на 350 км.

За время Второй мировой войны через канал провозилось ежегодно до 3 млн. т грузов. В 1944 г. канал сильно пострадал, движение по нему прекратилось. Затем были предприняты энергичные меры по его восстановлению в связи с большой за­ интересованностью в нём Англии и США. В 1948 г. движение по каналу было восстановлено.

Трасса канала проведена по прямой линии протяжением 6,3 км. Ширина его по дну на участках, не имеющих каменного укрепления откосов, - 22 м, а по зеркалу - 50-70 м. На участках с береговым каменным укреплением (на протяжении 3,5 км) ширина по дну - 21 м, по зеркалу - 24,6 м. Глубина канала 8 м, наибольшая глубина выемки достигает 80 м.

На первом километре от западного конца (у города Посейдония) выемка прорыта землечерпательными машинами в не­ твердых грунтах - песке и глине. Но далее на протяжении 700 м залегают более тяжелые грунты, которые на последующем уча­ стке (около 2 км) сменяются нетвердой глиной. Наиболее тяже­ лым оказался последующий участок длиною около 1 км, где при наличии песчаника и других пород пришлось прибегнуть к

взрывным работам. В дальнейшем, до восточного конца канала, снова оказался легкий грунт.

В ходе сооружения канала большие трудности были встре­ чены при отрыве участков в водопроницаемых слоях грунта, расположенных ниже уровня моря. Потребовалась усиленная откачка воды, которая затопляла место работ и строительное оборудование.

Общий объем земляных работ составил 11 млн. куб. м; на­ бережные потребовали 145 тыс. куб. м кладки, каменные бере­ говые укрепления имели общую площадь в 30 тыс. кв. м.

Через канал переброшен мост для сообщения между конти­ нентальной частью Греции и Пелопонесом. Полотно моста под­ нято на 44 м над уровнем моря, что обеспечивает проход судов с высокими мачтами.

10.6.2.6. Чудо-канал

Двенадцать веков тому назад Карл Великий - самый могу­ щественный правитель в Европе, оказавшись на водоразделе европейского континента, приказал своему войску соединить две великие реки: Рейн, выбрасывающий воды в холодное и бурное Северное море, и Дунай, впадающий в почти замкнутый бассейн Черного моря, омывающего засушливое побережье этой части Евразийского материка. Объединив водные системы двух могучих рек по их притокам, канал избавил бы подданных Карла Великого от плавания по опасному полумесяцу Среди­ земного моря. Пройдя по территории будущей Германии, он по­ зволил бы судам напрямик добираться до любой точки конти­ нента.

Для реализации идеи Карла Великого в 793 г. его инженеры выбрали место, где бегущую на юго-восток реку Альтмюль (приток Дуная) и текущую на север реку Швабский Резат, впа­ дающую в Майн - один из главных притоков Рейна, - разделяет лишь расстояние около двух километров. Сооружение канала продолжалось до начала дождей, когда образовавшиеся в ре­ зультате работы землекопов насыпи начало смывать. Выпало столько дождя, что земляная жижа заливала людей быстрее, чем они успевали выбрасывать ее лопатами. Люди буквально

тонули в грязи. После двух месяцев бесплодных трудов Карл Великий забросил проект.

С завершением в июне 1985 г. 171-километрового канала Майн-Дунай воля великого монарха оказалась, наконец, выпол­ ненной. 25 сентября была перерезана ленточка, натянутая попе­ рек «хребта Европы», и по слившимся водам начали курсиро­ вать суда. Из крупнейшего на Северном море порта, Роттерда­ ма, огромные баржи смогли проследовать через весь континент в Сулину - небольшой румынский порт на Черном море.

Канал Майн-Дунай является ключевым в водной системе Рейн-Майн-Дунайской Wasserstrasse - «водной улицы», протя­ нувшейся на 677 км от Ашаффенбурга на Майне до пересече­ ния Дунаем границы с Австрией. «Водную улицу» на сей раз сооружали не солдаты, а сотни инженеров и тысячи рабочих, занятых в основанной в 1921 г. компании «Рейн-Майн-Донау АГ» со штаб-квартирой в Мюнхене. Гордость компании - это чудо, результат напряженного труда на протяжении десятиле­ тий. При строительстве беспрецедентное внимание уделялось окружающей среде. Канал Майн-Дунай по протяженности пре­ восходит Суэцкий, он вдвое длиннее Панамского и по праву от­ носится к крупнейшим инженерным проектам в истории.

И все же канал нельзя было бы использовать на полную мощность, если бы сначала реки Майн и Дунай не сделали су­ доходными круглый год. На решение этой задачи у инженеров и строителей ушли первые четыре десятилетия после создания компании. На реке Майн инженеры возвели 27 шлюзов и уста­ новили барьерные сооружения, обеспечивающие необходимую для прохода крупных судов большую глубину с одной стороны реки. Проект строительства на Майне, был реализован в 1962 г. На Дунае компания выполнила работы по созданию судоходно­ го русла и возвела пять шлюзов. Последний участок был готов в 1985 г.

На самом канале Майн-Дунай было сооружено 16 крупных шлюзов. Беря свое начало у города Бамберг на Майне, канал поднимается по реке Регниц до континентального водораздела; далее он опускается по долинам Сульца, Оттмаринга и Альтмюля, соединяясь с Дунаем у города Кельхайм.