" /> МОРСКОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ГОРОДА АШДОДА - Nizi.co.il

МОРСКОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ГОРОДА АШДОДА

0

Photo: Ashdod, yandex.ua

 

МОРСКОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ГОРОДА АШДОДА
MARINE INTELLECTUAL COMPLEX CITY ASHDOD

М-р Александр Козлов
Mr. Alexander Kozlov
Ашдод (Израиль)
Ashdod (Israel)
Email: kavkas@ukr.net tел.: +(972)535320164

Д-р Михаил Козлов
Ph.D. Michail Kozlov
Директор Института интеграции и профессиональной адаптации, Нетания, (Израиль)
Director of Institute integration and professional adaptation, Netanya (Israel)
E-mail: 19mike19k@gmail.com tel.: +(972)527 052 460

АННОТАЦИЯ:

На основе базовой концепции развития прибрежной зоны Израиля рассмотрено формирование локального морского комплекса интеллектуальных сооружений применительно к потребностям и условиям города Ашдода.

Ключевые слова: Морской бассейн, пляж, марина, серфинг, интеллектуальная дамба, транспортно-логистическая система, морской интеллектуальный комплекс.

SUMMARY:

On the basis of the basic concept of the development of the coastal zone of Israel, the formation of a local marine complex of intellectual constructions with regard to the needs and conditions of the city of Ashdod has been considered.

Key words: Sea pool, beach, marina, surfing, intellectual dam, transport and logistics system, marine intellectual complex.

В качестве одной из важнейших составляющих мер, позволяющей осуществить освоение средиземноморской прибрежной зоны Израиля в [1,2] было для нее предложено формирование концептуального проекта многопрофильного индустриального комплекса на основе долговременного форсайт-проекта. В рамках этого проекта с учетом особенностей г. Ашдода предлагается разработать локальный концептуальный проект по обустройству его прибрежной зоны. Ашдод – шестой по величине город Израиля, вытянутый на 12 километров вдоль побережья Средиземного моря, с большими благоустроенными пляжами. В городе находится самый большой порт Израиля, недалеко от порта расположена марина для яхт. Концептуальный проект должен в первую очередь быть нацелен на создание вдоль всего его побережья максимально комфортного оздоровительно-курортного комплекса.
Прибрежная зона г. Ашдода, как и некоторые другие участки средиземноморского побережья Израиля, обладает большим потенциалом по привлечению для отдыха и оздоровления, как израильтян, так и многочисленных туристов. Однако существует ряд факторов, которые негативно влияют на привлекательность побережья и ограничивают возможности по его развитию. К таким факторам можно отнести:
1. Отсутствие волноломов, гасящих морские волны.
2. Морские волны подмывают берег и ограничивают возможности строительства.
3. Опасные течения и волны ограничивают возможности отдыха на воде.
4. Появляющиеся летом в море медузы почти на месяц затрудняют купание.
5. Загрязнение акватории из-за большой скученности людей на пляжах.
6. Недостаточная температура воды для купания в зимний период.
Все это снижает эффективность использования прибрежной зоны Ашдода для привлечения отдыхающих, ограничивая длительность купального сезона и качество отдыха.
Рассмотрим возможности улучшения комфортности прибрежной зоны Ашдода. Используемые волнорезы для защиты городских пляжей не только недостаточно гасят волны, но и приводят к тому, что при большом количестве купающихся морские бассейны загрязнены. И требуется рассмотреть применение более совершенных конструкций защитных сооружений. В качестве эффективного средства для защиты прибрежных территорий от морских волн можно рассматривать использование конструкций, состоящих из набора волновых демпферов, которые позволяют гасить морское волнение и одновременно вырабатывать электроэнергию за счет преобразования энергии морского волнения. Такие конструкции могут быть закреплены как на сваях, так и на плавающих плотах и не являются сложными капитальными инженерными сооружениями. К их существенному достоинству можно отнести проточность морской воды через такие сооружения. Для увеличения демпфирования морского волнения до десяти и более раз и увеличения выработки электроэнергии такие волноэнергетические установки можно размещать в несколько рядов.
Активное защитное волногасящее и вырабатывающее энергию сооружение, снабдив его необходимыми датчиками и интеллектуальной системой автоматического управления, реагирующей на величину волн, можно превратить в адаптивную нелинейную систему гашения волн, и таким образом всегда обеспечивать после нее комфортный уровень волн и более чистую акваторию, чем при использовании традиционных волноломов.
В настоящее время уже имеются наработки преобразователей энергии волн, которые можно использовать для таких волногасящих и вырабатывающих энергию сооружений. Так для этих целей могут быть использованы преобразователи волновой энергии компании Eco Wave Power (EWP), Израиль [3]. Преобразователи EWP получают волновую энергию через поплавки уникальной формы, которые поднимаются и опускаются при движении волн. Гидропоршни преобразуют движение поплавков в давление жидкости, которое используется для вращения электрогенератора. Для стабилизации давления используются гидроаккумуляторы. Поплавки крепятся рычагами к любому типу гидротехнического сооружения, такого как волнорезы, причалы, пирсы, а также плавучие и стационарные платформы.

На рис. 1. изображена секция проектируемой волновой электростанции мощностью 4,1 МВт около пляжа Тепалькатес в Мансанильо, Мексика [4].

Рис.1. Секция проектируемой волновой электростанции мощностью 4,1 МВт [4].
В проектируемой волновой электростанции будет использована конструкция EWP Wave Clapper. Wave Clapper обладает многими преимуществами, среди которых: три различных механизма защиты от шторма, простое и эффективное обслуживание, защита от коррозии, обеспечивающая срок службы поплавка не менее 30 лет, механизм защиты от ударных волн, механизм регулирования рычага, механизм регулирования положения поплавка, инновационная система управления энергией и гибкая модульная структура.
Применительно к условиям акваторий внутренних морей, в среднем с небольшой величиной энергии волн, компанией НПО «Гидроэнергоспецстрой», Россия был разработан волновой Энергетический Демпфер (ВЭД) «Wave hunter». На его основе могут создаваться легковозводимые конструкции для защиты морского побережья и береговых инженерных сооружений от разрушения морскими волнами и преобразования энергии морского волнения в электроэнергию. На рис.2 представлено изображение такого размещенного вдоль берега многофункционального морского защитного комплекса [5], на котором помимо волновых демпферов установлены преобразователи солнечной и ветровой энергии.


Рис. 2. Многофункциональный морской защитный комплекс [5].

На Средиземном море вдоль побережья Мальты НПО «Гидроэнергоспецстрой» планирует создать защитный энергетический пояс из ВЭД «Wave hunter» длиной 750 м, который позволит надежно защитить акваторию от волн и получить электроэнергию с установленной мощностью станции 6 мВт [6]. Аналогичный гидроэнергетический пояс длиной 1км должен быть создан на Черном море для защиты и развития прибрежной территории Евпатории. По обоим проектам срок строительства по оценке НПО «Гидроэнергоспецстрой» составляет 3 года и срок окупаемости инвестиций для Мальты 3 года, а для Евпатории 6 лет.
Для побережья Ашдода при длине 12 км подобного активного защитного сооружения оценка потенциально возможной вырабатываемой электроэнергии будет равна 96 Мвт.
Для плавающего волнолома за основу можно взять бетонные волноломы «Double concrete U-Block» компании FDN Group, Нидерланды. Длина волнолома – 25,0 м, ширина – 10,0 м, высота – 4,0 м. На палубе волнолома можно установить резервуар для морской воды, длиной 25,0 м, шириной 10,0 м, высотой 0,3 м. Использование резервуара с водой позволит устранить скачки производимой электроэнергии. Наполнять резервуар может группа плавающих гидронасосов типа «Searaser», размещенных в море перед волноломом, использующих периодические колебания волн для накачки морской воды. Оптимальное расстояние между этими преобразователями энергии составляет 10,0 – 15,0 м. При высоте волн 1,0 м, при каждом колебании волны один гидронасос качает 0,5 м3 воды [7].
Для преобразования энергии падающей из резервуара воды в электроэнергию, на противоположном борту волнолома можно установить блок с гидротурбиной и электрогенератором. В резервуаре можно дополнительно установить погружные солнечные панели. При площади резервуара 250 м2, электрическая мощность солнечных
панелей составит 10 кВт.
Бетонные волноломы «Double concrete U-Block» можно также использовать как
платформу для установки преобразователей типа EWP Wave Clapper.
Вопросы связанные с защитой побережья от морских волн и использования энергии морского волнения, солнечной и ветровой энергии были рассмотрены на проводимых Институтом интеграции и профессиональной адаптации совместно с другими организациями в Нетании конференциях в 2017 и 2018гг. [8,9]. По результатам таких обсуждений сформировалась группа русскоговорящих ученых и специалистов, которые занимаются анализом и разработкой предложений по использованию возобновляемых источников энергии для различных технологических систем и конструкций в прибрежных водах Израиля, в том числе и для защиты побережья от волн. И на планируемой к проведению 31 октября 2019г. в Нетании Международной научно-практической конференции «Проблемы комплексного устойчивого развития прибрежной зоны» будут более детально рассмотрены эти вопросы. Для участия в конференции приглашаются все заинтересованные этими задачами. На конференции будет 4 секции: Концептуальные вопросы общей морской стратегии и стратегии освоения средиземноморских прибрежных вод Израиля; Архитектурно-строительные, гидротехнические сооружения, устройства гашения морских волн, источники возобновляемой энергии, искусственные острова; Экономика, экология, ресурсосбережение, перспективные технологии, устойчивое развитие; Лечебно-оздоровительные, туристические и социальные аспекты освоения прибрежной зоны.
Рассмотренная выше возможность создания активных защитных сооружений побережья от морских волн может стать первым достаточно малозатратным этапом по улучшению комфортности прибрежной зоны Ашдода. На следующем этапе можно перейти к дальнейшему благоустройству. В качестве примера повышения комфортности прибрежной зоны можно привести искусственный бассейн Сан-Альфонсо-дель-Мар на берегу Тихого океана длиной 1013 метров и площадью в 8 га [10]. Он создан компанией «Crystal Lagoons Technology» на курорте Альгарробо в Чили. Вода на чилийском побережье Тихого океана холодная и опасная для купания. Учитывая это, по проекту инженера Фернандо Фишмана построен изолированный от океана бассейн в виде лагуны, в котором собирается и фильтруется вода из океана и поддерживается летом температура на 9 градусов выше, чем в океане. В результате эта большая искусственная лагуна стала любимым местом отдыха, как чилийцев, так и туристов со всего света. На курорте построены гостиницы, у постояльцев которых появилась возможность купаться и наслаждаться водными видами спорта в безопасной и чистой среде и теплых водах.
С учетом природных особенностей, потребности в защите побережья г. Ашдода и развитии его курортно-оздоровительного комплекса как центра отдыха, реабилитации, занятия спортом и морским туризмом и придерживаясь предложенной в [1,2] концепции для всего средиземноморского побережья Израиля можно рассмотреть локальный концептуальный проект комплекса морских сооружений для прибрежной зоны г. Ашдода.
Курортная составляющая комплекса может базироваться на рассмотренной в [11] идеи
«морской реки». Она формируется вдоль всего побережья и отделена от моря дамбой, защищающей акваторию «морской реки» от волн, опасного течения и медуз. Система «морская река» с устройствами регулирования течения воды и очистки от мусора разделена на секции, содержащие морские бассейны. Такие бассейны представляют собой часть отделенной с трех сторон от моря акватории, примыкающей к пляжу.
Рассматриваемый локальный проект комплекса морских сооружений, схематически изображен на рис. 3. На рис. 3. показано, размещенное вдоль побережья города сложное гидротехническое сооружение –интеллектуальная дамба, которая защищает побережье от размыва берега и позволяет создать вдоль берега транспортно-логистическую систему (2).
Эта транспортно-логистическая система может стать частью, рассмотренной в [1,2]
транспортно-логистической системы вдоль побережья Израиля.


Рис. 3. Комплекс морских сооружений вдоль побережья г. Ашдода.
Фрагмент дамбы, в данном случае, на основе бетонного волнолома «Double concrete U-Block» показан на рис. 4.


Рис.4. Фрагмент дамбы.

В соответствии с предложенной концепцией в интеллектуальную дамбу входит инфраструктура защитных сооружений, состоящая из плавучих волноломов – преобразователей энергии волн, технических помещений для накопителей электроэнергии и обслуживающего персонала. Размещение в составе интеллектуальной дамбы этих устройств облегчит эксплуатацию, обеспечит своевременное техническое обслуживание, уменьшит расход материалов. Над многополосной автомагистралью, проходящей по эстакаде интеллектуальной дамбы устанавливаются энергетические навесы. На крыше навесов размещаются солнечные панели. При предполагаемой ширине эстакады 50,0 м, площадь для солнечных панелей на 1,0 км длины эстакады составит 50000 м2. Ожидаемая мощность массива солнечных панелей составит 2 МВт. Преобразователи энергии волн размещаются под эстакадой интеллектуальной дамбы, где они не будут помехой для маломерных судов. С учетом высоты экстремальных волн габаритная высота эстакады над уровнем моря должна быть не меньше 6,0 м. Для прохождения морских судов и яхт, в порт и марину, в месте прохода, габаритная высота эстакады над уровнем моря должна быть повышена для обеспечения безопасного судовождения. Для защиты побережья от волн высотой более 6,0 м, бывающих раз в 40 – 50 лет, можно предусмотреть другие устройства защиты, например, можно установить под эстакадой железобетонную поворотную плиту, с механизмом, обеспечивающим поворот пластины для защиты акватории за интеллектуальной дамбой во время штормов с экстремальными волнами.
В дальнейшем, при реализации этого форсайт-проекта можно будет перенести морской порт в Ашдоде на территорию, примыкающую со стороны моря к интеллектуальной дамбе, создав там большой глубоководный порт, что расширит его функциональные возможности. Также можно перенести на примыкающие к дамбе искусственные острова всю промышленную инфраструктуру города. Все это позволит увеличить комфортность проживания в Ашдоде и расширить его курортно-оздоровительные возможности.
В комплекс морских сооружений входят два морских бассейна с проточной водой (4),
длиной 1500,0 м и максимальной шириной до 250,0 м. С учетом особенностей Средиземного моря, базового концептуального проекта [1,2] и возможностей новых технологий бассейны (4) будут отличаться от рассмотренного выше бассейна [10]. В качестве основы для конструкции морского бассейна (4) может послужить рассмотренный
в [11] вариант бассейна с проточной морской водой, представленный на рис.5.


Рис.5. Бассейн с проточной морской водой

Течение морской воды в бассейнах (4) формируется с левого их торца в представленном на рис.3 устройстве (5). В состав устройства, входит расположенный ниже уровня моря конфузор, который усиливает и направляет поток морской воды, и участвует в создании напора воды для морских бассейнов. С правой стороны бассейнов идет очистка воды через очистные устройства (6), с помощью которых происходит также сбор и удаление мусора. Размеры бассейна позволяют плавать по нему на прогулочных лодках и водных велосипедах. Системы подачи морской воды и ее подогрева позволят круглогодично купаться в морских бассейнах в чистой и теплой воде. Для формирования проточной морской воды в бассейне целесообразно использовать энергию морских волн. При этом, усиленную очистку бассейнов можно производить в ночное время за счет интенсивной прокачки через него морской воды.
Гидротехническое сооружение (1) может быть реализовано по типу рассмотренной в [2] саморегулируемой интеллектуальной дамбы. Эта дамба вдоль моря не будет сплошной и дорога (2) между искусственными островами (7), примыкающими к морским бассейнам, идет по эстакаде на сваях. Дорога (2) около бассейнов проходит в туннелях (19) под поверхностью искусственных островов (7). На искусственных островах (7), как на берегу, могут быть построены гостиницы и санатории (8), а также размещены другие туристические объекты и посажены зеленые насаждения. Под поверхностью искусственных островов (7), кроме туннелей (19) для дороги, будут размещены парковки для автотранспорта, служебные помещения и технологические системы.
Площадки для отдыха на искусственных островах (7) со стороны морских бассейнов имеют песочные пляжи (9), такие же, как у морских бассейнов со стороны берега (10). Это позволяет увеличить возможную площадь пляжей курорта в два раза. А если учесть, что со стороны открытого моря площадки для отдыха будут иметь прогулочные дорожки вдоль моря (11), места развлечения, отдыха и наслаждения целебным морским воздухом, площадки для рыбной ловли (12), то реальное пространство для морского отдыха может увеличиться в три раза.
С двух сторон морского бассейна на пляжах (9) и (10) будут размещены спасательные станции, работающие в автоматическом режиме контроля водной ситуации, что позволит повысить уровень безопасности отдыха на воде.
Для спортивного занятия серфингом желательно иметь участки побережья с большой высотой волны и возможностью длительного поддержания такого состояния. Для этих целей в цепочке комплекса можно установить, предложенные в [11], концентраторы энергии волн (16), обеспечивающие повышение высоты волн на отдельном участе для серфинга (17). Желательно, в конструкции концентраторов энергии волн предусмотреть возможность регулирования высоты волн. Для повышения эффективности концентрации энергии волн, она может происходить в трехмерном пространстве, с двух сторон и снизу.
На показанном на рис.3 искусственном острове (18) могут быть размещены различные энергетические системы, службы обеспечения безопасности побережья и другие необходимые службы (20), которые целесообразно разместить в море.
Энергетическое обеспечение всех технологических потребностей систем комплекса может быть автономным за счет преобразования энергии солнца, ветра, тепловой энергии моря и морских волн. Энергию морских волн можно преобразовывать в другие виды энергии. При достаточном количестве вырабатываемой электроэнергии возможна поставка ее внешним потребителям.
Системы комплекса должны работать в автоматическом режиме и адаптироваться ко всем изменениям в окружающей среде. При этом конструкция и системы контроля и управления искусственным островом должна обеспечивать ему защиту от цунами, возможно, за счет адаптационного регулирования высоты его поверхности.
Учитывая, многообразие и сложность выполняемых функций технологических систем комплекса, работающих на уровне интеллектуальных технологий, такую многопрофильную систему можно рассматривать как морской интеллектуальный комплекс (МИК). При этом целесообразна децентрализация в управлении распределенных в пространстве составляющих комплекса, функционирование которых должно учитывать множество влияющих факторов, зачастую трудно прогнозируемых, и таким образом работающих в условиях неопределенности. Исходя из этого такой МИК можно технологически рассматривать как некий коллектив локальных систем с искусственным интеллектом (интеллектуальных агентов).
Создание такого МИК позволит отдыхающим круглогодично безопасно купаться в чистой проточной морской воде, а также улучшит экологию моря и, таким образом, значительно увеличит привлекательность города Ашдода для туристов, в том числе и занимающихся водными видами спорта.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Gurevich V., Kozlov A., Kozlov M. Concept of development the Mediterranean coastal territory of Israel. Journal “Scientific Israel — Technological Advantages» Vol.20, № 2, 2018. P.39-46.
2. Козлов А., Козлов М. О многофакторном подходе к освоению территориального моря Израиля. NIZI.co.il / Наука и жизнь Израиля. 10.01.2019.
3. Who are we — Eco Wave Power.https://www.ecowavepower.com/about/who-are-we/
4. Sharon Udasin. Wave of energy: Israeli firm harnessing sea power for Mexico Electricity. The Jerusalem Post 20.06. 2017.
5. Аносов В.Н., Егурнов В.Э. Развитие технологии защиты морского побережья и преобразования энергии волн в электроэнергию. International Conference on Naval Architecture and Ocean Engineering, NAOE2016, June 6-8, 2016, Saint-Petersburg, Russia.
6. Мальта – Гидроэнергоспецстрой. gespecstroy.spb.ru/portfolio/malta/
7. Aliakbar Babajani. Hydrodynamic Performance of a Novel Ocean Wave Energy Converter. American Journal of Fluid Dynamics 2018, 8(3): 73-83 DOI: 10.5923
8. Cборник трудов междисциплинарной научной конференции «Многофакторные подходы к формированию комфортной среды». Нетания (Израиль), 2017. Изд-во Print ABC. 232 с.
9. Сборник трудов междисциплинарной научной конференции «Проблемы освоения территориального моря Израиля». Нетания (Израиль), 2018. http://israscience.wix.com/iiads
10. Brennan L. World’s largest pool which holds 66m gallons is so big you can even sail boats on it. The Daily Mail. 21 May 2012.
11. Козлов М. Возможности создания комфортного комплекса отдыха вдоль средиземноморского побережья Израиля. Cборник трудов междисциплинарной научной конференции «Многофакторные подходы к формированию комфортной среды». Нетания (Израиль), 2017. Изд-во Print ABC – С.77-84.

Иллюстрация: г.Ашдод

 

Поделиться.

Об авторе

Alexander Kozlov

Прокомментировать

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.