Как бы вы построили гавань в мире с *сильными* приливами?

ЗАМКИ

Ответ тот, который сегодня широко используется в каналах и реках: Шлюзы.

Шлюзы в основном представляют собой двойные водонепроницаемые ворота. Если вы хотите перейти от прилива к отливу, вы входите, ворота за вами закрываются, и воду набирают или откачивают до тех пор, пока она не сравняется с нижней водой внутри/снаружи гавани. И наоборот, для перехода от низкой воды к высокой.

Лучше всего это работает, если гавань расположена в конце реки или большого ручья. Таким образом, вы можете поддерживать уровень воды в гавани на уровне прилива и использовать шлюзы, чтобы спускать уходящие корабли и поднимать заходящие.

Шлюз используется в гавани Чикаго (см. рисунок ниже) и может одновременно принимать до 100 судов, преодолевая перепады уровня воды до 1,5 м. Увеличение этой разницы является просто инженерным делом.

Несколько лет назад я ездил в Скарборо (Йоркшир) и посетил местную гавань во время отлива: все корабли сидели на мокром песке, как показано на картинке ниже (почему-то я могу найти только стоковые фото)

Если вы можете предсказывать приливы, с этим можно жить.

Если вместо этого вы хотите обеспечить доступ к воде в любое время, вы можете прибегнуть к использованию плавучих пирсов, которые могут следовать за уровнем воды, как вы можете видеть, например, в гаванях в Зеландии.

Пока их конец находится в воде, они работают. Они также широко используются в реках, которые довольно сильно меняют свой уровень в течение года.

Просто взгляните, как сообщества с приливами намного выше среднего справляются с проблемой в реальной жизни.

например, эти лодки находятся в заливе Фанди, который из-за особенностей географии имеет самые высокие в мире приливы до 53 футов:

Как видите, люди просто соглашаются с тем, что их лодки будут стоять на мели в течение значительного промежутка времени.

Большие корабли могут иметь плоское дно и быть спроектированы так, чтобы без стресса высаживаться на берег.

Кроме того, гораздо большее значение в этом мире будут иметь речные порты, способные обслуживать океанские перевозки, например, Портленд, штат Орегон, которые находятся достаточно далеко от суши, чтобы не подвергаться сильному влиянию приливов.

Корабли будут меньше для данного технологического уровня из-за ограничений, связанных либо с плоскодонностью, либо с речным течением.

Учитывая экстремальные приливы, наблюдаемые во всем мире, лодки меньшего размера в том виде, в каком мы их знаем, скорее всего, потеряют популярность, а ежедневного водителя будут обгонять транспортные средства-амфибии, что может полностью свести на нет необходимость в традиционных доках.

Несколько ответов здесь включают плавучие доки, которые, я думаю, просто должны быть реальностью для больших грузовых и круизных судов, где они всегда стоят на якоре довольно далеко от земли во время прилива, и доступ к ним осуществляется с помощью небольших лодок. Сейчас это не редкость, но в ваших условиях расстояния будут более экстремальными.

Я работаю с некоторыми портами, которые имеют большие диапазоны приливов и отливов, это большая проблема, для которой было разработано множество решений.

Если суда маленькие, они могут просто лежать на морском дне, когда отлив уходит. Если суда большие, вы можете запланировать движения кораблей, чтобы они не садились на мель. Если порт полностью высохнет во время отлива, вам, возможно, придется углубить участок, в котором останется вода после отлива - имейте в виду, что вода не вытечет из бассейна, когда отлив уйдет! Также можно построить приливный барьер, чтобы удерживать воду в гавани, как гигантский шлюз.

Вы правы, думая, что невозможно иметь доки, которые работают 100% времени, но я думаю, что вы упускаете из виду то, что верно и для большинства крупных портов на Земле, поскольку разница в весе между кораблями может составлять 400 000 тонн. балласт и корабль с грузом. Так что, если корабль заходит в вашу гавань, он может зайти во время прилива, разгрузить свой груз и уйти позже во время отлива. В этом нет ничего необычного.

Один из факторов, которым, я думаю, вы пренебрегаете, заключается в том, что наличие такого большого диапазона приливов означает, что вода будет двигаться быстро. Это серьезная проблема, потому что корабельные двигатели могут оказывать лишь ограниченное усилие. Для вас может быть чрезвычайно сложно или невозможно привести корабль в свой порт во время отлива или отправить корабль во время наводнения.

Вы также можете построить свой порт на реке или озере, соединенном с морем, которое не стекает во время отлива.

Эволюция порта

Итак, у вас есть порт с 25-метровым приливным диапазоном, который полностью высушивает ваш порт. Если у вас мало денег, первый шаг — просто использовать небольшие лодки — они быстро загружаются/разгружаются, поэтому они могут быстро прибывать и уходить, они могут сидеть на морском дне, если это необходимо.

Перевалка Если вам нужно перевезти больше тоннажа, вы можете воспользоваться перегрузкой - ваши маленькие лодки не плывут до места назначения, вместо этого большая лодка ждет в более глубокой воде, пока лодки переправляют товары между портом и лодкой.

Более прочные корабли или шлюзы. Если это все еще неудовлетворительно, вам придется либо разработать большие суда, которые могут выжить, сидя на морском дне во время отлива, либо создать шлюз, который будет удерживать воду в вашей гавани, пока судно может быть загружено/разгружено. .

Дноуглубительные работы Если вам абсолютно необходимо иметь возможность перемещать больше тоннажа, то у вас есть самый эффективный и самый дорогой вариант: дноуглубительные работы. Выкопайте большую яму в своей гавани, чтобы корабли могли маневрировать даже во время отлива. Теперь выкопайте большую траншею от вашей гавани до океана. Оба они должны быть достаточно глубокими, чтобы в них всегда было достаточно воды. После того, как вы закончите этот проект, корабли смогут входить и выходить в любое время суток, а ваши возможности импорта/экспорта будут максимальными. Однако это предполагает, что ваши корабли действительно могут плыть против течения. По всей вероятности, скорость воды будет слишком высока, чтобы плыть против нее, так что вы все равно будете ограничены приливами.

Глубоководные порты и причалы На самом деле есть и другие варианты, которые могут помочь вашим кораблям справиться с приливами. Во-первых, это строительство глубоководного порта. Отойдите достаточно далеко от линии прилива, чтобы всегда было достаточно воды, и постройте там свой порт. Постройте мост или дамбу, чтобы соединить глубоководный порт с городом. Более дешевый вариант - построить одиночные причалы, а не целый порт. Здесь есть много вариантов; постройте причал с обычным причалом в конце, забейте несколько свай и пришвартуйте корабль к ним, добавьте несколько тяжелых якорей с тросами, соединенными с буями на поверхности, к которым может прицепиться корабль. Чтобы загрузить корабль, используйте перевалку, как описано выше, или соорудите конвейерные ленты или трубопроводы к причалам.

Псевдосухой док

Низкотехнологичное решение состоит в том, чтобы у каждого пирса были опоры, похожие на сухие доки . Отправьте корабль в сухой док во время прилива, и, поскольку вода отступает во время отлива, корабль опирается на опоры, а не на воду, и операции в гавани могут продолжаться беспрепятственно. Недостатком является то, что корабли могут прибывать или отходить только во время прилива.

Лодочные подъемники

В вашей гавани можно использовать лодочные подъемники, такие как Peterborough Lift Lock или Falkirk Wheel . Ваша гавань будет наверху лифта, а канал к океану будет внизу. Скорее всего, вам придется перекрыть саму гавань системой плотины и водосброса, чтобы поддерживать там постоянную глубину в бассейне.

Вы можете увидеть эти подъемники в работе (замедленная съемка) в следующих видеороликах:

• Замок лифта Питерборо

• Фолкеркское колесо

Вероятнее всего, система вертикального подъема была бы более практичной, если бы нижний уровень менялся со временем (как в вашей ситуации).

Построить два дока

Это просто. Можно было бы говорить о «доках во время отлива» и «доках во время прилива». Если ваша история связана с насилием и чем-то еще, вы можете даже включить эту деталь построения мира или даже сюжетную деталь, где мошенники привязывают людей к докам во время отлива и ждут, пока прилив их утопит (или чтобы они сдались и сдались). им информацию, например). Это было бы похоже на привязку кого-то к железнодорожным путям.

В качестве дополнения к ответу Клауса об использовании замков, я думаю, стоит указать, что может сделать прилив «интенсивным», помимо крайней силы тяжести, - разъяснение которого должно открыть значительно больше возможностей.

Прилив обычно относится к локальному изменению уровня воды, вызванному гравитацией, создаваемой близлежащими планетарными объектами. На Земле это будет Луна. Масштаб прилива определяется двумя факторами: силой гравитации, которую применяют эти планетарные объекты, и количеством воды, доступной для движения. В случае планеты, поверхность которой в основном состоит из воды (например, Земли, где соединенные океаны составляют около 70% площади поверхности планеты), это количество воды ошеломляет.

Однако даже озера, пруды, реки и любые небольшие водоемы технически испытывают приливы. Разница в том, что эти тела имеют настолько меньшее количество воды, что соответственно меньше и масштаб их прилива. В качестве нескольких примеров:

• Диапазон приливов и отливов Великих озер составляет около 5 сантиметров, что достаточно мало, чтобы их функционально можно было назвать «неприливными». Общий объем Великих озер составляет около 22 500 кубических километров .
• Диапазон приливов и отливов на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк, составляет почти 9 футов . Находясь рядом с Атлантическим океаном, его приливы имеют доступ ко всему океаническому водоему, который составляет около 1,3 миллиарда кубических километров , однако фактический диапазон приливов может варьироваться по всему восточному побережью.
• В Средиземном море, которое связано с Атлантическим океаном сравнительно узким заливом, также бывают приливы только сантиметрового диапазона . Из того же источника, что и Атлантический океан, Средиземное море имеет объем около 4,4 миллиона кубических километров.

Таким образом, шлюзы являются хорошим ответом на этот вопрос, но также и любые достаточно изолированные или ограниченные по течению водоемы, на которые не так легко влияют океанические приливы. В результате ваши опасения по поводу уровня приливов должны относиться только к гаваням или докам непосредственно на побережье основных океанов, а не к внутренним озерам или морям.

Стройте свои города рядом с амфидромными точками , где прилив естественно низкий, потому что колебания мешают.

В амфидромных точках господствующей приливной составляющей вертикальное движение от приливов почти отсутствует.