Автор: Орлов В.А. Новиков А.И. Горбов В.М. Верходанов В.Г. Григорьев Ю.И.
Теги: техника средств транспорта водный транспорт кораблестроение судостроение мореплавание океанология океаны
ISBN: 978-966-8389-15-3
Год: 2010
А.И. Новиков, В.М. Горбов, В.А. Орлов,
В.Г. Верходанов, Ю.И. Григорьев
Ожеан
и
океанотехника
Под общей редакцией Новикова А.И.
Севастополь
2010
У Д К 629.123
Б Б К 39.42-01
Н 73
ISBN 978-966-8389-15-3
Рецензенты:
Раков А.И., д.т.н.. профессор кафедры «Океанотехника и кораблестроение»
Севастопольского национального технического университета,
Некрасов В.А., д.т.н.. профессор, заведующий кафедрой «Проектирование и
теория корабля» Национального университета кораблестроения им. адмирала С.О. Макарова.
Научный редактор: Зиньковский-Горбатенко В.Г., к.т.н., доцент кафедры
«Судовождение» Украинского морского института.
Книга одобрена Ученым советом Украинского морского
протокол №47 от 18 марта 2010 г.
института,
РОССИЙСКАЯ
ГОСУД'
ГВЕННАЯ
Б И > •/•ОТЕКА
U / ^ J J ' / J
Новиков А.И.
Н 73 Океан и океанотехника / А.И. Новиков, В.М. Горбов, В.А. Орлов,
В.Г. Верходанов. Ю.И. Григорьев, под общей редакцией А.И. Новикова.
Севастополь: Издатель Кручинин Л.Ю., 2010 436 е., илл.
ISBN 978-966-8389-15-3
В книге рассматриваются вопросы, касающиеся среды использования океанотехники,
судов и плавучих технических средств освоения океана как предметов развития материальной культуры человечества. Особое внимание уделено истории развития судостроения, в особенности в России, и в какой-то мере истории мореплавания, зарождение которого отделено от нас тысячелетиями.
Книга для широкого круга читателей, может быть использована в качестве учебного пособия для студентов и курсантов морских и кораблестроительных учебных заведений.
ISBN 978-966-8389-15-3
© Новиков А.И.. Горбов В.М..
Орлов В.А.. Верходанов В.Г.,
Григорьев Ю.И., 2010
© Издатель Кручинин Л.Ю., 2010
Оглавление
Предисловие
5
Введение
7
Раздел I. Мировой океан
9
Глава 1. Океан сам по себе
1.1. География океанов
1.2. Характеристики океанических бассейнов
1.3. Вода океанов и морей
1.4. Морские льды. Айсберги
1.5. Волны в океанах и морях
1.6. Течения в океане
1.7. Приливы океана
1.8. Мировой океан и климат Земли
1.9. Трагедия океана
Глава 2. Океан для нас
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
Биосфера и биологические ресурсы океана
Марикультура
Минеральные ресурсы. Жидкая руда
«Черное золото» морей и океанов
Промышленные ресурсы океанского дна
Будущее океана
Раздел II. Океанотехника прошлого и настоящего
Глава 3. Технико-эксплуатационные характеристики
морских судов и плавучих сооружений
3.1. Кодексы, конвенции и другие документы
3.2. Технические характеристики плавучих сооружений
3.3. Знаки на борту судна
Глава 4. Океанотехника п р о ш л о г о
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
Ф л о т до и в начале нашей эры
Развитие парусного флота
От «Клермонта» до «трансатлантиков»
Появление новых типов судов и плавучих сооружений
Глава 5. Современные т р а н с п о р т н ы е суда различного назначения
5.1. Грузовые морские суда
5.2. Пассажирские суда
5.3. Специальные т р а н с п о р т н ы е суда
11
12
16
29
37
43
55
64
68
72
81
84
98
124
134
147
155
161
163
165
177
183
187
190
200
230
243
257
264
300
308
Глава 6. Служебно-вспомогательный и технический флот
313
6.1. Служебно-вспомогательный флот
315
6.2. Суда технического флота
326
Глава 7. Рыбопромысловый флот
333
7.1. Рыбодобывающие суда
7.2. Суда по переработке морепродуктов
7.3. Специальный рыболовный флот
Глава 8. Ф л о т освоения континентального шельфа
8.1. Плавучие технические средства для освоения морских
нефтегазовых месторождений
8.2. Плавучие технические средства для п о и с к а и д о б ы ч и
твердых полезных и с к о п а е м ы х со д н а морей и о к е а н о в
8.3. Плавучие технические средства для обустройства
и обслуживания стационарных и плавучих сооружений
на шельфе
Глава 9. Научно-исследовательские и учебные суда
337
353
355
357
359
374
381
403
9.1. Научно-исследовательские суда и плавучие л а б о р а т о р и и
9.2. Ф л о т морских учебных заведений
Заключение
405
418
421
Библиографический список
428
Авторская справка
434
Приятно думать, что между крайними
точками лежит истина. Никоим образом!
Между ними леж ит проблема!
И.-В. Гете, X V I I I век
Предисловие
З
емля - это планета, более двух
третей площади которой занимает вода. Р а з в и т и е человечества невозможно без использования Мирового океана в своих целях. П о его гол у б ы м д о р о г а м п е р е в о з и т с я более
80% внешнеторговых грузов, миллионы людей с о в е р ш а ю т деловые и туристические поездки на к о м ф о р т а бельных пассажирских лайнерах.
Водные просторы являются богатейшим источником важнейших биологических ресурсов. В морях и океанах в настоящее время добывается
о к о л о 70 млн тонн морепродуктов,
из которых более 90% приходится на
рыбу, 3% - на р а к о о о б р а з н ы х и 6% на моллюсков, водоросли и других
обитателей океана. И хотя доля морепродуктов составляет всего около
одного процента в «рационе человечества», но на нее приходится 18%
столь необходимого для жизни белка.
В последние годы все больше плавучих и других технических средств
ведут разведку и добычу нефти, газа
и других полезных ископаемых
шельфа морей и океанов. Д о л я добычи этих ресурсов в мировом масштабе с каждым годом увеличивается, а перспективы использования богатств, содержащихся под дном океана, непосредственно на дне и в его
толще, становятся все более многообещающими.
Ведь океан содержит все известные
на нашей планете минералы - в растворенном состоянии, во взвесях, в
виде донных отложений.
Человек все больше и больше стремится в океан, к о т о р ы й полон особой жизни и скрывает массу неразгаданных тайн. Л ю д и всегда интуитивно понимали, что океан - это источник всего сущего, и, может быть,
поэтому он неизменно привлекал к
себе их сердца.
История человечества неразрывно
связана с изучением океана, для чего
строятся специальные научно-исслед о в а т е л ь с к и е суда, г л у б о к о в о д н ы е
а п п а р а т ы , плавучие станции с комплексом п р и б о р о в и другие объекты
океанотехники.
Согласно Морскому энциклопедическому справочнику, под «океанотехникои» понимается совокупность
технических средств,
сооружений,
судов, надводных и подводных устройств и аппаратов,
предназначенных для утилизации
минеральных
энергетических
и
биологических
ресурсов океана, для его охраны и очистки от загрязнений.
Авторы выражают благодарность
научному редактору книги - к.т.н.,
доценту кафедры «Судовождение»
Украинского морского института
Виктору Герасимовичу Зиньковскому-Горбатенко, а также рецензентам:
А л е к с е ю И в а н о в и ч у Ракову, д.т.н.,
профессору кафедры «Океанотехника и кораблестроение» Севастопольского н а ц и о н а л ь н о г о технического
университета, и Валерию Александровичу Некрасову, д.т.н.. профессору,
заведующему кафедрой «Проектирование и теория корабля» Национального университета кораблестроения
имени адмирала С.О. М а к а р о в а ,
взявшим на себя труд п р о ч и т а т ь рукопись п дать положительное заключение.
Особая благодарность Magne ROe.
редактору книги «DNV Calendar Book.
The 1992-2003», д а в ш е м у разрешение
на и с п о л ь з о в а н и е и л л ю с т р а ц и й из
его книги, профессору Роберту Латторе (University of New Orleans (School
of N a v a l A r c h i t e c t u r e a n d M a r i n e
Engineering), капитану дальнего плавания Горбачеву В.П., а также Наумовой Л.И., Романовой И.О. и Кручинину Л . Ю . , п р е в р а т и в ш и м рукопись в книгу.
Все замечания, пожелания и предл о ж е н и я , к о т о р ы е могут оказаться
полезными для дальнейшей р а б о т ы
над книгой, будут с б л а г о д а р н о с т ь ю
приняты. Н а ш адрес:
г. Севастополь, Украина, 99014,
ул. Рыбаков, 5, Украинский морской институт,
тел./факс: (0692) 41-24-71; 42-25-82
http//www. umi.com.ua
E-mail: sevizdat@ mail.ru
Чтобы жить, чтоб ра звиваться,
должен истину признать:
все, что сложно, непонятно,
не спешите отвергать!
Катвалюк A.JI.
Введение
С
незапамятных времен океан не
т о л ь к о и с п о л ь з о в а л с я человеком как источник, к о т о р ы й обеспечивал его р а з н о о б р а з н о й пищей, но
и служил удобным путем для перемещения различных грузов, вначале
- в прибрежной зоне, а позднее - на
его о т к р ы т ы х просторах.
Развитие мореплавания способствовало росту торговли, возникновению м и р о в о г о рынка, что, в свою
очередь, способствовало обмену знаниями. С л о ж и в ш а я с я на базе разделения труда сфера м е ж д у н а р о д н ы х
экономических связей для своего
развития определила решающую
роль морского т р а н с п о р т а .
Миллионы тонн грузов различной
номенклатуры ежегодно перевозятся м о р с к и м и ф л о т а м и р а з л и ч н ы х
стран. Эта номенклатура определяет не т о л ь к о назначение судна, но и
его а р х и т е к т у р н о - к о н с т р у к т и в н ы е
о с о б е н н о с т и , способ п р о и з в о д с т в а
грузовых операций, размеры и т.п.
Все это привело к б о л ь ш о м у разнообразию транспортных судов, бороздящих моря и океаны.
Увеличение объема перевозок и,
как следствие, рост количества, типов и размеров транспортных судов
привели к в о з н и к н о в е н и ю т р у д н о разрешимой проблемы расширения
портов, углубления подходных к ним
к а н а л о в , с о в е р ш е н с т в о в а н и ю всего
п о р т о в о г о хозяйства. Э т о стимулировало развитие вспомогательного и
технического флота.
Растущая п о т р е б н о с т ь человечества в биологических ресурсах привела к р а з в и т и ю и совершенствован и ю п р о м ы с л о в о г о ф л о т а , вследствие чего он п р е в р а т и л с я из прибрежного в океанический.
Недостаток в большинстве развитых с т р а н энергетических и минер а л ь н ы х ресурсов, истощение их в
ряде регионов привели к необходимости эксплуатации разведанных
ранее на к о н т и н е н т а л ь н о м шельфе
морей и океанов и в прилегающих к
нему акваториях о т к р ы т о г о моря огромных запасов нефти, газа, руд различных металлов и других полезных
ископаемых.
Необходимость использования
этих месторождений привела к созданию специальных судов и плавучих
инженерных сооружений, составляющих флот освоения шельфа морей и
океанов. Этот флот принципиально
отличается от традиционных морского и технического флотов.
Необходимость в познании и освоении голубого континента, когда,
кроме фундаментальных, стали появляться п р и к л а д н ы е многофункциональные задачи, вывела в океан научно-исследовательские, океанографические и гидрографические суда.
С этих судов с п о м о щ ь ю специального о б о р у д о в а н и я , порой уникального, глубоководных аппаратов,
космических л а б о р а т о р и й и спутников ведутся обширные исследования,
н а ц е л е н н ы е на р а с ш и ф р о в к у т а й н
океана.
Такие разноплановые проблемы
привели к с о з д а н и ю з н а ч и т е л ь н о г о
р а з н о о б р а з и я плавучих о б ъ е к т о в и
сооружений.
В результате с ф о р м и р о в а л и с ь опр е д е л е н н ы е , р о д с т в е н н ы е по ряду
п р и з н а к о в , группы этих о б ъ е к т о в ,
которые д о с т а т о ч н о условно м о ж н о
классифицировать:
• т р а н с п о р т н ы е суда р а з л и ч н о г о
назначения;
• п р о м ы с л о в ы е суда;
• суда служебно-вспомогательного и технического флота;
• флот освоения шельфа;
• научно-исследовательские, океанографические и гидрографические
суда;
• учебные суда.
В каждую из перечисленных групп
могут входить специальные суда или
плавучие объекты, предназначенные
для выполнения какой-то определенной функции. К таким специальным
объектам можно отнести внебереговые швартовные установки, плавучие
причалы, плавучие нефтехранилища,
плавучие электростанции и т.п.
Книга преследует цель показать среду обитания океанотехники, основные
э т а п ы ее с о з д а н и я и м н о г о о б р а з и е
этой техники. Она написана авторами, связавшими свою жизнь с морем.
Это капитаны дальнего плавания, кораблестроители, механики. Исходя из
поставленных выше задач и определена структура данной книги.
Океан - колыбель жизни.
Океан - грозная стихия, перед которой
тысячелетиями в боязни отступал человек.
Океан
единственная дорога, веками
соединяющая народы разных континентов.
Океан - вдохновитель поэтов, которые
столько раз воспевали его в своих творениях.
Океан целый мир. о котором мы знаем
так маю.
Клод Риффо
«Будущее - океан»
Человек рожден для лучшего будущего. Что ни день,
к тысячелетней череде безвестных и прославившихся
на весь мир судов присоединяются
все новые имена
стальных покорителей океана.
Техника и транспортная экономика все решительнее вторгаются в древнюю, как мир, авантюру мореплавания.
Океан - вечен!
Человек от самых истоков своего
существования
связан с ним неразрывными узами.
Он кормит и объединяет людей, вдохновляет их на
труд и подвиги. Его исследуют ученые и воспевают
поэты. А сколько романтиков, энтузиастов
отдают
ему душу, не требуя никакой награды, кроме возможности сделать что-нибудь полезное во имя предмета
своей страсти.
Гельмут Ханке.
6000-летняя авантюра мореплавания
Глава 1.
Океан сам по себе
Мы живем на суше, поэтому своей пишете мы
дали имя Земля. На самом деле ее следовало бы
назвать Морем. Больше двух третей поверхности заняты водой, и если к нам заявятся пришельцы из космоса, они ее так и назовут.
Жан Пикар. Глубина 11 тысяч метров
1.1. География океанов
ировым океаном н а з ы в а ю т непрерывное водное пространство. которое п о к р ы в а е т о к о л о 71%
поверхности Земли.
В соответствии с современными
представлениями Мировой океан
состоит из Тихого, Атлантического,
Индийского, Южного и Северного
Ледовитого океанов, хотя последний
по с в о и м ф и з и к о - г е о г р а ф и ч е с к и м
с в о й с т в а м и р а з м е р а м может б ы т ь
отнесен к внутреннему м о р ю Атлантического океана.
Материки разделяют Мировой
океан на отдельные океаны. В свою
о ч е р е д ь , о к е а н ы р а з д е л я ю т с я на
моря, к к о т о р ы м п р и н а д л е ж а т как
нечетко выделенные области (Саргассово море), так и почти полност ь ю з а к р ы т ы е водохранилища (Черное море). Д о в о л ь н о часто наравне
с термином «море» используют термины «залив», «пролив» (Мексиканский залив, Персидский залив. Датский п р о л и в . Б е н г а л ь с к и й з а л и в ) .
К м о р я м о т н о с я т и соленые озера,
к о т о р ы е не имеют выхода к океану
(Каспийское море. Мертвое море
(рис. 1.1).
Океаны, которые углубляются в
сушу материков, п р и о б р е т а ю т особ ы е г и д р о м е т е о р о л о г и ч е с к и е признаки. Э т о части водного пространства, отделенные от другой океанской
массы о с т р о в а м и или п о д в о д н ы м и
возвышенностями.
Т а к определяются моря как одна
из основных составных частей океанов.
П о степени отдаленности от океана и конфигурации все моря делятся
на окраинные и средиземные.
О к р а и н н ы е моря р а с п о л а г а ю т с я
по окраинам континентов и больших
о с т р о в о в , они ш и р о к о о т к р ы т ы в
сторону океана, и в связи с этим по
естественным условиям д о с т а т о ч н о
приближены к основному океанскому пространству. К ним принадлежат б о л ь ш и н с т в о арктических и антарктических морей. А р а в и й с к о е и
Ж е л т о е моря.
Т а к и м и , б е з у с л о в н о , м о г у т считаться и объекты, к о т о р ы е по ошибке н а з в а н ы о к е а н с к и м и з а л и в а м и :
Бенгальский, Бискайский, Гвинейский, Аляскинский и Австралийский.
К средиземным м о р я м принадлежат такие, к о т о р ы е находятся среди
суши (внутри к о н т и н е н т о в , между
островами и континентами, в границах архипелагов) и значительно отделены от океана. П о степени отделенности от океана средиземные
моря делятся на закрытые,
полузакрытые, межостровные и внутренние.
Закрытые средиземные моря окружены со всех сторон сушей и имеют
Рис. 1.1. Мертвое море
Рис. 1.3. З а л и в ы с песчанными пляжами
о. Пхукет (самый большой остров Тайланда)
ограниченный контакт с
о к е а н о м и соседними морями.
При расположении в
границах одного континента их называют внутрик о н т и н е н т а л ь н ы м и (Белое, Балтийское, Азовское
моря; Гудзонов, Мексиканский, Персидский и Кал и ф о р н и й с к и й заливы).
Если моря расположены
между разными континентами, их именуют межконтинентальными
(Средиземное, Красное (рис. 1.2),
Черное моря).
В то же время существуют и моря, которые располагаются между континентами и грядами о с т р о в о в
(Карибское, Андаманское,
Берингово,
Охотское,
Японское, Восточнокитайское и Ю ж н о к и т а й с к о е
моря). Вследствие значит е л ь н о й о т д е л е н н о е ™ от
океана закрытые средиземные моря о т л и ч а ю т с я
с в о е о б р а з н ы м и естественными условиями.
Полузакрытые средиземные моря (Баффина, Гренландское. Норвежское, Северное, Филиппинское, Коралловое, Фиджи и Тасмановое) л и ш ь частично отделены от о к е а н а к о н т и нентами, полуостровами и
островами.
Степень отделенное™
от океана и наличие рядом
расположенных морей определяют особенности их
природы.
Рис. 1.4. З а л и в Петра Великого
(снимок из космоса)
Р и с . 1 . 5 . Голубой залив в океане
• -'I
Рис. 1.6. З а л и в Лобаниха, Баренцево море
М е ж о с т р о в н ы е средиземные моря располагаются п р е и м у щ е с т в е н н о в
архипелагах и отделяются
от океана островами. Это
моря Зондского, Филиппинского и Канадского
Арктического архипелагов, а т а к ж е Внутреннее
Японское и Ирландское
моря.
К внутренним морям
п р и н а д л е ж а т Каспийское
и Аральское, которые
раньше были непосредственной частью М и р о в о го океана, но отделились
от н е г о в с л е д с т в и е д е й ствия геологических процессов, которые привели к
поднятию суши.
Н е о т ъ е м л е м ы м элементом океанов являются заливы (рис. 1.3-1.6) и
п р о л и в ы . Залив определяется как относительно небольшая часть океана или
моря, которая углубляется в сушу.
Нужно отметить, что
четкость в классификации
з а л и в о в отсутствует: целый ряд сравнительно небольших а к в а т о р и й раньше был назван морями, в
то же время много больших заливов нужно переименовать в моря.
В з а в и с и м о с т и от размеров заливов, формы и
типа береговой структуры они могут носить название: губа, эстуарий, лиман, лагуна, фиорд, бухта
или гавань.
Рис. 1.7. Пролив Б о с ф о р
Рис. 1.8. Пролив Лемор, Антарктида
Рис. 1.9. Берингов пролив (снимок из космоса)
К проливам принадлеж а т узкие площади, которые объединяют отдельные части М и р о в о г о океана.
Они отличаются по форме, р а з м е р а м , х а р а к т е р у
водообмена.
По своему значению
проливы делятся на такие,
которые соединяют между
собой или с о т к р ы т ы м океаном отдельные районы
Мирового океана (Гибралтарский. Босфор, устье
Белого моря. Курильский.
А л е у т с к и й з а л и в и т.д.),
отделяют острова от материка или от группы островов ( М о з а м б и к с к и й , Бассов. Корейский и т.д.) или
р а з д е л я ю т их ( М а т о ч к и н
Ш а р . протока Кука и т.д.)
(рис. 1.7-1.9).
Основная характеристика г и д р о л о г и ч е с к о г о режима пролива - водообмен, к о т о р ы й связан с
энергообменом и миграцией организмов и определяется ш и р и н о й и глубиной пролива, в особенности его наименьшим сечением.
Волн повелитель и моря творец, владеющий миром,
Все ты объемлешь своей, океан, волною спокойной,
Ты для земель назначаешь пределом разумным законы,
Ты созидаешь моря, и источники все, и озера:
Даже все реки тебя своим отцом называют.
Пыот облака твою воду и нивам дожди возвращают:
Все говорят, что свои берега без конца и без края
Ты, обнимая, сливаешь с густой синевой небосвода.
Неизвестный античный поэт. Хвала океану
1.2. Характеристики океанических бассейнов
оды о к е а н о в в 2,5 раза превыш а ю т п л о щ а д ь суши. В ю ж н о м
п о л у ш а р и и М и р о в о й океан о х в а т ы вает значительно б о л ь ш у ю площадь, чем в северной (81% поверхности Земли п р о т и в 61%). Если под е л и т ь земной ш а р на два п о л у ш а -
рия так, ч т о б ы в о д н о м из них прео б л а д а л а вода, а в д р у г о м - суша,
то окажется, что д а ж е в « м а т е р и к о вом» п о л у ш а р и и на д о л ю М и р о в о го океана приходится 53% всей поверхности, а в « в о д н о м » 91% (рис.
1.10).
Северное
полушарие
Южное
полушарие
Рис. 1.10. С о о т н о ш е н и е площадей суши и океанов
П о ч т и весь с е в е р н ы й п о л я р н ы й
район представлен океанским пространством, а южный - материком.
Тихий океан, самый большой и самый глубокий на Земле, расположен
между Азией. А м е р и к о й , А н т а р к т и дой и Австралией. Он протянулся на
15,8 тыс. км с севера на юг и на 19,5
тыс. км с восхода на запад.
Н а и б о л ь ш а я глубина Т и х о г о океана и всего М и р о в о г о океана составляет 11 022 м в М а р и а н с к о м желобе*.
М о р я Т и х о г о океана р а с п о л о ж е н ы
главным о б р а з о м на его северо-западных и з а п а д н ы х о к р а и н а х . Э т о
полузакрытые моря - Берингово,
Охотское. Японское, Восточнокитайское, Ж е л т о е и Южнокитайское;
межостровные моря - Сулу, Сулавеси, Молукское, С э р а м , Банда, Ф л о рес, Ф и д ж и . Яванское, Савву; окраинные моря - К о р а л л о в о е и Тасмановое. На востоке расположено пол у з а к р ы т о е море - К а л и ф о р н и й с к и й
залив, на севере
Аляскинский залив.
По количеству островов (около
10 тысяч!) и их площадям Тихий океан также занимает первое место. На
окраинах Тихого океана (главным
о б р а з о м в западной его части) расположены архипелаги и пряди островов: Алеутские, Курильские, Сахалин. Японские, Филиппинские, Молуккские, Зондские, Фиджи, Т о н г а ,
Новая Зеландия и многие другие. В
о т к р ы т о й части Тихого океана расположены многочисленные острова
вулканического (Маркизские, Гавайские, С а м о а , Галапагос и др.) и кораллового происхождения (Марш а л л о в ы . Феникс, Туамоту, Гилберта), а также острова - поднятые
рифы (Маркус, Науру, Омен и др.).
В Тихий океан впадают реки: Меконг, Колорадо. Янцзы, Хуанхе,
Амур. Юкон и др. Главные порты:
С и н г а п у р (Сингапур), М а н и л а (Филиппины), Сянган, Ш а н х а й , Гуанчжоу (Китай), Кобе. Тиба (Япония),
В л а д и в о с т о к (Россия), С а н - Ф р а н циско, Лос-Анджелес ( С Ш А ) , Панама ( П а н а м а ) . К а л ь я о (Перу), Гонолулу (Гавайские острова. С Ш А ) .
Второе место по размерам занимает Атлантический океан, общая площадь и объем вод к о т о р о г о составл я ю т более 1/4 по о т н о ш е н и ю к Мир о в о м у океану, на п р е в о с х о д я щ и е
г л у б и н ы (3000-6000 м) п р и х о д и т с я
о к о л о 71%.
Атлантический океан расположен
между А м е р и к о й , Евразией, Африкой и А н т а р к т и д о й . Объединяется:
на севере проливами Дейвиса, Датским и между Шетландскими островами и Исландией с Северным Лед о в и т ы м о к е а н о м , на ю г о - в о с т о к е
между А ф р и к о й и А н т а р к т и д о й
с
И н д и й с к и м океаном, на юго-западе
проливом Дрейка - с Тихим океаном.
Э к в а т о р разделяет Атлантический
океан на две основные области: Северную Атлантику и Ю ж н у ю Атлантику. Протяженность Атлантического о к е а н а с севера на юг - о к о л о
* Обращаем внимание читателей на то, что значение некоторых глубин, площадей и объемов океанов и их элементов, приведенные в различных источниках, отличаются между собой. Иногда это связано с не всегда однозначными границами морей и океанов на карте, а
иногда с методами измерений и их точностью. Так, для Марианского желоба (впадины) Тихого океана наряду с достаточно распространенной глубиной 11 022 м (впадина Витязь) в
последнее время приводится и глубина 11 034 м (впадина Челленджер). При этом точность
замеров - около 50 м. Авторы старались приводить подобные данные по наиболее авторитетным, фундаментальным источникам.
15 тыс. км, н а и м е н ь ш а я ш и р и н а (в
э к в а т о р и а л ь н о й части) о к о л о 2830
км. Н а и б о л ь ш а я глубина 9219 м - в
желобе Пуэрто-Рико.
Большинство морей принадлежит
к внутренним: средиземные - Балтийское, Азовское, Черное, М р а м о р ное, Средиземное; п о л у з а к р ы т ы е Эгейское, А д р и а т и ч е с к о е , К а р и б с кое, Северное; заливы - Бискайский,
Гудзонов, Гвинейский, Мексиканский и С в я т о г о Лаврентия. К о к р а и н ным морям п р и н а д л е ж а т Т и р р е н с кое. О с о б о е п о л о ж е н и е з а н и м а е т
Саргассово море, которое расположено вдали от берегов и островов,
границы его четко не очерчены. Это
относится и к морям Л а б р а д о р . Ирмингер. Багамское.
Основные группы островов материкового происхождения расположены
возле берегов. Это Великобритания,
Баффинова Земля. Исландия. Ньюфаундленд, Большие и М а л ы е Антильские острова, Канарские, Фолклендские, острова Зеленого Мыса и
др. В открытой части океана располагается небольшая часть островов, все
они вулканического происхождения
(Азорские. Бермудские острова. Куба,
о с т р о в С в я т о й Елены. Т р и с т а н - д а Кунья и др.).
Больше 60% массы м а т е р и к о в ы х
вод, к о т о р ы е стекают к М и р о в о м у
океану, несут с с о б о ю реки, которые
впадают в Атлантический океан:
М и с с и с и п и , река С в я т о г о Л а в р е н тия. Маккензи. К о л ы м а , Лена, Енисей, А м а з о н к а , О р и н о к о и др.
Главные порты: Одесса (Украина).
Амстердам (Нидерланды). Лондон
(Великобритания), Л а г о с (Нигерия),
Буэнос-Айрес (Аргентина), Рио-деЖ а н е й р о (Бразилия). Н о в ы й Орлеан
(США).
Индийский океан занимает третье
место среди о к е а н о в . Р а с п о л о ж е н
большей частью в южном полушарии между Азией на севере. Африкой
на западе, А в с т р а л и е й на востоке,
А н т а р к т и д о й на юге. Соединяется с
Атлантическим океаном на юго-западе, на востоке и юго-востоке - с
Тихим океаном. П л о щ а д ь его и
объем вод составляют о к о л о 20% от
М и р о в о г о океана в целом. Максимальная глубина 7729 м определена
в Зондском желобе.
К морям И н д и й с к о г о океана принадлежат: Красное. Аравийское, Андаманское, Тиморское, Арафурское;
заливы: Аденский, Оманский, Персидский, Бенгальский, Карпентария,
Большой Австралийский.
В Индийском океане сравнительно немного островов. Наиболее значительные из них по размерам, материкового происхождения, находятся они вблизи берегов: Мадагаскар, Ш р и - Л а н к а , Т а с м а н и я . Вулканические о с т р о в а
Маскаренские,
П р и н ц Эдуард, Крозе и другие - расположены в о т к р ы т о й части океана.
На вулканических конусах в тропической зоне поднимаются коралловые острова Мальдивские. Кокосовые, А н д а м а н с к и е и др.
В И н д и й с к и й океан в п а д а ю т реки:
Ганг, Брахмаиутра. И р а в а д и , Салуин, Замбези, М а р р и .
Главные порты: Суэц (Египет), Растанкура (Саудовская Аравия). Карачи (Пакистан), Бомбей. Калькутта (Индия), К о л о м б о ( Ш р и - Л а н к а ) ,
Янгон (Мьянма). Перт (Австралия),
П о р т - Э л и з а б е т (ЮАР).
С в о е о б р а з и е вод, о к р у ж а ю щ и х
Антарктиду, и их уникальность послужили основанием для выделения
этой части в о д н о г о пространства
к северу от побережья А н т а р к т и д ы
до 60° южной ш и р о т ы в отдельный
океан - Ю ж н ы й . Э т о решение б ы л о
п р и н я т о в 2000 г. М е ж д у н а р о д н о й
гидрографической организацией.
Тем не менее о д н о з н а ч н о с т ь в определении границы Южного океана
отсутствует, она во многом - условное понятие. Так, по российским канонам границей Ю ж н о г о океана является зона антарктической конвергенции (северная граница антарктических поверхностных вод), в других
странах границей Ю ж н о г о океана
считают широту южнее мыса Горна,
границу плавучих льдов, зону конвенций об Антарктике. Размытость
границы Ю ж н о г о океана непосредственно отражается на его физических характеристиках. Если принять
за северную границу океана 60-й градус ю ж н о й ш и р о т ы (его п л о щ а д ь
составляет 20,3 млн км 2 ), при прохождении границы севернее по дуге
от Ю ж н о й Африки до южной оконечности Огненной Земли п л о щ а д ь
океана - 76,2 млн км 2 .
Средняя глубина Ю ж н о г о океана
- 3500 м, максимальная ( Ю ж н о - С а н двичев желоб) - 8428 м.
У берегов А н т а р к т и д ы выделяют
13 морей: Амундсена, Беллинсгаузена, Дейвиса, Дюрвиля, Космонавтов.
Л а з а р е в а , Моусона, Рисер-Ларсена,
Росса, С к о ш а , Содружества, Сомова, Уодделла; заливы: Николая Зубова, Миклухо-Маклая, Полдинг, Порпес, Ригли, пролив Д р е й к а . Важнейшие острова Ю ж н о г о океана: Ф о л к лендские (Мальвинские), Кергелен,
Ю ж н ы й Георгия, Ю ж н ы е Оркнейские, Южные Сандвичевы.
Ю ж н ы й океан разделяется на три
сектора: Атлантический - между северной оконечностью Антарктичес-
кого полуострова и меридианом
мыса Д о б р о й Надежды; Индийский
между м е р и д и а н о м мыса Д о б р о й
Надежды и меридианом мыса СаутИст-Кейп на острове Тасмания; Тих о о к е а н с к и й - между м е р и д и а н о м
мыса Саут-Ист-Кейп на острове Тасмания и северной оконечностью Ант а р к т и ч е с к о г о полуострова.
Значительно меньше других океанов Северный Л е д о в и т ы й . Его площадь составляет 3,4% от общей площади М и р о в о г о о к е а н а , а объем
о к о л о 1% от объема вод М и р о в о г о
океана. Северный Л е д о в и т ы й океан
р а с п о л о ж е н между Евразией и Северной Америкой. П р о л и в а м и Дейвиса, Датским, Ф а р е р о - И с л а н д с к и м .
Ф а р е р о - Ш о т л а н д с к и м соединяется с
Атлантическим океаном и Беринговым - с Тихим океаном.
П о ф и з и к о - г е о г р а ф и ч е с к и м особенностям и геологическому строению дна в г р а н и ц а х Северного Лед о в и т о г о океана выделяют три части: С е в е р о е в р о п е й с к и й бассейн
(Гренландское. Баренцево. Норвежское и Белое моря); Арктический бассейн; моря, расположенные в границах м а т е р и к о в о й отмели (Карское,
Л а п т е в ы х . Восточносибирское, Чукотское, Гудзонов залив).
По количеству островов Северный
Л е д о в и т ы й океан з а н и м а е т в т о р о е
место после Тихого. За редкими исключениями острова располагаются
на м а т е р и к о в о й отмели и имеют явное материковое происхождение. К
н а и б о л ь ш и м о с т р о в а м и архипелагам п р и н а д л е ж а т Г р е н л а н д и я . Исландия (на границе с Атлантическим
океаном). Канадский Арктический
архипелаг, Шпицберген, Земля
Франца-Йосифа, Новая Земля, Северная Земля, Новосибирские острова.
остров Врангеля, Баффинова Земля.
Общая площадь островов около 4
млн к м : . Г л а в н ы е п о р т ы : Н а р в и к
(Норвегия), Мурманск (Россия).
Первое представление и сведения
о природе М и р о в о г о океана, а в особенности о рельефе и структуре его
дна, с к р ы т о г о под водой, тесно связаны с географическими о т к р ы т и я ми и развитием промыслов. О д н а к о
процесс получения новых д а н н ы х о
морских глубинах был предельно
трудоемким и продолжительным:
для выполнения т о л ь к о о д н о г о промера на глубине 3 тыс. м б ы л о нужно не меньше часа.
Для четкого представления о характере глубин нужно было покрыть
М и р о в о й океан частой сеткой промеров - не менее чем один на тысячу
квадратных миль. Это стало возможным т о л ь к о начиная с конца первой
трети XX века, когда на вооружение
исследователей океана поступили
современные приборы, построенные
на п р и н ц и п е п р и е м а о т р а ж е н н ы х
волн, которые позволяли проводить
промеры беспрерывно во время движения судна.
В то же время, несмотря на значительные достижения в исследовании
океана, нельзя сказать, что дно его,
с к р ы т о е от нас в о д о й , п о л н о с т ь ю
изучено. В некоторых районах промерные участки расположены далеко один от другого, а что находится
между ними, никто не знает.
Е щ е не т а к д а в н о с у щ е с т в о в а л о
представление о том, что океанское
д н о - это более или менее ровная поверхность, во всяком случае более
простая, чем поверхность суши. Теперь установлено, что дно океана состоит из протяженных горных линий
и отдельных гор, протяженных рав-
нин и узких у щ е л и й . С у щ е с т в у ю т
районы со сравнительно стабильным
и с резко изменяемым рельефом.
Последнее о с о б е н н о проявляется в
районах активной вулканической деятельности, где глубины могут значительно, буквально мгновенно, изменяться.
Н а и б о л е е четко выделяются три
основные категории поверхности
океанского дна:
• прибрежное мелководье - материковая отмель, или шельф, который
представляет собой подводное продолжение материков;
• переходная зона от прибрежного мелководья к большим глубинам
- материковый
(континентальный)
СКЛОН',
• о с н о в н а я г л у б о к о в о д н а я часть
М и р о в о г о океана его ложе.
В т а б л . 1.1 п р и в е д е н ы п л о щ а д и
(абсолютные и относительные) разных ч а с т е й д н а М и р о в о г о о к е а н а
[18].
Шельф (англ. полка, выступ, отмель) п р е д с т а в л я е т с о б о й п о д в о д ную равнину вокруг материков, кот о р а я п р о с т и р а е т с я от б е р е г о в о й
линии к глубинам, на которых имеет место резкое увеличение крутизны дна.
О б ы ч н о углы наклона шельфа не
п р е в ы ш а ю т 1° (в среднем это о к о л о
7 У Граница, на к о т о р о й возрастает
к р у т и з н а д н а , именуется в н е ш н и м
краем шельфа. Вдоль этой г р а н и ц ы
глубина моря колеблется от нескольких десятков метров до 1200 м.
Т а к . возле з а п а д н о г о побережья
Африки (между устьями рек Конго
и Оранжевая) внешняя граница материковой отметки проходит на глубинах 20-40 м, а возле восточного побережья Северной Америки, между
Таблица 1.1. Площади различных частей дна Мирового океана
Тип
рельефа
Шельф
Материковый
склон
Ложе океана
1
Глубина, м
Площадь,
млн км2
Отношение площади частей (млн км2) к общим
площадям поверхности, %
суши
Земного шара Мирового океана
(148)
(362)
(510)
18.8
7,50
5,5
0...200
27.0
200... 1000
15,0
2.9
4.15
10.0
1000..2000
2000..3000
3000 .4000
4000 . 5000
5000 . 6000
Большее 6000
15,0
24,0
71,0
121.0
84.0
5.0
2.9
4,7
13.9
23.9
16.5
1,0
4,15
6,65
19,65
33,20
23,30
1,40
10,0
16,1
47,7
80.0
56.4
3,3
м ы с о м Г а т т е р а с и Б а г а м с к и м и остр о в а м и , к р у т о е п а д е н и е д н а , свидет е л ь с т в у ю щ е е о переходе к м а т е р и к о в о м у склону, н а ч и н а е т с я на 10001200 м.
Средняя ш и р и н а шельфа составляет 65-80 км, но м о ж е т к о л е б а т ь с я от
1 (возле б е р е г о в А ф р и к и ) д о 2000 км
(от ю ж н о г о берега Г у д з о н о в о г о зал и в а к Б а ф ф и н о в о й Земле). П л о щ а д ь
шельфа с о с т а в л я е т о к о л о 27 млн км : ,
т о есть 7,5% п о в е р х н о с т и М и р о в о г о
о к е а н а . Н а и б о л ь ш а я п л о щ а д ь шельфа (млн км 2 ) возле Е в р а з и й с к о г о мат е р и к а - 10, ш е л ь ф Т и х о г о о к е а н а
з а н и м а е т о к о л о 4,5, А т л а н т и к и - 3,
ш е л ь ф в о з л е А в с т р а л и и - 2, в о з л е
А ф р и к и - с в ы ш е 1.
В геоморфологическом отношении ш е л ь ф ы - это п р о д о л ж е н и я приб р е ж н ы х м а т е р и к о в ы х р а в н и н . К нед а в н е м у времени они п р е д с т а в л я л и
с о б о й сушу и с о х р а н и л и м н о г о ф о р м
р е л и к т о в о г о рельефа.
С геофизической точки зрения
шельфы - с в о е о б р а з н ы е участки земной к о р ы . В их г р а н и ц а х н а б л ю д а ется увеличение а н о м а л и й с и л ы тяжести от 0 (возле с а м о г о берега) д о
+ 100 м Г а л ( в о з л е в н е ш н е г о к р а я ) .
Вдоль шельфа, как правило, отмечается и аномалия магнитного поля. Это
свидетельство того, что внешний край
шельфа представляет собой границу
между п р и н ц и п и а л ь н о р а з н ы м и блоками земной коры [16].
Материковый
(или
континентальный) склон х а р а к т е р и з у е т с я о т н о с и т е л ь н о резким в о з р а с т а н и е м крутизны д н а о к е а н а , в среднем 4-7° (макс и м а л ь н ы е значения 40-45°). Он
п р е д с т а в л я е т с о б о й п о д в о д н ы й цоколь материков.
Н а у ч а с т к а х р а з н о г о н а к л о н а дна
рассыпчатые осадки под действием
силы т я ж е с т и с о с к а л ь з ы в а ю т и о т крывают скальные породы. Нижняя
граница континентального склона
проходит в среднем по и з о б а т а м
2000-2500 м, эту г р а н и ц у и м е н у ю т
континентальным
(или
материковым) подножием. В последнее время
за т а к у ю г р а н и ц у берут средний уровень земной к о р ы (2440 м), представл я ю щ и й с о б о й у с л о в н у ю величину,
к о т о р а я п о л у ч а е т с я вследствие выр а в н и в а н и я всех высот суши и глубин моря на н а ш е й планете.
Шельф, континентальный склон и
м а т е р и к о в о е п о д н о ж и е ч а с т о рассматривают совместно как подводную
окраину материков (рис. 1.11) [ 18].
П о д о б н о шельфу, к о н т и н е н т а л ь ный склон - это сравнительно узкий
участок океанского дна. Ш и р и н а его
варьирует от 8-10 до 250-270 км, а
площадь составляет около 54 млн км 2 ,
или почти 15% площади М и р о в о г о
океана. Степень развития материкового склона в отдельных океанах изменяется в значительных пределах:
от 41% в Северном Л е д о в и т о м океане до 15% в Т и х о м океане.
Т и п и ч н а я ф о р м а рельефа континентального склона - это чередование к р у т ы х уступов и с у б г о р и з о н т а л ь н ы х ступеней. О б л а с т ь о к е а н а
над к о н т и н е н т а л ь н ы м с к л о н о м наз ы в а ю т батиальной (батиаль). В пределах к о н т и н е н т а л ь н о г о склона значения поля силы тяжести увеличивается до +300 мГал.
На рис. 1.11 приведен общий вид
материковой о к р а и н ы на юго-востоке С Ш А [71].
Океаническое ложе - наиболее широкая часть М и р о в о г о океана, охват ы в а ю щ а я 280 млн км 2 , или о к о л о
78% его общей площади. Объем вод
над ложем составляет о к о л о 90%
всей их массы в о к е а н а х , т о л ь к о в
Северном Л е д о в и т о м океане он равняется л и ш ь 32%.
О б л а с т ь о к е а н о в над ложем именуют абиссалью.
О с н о в н ы м и э л е м е н т а м и рельефа
дна М и р о в о г о океана являются глуб о к о в о д н ы е котловины и срединноокеанические хребты.
Глубоководные котловины формируют собственное ложе океана. Они
охватывают около 55% площади его
дна, или 40% всей земной поверхности. В И н д и й с к о м , А т л а н т и ч е с к о м и
С е в е р н о м Л е д о в и т о м о к е а н а х это
относительно сглаженные р а в н и н ы ,
Рис. 1.11. Материковая окраина на Юго-Востоке С Ш А
имеющие наклон к центру котловины. П о д а в л я ю щ е е б о л ь ш и н с т в о их
о г р а н и ч и в а е т с я и з о б а т о й 4000 м,
центральная часть котловины изобатой 5000 м, глубины здесь достигают 5500-6000 м.
На отдалении от континентов рельеф котловин приобретает бугристый вид. В Т и х о м океане гористость
рельефа характерна для всей площади глубоководных котловин, на дне
его насчитывается несколько тысяч
одиночных подводных гор это дейс т в у ю щ и е или у г а с ш и е в у л к а н ы с
плоскими вершинами
гайоты.
Срединную часть океанского дна
занимают развитые подводные хребты, к о т о р ы е беспрерывным поясом
простираются на расстоянии 70 тыс.
км при ш и р и н е д о 1000-1500 км на
площади о к о л о 53 млн км 2 . Отдельные вершины поднимаются на 3-4 км
выше над поверхностью океана, образовывая острова, архипелаги
(плосковершинные возвышенности),
значительное количество которых
х а р а к т е р н о для Т и х о г о о к е а н а . В
центральной части хребтов расположена узкая и г л у б о к а я т р е щ и н а рифтовая д о л и н а . Глубина ее 3-4 км,
ш и р и н а до 20 км.
Срединно-океанические хребты
рассечены поперечными ущельями,
которые нарушают непрерывность
рифтовой долины, смещая ее в широтном направлении. Э т о так называемые т р а н с ф о р м н ы е разломы. Совместно с рифтовой долиной
глубинным разломом коры они образуют наибольший сейсмический пояс
нашей планеты. Здесь наиболее часты землетрясения, проявляется активность вулканов. Наиболее интенсивно все это происходит в местах
пересечения разломов.
Одним из специфических типов рельефа океанского дна являются глуб о к о в о д н ы е желоба. Они прорезают
ложе океанов и являются самыми
глубокими (больше 6000-7000 м) частями. В их границах найдены наиб о л ь ш и е г л у б и н ы как о т д е л ь н ы х
о к е а н о в , так и М и р о в о г о океана в
целом. По форме они представляют
собой узкие, сравнительно короткие
долины, которые увеличиваются в
ш и р о к о й части и постепенно вклиниваются в обе с т о р о н ы в направлении своего простирания.
Ж е л о б а располагаются не в центральных. наиболее глубоких частях
котловин, а в подножиях материковых и главным о б р а з о м островных
склонов. Большая часть желобов
расположена возле основных поясов
разлома земной коры - Средиземноморского, к о т о р ы й проходит в широтном направлении, и Тихоокеанского, вытянутого вдоль западной
о к р а и н ы Т и х о г о океана.
Э т о с в и д е т е л ь с т в у е т о т о м . что
происхождение г л у б о к о в о д н ы х жел о б о в связано с тектоническими процессами.
Все г л у б о к о в о д н ы е желоба имеют
собственные названия, преимущественно по н а и м е н о в а н и ю островов,
возле к о т о р ы х они р а с п о л о ж е н ы .
Общее количество желобов в Мировом океане достигает 34. из к о т о р ы х
28 приходится на Тихий океан, причем 24 классифицируются как краевые океанические, а другие - желобаразломы.
В Атлантическом океане из пяти
желобов л и ш ь два являются краевыми, в Индийском - л и ш ь один желоб,
в С е в е р н о м Л е д о в и т о м их в о о б щ е
нет. Из общего количества желобов
у пяти определены глубины больше
10000 м ( К у р и л о - К а м ч а т с к и й
10542 м. Марианский - 11022 м, Тонга
10882 м, Кермадек - 10047 м. Филиппинский
10830 м), в трех - больше
9000 м ( Б у г е н в и л ь с к и й 9140 м, Бонинский 9810 м, Волкано 9156м).
Глубины других желобов составляют 6000-9000 м.
На рис. 1.12 [71] четко выражены
глубоководные желоба - вытянутые
на сотни и тысячи километров рвы,
наклоненные под материки.
Д е т а л ь н а я к а р т и н а рельефа дна
Атлантического океана представлена на рис. 1.13 [71].
Естественно, возникает вопрос:
какова же п р и ч и н а в о з н и к н о в е н и я
т а к о г о с л о ж н о г о п о д в о д н о г о рельефа о к е а н о в ? В о с н о в н о м это силы
внутренней д и н а м и к и Земли: извержение вулканов, землетрясения, гор и з о н т а л ь н ы е перемещения б л о к о в
к о р ы по р а з л о м а м , в е р т и к а л ь н ы е
поднятия или опускания океанского
дна. Следует также учитывать эрозионную деятельность естественных
течений. Вообще можно констатировать, что д н о М и р о в о г о океана имеет рельеф тектонически-эрозионного происхождения.
Океаническая кора. П о в е р х н о с т ь
планеты Земля покрыта корой, причем большей частью корой, подстил а ю щ е й океаны. Эта кора состоит из
трех пластов (снизу вверх): базальтового. вулканогенно-базальтового
и осадочного. Базальтовый пласт
н а з ы в а ю т еще фундаментом океанич е с к о й к о р ы . Он п р и с у т с т в у е т во
всех частях о к е а н о в , т о л щ и н а его
почти постоянная и составляет окол о 3 км.
Второй пласт - вулканогенно-баз а л ь т о в ы й - состоит из б а з а л ь т о в ы х
лавовых потоков, вулканического
пепла и г л у б о к о в о д н ы х осадочных
отложений. Формирование этого
пласта п р о х о д и л о в условиях подв о д н о г о в у л к а н и з м а , о чем свидетельствуют ш а р о в и д н ы е поверхности базальтов.
Потоки лавы перекрывали донные
отложения, о б р а з о в ы в а я своеобразный «слоеный пирог», причем с приб л и ж е н и е м к б а з а л ь т о в о м у пласту
количество лавовых прослоек увеличивается. М о щ н о с т ь пласта от 3-5
км (в районах подводных возвышений) до 0-500 м (в наиболее глубоководных впадинах).
Большей частью дно Мирового
океана перекрывается осадочным
пластом, о б р а з о в а н и е к о т о р о г о является результатом вынесения к океану осадочных веществ реками, океанического осадконакопления и вулканической деятельности.
По разным источникам, общий
объем веществ, которые поступают в
океаны
ежегодно,
превышает
25 млрд т. Эти вещества разносятся
по М и р о в о м у океану т е ч е н и я м и и
осаждаются на дне со средней скоростью 1,7 мм за 1000 лет [16].
Мощность осадочного пласта в
границах г л у б о к о в о д н ы х к о т л о в и н
составляет от 100-200 до 1500-2000 м,
на срединных хребтах и других подводных возвышенностях толщина
пласта уменьшается до нескольких
десятков метров, а иногда он совсем
отсутствует.
Рассыпчатые вначале илообразные осадки в другой седиментации
литофицируются и превращаются в
плотные горные породы: известняки,
мергели, глины, алевролиты, песчаники. Часто консолидированные
осадки перекрываются покровами
б а з а л ь т о в и входят, таким о б р а з о м .
в состав второго пласта океанической коры.
Океаническая кора принципиально отличается от к о н т и н е н т а л ь н о й
отсутствием гранитного пласта, благ о д а р я чему м о щ н о с т ь к о н т и н е н тальной коры в три-четыре раза
больше мощности коры океана.
С о ч л е н е н и е в п р о с т р а н с т в е этих
двух о с н о в н ы х т и п о в к о р ы Земли
проходит по-разному. Выделяют сочленения а т л а н т и ч е с к о г о и тихооке-
анского типов. Первый из них отвечает контакту материков с глубоководными впадинами о к е а н о в через
шельф и м а т е р и к о в ы й склон.
При приближении к континенту
мощность океанической коры постепенно в о з р а с т а е т : появляется гранитный пласт, повышается мощность осадочного и базальтового
слоев. Особенно резко эти процессы
выражены в зоне к о н т и н е н т а л ь н о г о
склона.
Рис. 1.12. Особенности рельефа дна Тихого океана
ГРЕНЛАНДИЯ;
Фарерские
о-ва
v) Северное
\ морс ;
ЕВРОПА^
Бискайским
Аб иса.н,нам
рикммпи
МЧ1\1 »ЫПОС.1 s
( н . l.iHpcinitM
'ЕВЕРНА.
• ^.Л юре К НС
Абнеальная
равнина ^ ^
Хаперас
^
ш амскнс
I Л.мнор^
Корнер
о-на
Зеленого
Мыса
Л/
АФРИКА
ЦЕНТРАЛЬНАЯ
АМЕРИКА V :
\4Х к
\
:
v
I внанскос
наоскоюрьс
Voiivc &ыиссени1__
'\ман>ики
_.Ц(
4
С\1,\\-1Ч1 Лмлн'нки
ЮЖНАЯ АМЕРИКА
л
s п.
^^^^^^^овина
Щйг
iockoi opi.d
u Во «несения
Ангольская
котловина
, СЮкса
. кон Kai
Тихий океан
,pieii шнекам
Абнеальная
равнина
Koi.ioiiiiiia
Морпшн юн
• Фолклендские
(Мальвинские)
V \ \ .•' о-ва
Южно-Сандвичев
желоб
Рис. 1.13. Рельеф дна Атлантического океана
Возникновение и развитие океанов.
Глобальная тектоника плит. Вопрос,
когда установилось деление земной
коры на океанические и континент а л ь н ы е сегменты, непосредственно
связан с возникновением и развитием океанов.
По этому поводу известные специалисты по океанической геологии К. В.
Боголепов и Б.М. Чиков отметили следующее [18]: «Достаточно
вероятно,
что уже в раннем докембрии существовало деление структуры земного шара
на континентальные
и океанические
сегменты. Однако
пространственные
соотношения между
континентальными и океаническими сегментами были
совсем другими, чем в следующие эпохи, и это связано не только с возрастанием континентальных масс вследствие геосинклинального процесса или
с дальнейшим формированием
океанической коры, но и с
неоднократной
структурной перестройкой
поверхности земного шара».
Это означает, что положение океанических впадин изменялось в пространстве и во времени. На протяжении г е о л о г и ч е с к о й и с т о р и и Земли
возникали новые и исчезали старые
океаны, сама же гидросфера не исчезала и не появлялась вновь, она л и ш ь
перераспределялась в пространстве.
Как же происходил процесс возникновения и развития океанов?
Существуют разные точки зрения,
к о т о р ы е положены в основу разных
теорий. По одной из них, преобразование континентальной коры в
океаническую поясняется подъемом
из недр Земли исполинских масс базальтовой магмы, которые поглощают и полностью переплавляют континентальную кору в океаническую.
По этой же теории, для объяснения
эволюции М и р о в о г о океана используется идея расширения океанского
дна - спрединга, которая сформировалась в наиболее цельную и полновесную современную гипотезу, получ и в ш у ю название глобальной
тектоники плит.
В с о о т в е т с т в и и с гипотезой глобальной тектоники плит в разных
частях Земли в о з н и к а е т н е с к о л ь к о
океанических бассейнов, развитие
которых происходит параллельно.
Земная кора при этом расчленяется
на ряд плит, к о т о р ы е д о в о л ь н о активно перемешаются в пространстве
по горизонтали.
Н о если во всех н о в о о б р а з о в а в шихся океанах имеют место расширения д н а ( с п р е д и н г ) и о б р а з о в а н и е
новой океанической коры, то куда же
исчезают лишние части земной коры?
Ведь формирование каких-то новых
образований должно послужить причиной перераспределения в пространстве ранее существующих частей верхней оболочки земного шара.
Исчезновение континентальной
к о р ы происходит в зонах, в которых
с т а л к и в а ю т с я плиты земной коры,
при этом одна из плит заглубляется
под другую и попадает к мантии.
О б ы ч н о заглубляется более тяжелая
океаническая кора, которая как бы
подныривает под материковую.
Э т о т процесс затягивания, поглощения плит земной коры недрами получил название субдукции.
Итак, под многокилометровой
толщей воды п р о х о д и т беспрерывное перемещение океанского дна от
р и ф т о в ы х зон к з о н а м с у б д у к ц и и ,
вследствие чего д н о о к е а н о в все время о м о л а ж и в а е т с я , а его д р е в н и е
части исчезают в мантии Земли и переплавляются.
Рис. 1.14. Н а закате, С р е д и з е м н о е
Что же произойдет с океаном, если
он д о с т и г н е т « с о в е р ш е н н о л е т и я » ?
Это зависит от мощности и энергии
астенолита*. С н а ч а л а между ним и
глубинным костром его образования
существует связь: астенолит пополняется новыми порциями горячего и разуплотненного глубинного вещества.
В какое-то время эта связь обрывается, астенолит исчерпывает свои энерг е т и ч е с к и е р е с у р с ы , его в е щ е с т в о
полностью направляется на образование новой океанической коры, и наступает стадия старения и отмирания
океана.
В других местах земного шара возникают новые океаны, плиты коры,
которые раздвигаются, теснят стареющие бассейны. Место бывших рифтовых долин занимают зоны субдук-
море
ции. в которых кора частично переплавляется. частично превращается
г о р и з о н т а л ь н ы м сжатием в горные
хребты. Старый океан разделяется на
изолированные моря, которые в дальнейшем в ы с ы х а ю т и исчезают, при
этом формируется суша с толстой корой, к о т о р а я возникает вследствие
появления гранитного пласта.
В качестве примера можно привести мощный Альпийско-Гималайский
горный пояс, который протянулся от
Гибралтара к Малайскому архипелагу на 16 тыс. км. Ранее здесь был расположен наибольший в истории Земли океан Тетрис. Теперь о нем напом и н а ю т л и ш ь медленно пересыхающие внутриконтннентальные моря
Средиземное (рис. 1.14), Черное. Каспийское.
* Астенолиты - это пузыри мантийного вещества. Они выносят из центра земли исполинское количество энергии, которая в дальнейшем используется на преобразование коры.
Все реки к морю текут, но море не переполняется: к месту, откуда текут эти реки, они возвращаются, чтобы снова течь!
Книга Еклезиаста (1:7)
Мы будем говорить сначала о воде не рек и
ручейков, а о воде моря, как о матери всех вод,
так как реки и ручейки происходят из моря.
Иммануил Кант. Лекции по географии
1.3. Вода океанов и морей
С
оставные части гидросферы
реки, озера, подземные и океанические в о д ы , л е д я н о й п о к р о в
объединяются в п л а н е т а р н о м кругоо б о р о т е влаги. В то же время их физические и химические свойства и в
особенности д и н а м и к а существенно
отличаются между собой. В связи с
этим логически выделить океаносферу
с о в о к у п н о с т ь вод М и р о в о г о
океана, к о т о р ы е о б р а з у ю т самостоятельную водную оболочку.
Физические свойства морской воды
Вода существует на Земле во всех
трех в о з м о ж н ы х с о с т о я н и я х : жидком, твердом и газообразном*. Состояние воды определяется температурой и давлением, границы состояний о т в е ч а ю т т е м п е р а т у р а м замерзания таяния и кипения.
П р и с о о т в е т с т в у ю щ и х условиях
( т е м п е р а т у р а 0,01°С, д а в л е н и е 600
Па) в о з м о ж н о одновременное существование трех фаз (так называемая
«тройная точка»).
При переходе из одного состояния
в другое поглощается или высвобождается значительное количество теплоты. Это поясняется следующим: как
морская, так и пресная вода представляет собой солевой раствор, состоящий из растворителя - сугубо пресной
воды и растворенных веществ.
Вода
н а и л у ч ш и й среди ж и д к о стей растворитель, что связано со строением ее молекулы. Два атома водорода присоединяются к атому кисл о р о д а с одной с т о р о н ы , при этом
электрически нейтральная молекула
имеет разделенные и смещенные элект р и ч е с к и е з а р я д ы , б л а г о д а р я чему
молекулы воды взаимодействуют более с и л ь н о , чем м о л е к у л ы д р у г и х
жидкостей. В связи с этим для разделения молекул воды и о б р а з о в а н и я
пара нужно израсходовать значительное количество энергии.
По сравнению с другими веществами в о д а и м е е т б о л ь ш у ю т е п л о т у
фазовых преобразований: теплота
* Общее количество воды на планете Земля определено в 1386 млн км3 [18]. Доля океаносферы составляет 96.5%, или 1338 млн км3. Соленые воды - осолоненные озера и подземные соленые источники - составляют около 1 % всех вод планеты. Количество пресных
вод составляет около 35 млн км3, или 2,53%. Основное количество пресных вод размещается в ледниках, где сосредоточено почти 7 0 % их общего количества, что в 20 тыс. раз больше
того, что находится в реках (0,006 % всех пресных вод). В пресных подземных источниках
помещается около 3 0 % пресной воды, в озерах - 0,26%. Вообще в Мировом океане воды
в миллион раз больше по сравнению с количеством воды в реках.
плавления чистого льда - 334 кДж/
кг, теплота испарения - 2 2 6 0 кДж/кг.
Т е п л о т а плавления м о р с к о г о л ь д а
зависит от его солености. Для тепловых процессов в море и атмосфере
очень важно то. что теплота испарения воды выше, чем у л ю б о г о другого вещества: большая часть солнечной энергии расходуется на испарение м о р с к о й в о д ы . Т е п л о е м к о с т ь
м о р с к о й воды (она на 4% м е н ь ш е
пресной) з н а ч и т е л ь н о выше, чем у
других веществ (кроме в о д о р о д а и
а м м и а к а ) . Б л а г о д а р я этому М и р о вой океан является а к к у м у л я т о р о м
теплоты для атмосферы.
Для воды как физического тела характерен ряд аномалий, поясняющих
особенности строения и структуры ее
молекул. При н а г р е в а н и и пресной
воды от 0 д о 4°С п л о т н о с т ь воды
возрастает, а при дальнейшем повышении температуры
уменьшается.
Другая аномалия - увеличение объема п р и б л и з и т е л ь н о на 10% при замерзании (лишь отдельные вещества
- висмут, галлий, германий в твердой фазе более легкие, чем в жидкой).
А н о м а л ь н а и п р и в ы ч н а я для всех
температура кипения, которая равняется 100°С, ведь элементы, которые входят в состав воды, имеют значительно более высокие температуры к и п е н и я : в о д о р о д к и п и т п р и
253°С, а кислород - при 180°С.
Соленость морской воды
Все наиболее характерные особенности океанских вод связаны со значительным количеством растворенных в них солей, соотношение между
которыми и их состав всегда остаются постоянными. Эта с т а б и л ь н о с т ь
сохраняется уже д о в о л ь н о длительное время, измеряемое геологическими эпохами.
Количество растворенных твердых
м и н е р а л ь н ы х веществ - солей - в
г р а м м а х на к и л о г р а м м м о р с к о й
воды, то есть в промилле, или в тысячных частицах, обозначается как %о.
Такая размерность очень удобна, так
как позволяет получить одновременно и относительное (в промилле), и
абсолютное (в граммах) представление о количестве растворенных солей.
М о р с к а я вода имеет г о р ь к о в а т о с о л е н ы й вкус, для нее х а р а к т е р н а
б о л ь ш а я , по с р а в н е н и ю с пресной,
плотность: она не растворяет мыло,
образует накипь в паровых котлах.
Все это следствие того, что в морской воде растворены твердые минеральные вещества, некоторые в
граммах на к и л о г р а м м воды, а другие в тысячных частицах грамма на
тонну воды*.
Основной вклад в солевой состав
океанской воды вносят такие элементы, как хлор, натрий, магний, сера,
кальций, калий, бром, углерод,
с т р о н ц и й , бор. кремний, фтор. Содержание л ю б о г о превышает 1 мг/л.
Химический состав морской воды
приведен в т а б л . 1.2. У к а ж е м , что
относительный состав солей в водах
морей и океанов остается одинаковым как при п о в ы ш е н н о м , так и при
пониженном солесодержании**.
Это может быть использовано и в
практических целях: зная содержание
* Общая масса минеральных веществ в воде морей и океанов равняется 5*10' 6 т. Если эту
массу равномерно распределить по поверхности континентов, то суша покроется почти 200метровым слоем солей.
** Эта закономерность не распространяется на изолированные участки Мирового океана,
как, например, Каспийское и Аральское моря.
Океан и океанотехника
Таблица 1.2. Солевой состав морской воды*
Соль
Концентрация, граммов
Процентный состав солей
на 1000 г воды
к общему количеству солей в 1000 г воды
Хлористый натрий
27.2
77 8
Хлористый магний
3,8
^ g
'
DO
7
, öS./
- хлористые соединения
; 10,8
-сульфаты
Сернистый магний
1,7
4.7
Сернокислый кальций
1,2
3,6
Сернокислый калий
0,9
2,5
Углекислый кальций
0,1
0,3 - карбонаты
Бромистый калий
и прочие
0,1
0,2 - другие вещества
одной составляющей, например хлористых соединений, можно легко
рассчитать содержание других.
Воды океанов постоянно пополняются пресной водой, к о т о р у ю приносят из суши береговые потоки и
реки, - о к о л о 30-40 тыс. км 3 на год.
В этих водах также помещается определенное к о л и ч е с т в о р а с т в о р е н ных веществ, но соотношение солей
в океанах и реках существенно отличается.
Т а к . в речной воде содержится
5,2% х л о р и д о в , 9.9% с у л ь ф а т о в .
60.1% к а р б о н а т о в и 24.8% д р у г и х
веществ. К а ж е т с я , ч т о п р и т а к о м
преобладающем содержании карбонатов в речной воде их количество
д о л ж н о возрастать и в морской воде.
Н о этого не происходит, так как они
л е г к о в ы п а д а ю т в осадок, а к т и в н о
потребляются морскими организмами для образования ракушек, панцирей, скелетов, к о р а л л о в ы х рифов и
даже целых островов. Изменение солености вод океанов как в целом, так
и в л ю б о м из их районов или даже в
отдельной точке зависит от многих
факторов.
К основным ф а к т о р а м принадлеж а т : и с п а р е н и е из п о в е р х н о с т н ы х
слоев, осадки, вертикальное перемешивание и г о р и з о н т а л ь н о е перемещение вод, т а я н и е л ь д а , внесение
пресных речных вод.
Из океанов наиболее соленый - Атлантический: его соленость достигает абсолютного максимума на поверхности о т к р ы т о г о океана - 3 7 , 5 % о .
Несколько ниже соленость Тихого океана: предельно она достигает 36,5 %о.
Это общее зональное распределение
солености поднимают мощные океанические течения.
Распределение солености
океанских вод по глубине
Изменение солености в М и р о в о м
океане в вертикальном направлении
связано со стратификацией (расслоением) океанических вод, для которой характерны значительная стойкость и стабильность.
* Состав человеческой крови имеет точно такое же процентное соотношение элементов,
которые в ней содержатся, как и морская вода. Вследствие совпадения солевого состава морской воды и крови человек не ощутит ее потери, если порежется о ракушки, кораллы, острый
камень во время подводного плавания, купания. Это свидетельствует о том, что каждый из
нас носит в себе память об океане, где жили и развивались наши далекие пращуры.
С расслоением океанических вод
связана вся специфика развития гидрофизических процессов и свойств
воды, на которую они осуществляют
значительное влияние. На современном этапе существования Земли характерно наличие четко выраженной четырехслойной стратификации, которая предусматривает выделение в связи с глубиной расположения разных
типов вод, отличающихся своими физико-химическими характеристиками.
Это поверхностные,
промежуточные,
глубинные и придонные воды.
Наличие однотипных водных масс
способствует введению объединяющего понятия, к о т о р о е определяет
их положение в толще вод океана. С
этой целью был введен термин
структурные
зоны (поверхностные,
п р о м е ж у т о ч н ы е , г л у б и н н ы е и придонные), определяющий слои воды,
в которых располагаются однотипные водные массы. С т р у к т у р н ы е
зоны в М и р о в о м океане разделены
п р и г р а н и ч н ы м и слоями.
П р и ч и н о й п о с т о я н с т в а расслоения о к е а н и ч е с к и х вод, с о х р а н е н и я
определенных типов стратификации
в одних и тех же р а й о н а х , с т о й к о с т и
х а р а к т е р о в изменения г и д р о ф и з и ческих полей по всей толще вод является наличие самостоятельной системы в е р т и к а л ь н о й ц и р к у л я ц и и в
границах к а ж д о г о типа вод. Т о л ь к о
этим м о ж н о объяснить особенности
сохранения всегда о д н о г о и того же
типа с т р а т и ф и к а ц и и , а также то, что
границы между слоями не размываются.
Таким образом,соленость
одна
из основных характеристик режима
всех о к е а н о в , к о т о р а я о п р е д е л я е т
природу р а з н о о б р а з н ы х процессов,
происходящих в М и р о в о м океане.
В то же время она о б я з а т е л ь н о
учитывается в портостроительных
работах. Соленость определяет грузовую марку торговых судов, что
приобретает особое значение на судоходных линиях с резкими переходами морских и речных вод. Уровень
с о л е н о с т и о к е а н с к и х вод является
определяющим для соответствующих областей химической п р о м ы ш ленности. для индустриальных технологий опреснения морской воды.
Температура океана
Океаническое ложе заполнено в
о с н о в н о м х о л о д н о й водой. Т о л ь к о
8% вод о к е а н а теплее 10°С, о к о л о
половины
холоднее 2,3°С. Теплая
вода сосредоточена исключительно
в поверхностном слое. Температура
на поверхности океана от +25-29°С
в э к в а т о р и а л ь н о й зоне постепенно
снижается с ростом географической
широты до величин, при которых начинается л ь д о о б р а з о в а н и е в полярных районах (- 1,5-1,9°С).
На широких пространствах южного полушария, начиная с 40° ю.ш. и
к самой Антарктиде, изотермы среднегодовых т е м п е р а т у р поверхностных вод о к е а н а п о ч т и п о в т о р я ю т
линии географических параллелей. В
этом районе земного ш а р а нет значительных участков суши и материков (кроме южной оконечности Антарктиды), а течения незначительно
изменяют плавный ход изотерм.
В д р у г и х р а й о н а х о к е а н а вследствие влияния материков, ветров и
течений к а р т и н а резко изменяется.
Среднегодовые изотермы в восточных частях о к е а н о в в т р о п и ч е с к о й
зоне сходятся в направлении экватора, а в западных частях расходятся
от него, что особо четко прослеживается в Атлантическом океане.
Это результат действия экваториальных поверхностных течений, кот о р ы е в западных частях океанов отдаляются от экватора.
Для северных районов, начиная с
35° с. ш., характерно другое распределение температур.
В западных частях океанов изотермы расходятся веерообразно, в Атл а н т и ч е с к о м океане они д а ж е приближаются к н а п р а в л е н и ю меридианов или о б р а з о в ы в а ю т с ними угол
45°, что связано с м о щ н ы м и тепловыми потоками океанических течений. В западных частях океанов
вблизи 40° с.ш. возле побережий мат е р и к о в изотермы сближаются, что
свидетельствует о резком изменении
т е м п е р а т у р : на п р о т я ж е н и и 5° по
ш и р о т е р а з н и ц а в температурах составляет 10°С (от 20 до 10°С) в Атлантическом океане и 12°С (от 18 до
6°С) возле берегов Японии.
Н а и б о л ь ш и е т е м п е р а т у р ы воды
н а б л ю д а ю т с я не на экваторе, а несколько севернее. Зона этих температур, которая незначительно изменяет свое положение в разные сезоны,
носит н а з в а н и е термического
экватора. Н а и б о л ь ш и е температуры, заф и к с и р о в а н н ы е на поверхности термического экватора, незначительно
п р е в ы ш а ю т 29°С. Средняя температ у р а по всем о к е а н а м с о с т а в л я е т
17,4° [18].
Самая высокая температура зафиксирована в Персидском заливе
35,6°С. Воды океанов в северном пол у ш а р и и более теплые по сравнению
с а н а л о г и ч н ы м и ш и р о т а м и южного
полушария, что объясняется свободным проникновением холодных вод
из А н т а р к т и д ы во все океаны, в то
время как влияние холодных вод и
льдов Северного Ледовитого океана
сдерживают, с одной стороны, узкий
Берингов пролив, а с другой - тепло
Гольфстрима.
Большие поверхности океанов
(около 53% общей поверхности) заняты в о д о й с т е м п е р а т у р о й в ы ш е
20°С, и л и ш ь 13% поверхности имеет температуру ниже 4°С.
В о б щ е м , с р а в н и в а я среднегодовые температуры воды на поверхности М и р о в о г о океана со среднегодовой температурой нижних слоев атмосферы земного шара, которая равняется 14.4°С, м о ж н о сделать вывод
о том, что в среднем океан теплее
воздуха на 3°С.
Х а р а к т е р распределения температуры воды в вертикальном направлении отличается для океанов и морей, в особенности для разных широт, а также в восточных или западных частях океанов.
Океанологи считают, что все разн о о б р а з и е х а р а к т е р о в распределения температуры в М и р о в о м океане
можно свести к трем типам термической стратификации: полярному, субполярному и умеренно
тропическому
[18]. Н а и б о л ь ш и е изменения температуры воды присущи для верхних
пластов океана.
В промежуточных водах, для которых характерны теплая прослойка в п о л я р н ы х о б л а с т я х и р е з к о е
уменьшение вертикальных градиентов температуры во всех других частях М и р о в о г о океана, снижение темп е р а т у р ы з н а ч и т е л ь н о меньшее. В
изших, 1500-2000 м, то есть в границах глубинных и придонных вод, существуют условия, близкие к гомот е р м и ч н ы м (то есть к о д н о р о д н о й
температуре).
Полярный тип стратификации температуры характерен для Арктики,
А н т а р к т и к и , а также северных частей А т л а н т и ч е с к о г о и Тихого океанов, где под влиянием зимних муссонов происходит значительное охлаждение поверхностных вод.
В этих водах летом м и н и м а л ь н ы е
т е м п е р а т у р ы о т м е ч а ю т с я в холодном п о д п о в е р х н о с т н о м слое, который не прогревается с поверхности.
М а к с и м а л ь н ы е температуры в пром е ж у т о ч н ы х водах с о х р а н я ю т с я в
продолжение всего года.
Субполярный тип связан с интенсивным опусканием поверхностных
вод, которое вызвано как действием
океанических ф р о н т о в (полярного и
субполярного), так и уплотнением в
связи с о х л а ж д е н и е м т р о п и ч е с к и х
вод, к о т о р ы е выносятся течениями в
высокие ш и р о т ы , вследствие чего в
субполярных зонах формируются
п р о м е ж у т о ч н ы е водные массы. Этому с о д е й с т в у ю т и н е з н а ч и т е л ь н ы е
вертикальные градиенты температур
в верхнем слое океана т о л щ и н о й до
1500 м. О х л а ж д е н и е с у б п о л я р н ы х
областей приводит к интенсивной
зимней конвекции (перемешивание
вод по вертикали вследствие уплотнения верхних слоев).
Умеренно тропический тип стратификации вертикального поля температур характерен для большей части М и р о в о г о океана. С н а ч а л а температура снижается д о в о л ь н о быстро до глубины 500 м, потом медленнее д о 1500-2000 м, глубже снижение
протекает очень медленно.
На глубинах больше 3000 м температура воды лежит в д и а п а з о н е от
2 до 0°С. Э т о означает, что температура воды на больших глубинах почти всегда н и ж е н а и б о л е е н и з к о й
температуры на поверхности в тех же
местах.
Слой воды со значительными изменениями ( г р а д и е н т а м и ) температуры по вертикали в океанологии наз ы в а ю т слоем скачка, или термоклином. Условно считают слоем скачка
такой, в к о т о р о м градиент равняется 0,1° на 1 м. В действительности наблюдаются и значительно б о л ь ш и е
градиенты. Так, восточнее Я п о н и и
были найдены слои воды с температурами, к о т о р ы е отличались на несколько градусов, причем они непосредственно сталкивались между собой без п р о м е ж у т о ч н о г о слоя скачка.
Т е р м о к л и н является характерной
особенностью океана, глубина и
м о щ н о с т ь его з н а ч и т е л ь н о зависят
от сезона, ш и р о т ы , д о л г о т ы , а также от местных условий.
Х а р а к т е р главного
термоклина
практически не зависит от сезона. В
А р к т и к е и А н т а р к т и к е вода холодная от поверхности до дна.
Сезонный термоклин
возникает
летом в существенно более т о н к о м
слое, чем г л а в н ы й т е р м о к л и н . Он
наблюдается во всех океанах, кроме п о с т о я н н о п о к р ы т ы х л ь д а м и .
П р и р о д а его в о з н и к н о в е н и я следую щ а я : если т е м п е р а т у р а в о з д у х а
превышает температуру океана и
п о в е р х н о с т ь моря получает б о л ь ш е
т е п л о т ы , чем теряет вследствие конвекции и излучения, верхние слои
воды нагреваются, и в очень т о н к о м
слое ( т о л щ и н о й до 1,5 м) в о з н и к а е т
т е м п е р а т у р н ы й градиент; при перемешивании благодаря ветровой
энергии, несмотря на снижение темп е р а т у р ы поверхности моря, возникает перенесение т е п л о т ы книзу и
ф о р м и р у е т с я изотермический слой,
т е м п е р а т у р а к о т о р о г о ниже темпер а т у р ы нижних слоев.
давления приблизительно
на 1% на к а ж д ы е 2 км и на
г л у б и н е 5 км с о с т а в л я е т
п р и б л и з и т е л ь н о 1,050 кг/
дм 3 . П р и э т о м с н и ж а е т с я
температура максимальной п л о т н о с т и в о д ы . Д о бавление 1 % с о л и п о в ы ш а е т п л о т н о с т ь в о д ы на
0,08%.
Д л я н а и б о л е е легких поверхностных вод плотн о с т ь с о с т а в л я е т 1,0221,025 кг/дм 3 , для н а и б о л е е
Рис. 1.15. Теплые воды Черного моря
т я ж е л ы х п о л я р н ы х и глуб
и
н
н
ы
х
вод
- 1.02775-1.02785 кг/дм 3 .
В р е з у л ь т а т е э т о г о между п о в е р х н о с т н ы м и з о т е р м и ч е с к и м слоем и
В о к е а н о г р а ф и и используется пониже р а с п о л о ж е н н о й в о д о й о б р а з у нятие у с л о в н о й п л о т н о с т и :
ется з н а ч и т е л ь н ы й т е м п е р а т у р н ы й
р в = ( р - 1 ) . 103,
г р а д и е н т , или с е з о н н ы й т е р м о к л и н .
т о есть при п л о т н о с т и 1,028 кг/дм 3
Э т о т п р о ц е с с п р о и с х о д и т д о тех
р в = 28. З н а ч е н и е п л о т н о с т и р, котопор, п о к а г р а д и е н т т е м п е р а т у р в серое подставляется в приведенную
з о н н о м м и к р о к л и н е не станет т а к и м ,
ф
о р м у л у , берется с т р е м я з н а к а м и
что энергии л е т н и х ветров будет непосле з а п я т о й .
д о с т а т о ч н о для его д а л ь н е й ш е г о угП л о т н о с т ь о п р е д е л я е т те о т л и ч и я ,
лубления.
к
о
т
о р ы е присущи с т р а т и ф и к а ц и и и
Плотность океанских вод
п
е
р
е м е ш и в а н и ю вещества в бассейП л о т н о с т ь м о р с к о й воды з а в и с и т
нах с п р е с н ы м и и с о л е н ы м и в о д а м и .
не т о л ь к о от т е м п е р а т у р ы и д а в л е В пресноводных бассейнах темперания, н о и в з н а ч и т е л ь н о й степени от
т
у р а м а к с и м а л ь н о й п л о т н о с т и сос о л е н о с т и , она п о в ы ш а е т с я с р о с т о м
с т а в л я е т +4°С.
Рис. 1.16. Х о л о д н ы е воды Охотского моря
Охлажденная до этой
т е м п е р а т у р ы вода опускается д о дна и будет находиться там д а ж е при д а л ь нейшем о х л а ж д е н и и верхних п л а с т о в воды.
Т а к и м о б р а з о м , при
дальнейшем охлаждении
в о д п е р е м е ш и в а н и я не
п р о и с х о д и т , а при 0°С нач и н а е т с я з а м е р з а н и е водной поверхности и о б р а з о вание ледового покрова,
б л а г о д а р я чему озера и реки обычно не п р о м е р з а ю т до дна.
В соленоводных бассейнах с повышением к о л и ч е с т в а р а с т в о р е н н ы х
солей снижается температура максимальной плотности.
При солености 2 4 , 7 % о она равняется температуре замерзания (в данном случае 1,3°С). Если соленость
превышает 2 4 , 7 % о , т о ч к а замерзания
превышает температуру наибольшей
плотности: при солености 35%« первая равняется 1,9°С, а вторая 3,5°С.
Благодаря этому л ь д о о б р а з о в а н и е
начинается значительно раньше достижения водой максимальной плотности, то есть перемешивание спос о б н о р а с п р о с т р а н и т ь с я на л ю б у ю
глубину*.
На поверхности океана условная
плотность в соответствии со снижением температуры от экватора к пол ю с а м п о с т о я н н о п о в ы ш а е т с я от
22,0-22,5 до 27,75-27,8 в высоких широтах.
Повсюду в океане плотность воды
у в е л и ч и в а е т с я от п о в е р х н о с т и д о
дна, причем з н а ч и т е л ь н о е в н а ч а л е
возрастание плотности в дальнейшем снижается.
Ч е м м е н ь ш е п л о т н о с т ь в о д ы на
поверхности о к е а н о в и морей, тем
значительнее изменения в верхней их
части, так как при достижении глубины больше 2000 м плотность воды
становится м а к с и м а л ь н о й и остается в дальнейшем практически неизменной.
* Если бы воды океана не имели таких свойств, была бы невозможна вентиляция исполинских толщ океанских вод. При недостатке кислорода не происходило бы окисления органических и неорганических веществ в глубинных и придонных водах, а также в отложениях на
дне океана. Жизнь была бы возможна только в приповерхностных водах, в действительности она охватывает всю толщу вод - от поверхности океана до наибольших его глубин.
Смотри, как на речном просторе.
По склону вновь оживших вод,
Во всеобъемлющее море
За льдиной льдина вслед идет.
Ф. Тютчев
1.4. М о р с к и е льды. Айсберги
О
бразование, развитие и таяние
морских л ь д о в связаны с рядом
особенностей, по сравнению со льдами, к о т о р ы е о б р а з о в а н ы из пресной
воды. В то время как пресная вода
замерзает при 0°С, температура замерзания морской воды всегда ниже
0°С и является функцией солености.
При средней для океанов солености
35%о о б р а з о в а н и е льда н а ч и н а е т с я
при 1,9°С, а при солености 40%<> при 2,2°С. Воды Ф и н с к о г о залива
(соленость 10-15%») начинают замерзать при 0.3-0.5°С, а воды Ч е р н о г о
моря (соленость 15-20%») при 0.8-1,ГС.
О б я з а т е л ь н ы м и у с л о в и я м и льдоо б р а з о в а н и я является значительная
потеря теплоты водой, некоторое
п е р е о х л а ж д е н и е и н а л и ч и е в воде
центров кристаллизации, функции
к о т о р ы х , как п р а в и л о , в ы п о л н я ю т
мельчайшие частички пыли, снежинки. Вокруг этих центров образуются
мелкие диски льда, которые взращиваются между собой и п р е в р а щ а ю т ся в скалки
кристаллики чистого
льда, которые растут преимущественно в горизонтальном направлен и и . С к а л к и р а з м е р о м 0 , 5 - 1 0 см
объединяются, смерзаются и образуют так называемое «сало». Н а спокойном море «сало» превращается в
с п л о ш н о г о т о н к и й эластичный слой
- нилос.
При температурах ниже 0°С снег,
который выпадает на холодную мор-
скую поверхность, не тает, он просачивается водой, уплотняется и превращается в вязкую массу льда - снежу ру. В е т е р и т е ч е н и я с б и в а ю т
«сало» и снежуру у п о л о с ы шуги рыхлого, насыщенного водой льда.
При н а л и ч и и волнения и интенсивных течений кристаллы льда появляются не т о л ь к о на поверхности
воды, но и в его толще и на дне - образовывается внутриводный глубинный или д о н н ы й лед. Т а к о й лед губчатого строения, между кристаллами вкрапленные пузырьки воздуха,
воды, рассола, он может достигать
полуметровой толщины. Внутриводный лед, к о т о р ы й всплывает на водную п о в е р х н о с т ь , н е п р о з р а ч н ы й и
непрочный.
При слабом волнении и соответствующих температурах одновременно в разных точках образуются
о к р у г л ы е диски («блины») диаметром 30-50 см. Края блинчатых льдин
о б р а м л е н ы валиками из разрушенных кристаллов.
П о мере с н и ж е н и я т е м п е р а т у р ы
первичные льды наращиваются, наслаиваются, смерзаются, и постепенно образуется сплошной д о с т а т о ч н о
ровный морской лед серого цвета. В
д а л ь н е й ш е м лед медленно н а р а щ и вается снизу, он более п р о з р а ч н ы й ,
имеет правильную кристаллическую
структуру. Это характерно для защищенных бухт, полос неподвижного
л ь д а возле берега, в о т к р ы т о м же
Льды океанов
По происхождению
По размерам
По форме
По возрасту
По подвижности
морской
мелкоколотый
скалка
первичным
неподвижный припай
речной
ледяные поля
"сало"
молодой
ледяное поле
снежура
со стойким снежным
покровом
льды всех форм
материковый
крупноколотый
шуга
паковый
блинчатый
айсберг
плавучие
сплошной
нилос
Рис. 1.17. Классификация океанских льдов
океане лед постоянно в движении
он взламывается, накапливается, переслаивается.
Во м н о г о м с о л е н о с т ь м о л о д о г о
м о р с к о г о льда зависит от скорости
з а м е р з а н и я . Лед, к о т о р ы й о б р а з о вался при - 1 0 ° С , имеет соленость 4-
Рис. 1.18. Арктические
морские льды
6%о, тогда как соленость льда, образ о в а н н о г о при -40°С, может составл я т ь до Ю-15%о.
Морские льды р а з л и ч а ю т по прои с х о ж д е н и ю , ф о р м е , р а з м е р а м , по
возрасту и подвижности (рис. 1.17).
П о п р о и с х о ж д е н и ю это морские,
н е п о с р е д с т в е н н о о б р а з о в а н н ы е из
морской воды (рис. 1.18-1.21); речные, принесенные реками, пресные,
загрязненные; материковые, которые сползают с суши.
П о возрасту р а з л и ч а ю т : первичные, молодые и с постоянным снеговым п о к р о в о м .
Наряду с этим существуют старые,
сильно опресненные, сглаженные
льды т о л щ и н о й б о л ь ш е 2.5 м - арктические пиковые (рис. 1.22).
По динамическим характеристикам л ь д ы делятся на плавучие и неподвижные. Н е п о д в и ж н ы й лед всегда связан с берегом, будто припаян
к нему, он покрывает сплошным пластом поверхность моря.
Припай (так н а з ы в а ю т неподвижный лед) может существовать одну
зиму, но возле берегов Гренландии
припай не взламывается на протяжении более 25 лет. удерживая в плену
Рис. 1.19. « М о з а и к а » морского льда
в Беринговом проливе
Рис. 1.20. Морские льды Арктики
Рис. 1.21. О б р а з о в а н и е льда
на прибрежных скалах
айсберги. Возле берегов А н т а р к т и ды многолетний припай т о л щ и н о й
более 3 м иногда д о х о д и т до самого
грунта, в морях умеренных ш и р о т
его т о л щ и н а д о х о д и т до 1,5 м.
Наиболее р а с п р о с т р а н е н ы в Мировом океане плавучие льды, которые не связаны с берегом и дрейфуют по воле ветров и течений.
Плавучие льды
это как рассмотренные выше первичные льды разных форм, так и исполинские ледяные поля, которые получаются самостоятельно или вследствие разлома
припая. По размерам различают
м е л к о к о л о т ы й лед (от 2 до 20 м) и
к р у п н о к о л о т ы й - от 20 д о 100 м.
Н а и б о л ь ш и е ледяные поля достигают 10 км. П р и с т о л к н о в е н и и льды
образуют накопления из о б л о м к о в торосы.
Исполинские поля м а т е р и к о в о г о
(глетчерного) льда длиной несколько десятков километров имеют толщину, которая измеряется десятками
метров. Л е д о в ы е горы
айсберги Арктики и Антарктики медленно
с п о л з а ю т в моря, о т л а м ы в а ю т с я и
н а ч и н а ю т новую жизнь уже как морские льды (рис. 1.23).
Х а р а к т е р н а я особенность айсбергов, связанная с их происхождением,
Рис. 1.22. Ледокол « Я м а л »
проходит паковые льды
состоит в том, что они пресные. Их
размеры различные, для А н т а р к т и ды - от 1 до 145 км. Основное (90%)
количество м а т е р и к о в о г о льда в Арктике «поставляется» Гренландией.
И з 2,1 м л н к м : ее п о в е р х н о с т и
1,9 млн км 2 п о к р ы т о г л е т ч е р н ы м
льдом.
С а м ы е крупные айсберги (длиной
13 км, шириной 7 км) наблюдаются
возле берегов Западной Гренландии,
о д н а к о в целом в А р к т и к е они имеют з н а ч и т е л ь н о м е н ь ш и е р а з м е р ы ,
чем в Антарктике.
Незабываема картина освещенных
низкими л у ч а м и п о л я р н о г о сияния
л е д н и к о в и а й с б е р г о в , к о т о р ы е от
них т о л ь к о отделились и еще не успели н а ч а т ь с в о й д о л г и й путь по
м о р я м и океанам, куда их захватывают течения и ветры.
Как правило, дрейфуют они в направлении э к в а т о р а , и вероятность
их появления существует на одной
п я т о й части а к в а т о р и и М и р о в о г о
океана.
Рис. 1.23. Айсберг, видимая часть
Северные айсберги н а м н о г о разнообразнее южных. Ледовые великаны притягивают внимание невероятными ф о р м а м и и м н о г о о б р а з и е м оттенков цветов. Н е к о т о р ы е из них похожи на эллинги, за что носят название «сухие доки», другие напоминают купола и шпили или даже целые
волшебные замки.
Айсберги Антарктики несравненно
крупнее арктических. Они преимущественно имеют столообразную форму,
поднимаются над водой до ста метров.
Обычно считают, что подводная часть
этих айсбергов в 7-Ю раз превышает
надводную. Тогда о б щ а я высота подобных великанов близка к одному
километру. На степень погружения
айсбергов в воду влияет их внутренняя структура.
А й с б е р г с о с т о и т в о с н о в н о м из
с п р е с с о в а н н о г о с н е г а со с р е д н е й
п л о т н о с т ь ю 0,89 к г / д м 3 . П о э т о й
причине над водой выступает 1/7 или
1/8 ч а с т ь айсберга (рис. 1.23, 1.26).
Выветривание и водная эрозия изменяют соотношения надводной и подводной частей: оно колеблется между I:6 и 1:3.
Определение возраста о д н о г о из
практически растаявших гренландских айсбергов методом гритиевого
д а т и р о в а н и я показало, что продолжительность жизни таких айсбергов
может д о с т и г а т ь 50000 лет.
Белоснежный оттенок, присущий
а й с б е р г а м , поясняется тем, что во
льду п о м е щ а ю т с я м е л ь ч а й ш и е пузырьки воздуха, они же служат причиной шипения, которое с о п р о в о ж д а е т п о г р у ж е н и е а й с б е р г а при его
рождении.
В Арктике айсберги образуются
г л а в н ы м о б р а з о м л е д н и к а м и Гренландского побережья. Ежегодно в
красоты, который редко
встречается у арктических
4
айсбергов*.
Трагедия «Титаника»
(см. рис. 3.1, 3.2), который
на полной скорости столкнулся с айсбергом, впервые заставила весь мир серьезно призадуматься над
о п а с н о с т ь ю , к о т о р у ю создают судоходству дрейфующие ледовые горы.
Уже в 1913 году был обРис. 1.24. Айсберги, о б р а з о в а в ш и е с я
разован М е ж д у н а р о д н ы й
в фиордах Гренландии
ледовый патруль, который
должен был с о о б щ а т ь по
радио о размерах, координатах и путях дрейфа айсбергов в районе островов
Ньюфаундленда зоне интенсивного судоходства,
ежегодно пересекаемом
м н о г и м и л е д о в ы м и великанами, о б р а з о в а н н ы м и в
основном в Гренландии.
Как далеко на юг могут
д р е й ф о в а т ь айсберги? ОсРис. 1.25. Айсберги в Антарктиде
т а т к и а й с б е р г о в встречасеверном полушарии рождается окоются на широте Бермудских и Азорло 16000 айсбергов. Наиболее мощских островов. Расстояние, которое
ный из гренландских ледников - ледможет преодолеть айсберг, во мноник Якобсхавн. к о т о р ы й дает жизнь
гом зависит от его начальных габадо 1400 айсбергам в год.
ритов и от того, попадет ли он в теплое течение. В среднем о к о л о 400 айАйсберги Ю ж н о г о океана рождасбергов заходят за широту Ньюфаются гигантскими ш е л ь ф о в ы м и ледундленда.
никами Антарктического континента. Наиболее продуктивны в этом отВо время дрейфа айсберги постоношении шельфовые ледники Росса и
янно разрушаются. Средняя продолФильхнера в морях Росса и Ведделла.
жительность жизни этих образований
Под действием выветривания антарксоставляет около четырех лет, но нетические айсберги приобретают глук о т о р ы е живут по десять и б о л ь ш е
бокий синий цвет н е о б ы к н о в е н н о й
лет. В холодных водах верхняя часть
* Наибольший в мире айсберг зафиксирован в Антарктиде в 1956 году: длина его была
350 км, а ширина - 40 км. Наибольший айсберг северного полушария в длину был 10 км и в
ширину 5 км (1882 г., район Баффиновой Земли) [6].
РОССИЙСКАЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ
БИБЛИОТЕКА
Рис. 1.26. Положение айсберга в водной
л е д о в ы х г о р тает быстрее п о д в о д ной, в теплых - н а о б о р о т . В последнем случае айсберги часто переворачиваются.
Расположение льдов в Мировом
океане, их р а з м е р ы и время существования в том или другом районе
зависят от баланса теплоты, режима
ветров зимой, накопления теплоты
за л е т о . В о т д е л ь н ы х м о р я х л ь д ы
м о ж н о в с т р е т и т ь всегда, в д р у г и х
б о л ь ш а я часть их летом тает (Баренцево и Карское моря), в некоторых
они б ы в а ю т и зимой и летом (Северный Л е д о в и т ы й океан, б о л ь ш и н с т в о
морей Антарктики). В Японском,
Охотском, Балтийском, Белом,
Азовском и Каспийском морях льды
б ы в а ю т т о л ь к о зимой. Существуют
толще
моря (например, Северное), где льды встречаются э п и з о д и ч е с к и , не каждую зиму.
На вопрос о количестве
льда на нашей планете С.И.
Кан [38] приводит следующий ответ: площадь морских льдов в северном полушарии (с учетом льдов Черного. Азовского, Каспийского и Аральского морей)
изменяется
от 84 д о
150 млн км 2 , а объем - от
3
1 1 , 5 до 2 5 , 5 тыс. км ; в южном п о л у ш а р и и п л о щ а д ь
льдов колеблется в пределах
12-25 млн км 2 , объем
7-30 тыс. км 3 .
Что произойдет, если весь лед на
планете одновременно растает? Если
это п р о и з о й д е т и растает весь лед
А н т а р к т и к и и Гренландии, уровень
М и р о в о г о океана поднимется больше чем на 100 м. Вероятность этого
очень мала.
Скорее всего, это будет происходить на протяжении тысячелетий, и
таяние будет сопровождаться подъемом м а с с и в о в с у ш и и о п у с к а н и е м
океанского дна из-за перераспределения нагрузки из суши на море.
Изучение л е д о в о г о п о к р о в а , его
д в и ж е н и я , д и н а м и к и , владение информацией о ледовой обстановке
имеют решающее значение для судоходства, обеспечения его безопасности и эффективности.
Океана безбрежные волны разбиваются с шумом о
берег, сотрясают гранитные скалы и в кипенье вздымаются к тучам. Так вода королева Вселенной,
разъяренная дикая сила грозно спорит с землею и
небом и стихиям свой вызов бросает.
Мануель Нагера. Мертвые волны
1.5. Волны в океанах и морях
В
олны в море - это колебательное движение воды в определенном слое. При влиянии силы на частичку воды эта частичка смещается
относительно плоскости с п о к о й н о й
поверхности, вследствие чего возникают восстанавливающие силы, которые стараются возвратить частичку к п о л о ж е н и ю равновесия. Восстановительными могут быть как силы
поверхностного натяжения, так и
г р а в и т а ц и о н н ы е (силы тяжести).
Если размеры волн невелики, силы
п о в е р х н о с т н о г о н а т я ж е н и я имеют
б о л ь ш и е значения по о т н о ш е н и ю к
силе тяжести, и такие волны называются капиллярными. Капиллярные
волны образуются в первые моменты
воздействия ветра на водную поверхность, если возникает зыбь, а также на
поверхности крупных волн (вторичные волны). Во всех других случаях
преобладающее значение имеет сила
тяжести, и такие волны называются
гравитационными (рис. 1.27).
В зависимости от сил, которые выз ы в а ю т волновое движение, волны
распределяются следующим образом:
Рис. 1.27. Классификация морских волн
• ветровые
волны, которые вызвызывает подъем воды в реке Неве
в а н ы в е т р о м и н а х о д я т с я п о д его
на 2-3 м, что приводит к катастровлиянием. Ветер - одна из главных
фическим наводнениям;
причин о б р а з о в а н и я морских волн.
• корабельные - носовые и кормоПосле завершения воздействия ветвые волны, к о т о р ы е образуются при
ра эти волны превращаются в волдвижении судна.
ны зыби. Н а б л ю д а ю т с я повсеместно
В о т к р ы т ы х районах вдали от беи постоянно;
регов наблюдаются распространенные в о п р е д е л е н н о м н а п р а в л е н и и
• приливные - волны, к о т о р ы е возволны, видимая форма которых пен и к а ю т под действием периодичесремещается в пространстве, хотя чаких сил притяжения Луны и Солнца.
стички
воды при этом осуществляют
Н а б л ю д а ю т с я постоянно;
только периодические колебания
• сейсмические - волны (цунами),
вокруг положения своего равновесия
к о т о р ы е в о з н и к а ю т вследствие вули никуда не перемещаются. Движеканических процессов, связанных с
ние в ту или другую сторону на поземлетрясениями и извержениями
верхности моря создает течение, если
прибрежных и подводных вулканов.
волнение б ы л о вызвано ветром.
Н а б л ю д а ю т с я в р а й о н а х повышенной сейсмической а к т и в н о с т и , расВ то же время в з а к р ы т ы х или поположенных главным о б р а з о м в Тилузакрытых бассейнах вследствие отхом океане. С к о р о с т ь распространер а ж е н и я волн от г р а н и ц м о р с к о й
ния цунами д о с т и г а е т 200 м/с, за неп о в е р х н о с т и м о г у т в о з н и к а т ь стос к о л ь к о часов волна пересекает океячие волны, видимая форма которых
ан.
не перемещается в пространстве, колебания поверхности будто «стоят»
На п р и б р е ж н о м мелководье волна месте.
на т о р м о з и т с я (на глубине 50 м - 20
м/с). Н о с потерей скорости высота
В заливах и озерах при небольших
волны п о в ы ш а е т с я и может достиглубинах бассейнов могут возникать
гать десятков метров.
колебания, которые напоминают
колебание воды в сосуде.
Цунами, которое обрушивается на
побережье, п р и ч и н я е т катастрофические убытки и
приводит к гибели многих
людей (рис. 1.28, 1.29);
• анемобарические - волны, вызванные значительным изменением атмосферного давления и ветра, который приводит к большим отклонениям поверхности океана или моря от
положения равновесия.
Например,
действие
только распределенного
Рис. 1.28. Цунами забросило судно
атмосферного давления
на крышу дома
теплой и холодной воды, которая
именуется о б л а с т ь ю скачка.
Основные элементы волн. Зарождение и развитие волнения. Несмотря на разные формы и очертания океанических волн, они имеют о б щ и е
элементы, к к о т о р ы м относятся следующие:
• волновой профиль, к о т о р ы й представляет собой кривую, о б р а з о в а н ную вследствие пересечения волновой поверхности моря вертикальной
плоскостью в направлении распространения:
• средний волновой уровень - это линия. к о т о р а я пересекает в о л н о в о й
профиль таким образом, что суммарные площади выше и ниже этой линии о д и н а к о в ы ;
Рис. 1.29. Цунами в Тайланде,
2004 год
Такие волны называются сейшами.
они в ы з ы в а ю т с я с п а д о м воды при
прохождении циклона или при землетрясении.
Все перечисленные волны возникают на водной поверхности и носят
название поверхностных.
Кроме них
существуют волны, к о т о р ы е возникают под влиянием тех же факторов,
что и поверхностные, но существуют как к о л е б а н и е г р а н и ц р а з д е л а
водных слоев разной плотности или
солености.
Такие волны называются внутренними. Высота внутренних волн может д о с т и г а т ь 20-30 м, п о с к о л ь к у
соседние слои воды мало отличаются по п л о т н о с т и и п е р е м е ш и в а н и е
жидкости не требует т а к о г о количества энергии, как подъем гребня волны в воздухе. Внутренние волны могут значительно искривить границу
• вершина - высшая точка гребня
волны;
• подошва - с а м а я н и з к а я т о ч к а
гребня волны;
• высота волны - вертикальное расстояние от подошвы до вершины;
• фронт волны - л и н и я , к о т о р а я
п р о х о д и т вдоль гребня волны перпендикулярно к н а п р а в л е н и ю ее перемещения;
• длина волны
измеряется в направлении распространения как расстояние по горизонтали между двумя гребнями или подошвами;
• средняя крутизна волны - это отношение высоты волны к ее длине.
П р и р а с п р о с т р а н е н и и в о л н ы ее
профиль перемещается в направлении развития, и в каждой точке будут п о с л е д о в а т е л ь н о н а б л ю д а т ь с я
чередующиеся гребни и подошвы.
Промежуток времени между прохождением двух сопредельных гребней
или их п о д о ш в называется периодом
волны т.
Ф а к т и ч е с к и это время, на протяжении к о т о р о г о волна преодолевает расстояние, равное ее длине X.
Величина, о б р а т н а я периоду, называется частотой волны V = 1/т.
И. наконец, расстояние, к о т о р о е
волна проходит за единицу времени,
называется скоростью
волны.
Глубоководные волны разной
длины, совместно распространяясь,
будут смещаться друг относительно
друга вследствие разности их скоростей.
Результирующая волна представляет собой группы чередующихся
волн, повышенной, по сравнению с
первичными волнами, высоты с провалами между группами*.
Из перечисленных основных элементов характерные особенности
волны о п р е д е л я ю т : высота, д л и н а ,
период и скорость.
Наиболее неустановившаяся из основных элементов м о р с к о г о волнения высота волны: быстро возрастая,
она так же б ы с т р о и уменьшается.
Значительно изменяется и длина волны, в о с о б е н н о с т и в н а ч а л е волнения, если волны очень крутые. С усил е н и е м ш т о р м а д л и н а все б о л ь ш е
возрастает, но при достижении определенного предела, она еще д о л г о
остается б о л ь ш о й , д а ж е если ветер
уже утих.
Наиболее стабильный элемент
м о р с к о г о волнения
скорость: она
и мало изменяется, и д о л г о сохраняется. П е р и о д в о л н ы з а в и с и т от ее
длины и скорости.
Д и н а м и к а зарождения и развития
н а и б о л е е р а с п р о с т р а н е н н ы х волн
следующая: на гладкой з е р к а л ь н о й
поверхности моря при наименьшем
ветре появляются мелкие первичные
волны, к о т о р ы е имеют все признаки
капиллярных волн; они вызываются
тем, что над с п о к о й н о й поверхност ь ю моря появляются незначительные воздушные вихри. Т а к и м образом. давление над морем пульсирует, и т а м , где в о з д у ш н ы е п о т о к и
о п у с к а ю т с я , на п о в е р х н о с т и воды
появляется впадинка, а в точках восходящих воздушных п о т о к о в
возвышенность.
П е р в и ч н ы е волны р а в н о м е р н ы е ,
они о б р а з у ю т п а р а л л е л ь н ы е дуги с
невысокими (высотой несколько
миллиметров) складками. С усилением ветра волны также увеличиваются. в о з р а с т а ю т их высота, длина и
крутизна. Э т о происходит не сразу,
минует некоторое время, пока поверхность морской воды прореагирует
на воздействие ветра. Здесь имеют
значение не т о л ь к о сила ветра и его
п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь , но и расстояние, на к о т о р о м наблюдается ветер.
* Реальное волнение носит именно такой характер, который стал основанием для возникновения представления о существовании «девятого вала» (вспомните всемирно известную
картину И.К. Айвазовского). Наибольшая волна есть в каждой группе, и она не обязательно
девятая. Существовали различные соображения относительно того, какая волна в группе
наибольшая, то есть сколько волн в группе: древние греки считали наибольшей каждую
третью волну, финикийцы и египтяне - четвертую и пятую, римляне - десятую, на Востоке одиннадцатую. Если рассмотреть результаты определения функции распределения количества ветровых волн в группах для волнений разной интенсивности, то можно отметить, что
5 0 % групп включают в себя пять волн, так называемый «девятый вал» составляют 1 0 % всех
групп волн. Группы из пяти-семи волн, которые наблюдаются довольно часто, безопасны,
так как наибольшая волна в них сравнительно небольшая. Группы из восьми-десяти волн
встречаются сравнительно часто, они имеют достаточно высокую наибольшую волну, которая, возможно, содействовала распространению представления о «девятом вале».
разгон ветра. О т н о ш е н и е скорости волны к скорости ветра называется возрастом
волны.
Энергия ветра расходуется в двух
направлениях: на повышение длины
и высоты волн и на преодоление трения между водными слоями. С течением времени высота волн постепенно возрастает, пока не достигнет установленного значения, максимального для конкретных условий.
Ветер дует п о р ы в а м и , поэтому и
волны образуются разные: рядом с
большими волнами
более мелкие,
они имеют разные скорости, наклад ы в а ю т с я д р у г на д р у г а , о б р а з у я
группы.
По мере возрастания высоты волн
профиль гребня обостряется, и при
скорости ветра 7-10 м/с начинается
п е р е б р а с ы в а н и е г р е б е ш к о в волн в
направлении распространения, образуется пена. Д а л ь н е й ш е е усиление
ветра приводит к появлению хлопьев и полос пены на поверхности моря.
Если ветер начинает стихать, за ним
постепенно спадают и волны: вначале - мелкие и значительно позже
я
о.
я
Б
я
я
5
Г5
ьо
Средняя
скорость
ветра, м с"1
Наименование
ветра
Шкала
1939/46 г.
Z = 10,0 м
Шкала
1926 г.
Z = 6.0 м
2.V
Средняя
—•...
скорость
яЦ
ветра
н
W %
С- = МС"1
узс _
и |
Шкала службы
прогнозов СССР
скорость ветра, м с"1
Таблица 1.3. Характерно гики ветра
Верхние паруса,
которые может нести
корабль, яхта
штиль
0
0-0,5
1,0
0.2
1,0
0
полная парусность, хода нет
тихий
1
2
0.6-1,7
3,2
1.5
3.0
2.0
полная парусность, хода нет
1.8-3,3
6.2
6.0
3.0
слабый
3
3,4-5,2
9,6
3,3
5.4
10,0
5.0
полная парусность, хода нет
полная парусность, имеет ход
умеренный
4
5.3-7,4
13,6
7.9
16,0
8.0
полная парусность
свежий
7,5-9.8
17.8
10,7
21.0
11.0
бом-брамсели в бейдевинд
сильный
5
6
9,9-12,4
22.2
13.8
27.0
14.0
брамсели, марсели в один риф
легкий
марсели в два рифа
крепкий
7
12,5-15,2
26,8
17,1
очень крепкий
8
15.3-18.2
31.6
20.7
33,0
40.0
17,0
21,0
марсели в три рифа
шторм
сильный шторм
9
18,3-21.5
36,7
24.4
47.0
24.0
зарифл. марсели, нижи, парус
28,0
зарифлены грот-марсель, фок
штормовые стаксели
42.0
28,4
55.0
жестокий шторм
10 21.6-25.1
11 25,2-29,0
47,5
32.6
63.0
33,0
ураган
12
53,0
36.5
71.0
свыше
33,0
13
14
41,2
80.0
45.8
89.0
15
50.9
99,0
55,6
60.7
108,0
16
17
свыше
29,0
рангоут
118.0
Примечание: правый столбец таблицы - для судов, плавающих под парусами
крупные. Волнение приобретает форму зыби. Как установлено исследованиями, зыбь и мертвая зыбь наблюдаются на поверхности океанов за тысячи километров от того места, где
они появились.
Для характеристики скорости ветра используется специальная шкала,
где с к о р о с т ь и з м е р я е т с я в б а л л а х
(табл. 1.3). В настоящее время общепринято измерять силу ветра в баллах по шкале Бофорта.
Таблица 1.4. Соотношение между баллами шкалы Бофорта и скорости ветра
я
п
г
я
LQ
^
С
-еО
СО
я
с
£з
2
£
о*
Пределы скорости
ветра, уз
Состояние водной поверхности
По
шкале
1939 г.
По шкале
«Наставления»*
Штиль. Поверхносгь зеркально-гладкая.
<1
0-1.0
CQ а
0
0
1
0-0,3
Тихое волнение. Небольшие волны в виде чешуи, но
без гребней
1-3
1.0-3,0
2
0,3-0.9
Легкое волнение. Гребни не перебрасываются, они кажутся стекловидными
4-6
3,5-6,4
3
0,9-1,5
Слабое волнение. Короткие, хорошо выраженные волны, отдельные буруны на гребнях
7-10
6,6-10,1
4
1,5-2,4
Умеренное волнение. Многочисленные гребешки, возможны брызги
11-16
10,3-14.4
5
2,4-3,6
Сильное волнение. Волны начинают нагромождаться; беспрерывное образование бурунов; пена с гребешков сдувается ветром
17-21
14,6-19,0
6
3,6-6,0
Очень сильное волнение. Волны растут на глазах. Распространены буруны, пена с которых укладывается
плотными полосами по ветру
22-27
19,2-24,1
28-33
24,3-29,5
34-40
29,7-35,4
41-47
35,6-41,8
48-55
56-63
64-71
42,0-48,8
49.0-56,3
свыше 56,3
7
8
6,0-12,0
>12,0
9
-
10
11
12
Шторм. Волны накапливаются, образуются длинные
вспененные гребни, которые беспрерывно разрушаются; поверхность моря становится белой от пены, которая срывается с гребней; ухудшается видимость
Сильный шторм. Волны настолько высокие, что во
впадине судно исчезает из глаз; ветер срывает все гребни. море полностью покрыто полосами пены; воздух
насыщен пеной и брызгами; видимость значительно
ухудшается
Жестокий шторм. Волны пересекают друг друга по
многим направлениям; развивается сложная интерференционная волновая картина
Ураган
* Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, выи. 9 «Гидрометеорологические наблюдения на морских станциях», ч. Ill «Гидрометеорологические наблюдения, проводимые штурманским составом на морских судах». Изд. 5-е. Л.. Гидрометеоиздат, 1971, с. 150.
Эта шкала р а з р а б о т а н а английским адмиралом Ф. Бофортом еще в
1806 году и с н а ч а л а п р и м е н я л а с ь
т о л ь к о им. В 1874 году П о с т о я н н ы й
комитет Первого метеорологического конгресса принял шкалу Бофорта
для использования в международной
синоптической практике.
В табл. 1.4. приведено соотношение между б а л л ь н о с т ь ю и скоростью
ветра (м/с) на высоте (Z) 6,0 м* над
уровнем моря для шкалы 1926 г. и Z
= 10,0 м для других, ныне действующих шкал. Для перехода от баллов
Бофорта к скорости ветра за рубежом
о б ы ч н о используется ш к а л а , рекомендованная Международным метеорологическим комитетом. Эта шкала
отличается от шкалы, рекомендованной «Наставлением».
П о д влиянием трения воздушных
масс о воду и вследствие пульсации
скорости ветра над водной поверхностью образуются волны, носящие
случайный, нерегулярный характер.
Следующие друг за другом волны отличаются друг от друга размерами,
периодом колебаний.
Интенсивность нерегулярного
волнения характеризуется, как и ветер, б а л л а м и . З а в и с и м о с т ь между
ними выражается соответствующей
шкалой - табл. 1.5.
Определенные особенности в поведении волны существуют при приближении ее к берегу. Она при этом
изменяется, деформируется. Трение
в о д ы о д н о с т а н о в и т с я все б о л е е
ощутимым, б л а г о д а р я чему частички воды, к о т о р ы е находятся возле
п о д о ш в ы , движутся медленнее, чем
на гребне, к о т о р ы й начинает перебрасываться, разрушаясь при этом.
Возле б е р е г а в о з н и к а е т п р и б о й , а
возле глубокого берега, в особенности если его достигает океаническая
волна, образуется подкат. В случае
переворачивания волны не возле самого берега, а над отмелями или рифами, образуется бурун с грохотом,
п о д о б н ы м пушечному выстрелу.
В зависимости от различного сочетания геофизических факторов в соответствующих р а й о н а х М и р о в о г о
океана волнения различаются по силе
и продолжительности действия той
или иной силы на протяжении года.
Н а и б о л е е з н а ч и т е л ь н ы е волны в
о т к р ы т о м океане встречаются в умеренных широтах южного полушария. где М и р о в о й океан охватывает
Землю сплошным кольцом. Это
объясняется как отсутствием суши,
так и х а р а к т е р о м ветров. Здесь волны д о с т и г а ю т длины 400 м. 12-13 м
высоты при скорости распространения до 22 м/с. Исключительно большие ш т о р м о в ы е волны встречаются
сравнительно редко (рис. 1.30, 1.31).
О б ы ч н ы е ш т о р м о в ы е волны, которые развиваются при северо-западных ветрах, д о с т и г а ю т длины до 150
м и высоты 5-7 м.
В умеренных ш и р о т а х северного
полушария ш т о р м ы также достаточно частые, но волнение н е с к о л ь к о
слабее. Интенсивность волнения
уменьшается от умеренных широт до
экватора, и уже в тропических районах повторяемость ш т о р м о в ы х ветров в два-три раза же, чем в умеренных широтах.
Зыбь, как и ветровые волны, отличается по размерам (табл. 1.6) [14]. За
двое-трое суток она может пересечь
океан, сохраняя значительную длину
* Скорость ветра существенно зависит от высоты Z над поверхностью моря. Так, на высоте 1 м она составляет 0,8 скорости на высоте 6 м.
Таблица 1.5. Характеристики волнения
Всемирная
метеорологическая
организация
Главное
управление
гидрометеослужбы СССР
Баллы волнения
ПирсонНейман
м
слабое
1
0,6
0.79
0,1
0,13
0.19
0.25
0,5
0,3
0,3
умеренное
2
1.3
1.72
0.5
0,66
0,57
0.75
1,5
2
0.6
3
1,7
2.24
1,25
1,65
0,95
1.25
3.0
6
2,0
4
2.2
2,9
2,5
3.3
1,52
2.0
4.0-5,0
15-30
4.0-8.0
5
4.0
5.28
4,0
5,28
2,65
3,5
7.0
50
12,0
6
6,3
8.32
6.0
7,91
4,55
6,0
8,0
70
20,0
7
12,3
16,2
9,0
11,9
6.44
8,5
10,0
100
30.0
8
18.8
24.8
14,0
18,5
8,35
11,0
12.0-4.0
150-200
50-60
16.0-8.0
250-300
90-100
Наименование
волнения
значительное
сильное
очень
сильное
исключительное
9
К.
м
ш
м
h„,
м
Ь
Средний
период
m
м
hj%
м
X
с
h
свыше свыше свыше свыше свыше свыше
18,8
18,5
8,35
18,8
24.8
14.0
Средняя
длина
X
м
Продолжительность
действия
ветра,
час
Примечание:
h1(J - средняя высота 1/3 самых высоких волн
h. - высота волн трехпроцентной обеспеченности: то есть из 100 воли только у трех высота
будет превышать значение, указанное в таблице.
Таблица 1.6. Шкала силы зыби
Балл
Характеристика зыби
0
Отсутствует
1
2
Слабая:
короткая или средняя
длинная
3
4
5
Умеренная:
короткая
средняя
длинная
6
7
8
9
Высокая:
короткая
средняя
длинная
смешанная
Высота,
м
Длина,
м
0
о
0,3-1,8
0-180
> 180
1,8-3,6
0-90
0-180
> 180
> 3,6
0-90
0-180
> 180
и период. Г и г а н т с к а я з ы б ь
зарождается преимущес т в е н н о в у м е р е н н ы х широтах с е в е р н о г о и ю ж н о г о
п о л у ш а р и й , где з и м о й и
в е с н о й бунтуют ш т о р м о вые ц и к л о н ы , к о т о р ы е выз ы в а ю т з н а ч и т е л ь н о е волнение. О т этих ш и р о т з ы б ь
д о с т и г а е т ш т и л е в о й экваториальной зоны.
О ч е н ь часто в А т л а н т и ческом океане наблюдается т а к а я к а р т и н а , что з ы б ь
приходит из области ш т о р мовых ц и к л о н о в Гольфстрима или из ю ж н ы х ш и р о т ,
причем иногда она даже
пересекает э к в а т о р . Возле
океанического побережья
Рис. 1.30. Океанская волна
Европы наблюдается зыбь
со значительными периодами, которая пришла издали.
Иногда волны и зыбь наблюдаются одновременно,
п р и ч е м они м о г у т иметь
р а з н ы е н а п р а в л е н и я распространения. Один из таких широтных районов, где
имеет место подобное смешанное волнение, расположен в северной части Тихого о к е а н а . Здесь т я ж е л о
плавать маленьким судам.
Долгопериодная зыбь может проходить по океану со
значительной скоростью
расстояния в несколько тысяч километров.
В е т р о в о е в о л н е н и е во
внутренних морях не достигает таких размеров, как
в о т к р ы т о м океане, что
поясняется их глубинами и
площадями водной поверхности. В Средиземном
море высота волн не прев ы ш а е т 5,0-5,5 м, в Б а л тийском до 5 м. Н е д о б р у ю
славу у м о р я к о в заслужил
Бискайский залив, где пос т о я н н о , н е з а в и с и м о от
времени года, бушуют
штормы, которые сопров о ж д а ю т с я с и л ь н ы м волнением.
Рис. 1.32. Морская зыбь
Но есть волны, которые
не п о п а д а ю т в о б ы ч н у ю
статистику (рис. 1.33). В отк р ы т о м океане, у побережья и различных морских
бассейнах зарегистрированы необычно высокие ветровые волны, известные
под названием «волн-убийц». За последние годы существенно возрос интерес к изучению этого а н о м а л ь н о го я в л е н и я . С о г л а с н о р а б о т е [25],
в о л н а - у б и й ц а - это о д и н о ч н а я пов е р х н о с т н а я в о л н а , к о т о р а я существенно выше о к р у ж а ю щ и х ее ветровых волн.
Рис. 1.33. В о л н а в ы с о т о й 2 5 м,
н а к а т ы в а ю щ а я с я на с у п е р т а н к е р
E s s o l a n g u e d o c у южного
п о б е р е ж ь я Африки, 1980 г.
В а н г л о я з ы ч н о й литературе за ней
закрепили названия: frake wave, rouge
wave, killer wave, anomalous wave или
giant wave. Об этих волнах (у них есть
Смещения уровня, м
еще русское «медвежье» название
волны-шагуиы) известно давно, хотя
их прямые измерения до недавнего
времени отсутствовали, а вся информация носила описательный характер с мистическим уклоном.
С ч и т а л о с ь , что волны в океанах
высотой 25-30 м и более крайне редкое явление, к о т о р о е н а б л ю д а л о с ь
по теоретическим оценкам, один раз
в десятки лет.
Как отмечается в работе [25], интерес к этой проблеме, в о з н и к ш и й в
последнее десятилетие, связан с рядом
б о л ь ш о г о числа аварий крупнотоннажных судов, связанных, по свидетельствам очевидцев, не только с погодными условиями, но и с ударами
быстро возникающих и столь же быстро исчезающих одиночных морских
волн аномальной высоты и крутизны.
По полученным в последние годы
оценкам, силовые воздействия волнубийц на суда могут значительно превышать нормативные нагрузки,
обычно учитывающиеся при их проектировании.
Использование радиолокационных средств измерения у р о в н я океа н а , р а з м е щ е н н ы х на к о с м и ч е с к и х
Смешения уровня, м
10 г
1
200
400
•
'
8 -
0
Рис. 1.34. Ф р а г м е н т з а п и с и
в С е в е р н о м море, с о д е р ж а щ и й
«новогоднюю волну-убийцу»
1
600
800
Время, с
1200
Рис. 1.35. « В о л н а - у б и й ц а »
в Ч е р н о м море, з а р е г и с т р и р о в а н н а я
2 2 . 1 1 . 2 0 0 1 г. в р-не Геленджика
ф о р м е водяных стен, расп р о с т р а н я ю щ и е с я на расстояние от 6 до 10 миль;
• г р у п п а из т р е х а н о м а л ь н ы х волн, и з в е с т н а я
под н а з в а н и е м «три сестры»;
• одиночные ш т о р м о в ы е
волны (рассеивающие), кот о р ы е б ы с т р о возникают,
увеличивают свою высоту
д о ч е т ы р е х к р а т н о г о превышения значимой высоты
ветровых волн в районе наблюдения и к о л л а п с и р у ю т
через несколько секунд.
На рис. 1.34 п р и в е д е н
ф р а г м е н т записи ш и р о к о
известной в научной литературе «волны-убийцы»,
полученной 1.01.1995 г. в
ш т о р м о в ы х условиях с пом о щ ь ю л а з е р н о г о волногр а ф а , у с т а н о в л е н н о г о на
Рис. 1.36. Встречи судов с « в о л н о й - у б и й ц е й »
стационарной буровой
п л а т ф о р м е в Северном море.
носителях, о б о р у д о в а н и е специальным инструментарием буровых платП о времени и дате эта волна полуформ, установка специальных буев в
чила н а з в а н и е « н о в о г о д н я я » . Э т о т
различных районах М и р о в о г о океафрагмент записи позволяет получить
на привели к к а р д и н а л ь н о м у переболее детальное представление о форсмотру взглядов на вероятность возме а н о м а л ь н ы х волн. « Н о в о г о д н я я
никновения волн-убийц и географию
волна-убийца» была одиночной, обих распространения.
л а д а л а сильной асимметрией. Наиб о л ь ш у ю крутизну имел передний ее
На сегодняшний момент нет полс
к л о н , ч т о у с и л и в а е т ее у д а р н у ю
ной ясности относительно механизмощь
при встрече с препятствием (сумов образования этих волн и физидами, буровыми платформами и т.д.).
ческой закономерности развития и заГребню предшествует протяженная
тухания. Нет и методов прогнозироподошва,
нередко она является неования таких аномальных волн.
бычно
глубокой
и определяет высоВ настоящее время выделено три
ту «волны-убийцы» в целом и поэтотипа «волн-убийц»:
му подобные образования получили
• одиночные волны (нерассеиваюназвание «дыры в море» [25 ].
щиеся. по терминологии Национального управления океанических и атмосферных исследований ( С Ш А ) , в
Полная высота гребня «новогодней
волны-убийцы» - 25 м при глубине
«Волны-убийцы» зарегис т р и р о в а н ы в Мексиканском и Бискайском заливах.
Я п о н с к о м и Средиземном
морях. О д н а к о они могут
существовать и в таких неб о л ь ш и х бассейнах, как
Черное море.
Впервые подобная одиночная волна была зарегис т р и р о в а н а 22.11.2001 г. с
в о л н о г р а ф и ч е с к о г о буя,
у с т а н о в л е н н о г о у восточного побережья Черного
моря в районе Геленджика
(рис. 1.35). Глубина моря в
этом районе составляет 8 м,
высота волны 32 м. Продолжительность жизни волны в точке наблюдения оценивается в 4,3 сек, а ее длина составила 20 м.
4 марта 2010 года волны
высотой 18 метров неожиданно накрыли довольно
Рис. 1.37. Последствия ударов
«волны-убийцы»: буровой установки
крупный пассажирский
и ф о р ш т е в н я пассажирского судна
лайнер Louis Majecty, след о в а в ш и й из Марселя в Барселону.
моря в этом р а й о н е 70 м. «ВолныВолны разбили иллюминаторы на 8у б и й ц ы » р е г и с т р и р о в а л и с ь во всех
й палубе. Р а з б и в ш и м и с я с т е к л а м и
океанах, кроме Северного Ледовитобыли ранены 14 пассажиров лайнера,
го. Наиболее часто они встречаются
двое из которых от полученных рав зоне Агульясова течения у восточнений скончались.
ного побережья Южной Африки.
Невидимые и большей частью еще не нанесенные
на карту течения океана главная сила, которая
руководит климатом земного шара. Эти течения
отличаются рядом странных особенностей.
Генри Стоммел. Циркуляция абиссали
1.6. Течения в океане
Д
вижение морской волы при волнении носит сугубо колебательный характер. Н о в М и р о в о м океане существуют движения, при которых исполинские массы воды переносятся на значительные расстояния
на тысячи миль.
Э т о океанические течения, которые не т о л ь к о переносят значительные массы воды, но и осуществляют
глобальный обмен энергии в океане
и в системе о к е а н - а т м о с ф е р а .
Н е с м о т р я на з н а ч и т е л ь н ы е расхождения в р а з м е р а х а к в а т о р и и и
формах границ водных масс, картины поверхностных течений Атлантического, Т и х о г о и И н д и й с к о г о океанов во многом идентичны [71].
Х а р а к т е р н ы м для о к е а н о в является существование замкнутых вращающихся систем течений
кругооборотов. Систему течений в северном
полушарии с вращением в кругообороте по часовой стрелке н а з ы в а ю т
антициклической, с п р о т и в о п о л о ж ным направлением вращения
циклической, в южном полушарии наоборот. Наиболее значительные круг о о б о р о т ы создаются в тропической
и субтропической зонах Северным и
Южным пассатными течениями. Эти
течения, н а п р а в л е н н ы е с востока на
запад, в северном полушарии носят
антициклический характер, в южном
- циклический.
П а с с а т н ы е течения п р е д с т а в л я ю т
стойкие водные п о т о к и ш и р и н о й до
2000 км со скоростью от 0,2 до 1.0 м/с.
Между этими пассатными течениями
проходит встречное экваториальное
противотечение, скорость к о т о р о г о
составляет 0,4-0,6 м/с.
К западным берегам океанов прил е г а ю т с р а в н и т е л ь н о узкие (шириной 100-500 км) и быстрые течения:
Гольфстрим в Атлантическом океане и Куросио
в Тихом. В районе
умеренных ш и р о т эти теплые течения п о в о р а ч и в а ю т к о т к р ы т о м у океану и движутся восточнее.
Здесь они о б р а з у ю т Североатлантическое и Северотихоокеанское течения. к о т о р ы е н а ч и н а ю т о б р а т н ы е
восточные ветви к р у г о о б о р о т о в :
Португальского и Канарского - в
Атлантическом и Калифорнийского
- в Тихом океане.
Теплое течение Гольфстрим проходит вдоль западной г р а н и ц ы Атлантического океана. О н о приносит
тепло к в ы с о к о ш и р о т н ы м районам,
осуществляя существенное положительное влияние на климат России и
скандинавских стран. Тепло Гольфстрима о щ у щ а ю т вся Европа и вост о ч н ы е районы Северной Америки.
Тепло, которое приносит Североатлантическое течение (ветвь Гольфстрима) к берегам Европы, настолько
значительно, что в Тромси, расположенном на западном берегу Норвегии на 70° с.ш., температура воздуха
на 22° выше средней для д а н н о й широты (рис. 1.38).
П о р о ж д а ю т его п а с с а т н ы е течения, которые поступают в Мексиканский залив. Выходя из этого залива
(в районе Ф л о р и д с к о г о залива), на
протяжении 1200 км до мыса Гаттерас течение Г о л ь ф с т р и м п р о х о д и т
вдоль побережья Америки, лишь
и н о г д а о т к л о н я я с ь от него. После
мыса Гаттерас течение относительно небольшой ширины отклоняется
к востоку, начинает «блуждать», ось
его искривляется и изменяется с течением времени.
Течение описывает значительные
дуги (так называемые меандры), такие в о л н о о б р а з н ы е изменения положения оси имеют период от двух недель до месяца. Н е к о т о р ы е волнообр а з н ы е м е а н д р ы д о с т и г а ю т значительной амплитуды, становятся нестойкими и отсекаются от «тела» течения, образуя вихри (ринги Гольфстрима).
Эти вихри вращаются по
часовой стрелке с п р а в а и
против часовой стрелки
слева от течения, причем
между Гольфстримом и побережьем Америки расположены теплые вихри, а
справа от течения - холодные (рис. 1.39). Т а к и е вихри м о г у т с а м о с т о я т е л ь н о
существовать три-пять лет,
постоянно перемещаясь к
югу.
Рис. 1.38. Фотография мыса Гаттерас и
Н а подходе к Срединнопобережье С е в е р н о й Каролины, сделанная
А глантическому хребту (на
со спутника. В лучах солнца отражаются
водовороты Гольфстрима
дне океана) Гольфстрим
перестает существовать
как единое течение и превращается в отдельные ветви С е в е р о а т л а н т и ч е с к о г о
403 ю. ш. течения.
Для ю ж н о г о полушария
также характерны мощные
к р у г о о б о р о т ы течений. В
Атлантическом океане кругообороты
формируют
Южное пассатное. Бразильское, Антарктические циркумполярные и расположенное близ берегов Африки Б е н г а л ь с к о е т е ч е н и я .
6(f -ил. х
Антарктическое циркумпоРис. 1.39. С х е м а течения Гольфстрим
лярное течение пересекает
у побережья С Ш А
три океана и охватывает практически весь земной шар. Оно проникает
на глубины д о 3 км и движется со
средней с к о р о с т ь ю 0,25-0.3 м/с при
среднем расходе 150*10f' м 3 /с.
В Индийском океане западная
ветвь кругооборота образуется мощным течением мыса И г о л ь н о г о , восточная
З а п а д н о а в с т р а л и й с к и м течением, к о т о р о е имеет существенно
р а з м ы т ы е контуры. В а к в а т о р и и Тихого океана р а с п о л о ж е н а з а п а д н а я
ветвь, к о т о р у ю образует Восточноавстралийское течение, а восточную - т е ч е н и е Гумбольдта (Перуанское течение).
Рядом с основными кругооборотами, для которых х а р а к т е р н ы значительные размеры и высокие расходы
воды, в океанах существуют местные
к р у г о о б о р о т ы , н а м н о г о меньшие по
размерам и мощности, течения умеренных и высоких ш и р о т .
В Атлантическом океане это разветвления Ю ж н о а т л а н т и ч е с к о г о течения З а п а д н о ш п и ц б е р г е н с к о е течение и течение Ирмингера, которые
замкнуты Восточногренландским и
Л а б р а д о р с к и м холодными течениями. В Тихом океане о б р а з о в а н ы два
кольца в заливе Аляска и в Беринговом море.
Вдоль берегов Д а л ь н е г о Востока
к Японским островам движутся хол о д н ы е течения К а м ч а т с к о е и Ойясио. В приполярных ш и р о т а х течения с л а б ы е и нестойкие. Специфический х а р а к т е р и м е ю т т е ч е н и я в
проливах.
Выдающийся ученый, ф л о т о в о д е ц
и кораблестроитель адмирал С.О.
М а к а р о в оставил в своем научном
наследии интересную работу по водообмену между Средиземным и
Ч е р н ы м м о р я м и . П р о в е д е н н ы е им
исследования характера движения
водных масс в проливе Босфор позволили ему прийти к научно аргум е н т и р о в а н н о м у выводу о т о м , ч т о
т а м существуют два течения: поверхностное из Ч е р н о г о моря к Мраморному и глубинное - в противоположном направлении. М а к а р о в не
только подробно описал особенность движения вод в Босфоре, но и
дал объяснение этому феномену.
Верхнее течение п о р о ж д а е т с я тем,
что уровень Ч е р н о г о моря несколько выше уровня М р а м о р н о г о . Вода
М р а м о р н о г о моря более соленая,
поэтому имеет б о л ь ш у ю плотность.
Т а к и м о б р а з о м , нижнее течение определяется тем, что вода направляется из области высокого в область
низкого давления [18].
С.О. М а к а р о в доказал, что из Черного моря вытекает в два раза больше воды, чем втекает. Это объясняется следующим: такие полноводные
реки, как Дунай, Днепр и Д о н . который впадают в Черное море, опресняют его. а испарение влаги в черноморских широтах ограниченное.
Вследствие этого Черное море будто
переливается «через край» в Мраморное море, а потом
в Средиземное.
Кстати, еще во время Первой мировой
войны командование Российского
Черноморского флота использовало
открытие Макарова при разработке
планов минирования Босфора.
Проведенные С.О. М а к а р о в ы м наблюдения. д о б р о т н а я научная обраб о т к а и а н а л и з их р е з у л ь т а т о в и в
нынешние времена не утратили своего значения для обеспечения судоходства через наиболее загруженный
в мире пролив.
Причины возникновение океанических /печений и их типы
Главной движущей силой течений
является ветер, кроме этого на движение воды в океанах влияют разность давлений, вращение Земли,
трение. Вследствие трения воздуха о
поверхность воды и давления на нав е т р е н н ы е с к л о н ы волн в е т р о в ы е
потоки п р и к л а д ы в а ю т к поверхности океана пару сил и в р а щ а т е л ь н ы й
момент. Вращение воды в северном
п о л у ш а р и и п р о х о д и т по ч а с о в о й
стрелке, в южном в п р о т и в о п о л о ж ном направлении. Несмотря на переменчивость ветров, п р о д о л ж и т е л ь ное и постоянное влияние на океан
о б у с л о в л е н о средними з н а ч е н и я м и
скорости ветра, к о т о р ы е имеют постоянное значение.
Течения в океанах подобны течениям рек, но без берегов. В реках движение воды обусловливается перепадом
уровней, то есть разностью давления
между точками выше и ниже по течению. В устойчивых течениях с постоянной скоростью разность давления
на одной глубине уравновешивается
силой трения о дно.
В океане сила трения значительно
слабее, и разность давлений, связанная с отличием давлений и плотностей воды в разных точках, уравновешивается силой К о р и о л и с а , которая
имеет небольшие значения, но именно ее влияние приводит к преоблад а ю щ е м у п о д м ы в у п р а в о г о берега
рек в ю ж н о м п о л у ш а р и и .
Течения, к о т о р ы е с о о т в е т с т в у ю т
этому условию, называются геострофическими. Их особенность состоит
в т о м , что вода в них движется не
под у к л о н о м , а п е р п е н д и к у л я р н о к
нему. Геострофические течения направлены не из области высокого давления к области низкого давления, а
вдоль линий постоянного давления -
изобар. Все значительные океанические течения являются геострофическими. водные массы вращаются вокруг подъемов
областей повышенного уровня воды.
При влиянии ветра на океанскую
поверхность он не т о л ь к о скользит
вдоль воды, но и захватывает за собой ее п о в е р х н о с т н ы й слой вследствие трения. Движение этого тонкого поверхностного слоя воды через
внутреннее турбулентное трение передается слоям ж и д к о с т и , к о т о р ы е
расположены ниже.
Наряду с этим вследствие влияния
силы К о р и о л и с а . которая перпендикулярна к скорости течения, направление течения отклоняется вправо в
северном полушарии и влево - в южном. С возрастанием глубины вектор
скорости отклоняется вправо все более сильно, постепенно уменьшаясь
по модулю.
Рис. 1.40. Влияние силы Кориолиса
на направление течения воды
Итоговое распределение скорости
течения иллюстрируется так называемой с п и р а л ь ю Э к м а н а (рис. 1.40).
В соответствии с д а н н ы м и многолетних наблюдений, угол между направлениями ветра и поверхностного течения составляет о б ы ч н о от 30
до 45°, а скорость поверхностного течения
приблизительно 2% скорости ветра. Значения этих величин во
многом о п р е д е л я ю т с я с т р а т и ф и к а цией верхнего слоя и интенсивност ь ю т у р б у л е н т н о г о п е р е н о с а импульса по вертикали.
С действием силы К о р и о л и с а на
течения связано возникновение апвелинга
процесса, вследствие которого подповерхностные воды перемещаются к поверхности. Подъем может возникать в л ю б о м месте, но он
более всего заметен вдоль западных
побережий континентов. В тех районах северного полушария, где стойкие ветры дуют почти параллельно
берегу, поверхностные воды, захваченные ветром, о т х о д я т от берега,
который служит п р и ч и н о й подъема
п о д п о в е р х н о с т н ы х вод, и н т е н с и в ность к о т о р о г о зависит от скорости
ветра.
С к о р о с т ь апвелинга может достигать 100 м в месяц, то есть вода, которая достигает поверхности на протяжении сезона, поднимается из относительно небольшой глубины, которая о б ы ч н о не превышает 300 м.
Более холодная вода, которая поднимается на поверхность, богатая на
питательными веществами, поэтому
апвелинг о б ы ч н о способствует усилению фотосинтеза, а тем самым и
возрастанию интенсивности образования органического вещества.
Именно этим объясняется прод у к т и в н о с т ь п р и б р е ж н ы х вод возле
з а п а д н о г о побережья Африки на север от Кейптауна, а также возле берегов К а л и ф о р н и и и в зоне антарктической конвергенции в Атлантическом океане.
Н а к о п л е н н ы е д а н н ы е о течениях
позволяют свести их к соответствующей системе. К л а с с и ф и к а ц и я может базироваться на разных признаках и прежде всего на происхождении течений.
К этой системе принадлежат: ветровые (при непродолжительном ветре)
или дрейфовые (при продолжительном ветре): течения, о б р а з о в а н н ы е
движением воздуха над поверхностью
моря при действии силы трения. сгонно-нагонные; приливно-отливные, которые вызываются периодическими приливообразующими силами Луны и Солнца: плотностные. образуемые неравномерным распределением плотности воды; бароградиентные. вызванные разностью в атмосф е р н о м д а в л е н и и над р а з л и ч н ы м и
участками океана; геострофические,
вызванные разностью давлений на одной глубине; стоковые, которые возникают вследствие накопления воды
в том или другом участке океана под
действием притока речных вод, таяния
льдов, большого количества осадков
и т.п. (рис. 1.41).
Течения могут быть классифицир о в а н ы и по п р о д о л ж и т е л ь н о с т и .
Это постоянные непериодические и
п е р и о д и ч е с к и е течения. К п е р в ы м
принадлежат течения, к о т о р ы е всегда н а б л ю д а ю т с я в о п р е д е л е н н ы х
районах и в основном сохраняют генеральное направление (Гольфстрим. Куросио. пассатные течения).
П р и ч и н о й периодических течений в
основном являются приливы, непериодических
ветер.
60
Рассмотренные поверхностные течения всегда сопровождаются вертикальными перемещениями, интенсивность которых изменяется при переходе от одного участка к другому.
Глубинная циркуляция в океане
Глубинная циркуляция в окраинных морях, которые непосредственно
соединяются с океанами, и глубинная
ц и р к у л я ц и я о к е а н с к и х вод и м е ю т
свои особенности.
Определяющее влияние на глубинную циркуляцию в окраинных морях
главным о б р а з о м осуществляет характер климата в д а н н о й области. В
случае аридного климата испарение
превышает осадки, поэтому окраинное море заполнено высокохолодной
водой со значительной плотностью.
Поверхность такого моря располагается ниже уровня соседних областей
Наряду с этим существуют и другие п р и н ц и п ы к л а с с и ф и к а ц и и : по
глубине расположения (поверхностные, глубинные, придонные); по характеру движения (прямолинейные и
к р и в о л и н е й н ы е ) ; по ф и з и к о - х и м и ческим свойствам (теплые и холодные, соленые и распресненные).
При значительной сложности реальных условий взаимодействия океана и атмосферы, их постоянной переменчивости, наложении разных
причин очень тяжело составить единую картину взаимодействия океана
и океанических течений.
В связи с этим о б щ е п р и н я т ы м является д е т а л ь н о е р а с с м о т р е н и е отдельных типичных ситуаций, например прохождение разных барических
систем через конкретные моря и участки океанов.
Океанические течения
г
По физико-химическим
характеристикам
ак/нерн
По глубине
По происхождению
I
Температура
Соленость
X
X
ао3
со
•е>5
о
3
С S
По продолжительности
1
Постоянные
Временные
По характеристикам
движения
X
Прямолинейные Криволинейные
Рис. 1.41. Классификация океанических течений
океана. Характерные примеры
Средиземное море, Красное море и
Персидский залив. Х а р а к т е р циркуляции в таких морях следующий:
океанская вода с низшей плотностью
распространяется в поверхностном
слое; м о р с к а я вода, п о п а д а я через
порог к океану, опускается к глубинам, на к о т о р ы х о к е а н с к и е в о д ы ,
которые ее о к р у ж а ю т , имеют одинаковую с ней плотность. При достижении т а к и х глубин п о т о к д а л ь ш е
р а с т е к а е т с я в г о р и з о н т а л ь н о м направлении. Б л а г о д а р я значительной
солености воды Средиземного и
Красного морей могут далеко проникать, соответственно в А т л а н т и ческий и И н д и й с к и й океаны.
Х а р а к т е р глубинной циркуляции
в о к р а и н н ы х м о р я х при
гумидном
климате отличается от рассмотренного раньше. В этом случае уровень
моря п р е в ы ш а е т уровень соседних
областей океана. Поверхностные
воды моря, к о т о р ы е вследствие незначительной солености имеют низкую плотность, вытекают из моря, а
соленая о к е а н с к а я вода с б о л ь ш е й
п л о т н о с т ь ю , о д о л е в а я п о р о г и , поступает в море. Т а к о й тип циркуляции х а р а к т е р е н д л я Б а л т и й с к о г о
моря с м е л к о в о д н ы м и входными
проливами Эресун и Каддет-Реннен,
норвежских и г р е н л а н д с к и х ф и о р дов, а также для Ч е р н о г о моря с входом к нему через п р о л и в Босфор.
морской воды полностью расходуется кислород и образуется ядовитый
сероводород. Ниже 200 м в Черном
море живут только анаэробные организмы. В случае, если легкие воды
верхних слоев не постоянно, а только и н о г д а п р о н и к а ю т к в е р ш и н е
входного порога, то процесс обновления глубинных вод время o r времени прерывается. Н а п р и м е р , в Балтийском море такие перерывы иногда продолжаются несколько лет.
Глубинная циркуляция в океанах
имеет з н а ч и т е л ь н о более с л о ж н у ю
п р и р о д у , чем в о к р а и н н ы х м о р я х .
Перемещение океанских вод по вертикали, которое носит характер замкнутой ц и р к у л я ц и и , с в я з а н о с изменениями температуры и солености и,
с л е д о в а т е л ь н о , п л о т н о с т и воды. В
свою очередь, изменение температуры и солености приповерхностного
слоя определяется процессами передачи теплоты, испарения и осадками. При т е р м о х а л и н н о й конвекции
поверхностные воды опускаются
( о д н о в р е м е н н о п е р е м е ш и в а я с ь по
горизонтали) до тех пор. пока не достигнут глубин, где плотность окружающей воды равняется их собственной, а потом распространяются гор и з о н т а л ь н о . Вследствие этого холодная глубоководная часть океана
имеет слоистую структуру и состоит
из придонных, глубинных и промежуточных вод.
Черное море представляет собой
пример особого типа. Здесь вершина порога всегда обтекается водой
сниженной плотности, то есть водой
верхнего слоя, к о т о р а я выходит из
моря. Вследствие этого обновление
глубинных слоев и глубинная циркуляция не происходят. Это приводит
к тому, что в глубинных пластах
Максимальное количество солнечного тепла, которое переносится течениями на з н а ч и т е л ь н ы е расстояния, осуществляя влияние на климат
з н а ч и т е л ь н о й части з е м н о г о ш а р а ,
поглощается поверхностью океана в
экваториальной низкоширотной зоне.
Высокие ш и р о т ы являются источником образования естественных
Рис. 1.42. Прозрачность воды - лучший показатель ее чистоты
океанских вод. П р и ч и н о й является
то. что о б р а з о в а н и е льда в Арктике
и А н т а р к т и к е сопровождается переносом большей части солей в воду,
вследствие чего возрастают ее соленость и плотность, а температура
воды находится на уровне температ у р ы з а м е р з а н и я . Воды с в ы с о к о й
п л о т н о с т ь ю опускаются книзу. В то
же в р е м я м о р с к и е л ь д ы , к о т о р ы е
т а ю т в более низких широтах, образуют холодные воды с меньшей соленостью, которые, смешиваясь с
теплыми солеными водами, также
опускаются. Д в и ж е н и е всех холодных вод направлено к экватору.
Глубоководные слои воды Т и х о г о
океана, несмотря на его удаленность
и отделенность от Л е д о в и т о г о океана. ф о р м и р у ю т с я и с к л ю ч и т е л ь н о
а н т а р к т и ч е с к и м и водами. Вместе с
х о л о д н ы м и водами к глубинам океа н а п о п а д а е т р а с т в о р е н н ы й в них
кислород, они обеспечивают обновление естественных слоев воды, которая
осуществляет благотворное влияние
на глубоководный мир животных и
других живых существ.
В связи с этим значительный интерес представляет время обновления глубинных вод. Проведенные исследования содержания радиоактивного изотопа | 4 С, который образуется т о л ь к о в атмосфере под влиянием
космических лучей, не проникающих
в глубины, показали, что придонные
воды Атлантики находятся на глубине о к о л о 400 л е т , т и х о о к е а н с к и е
воды - о к о л о 1500 лет. Т а к о й значительный, но все же конечный срок
пребывания вод в глубинах служит
п о к а з а т е л е м т о г о , что в М и р о в о м
океане отсутствуют з о н ы , из которых воды не выносились бы в районы жизнедеятельности человека. Это
свидетельствует о том, что загрязнение глубоководных р а й о н о в океана
опасными отходами недопустимо.
Таким образом, опасно для будущих
поколений землян использовать, как
предлагали некоторые специалисты,
глубинные р а й о н ы М и р о в о г о океана (впадины, расщелины) для постоянного захоронения контейнеров с
отработанными радиоактивными и
ядовитыми веществами.
Японские океанологи открыли в
Тихом океане близ острова Огасавара исполинский водоворот, охватывающий район радиусом 100 км, который поднимается из глубины 5 км,
д о с т и г а я п о в е р х н о с т и о к е а н а . Его
энергия почти в 10 раз п р е в ы ш а е т
энергию о б ы ч н ы х морских течений.
Примерно каждые 100 лет водоворот
изменяет направление вращения на
противоположное. Специалистыокеанологи считают, что механизм
уникального естественного явления
возможно объяснить различием в
структуре морских течений [38].
В и л т о н С т а р д ж е с [18] в ы д е л я е т
пять основных областей
интенсивной
циркуляции Мирового океана, в которых п о в е р х н о с т н ы е воды уплотняются и оседают книзу:
1. Норвежское море, в котором образуются воды с наибольшей для
М и р о в о г о океана плотностью. Воды
этого моря п о с т у п а ю т в С е в е р н ы й
Ледовитый океан, а также в Северную Атлантику в виде холодной глубинной воды, которая д о х о д и т почти до 60° северной ш и р о т ы .
2. Под паковым льдом на Антарктическом материковом склоне в море
Ведделла, где температура воды близка к точке замерзания ( 1,9°С для океанской воды); воды, к о т о р ы е здесь
образуются благодаря особенностям
рельефа дна, распространяются на север по западной половине Атлантического океана, достигая подножия
Большой Ньюфаундлендской банки.
Пересекая Срединно-Атлантический
хребет на экваторе, они проникают к
восточной половине Атлантики.
3. На глубинах от 1000 до 4000 м в
море Л а б р а д о р ф о р м и р у ю т с я глубинные воды Атлантического океана, которые характеризуются низкой
температурой и высоким содержанием кислорода. Эти воды обнаруживали возле берегов Ю ж н о й Америки и в Тихом океане.
4. На 50° южной ш и р о т ы в полярном ф р о н т е ф о р м и р у ю т с я в о д ы с
низкой соленостью, которые являются источником антарктических пром е ж у т о ч н ы х вод А т л а н т и ч е с к о г о ,
Индийского и Тихого океанов.
5. Северотихоокеанские промежуточные воды образуются в полярном
ф р о н т е северной п о л о в и н ы Т и х о г о
океана. Распространение этих вод в
Тихом океане довольно интенсивное.
Если сравнить уровень глубинной
циркуляции трех основных океанов,
то она наиболее интенсивна в Атлантическом океане, поскольку источники термохалинной циркуляции находятся в Атлантике. Наряду с этим
континентальный выступ Южной
Америки направляет поверхностные
течения к северной половине океана.
Частичная компенсация потерь
поверхностных вод Южной Атлантики обеспечивается усилением глуб о к о в о д н о й циркуляции, благодаря
к о т о р о й с е в е р о а т л а н т и ч е с к и е глуб и н н ы е воды переносятся на юг к
Южной Атлантике.
Люди всегда поддавались гипнозу океана. Он находится в
глубинах нашего подсознания как один из первоэлементов рядом с огнем, землей, воздухом, молнией. Мы неясно ощущаем. что подвижная масса его вод. подчиненная ритму небесных светил, служит источником всяческой жизни и тесно
связана с нашим происхождением и с нишей судьбой.
Клод Риффо. Будущее
океан
1.7. Приливы океана
О
П р и ч и н о й приливов на Земле являются силы притяжения С о л н ц а и
Луны, причем лунные приливы значительно (почти в два раза) большие,
чем солнечные. Влиянием всех других небесных тел на приливы на Земле можно пренебречь. П р и л и в о о б р а з у ю щ и е с и л ы приводят
к н а п р я ж е н н о с т и во
всех точках Земли.
Они вызывают относительные движения в
твердом теле Земли,
океане, атмосфере. Периодический характер
этим д в и ж е н и я м придает вращение Земли,
п р и ч е м о с н о в н ы е периоды колебаний равняются соответственно
Рис. 1.43. Отлив. Побережье Англии
половине средних лунных и с о л н е ч н ы х суток.
В Мировом океане
приливообразующие
с и л ы г е н е р и р у ю т периодические приливные течения и колебания уровня (рис. 1.431.45). Э т и я в л е н и я
очень важны для судоходства, поэтому они
подлежат интенсивному и с с л е д о в а н и ю , основная цель к о т о р о г о
Рис. 1.44. Отлив. Белое море
бщее определение приливов
формулируется как явления, кот о р ы е в о з н и к а ю т в небесном теле
под действием гравитационного
поля д р у г о г о тела. Л ю б о е т е л о во
Вселенной в о з б у ж д а е т п р и л и в ы в
другом теле.
состоит в предсказании изменения
уровня моря и с к о р о с т и течений в
любой точке океана в произвольный
момент времени.
П р и л и в о о б р а з у ю щ и е силы, которые возникают под влиянием Луны
(Солнца), представляют собой разность между силами притяжения
Л у н о й л ю б о й ч а с т и ч к и (элементы
массы воды, земли или воздуха), расп о л о ж е н н о й в л ю б о й т о ч к е Земли
( н а п р и м е р , на ее п о в е р х н о с т и ) , и
притяжением Луной частички такой
же массы в центре Земли.
Эти силы пропорциональны массе
Луны, расстоянию от центра Земли и
обратно пропорциональны кубу расстояния от центра Земли до центра
Луны. Одновременно эти силы зависят от з е н и т н о г о расстояния Л у н ы
( г е о ц е н т р и ч е с к о г о з е н и т н о г о угла
Луны в рассматриваемой точке).
П р и л и в о о б р а з у ю щ и е силы в кажд о й т о ч к е на п о в е р х н о с т и З е м л и
вследствие суточного обращения
Земли и д в и ж е н и я Земли, Л у н ы и
С о л н ц а по своим о р б и т а м беспрер ы в н о изменяются по времени, никогда не повторяясь. Учитывая периодичность действия приливных
сил, они делятся на четыре группы.
Дли пи опер и одические
приливы
приводят к наибольшим колебаниям
уровневой поверхности на полюсах,
вдвое меньшим на экваторе и нулевым на широтах ±35,3°.
К ним принадлежат приливы с периодами 18,6 года, 1 год. 0.5 года, 1
месяц и 2 недели. С у т о ч н ы е приливы возникают вследствие несовпадения плоскости экватора с плоскостью
эклиптики. Главные из них - лунная
волна с периодом 25,8 час. и лунносолнечная волна с периодом 23,9 час.
Полусуточные приливы вызывают
максимальные подъемы и опускания
на экваторе и нулевые - на полюсах.
Главные из них - это лунная волна с
периодом 12.42 часа и приблизительно вдвое меньшая солнечная волна с
периодом 12 часов.
Короткопериодические приливы - это приливы с периодами 1/3 суток и меньшими.
Наряду с другими ф а к т о р а м и (расположение материков, географическая ш и р о т а , о ч е р т а н и я о к е а н с к о г о
дна, глубина моря в д а н н о м месте,
вращение Земли) на приливные колебания влияет положение Луны отн о с и т е л ь н о Земли и С о л н ц а . Если
Солнце, Земля и Луна р а с п о л а г а ю т ся вдоль одной прямой (что отвечает новой Луне и полной Луне), влияние Луны и Солнца взаимно усиливается и возникает особенно высокий сизигетичный
прилив.
Если Солнце и Луна наблюдаются с Земли под прямым углом (Луна
в первой или четвертой четверти),
действия Луны и С о л н ц а ч а с т и ч н о
гасят друг друга, амплитуда прилива уменьшается - такой прилив называют
квадратурным.
В большинстве р а й о н о в о т к р ы т о го океана и возле берегов уровень
водной поверхности изменяется регулярно, с достижением максимума
д в а ж д ы на п р о т я ж е н и и лунных суток, причем эти моменты с о в п а д а ю т
с прохождением Луны через меридиан. И н т е р в а л времени между прохождением Луны через меридиан и
наступлением полной воды называется временем наступления лунного
прилива. Разность уровней соседних
полной и м а л о й вод называется величиной прилива. Она максимальна
в сизигиях и минимальна в квадратуре. Величина прилива несколько
увеличивается после перигея (если
Луна расположена на м и н и м а л ь н о м
р а с с т о я н и и от Земли) и н е с к о л ь к о
уменьшается после апогея (при макс и м а л ь н о м отдалении Луны).
Величина прилива в океане изменяется в з н а ч и т е л ь н ы х г р а н и ц а х .
Наиболее значительные приливы
встречаются в заливе Ф а н д и (Атлант и ч е с к о е п о б е р е ж ь е К а н а д ы ) , где
они п р е в ы ш а ю т 18 м; в заливе Ф р о бишер на острове Баффинова Земля
и в некоторых пунктах пролива ЛаМ а н ш - д о 15 м; Пенжинской губе на
северо-востоке О х о т с к о г о моря - до
13 м. в М е з е н с к о м з а л и в е ( Б е л о е
море) - д о Ю м . В то же время в некоторых районах Средиземного
моря. Северного Л е д о в и т о г о океана
и в южной части Тихого океана величина прилива не превышает 0.6 м.
П р и л и в ы в небольших о к р а и н н ы х
морях и заливах могут значительно
отличаться от приливов в соседних
областях океана, причем в таких местах часто н а б л ю д а ю т с я резонансные явления. П е р и о д ы с в о б о д н ы х
колебаний жидкости в полузамкнутых бассейнах определяются конфигурацией береговой линии и рельефом дна. Если какой-нибудь из этих
п е р и о д о в п р и б л и ж а е т с я к периоду
т о г о ли д р у г о г о компонента прилив о о б р а з у ю щ и х сил, прилив в бассейне может значительно усиливаться.
Так, в заливе Фанди период резонанса близок к 12 часам, и потому именно полусуточная составляющая прилива имеет значительную величину.
В то же время суточные приливы в
э т о м же з а л и в е и р а й о н а х о к е а н а ,
к о т о р ы е к нему п р и л е г а ю т , п о ч т и
с о в п а д а ю т по величине.
В озерах и других полностью замкнутых бассейнах периоды свободных к о л е б а н и й о б ы ч н о н а м н о г о
меньше периодов п р и л и в о о б р а з у ю щих сил, поэтому и приливы в них
незначительные.
Для обеспечения безопасности судоходства С Ш А . Великобритания.
Россия и Япония издают «Таблицы
приливов», к о т о р ы е с о д е р ж а т данные относительно высоты приливов
в соответствующих к а р т а х на каждый час на протяжении года. Распределение приливных волн в о т к р ы т о м
о к е а н е о т о б р а ж а е т с я на котидальных картах, на к о т о р ы е нанесены
кривые, соединяющие точки приливной волны с одинаковой фазой. Эти
карты построены для четырех основных т и п о в приливных волн.
Твердая часть Земли, так же, как и
океан, испытывает периодические
д е ф о р м а ц и и со с т о р о н ы п р и л и в о о б разующих сил.
С в я з а н н ы е с земными приливами
периодические изменения г р а в и т а ц и о н н о г о поля Земли проявляются
как и з м е н е н и я п о л о ж е н и я в е р т и кальной линии относительно отсчетной п о в е р х н о с т и и как изменения
ускорения свободного падения в расс м а т р и в а е м о й точке. Эти эффекты
вызываются гравитационным притяжением д е ф о р м и р о в а н н ы х элементов твердого тела Земли, океана и атмосферы и непосредственным влиянием п р и п л и в о о б р а з у ю щ и х сил.
Поскольку воздух, как и другие вещества, находится под воздействием
г р а в и т а ц и о н н ы х сил, го в атмосфере существуют приливы, во многом
схожие с п р и л и в а м и в океане. Они
проявляются как малые колебания
а т м о с ф е р н о г о давления.
Выделение их затруднено на фоне
интенсивных и беспорядочных погодных изменений. Амплитуда этих вариаций максимальна в тропической
Рис. 1.45. Отлив. Соловецкие острова
зоне (около I мбар для полусуточной
компоненты) и сильно уменьшается
при отдалении в области высоких и
умеренных широт.
Хотя п р и л и в н ы е силы Л у н ы больше, чем в два раза, п р е в ы ш а ю т прил и в н ы е силы С о л н ц а , в а т м о с ф е р е
солнечные приливы превалируют
над л у н н ы м и , в отличие от морским
приливов, что объясняется в основном термическим влиянием С о л н ц а
на атмосферу.
Ультрафиолетовая солнечная радиация. которая поглощается озоном в
атмосфере, приводит к разогреванию
этих слоев атмосферы, которая, в свою
очередь, вызывает возбуждение колебаний метеорологических компонентов (давления, температуры, плотности. скорости ветра) с периодами сутки. полусуткн и т.д.
Атмосферные приливы играют
значительную роль в д и н а м и к е верхней атмосферы. Суточные и полусуточные изменения п а р а м е т р о в на
значительных высотах настолько
важны, что без информации о них невозможно осуществлять расчеты
движения искусственных объектов в
верхних слоях атмосферы.
Море оказывает большое влияние на атмосферу:
масса воды - это своего рода гигантский термостат. Можно ли серьезно прогнозировать погоду,
не зная совершенно правила, которым подчиняются
морские течения, изменения температур, циклоны?
Жан Пикар.
Г л у б и н а 11 т ы с я ч м е т р о в
1.8. М и р о в о й океан и климат З е м л и
В
заимодействие океана и атмосферы. Океан и атмосфера в постоянном взаимодействии обмениваются энергией, веществом, теплотой.
Выявление взаимосвязей и их изменений в системе « о к е а н - а т м о с ф е р а »
является о д н о й из о с н о в н ы х з а д а ч
океанологии.
Весьма долговечен спор по поводу того, что является первичным в
этом взаимодействии - океан или атмосфера. В целом следует согласиться с тем, что в тепловом взаимодействии а к т и в н ы м является океан, нак а п л и в а ю щ и й о г р о м н ы е запасы теплоты, а в динамическом, благодаря
большей подвижности, - атмосфера.
Серьезное внимание уделяют сущес т в о в а н и ю о б р а т н ы х связей.
Так, ветер вызывает волны, вследствие чего изменяется поверхность
моря, что ведет, в свою очередь, к изменению турбулентности в пригран и ч н о м слое воздуха. П о э т о м у логично то, что океан и атмосфера рассматриваются специалистами как
единая термодинамическая система.
Эта система очень сложная. Учитывая это, разные типы взаимодействия
целесообразно р а с с м а т р и в а т ь в отдельности [38].
Влияние ветра на поверхность океана в ы з ы в а е т волны и ш т о р м о в ы е
н а г о н ы , а т а к ж е ветровые течения.
Перенос поверхностных вод ветровым течением служит причиной изменения давления на глубинах и перераспределения массы во всем океане.
Рис. 1.46. Ураган в Севастопольской бухте
Общий перенос иод ветровым течением направлен вправо относительно ветра (в северном полушарии), а
компенсирующая градиентное течение, к о т о р о е вызывается н а к л о н о м
поверхности океана, по ветру, кроме с л у ч а е в , к о г д а в о з н и к н о в е н и ю
такого течения препятствует берег.
Аналогичное влияние на распределение массы о с у щ е с т в л я ю т н а г р е в и
охлаждение, замерзание и таяние,
испарение и осадки.
Океанические течения. О с н о в н ы е
океанические течения связаны с антициклоническими циркуляциями,
которые бурлят над океаном. Теплые
течения в западных районах океанов
направлены к полюсам ориентировочно к 40-й параллели, в более высоких ш и р о т а х
восточнее, потом
они, уже о т н о с и т е л ь н о х о л о д н ы е ,
опускаются к экватору в восточных
районах океанов и возвращаются на
запад вдоль экватора. Низкая температура в восточных районах океанов
объясняется как в ы с о к о ш и р о т н ы м
происхождением течений, так и прибрежным п о д ъ е м о м х о л о д н ы х глубинных течений.
Важнейшими, с т о ч к и зрения влияния на т е м п е р а т у р н о е с о с т о я н и е
воды, являются теплые, направленные к п о л ю с а м т е ч е н и я , н а и б о л е е
развитые в западных районах океанов. Э т о Г о л ь ф с т р и м в С е в е р н о й
Атлантике и Куросио на севере Тихого океана, любое из которых переносит и с п о л и н с к и й о б ъ е м т е п л ы х
тропических вод в высокие широты.
Энергетическое и
гидрологическое
взаимодействие.
Для практических
целей м о ж н о с ч и т а т ь , что количество тепловой энергии, полученной
з е м н ы м ш а р о м и р а с х о д у е м о й на
протяжении года с б а л а н с и р о в а н н о .
В то же время это п р а в и л о не действует для л ю б о й заданной области
земной поверхности. Отношение инсоляции (это количество радиации,
которая поступает на единицу площади поверхности, относительно
атмосферы, континентальной поверхности Земли или поверхности океана) к о т х о д я щ е й р а д и а ц и и уменьшается от экватора к полюсам. Учит ы в а я то, что с течением времени
низкие ш и р о т ы не теплеют, а высокие не становятся холоднее, м о ж н о
предположить, что значительное кол и ч е с т в о т е п л о т ы п е р е н о с и т с я из
низких ш и р о т к высоким и атмосферой, и океаном.
О к о л о 25% солнечной энергии поглощается на своем пути к атмосфере водяным паром, озоном, аэрозолями, тучами и туманом, что обеспечивает непосредственный приток
теплоты к атмосфере.
То, что атмосфера поглощает
б о л ь ш у ю часть т е п л о в о г о излучения
п о д с т и л а ю щ е й п о в е р х н о с т и , которое в случае п р о з р а ч н о й атмосферы
т е р я л о с ь бы в м и р о в о м п р о с т р а н стве, имеет существенное значение
для ф о р м и р о в а н и я климата: температура подстилающей поверхности
выше, чем при отсутствии упомянутого эффекта. Это нагревание обусл о в л е н о прежде всего наличием водяного пара и углекислого газа в воздухе.
У ч и т ы в а я то, ч т о з н а ч и т е л ь н а я
доля лучистой энергии поглощается
океанами и направляется на испарение морской воды, при конденсации
энергия фазовых преобразований
нагревает атмосферу или превращается в потенциальную энергию. Обр а з о в а н н а я вследствие конденсации
а т м о с ф е р н о г о водяного п а р а влага
Влияние
взаимодействия
атмосферы а океана на его
соленость. У р о в е н ь солености поверхности океана
в л ю б о й его точке определяется тремя ф а к т о р а м и :
осадками (уменьшение солености); испарением (повышение солености); вертикальным перемешиванием. Вследствие этого соРис. 1.48. Камчатка. Морская капуста,
леность высока в районах,
в ы б р о ш е н н а я штормом
где испарение превышает
осадки, и низка там. где осадки превозвращается к океану непосредв ы ш а ю т испарения. Тем не менее гоственно в виде дождя или в виде речр и з о н т а л ь н ы й перенос поверхностного стока. Гидрологический и энерных вод ветровыми течениями смегетический ц и к л ы , т а к и м о б р а з о м ,
щает области с экстремальной солезамыкаются.
ностью от р а й о н о в с м а к с и м а л ь н о й
Н а и б о л ь ш е е и с п а р е н и е и обмен
разностью
между испарением и осадтеплом между океаном и атмосферой
ками.
Т
а
к
и
м
образом, распределение
происходят там, где холодный воздух
солености поверхности океана пракпроходит над поверхностными водатически п о л н о с т ь ю определяется атми. П о д о б н ы е и д е а л ь н ы е у с л о в и я
мосферными условиями.
имеют место зимой вблизи восточных
берегов континентов и теплых течений (Гольфстрим, Куросио и др.).
Лучистая энергия, поглощенная и
запасенная океанами в низких широтах, выделяется к а т м о с ф е р е в тех
районах и в те периоды, когда там
имеет место ее заметный дефицит.
Рис. 1.45. Полный штиль. Сумерки
Влияние океана на погоду и климат.
К л и м а т океана в значительной мере
определяет к л и м а т Земли. Океан
это основной источник энергии для
всех атмосферных процессов, в которых принимает участие водяной пар.
Так, теплота, которая выделяется
при конденсации водяного
пара, которая поступает с
поверхности океана, является основным источником
энергии для т р о п и ч е с к и х
циклонов. Океанский водяной пар принимает участие
в первой фазе энергетического цикла общей циркуляции атмосферы.
По м н е н и ю специалистов. более з а м е т н о демпф и р у ю щ е е влияние океана, чем та роль, к о т о р у ю
он играет в энергетическом цикле атмосферной циркуляции. Наиболее
распространенное объяснение демпфирующего влияния океана состоит
в гом, что морская вода имеет значительно б о л ь ш у ю теплоемкость, чем
поверхность к о н т и н е н т о в . В то же
время это л и ш ь один из факторов. К
другим факторам, которые определяют влияние океана на погоду и климат Земли, относятся следующие [18]:
1. Значительная часть солнечной
э н е р г и и , к о т о р а я п о г л о щ а е т с я на
поверхности океана, направляется
на испарение морской воды, в то же
время непосредственно на нагревание атмосферы при контакте с поверх н о с т ь ю о к е а н а расходуется всего
около 10%.
2. Значительное количество избыточной солнечной энергии, которая
поглощена на поверхности океана в
средних широтах, запасается океанами, чтобы высвободиться в атмосфере в более холодные периоды, если
имеет место д е ф и ц и т солнечной
энергии. Э т о т же механизм оказывает содействие тому, что значительное количество солнечной энергии,
поглощенной летом в низких широтах, переносится океаническими течениями и отдается атмосфере в высоких широтах, где солнечной энергии недостаточно.
3. Вследствие того, что энергия, поглощенная на поверхности о к е а н а ,
при перемешивании проникает достаточно глубоко (в это же время энергия, поглощенная поверхностью суши,
нагревает лишь тонкий поверхностный слой), п о в е р х н о с т ь о т к р ы т о г о
океана не может оставаться на протяжении д л и т е л ь н о г о времени ни перегретой, ни переохлажденной.
4. К о р о т к о в о л н о в а я ч а с т ь энергии, которая достигает поверхности
м о р я , п р о н и к а е т на з н а ч и т е л ь н у ю
глубину, так как морская вода относительно прозрачна для нее.
5. Вследствие высокого альбедо*
а т м о с ф е р ы над о к е а н о м он м о ж е т
п о г л о т и т ь меньше солнечной радиации, чем м а т е р и к и . З н а ч и т е л ь н о е
альбедо - это прежде всего результат большей облачности, чем высокой о т р а ж а ю щ е й способности морской поверхности.
Все приведенное свидетельствует о
том, что океаны влияют на погоду и
климат, так как они являются гигантскими накопителями солнечной
энергии. Эта энергия поглощается в
периоды или в районах с избыточной с о л н е ч н о й р а д и а ц и е й . П о т о м
она с о х р а н я е т с я или п е р е н о с и т с я
океаническими течениями, чтобы
высвободиться в атмосферу в периоды или в районах с д е ф и ц и т о м солнечной энергии, то есть океаны выр а в н и в а ю т и смягчают климат. Доказано, что периодические местные
вариации океанической циркуляции
(а следовательно, и температуры поверхности моря, и обмена энергией)
в ы з ы в а ю т л о к а л ь н ы е изменения погоды и климата.
И м е н н о изучению влияния кратковременных изменений океанической ц и р к у л я ц и и п о с в я щ е н о значительное количество современных исследований влияния океана на погоду и климат.
* альбедо (albedo - белизна) - величина, характеризующая рассеивающую или отражающую способность поверхности или космического тела
...Из голубого Атлантический океан стал серо-зеленым и
мутным, всюду плавали комки мазута размером от булавочной головки до ломтя хлеба. Мы своими глазами убедились,
что люди отравляют самый важный источник ж изни, мощный фильтр земного шара Мировой океан, и нам стало ясно,
какая угроза нависла над нами и будущим поколением. Наша
общая жизненная артерия. Мировой океан, превращается в
сплошную клоаку, сборник мазута и химических отходов.
Тур Хейердал. Экспедиция «Кон-Тики»
1.9. Трагедия океана
провой океан является основным центром стабилизации окружающей среды вне суши. Сохранение п р и р о д н о й среды и морских ресурсов М и р о в о г о океана - это одна
из актуальных проблем современности, разрешение к о т о р о й зависит от
взаимодействия всего международного сообщества. В последние годы
и с п о л ь з о в а н и е М и р о в о г о океана и
освоение его ресурсов достигли таких масштабов, что стали одними из
о п р е д е л я ю щ и х ф а к т о р о в техногенного воздействия на о к р у ж а ю щ у ю
среду.
Тревожный факт! Каждый час.
1000 человек умирают из-за отравления водой; 2000 т кислотных дождей
выпадает в северном полушарии;
пять-шесть представителей животного или растительного мира исчезают.
Каждую минуту, в мире используется 6500 тонн нефти; выделяется больше 2000 т углекислого газа [18].
Ежегодно в Мировой океан из атмосферы в результате деятельности
представителей п р о м ы ш л е н н о с т и и
транспорта поступает около 200 тыс. т
свинца, 1 млн т углеводородов. 5 тыс. т
ртути, 1 млрд т сажи и аэрозолей.
Значительное количество отравляющих веществ выносится реками в
океан. Ежегодно это более 320 млн т
солей железа, 6,5 млн т фосфора, 60
млн т азота и фосфора из минеральных удобрений, более 10 млн т нефти
и нефтепродуктов, 50 тыс. т Д Д Т и
других п е с т и ц и д о в , о к о л о 2 млн т
свинца, более 500 млрд т п р о м ы ш ленно-бытовых и других стоков [19].
Свой негативный вклад вносят
з а г р я з н е н и я , к о т о р ы е переносятся
ветрами, и нефтепродукты после аварий морских судов и аварий нефтепромыслов.
Загрязнение Мирового океана нефтью. Нефть относится к числу наиболее распространенных вредных
веществ, загрязняющих океан.
Рис. 1.49. Очистка побережья
Керченского пролива от нефти
(после авриии российского танкера
«Волгонефть-139»)
На сегодня до 2/3 площади Мирового океана покрыто пленкой нефти
различной толщины. На предельном
уровне находится загрязнение нефтепродуктами Средиземного, Карибского, Северного морей, Бискайского заливов.
Тревожный факт! О д н о г о л и т р а
нефти достаточно, чтобы сделать непригодным для использования 1 млн
литров воды.
Нефтепродукты п р о н и к а ю т во все
слои водной среды, они оседают на
дне, остаются в толще воды в виде
эмульсий или в молекулярно-растворенном состоянии, растекаются по
водной поверхности в виде пленок.
Нефтяные пленки
важный техногенный фактор, к о т о р ы й существенно влияет на ф о р м и р о в а н и е и течение гидрологических и гидрохимических процессов в поверхностных
слоях М и р о в о г о океана.
В природных условиях через границу раздела « а т м о с ф е р а - в о д а » постоянно происходит обмен кислородом и углекислым газом, интенсивность к о т о р о г о при наличии пленки
нефти резко уменьшается. Наличие
нефтяных пленок приводит к снижению температуры поверхностного
слоя воды, что вызывает повышение
ее плотности, и вследствие этого верхний слой воды погружается на глубину, внося туда нефтяное загрязнение. З а г р я з н е н н ы е п о в е р х н о с т н ы е
слои опускаются на д н о в мелководных бассейнах, особенно в осенний
период, и образуют природные
воды, содержащие значительное количество нефти.
Тревожный факт! При разливе одной т о н н ы нефти на п о в е р х н о с т и
воды образуется пленка п л о щ а д ь ю
до 12 км 2 .
Результатом наличия нефтяных
пленок на водной поверхности являются угнетение жизнедеятельности м о р с к о г о ф и т о п л а н к т о н а , являющегося одним из основных поставщиков кислорода в земную атмосферу, нарушение водообмена и обмена
теплотой между М и р о в ы м океаном
и атмосферой, уничтожение морских
о р г а н и з м о в и мальков рыб.
Проникновение нефти и нефтепродуктов в водную среду приводит к радикальным изменениям в водных
биоценозах и ухудшению физических
свойств воды: изменению цвета, вкуса и з а п а х а . П о к р ы т ы е н е ф т я н о й
пленкой водные растения непригодны для нереста рыб. Через двое-трое
суток пребывания в воде, содержащей
более 0.1 мг/л нефтепродуктов, рыба
приобретает стойкий запах нефти.
Из-за насыщения нефтяной пленкой перьев птиц, к о т о р ы е садятся на
воду или ныряют, они не могут взлететь и гибнут. Вследствие нефтяного загрязнения гибнут планктонные
организмы, р ы б ы , морские птицы и
млекопитающие. Сгустки мазута,
к о т о р ы е оседают на д н о , у б и в а ю т
донные м и к р о о р г а н и з м ы , необходимые для самоочищения воды. В результате д о н н ы е осадки, загрязненные о р г а н и ч е с к и м и соединениями,
гниют и производят отравляющие
вещества, в частности сероводород,
к о т о р ы й загрязняет всю воду [18].
Воздействие нефти на физиологические процессы живых о р г а н и з м о в
приводит к патологическим изменениям в тканях и органах, ухудшает
вкусовые качества мяса морских обитателей.
Тревожный факт! Как показали исследования. нефть является своеобразным « н а р к о т и к о м » для о б и т а т е л е й
океана: некоторые рыбы, оказавшись в отравленной зоне, не стараются ее покинуть. Нефтяная пленка
изменяет состав спектра света и инт е н с и в н о с т ь его п р о н и к н о в е н и я в
водную среду. Пленка т о л щ и н о й 3040 мкм п о л н о с т ь ю п о г л о щ а е т инфракрасное излучение.
Нефтепродукты, попавшие в реки,
сравнительно быстро д о с т и г а ю т берегов и течениями распространяются в виде нефтяных пятен. Разлитые
нефтепродукты накапливаются в заводях, заливах и местах со слабым течением, где о б р а з у ю т с я з а с т о й н ы е
зоны.
Нефтяные пятна, образованные
нефтепродуктами, попавшими в
морскую среду на б о л ь ш о м расстоянии от берега, ф о р м и р у ю т л о к а л ь ные з о н ы , к о т о р ы е д р е й ф у ю т под
воздействием океанических течений
и волн и остаются стойкими достаточно длительное время. Именно эти
пятна переносят нефтяные загрязнения в чистые р а й о н ы о к е а н а (рис.
1.49).
Естественная нейтрализация (дегр а д а ц и я ) нефтепродуктов, к о т о р ы е
попали в водную среду, происходит
в результате химического, фотохимического и б а к т е р и а л ь н о г о разложения, а также деятельности определенных морских о р г а н и з м о в и растений. Этот процесс достаточно прод о л ж и т е л ь н ы й и может с о с т а в л я т ь
от о д н о г о до нескольких месяцев.
Тревожный факт! Д л я т о г о чтобы
превратить Балтийское море в биологическую пустыню, достаточно
разлива 200 тыс. т нефти.
О с о б о опасно загрязнение нефтью
в ы с о к о ш и р о т н ы х морских вод, пот о м у что из-за низких т е м п е р а т у р
н е ф т е п р о д у к т ы не р а з л а г а ю т с я и
« к о н с е р в и р у ю т с я » л ь д а м и , вследствие э т о г о н е ф т я н о е з а г р я з н е н и е
наносит значительный ущерб окружающей среде А р к т и к и и А н т а р к т и ки.
О с н о в н ы м источником нефтяных
загрязнений океанской среды являются танкеры. П р о м ы в о ч н ы е воды,
образующиеся при мойке танков, и
утечки в п р о ц е с с е о с у щ е с т в л е н и я
г р у з о в ы х о п е р а ц и й п о в ы ш а ю т содержание нефти в океанских водах.
В то же время при эксплуатации
энергетических установок судов всех
т и п о в образуется особый вид отходов нефтесодержащие воды (НСВ).
Основной причиной появления таких вод являются п р о т е ч к и нефтепродуктов из топливных систем при
их эксплуатации и ремонте.
При осуществлении морской нефтедобычи вследствие аварий и незначительных утечек нефти в о з м о ж н о
з а г р я з н е н и е м о р с к о й среды д о нескольких тысяч тонн в год.
Показательна в этом плане авария
на б у р о в о й п л а т ф о р м е к о м п а н и и
British P e t r o l e u m в М е к с и к а н с к о м
заливе, которая произошла в апреле
2010 года. Десятки тысяч т о н н нефти
попали в океан при взрыве. На протяжении месяца ежедневно в океан
попадало о к о л о тысячи тонн нефти.
М о ж н о т о л ь к о представить ущерб,
нанесенный э к о н о м и к е С Ш А , если
учесть, что именно Мексиканский залив обеспечивает на девяносто процентов потребность а м е р и к а н с к о г о
рынка в креветках, лангустах, лобстерах, ценных п о р о д а х морских р ы б
(рис. 1.50-1.54).
Катастрофы на морских нефтепромыслах с человеческими жертвами и
значительными разливами нефти
происходили и раньше [18].
Рис. 1.50. Пожарные суда т у ш а т
буровую установку
А
Рис. 1.51. Утечка нефти с о с т а в л я л а
800 тонн в сутки
Рис. 1.52. С а м о л е т - д и с п е р с а н т
и судно-нефтесборщик
Рис. 1.53. С д е р ж и в а ю щ и е нефть боны
у берегов Луизианы
Рис. 1.54. Шлейф дыма от
горящей буровой установки
Так, в 1979 году произошли две крупные катастрофы в
Мексиканском заливе.
П о с л е а в а р и и на б у р о в о й
п л а т ф о р м е Sedko-135 в море
п о п а л о н е с к о л ь к о сотен тысячь тонн нефти. Для спасения
местной флоры и фауны из лагуны Мадре было эвакуировано 10 тыс. морских черепах.
В 1991 г. война между Кувейтом и Ираком (операция «Буря
в пустыне») привела к загрязнению нефтью из подорванных
платформ и нефте- проводов
значительной территории Персидского залива, где погибло
громадное количество морских
черепах, птиц, крабов, других
морских организмов.
Рис. 1.55. Гибель танкера N a s s i a
в 1994 году в проливе Б о с ф о р
Рис. 1.56. Гибель танкера
A m o c o Cadiz
Рис. 1.57. Гибель танкера Prestige
С а м ы е значительные по экономическим последствиям а в а р и и ч а щ е
всего происходят с т а н к е р а м и (рис.
1.55-1.58, 5.47, 5.48).
Одна из первых аварий крупного
масштаба произошла в 1967 г. Вследствие столкновения с рифом танкера Torrey C a n y o n со 119 тыс. т сырой нефти на борту, к о т о р ы й затонул возле Лендс-Энда (Англия), образовалось нефтяное пятно размером
1813 км 2 — рис. 5.48.
Для уничтожения 40 тыс. т нефти,
оставшейся в танках, сбрасывали
авиационные бомбы, поджигали
нефть а в и а ц и о н н ы м бензином и напалмом, применяли детергенты для
нейтрализации плавающей нефти, ее
связывания и опускания на морское
дно. Эта катастрофа привела к изменениям м о р с к о й , э к о н о м и ч е с к о й и
правовой политики государств,
крупных нефтяных компаний и судовладельцев всего мира.
Вследствие а в а р и и а м е р и к а н с к о г о
супертанкера Amoco Cadiz (рис. 1.56.
5.47), которая произошла в 1978 году
возле берегов Бретани (Франция), в
море вылилось более 220 тыс. т нефти, о б р а з о в а в пятно п л о щ а д ь ю более 2 тыс. км 2 . Загрязнение моря и побережья Ф р а н ц и и нанесло ущерб на
сумму более 2 м л р д д о л л . при стоимости самого танкера с грузом окол о 60 млн долл. [18].
О б щ и е убытки, нанесенные окруж а ю щ е й среде после посадки в 1989
году на р и ф а м е р и к а н с к о г о танкера
Exxon Valdez, составили около 2 млрд
долл. Ущерб, нанесенный экологии
Аляскинского побережья и прилегающих акваторий, оценивается не только громадной площадью загрязнения
- около 6730 км 2 , но и тем, что восстановительные процессы в экосистемах
при низких температурах протекают
намного медленнее по сравнению с
теплым климатом.
За последние десять лет одной из
тяжелейших по последствиям стала
катастрофа с т а н к е р о м Prestige, который в 2002 г. с грузом нефтепродуктов затонул возле Североатлантического побережья Испании (рис.
1.57). В океан вылилось 5 тыс. т мазута, 50 тыс. т нефтепродуктов были
откачаны из затонувшего судна.
На л и к в и д а ц и ю экологической катастрофы было затрачено более 2,7
млрд долл. После этой аварии Европарламент запретил, н а ч и н а я с 2005
года, и с п о л ь з о в а т ь на европейских
транспортных линиях танкеры, возраст которых превышает 25 лет.
Загрязнение Мирового океана сточными и балластными водами. В процессе использования воды на судне
для пищевых и хозяйственных целей
накапливаются судовые сточные
воды (ССВ) в количестве 200-300 л
на члена экипажа за сутки. На пассажирских судах к о л и ч е с т в о сточных вод может д о с т и г а т ь 500 л.
Судовые сточные воды вследствие
высокого уровня бактериального
загрязнения наносят существенный
ущерб водоемам, особенно в местах
скопления с у д о в ( п о р т ы , судоходные
каналы, промысловые районы).
Ранее п р о б л е м а удаления С С В с
судов решалась очень просто - сбросом их за борт безо всякой о б р а б о т ки. Э т о объяснялось в о з м о ж н о с т ь ю
существенного разбавления С С В водами М и р о в о г о океана, а также способностью водной среды к самоочищению за счет разложения загрязнений естественным путем.
С п о с о б н о с т ь к а ж д о г о водоема к
самоочищению зависит от начальной
Рис. 1.58. А в а р и я танкера « S e a
E x p r e s s » у берегов Великобритании
и борьба с загрязнением моря
Рис. 1.59. Гибель морских обитателей
после техногенных катастроф
чистоты воды и количества растворенного в воде кислорода.
В то же время существенное ухудшение в последнее время качества
воды М и р о в о г о океана изменило
кислородный баланс водоемов, снизило их способность к с а м о о ч и щ е нию.
Рис. 1.60. Нефть, разлитая по поверхности моря
Сточные воды, содержащие детергенты и пестициды.
Поверхностноактивные вещества (детергенты) входят в состав ш и р о к о распространенных синтетических моющих средств.
В м о р с к у ю среду поверхностно-активные вещества (ПАВ) попадают со
сточными водами промышленных
предприятий, буровых платформ.
Они содержат ингредиенты, токсичные для водных организмов: а р о м а тизирующие реагенты (персульфаты,
пербораты), кальцинированную
соду, карбоксиметилцеллюлозу, сил и к а т ы натрия.
Наличие П А В в сточных водах связано с использованием их при бурении нефтяных и газовых скважин, при
борьбе с коррозией оборудования.
Эти вещества чрезвычайно стойкие,
в воде они сохраняются годами, причем б о л ь ш и н с т в о из них с о д е р ж и т
фосфор, к о т о р ы й способствует размножению сине-зеленых водорослей
и « ц в е т е н и ю » в о д о е м о в . Т а к , при
«цветении» Каховского и других рукотворных морей Украины наблюда-
ются резкое с н и ж е н и е с о д е р ж а н и я
кислорода в воде, «замор» рыбы и гибель других водных животных.
Пестициды искусственно созданные химические вещества для борьбы с вредителями и болезнями растений. Они о т р а в л я ю т продукты питания человека и особо токсичны для
ракообразных.
Ежегодно мировая э к о н о м и к а использует более 5 млн т пестицидов,
из которых 1,5 млн т п о п а д а ю т в наземные и морские экосистемы с золой и сточными водами.
Отравление М и р о в о г о океана пестицидами
один из существенных
факторов глобальной экономической катастрофы. Пагубные последствия усугубляются использованием
химических веществ для ликвидации
разливов нефти.
Тревожный факт! Так, например,
при ликвидации последствий аварии
танкера Torrey C a n y o n б ы л о применено 3 млн л детергентов, что принесло флоре и фауне больший ущерб,
чем разлитая нефть.
Х а р а к т е р н ы м для токсических веществ, к о т о р ы е п о п а д а ю т в водную
среду, является то, что их вредное
воздействие усиливается за счет «кумулятивного» эффекта
прогрессирующего увеличения содержания
вредных веществ в каждом следующем звене трофической цепи. Так. в
ф и т о п л а н к т о н е с о д е р ж а н и е токсического вещества увеличивается в десять раз по сравнению с водой, в зоопланктоне (личинки, мелкие рачки)
еще в десять, в рыбе - еще в десять,
в о р г а н и з м а х хищных рыб
еще в
десять раз и превышает в десять тысяч раз содержание в воде [18].
Балластные
воды. П р и м е н е н и е
балластных вод связано с проблемой
загрязнения морской среды и переноса ч у ж е р о д н ы х водных о р г а н и з мов (с б и о л о г и ч е с к о й и н в а з и е й )
«пришельцев» на обшивке судна и в
его танках.
Ежедневно в водяном балласте судов в мире перемещается с места на
место от 7 д о 10 тысяч р а з л и ч н ы х
видов живых существ: бактерий, беспозвоночных животных, икринок и
личинок рыб, других представителей
планктона.
Вселение в водную среду чужеродных видов ж и в о т н ы х и р а с т е н и й
с в о е о б р а з н о е « б и о л о г и ч е с к о е загрязнение», которое по своим последствиям близко к другим видам загрязнений, а в ряде случаев превышает убытки от других а н т р о п о г е н н ы х
факторов.
В о т л и ч и е от з а г р я з н я ю щ и х веществ, к о т о р ы е разрушаются в процессе с а м о о ч и щ е н и я воды и могут
поддаваться контролю, «пришельцы» могут размножаться и распространяться с непредвиденными последствиями. Если иные виды загрязнений
локализуются на отдельных участках
и постепенно деградируют, то «биологическое загрязнение» очень быстро распространяется на весь водный
бассейн. Кроме «пришельцев», вместе с в о д н ы м б а л л а с т о м в м о р с к у ю
среду поступают нефтепродукты, железо и взвешенные частицы.
Загрязнение атмосферы
Мирового
океана. Морской транспорт и средства океанотехники являются источником загрязнения воздушного бассейна углеводородами, оксидом углерода, сернистым ангидридом, оксидами азота, сажей и другими вредными
веществами. Основное количество
загрязнений а т м о с ф е р ы от судов и
объектов океанотехники поступает с
отходящими газами тепловых двигателей и котлов. Эти газы могут содержать более 280 компонентов с период о м с у щ е с т в о в а н и я от нескольких
минут до пяти лет.
Значительный вклад в загрязнение
а т м о с ф е р ы вносят о т х о д я щ и е газы
промышленных предприятий и предприятий морского транспорта.
Серьезную угрозу окружающей
среде несут судовые системы кондиционирования и рефрижерации, а
также системы газового пожаротушения, использующие озонноразрушигельные вещества: хлорофторуглероды, гидрохлорофторуглероды и галогены [18]. Эти вещества при испарении проникают в стратосферу и распадаются под действием интенсивного у л ь т р а ф и о л е т о в о г о и з л у ч е н и я .
П р и этом в ы с в о б о ж д а ю т с я а т о м ы
хлора и брома, разрушающие озоновый слой.
Перевозимый груз и погрузо-разгрузочные операции с ним также являются источниками загрязнения атмосферы М и р о в о г о океана.
При погрузке и перевозке нефти и
нефтепродуктов образуются летучие
о р г а н и ч е с к и е соединения, к о т о р ы е
при сбросе в атмосферу содержат цел ы й ряд углеводородов и инертный
газ. Т а к а я смесь - реальная угроза
о к р у ж а ю щ е й среде.
Опасность, с точки зрения загрязнения атмосферы, могут представлять и
п о г р у з о - р а з г р у з о ч н ы е о п е р а ц и и на
судах, которые перевозят сыпучие грузы. Токсические вещества попадают в
атмосферу, а из нее с дождями в водную среду, в которой они быстро распространяются морскими течениями.
Д л я морских б и о ц е н о з о в наиболее
опасны ртуть, свинец и кадмий, которые долго сохраняют токсичность.
Длительное загрязнение всеми вышеуказанными вредными веществами
чрезвычайно опасно для М и р о в о г о
океана, потому что ведет к опасным,
зачастую необратимым последствиям. Естественные возможности нейтрализации ядовитых з а г р я з н е н и й в
океане практически исчерпаны, причем состояние водной среды Мирового океана вызывает большие опасения. чем состояние атмосферы.
Загрязнение океана н е о т в р а т и м о
ведет к мировой экологической катастрофе. исчезновению многих морских видов, а потом по пищевой цепи
других, до того момента, когда будет затронута вся природа Земли.
П о э т о м у о с о б о в а ж н о осознание
мировой общественностью необходимости с к о о р д и н и р о в а н н ы х п л а н о мерных действий по защите Мирового океана.
Защищая океан, защищаем себя!
От биологической природы человечества деваться некуда. Раз «гомо сапиенс», значит,
надо
удовлетворять
потребность «гомо», чтобы он мог быть
еще и «сапиенс».
М. Кханг, менеджер, XX век
В
основу комплексной классификации ресурсов М и р о в о г о океана положены ф у н к ц и о н а л ь н о е единство и взаимосвязь компонентов
биосферы, которые непосредственно
х а р а к т е р и з у ю т М и р о в о й океан каксложную динамическую систему.
Эта система состоит из двух элементов: с о б с т в е н н о в о д н о й т о л ш и
(или части г и д р о с ф е р ы , непосредственно принадлежащей к М и р о в о му океану) и земной коры, подстил а ю щ е й эту толщу (т.е. той части литосферы. которая образует ложе океанов и морей).
Э т о дает возможность отнести ресурсы М и р о в о г о океана к двум классам: гидрологические
ресурсы собственно водной толщи морей и океанов, это химические ресурсы морской воды, непосредственное использ о в а н и е м о р с к о й воды в н а р о д н о м
хозяйстве, т р а н с п о р т н ы е возможности (океаны и моря рассматриваются как в а ж н ы е т р а н с п о р т н ы е артерии), потенциальные энергетические
возможности; минеральные - геологические ресурсы, к о т о р ы е д о б ы в а ются из донных осадков и недр морского дна.
Р е с у р с ы М и р о в о г о океана
I
Океанической гидросферы
{гидрологические)
Океанической литосферы
(геологические)
1
Биологические
Объекты ocRocHHti
Динамические свойства
и процессы
Поверхностный
слой морского д н а
Морская
вода жидкость
Энергетические
Водоснабжение
промышленное,
коммунальное,
бытовое
Транснортные
Орошение
и обводнение
земель
Удаление
отходов
Развитие
марикультуры
Недра
морскою дна
Животные
организмы
Растительные
организмы
Ц е л и освоении
Д о б ы ч а и использование химических соединений,
микроэлементов
Д о б ы ч а и использ о в а н и е песка,
конкреций,
м е т а л л о в из и л о в
и россыпей
Д о б ы ч а и использование
н е ф т и , газа,
угля, руд
Промышленность,
с е л ь с к о е хозяйство,
медицина
Опреснение
Минеральные ресурсы
Развитие
рекреации
Р и с . 2.1. К л а с с и ф и к а ц и я р е с у р с о в М и р о в о г о
океана
Наряду с этим в пределах рассмотренных сред о б и т а ю т с о о б щ е с т в а
морских о р г а н и з м о в , к о т о р ы е образуют с о в о к у п н о с т и представителей
ж и в о т н о г о и растительного мира
океанов и морей. В связи с этим выделяется третий класс ресурсов биологический.
Таким образом, ресурсы М и р о в о го океана в целом м о ж н о характеризовать как систему, которая состоит
из грех классов: г и д р о л о г и ч е с к и х ,
м и н е р а л ь н ы х и б и о л о г и ч е с к и х ресурсов.
В свою очередь, каждый из названных классов ресурсов М и р о в о г о океана может быть разделен на соответствующие подклассы, к о т о р ы е определяются [18]:
• для гидрологических ресурсов
особенностями использования физических свойств, химических компонентов и субстрата морской воды;
• для минеральных ресурсов - особенностями их д о б ы ч и из поверхностного пласта континентального
шельфа, из рыхлых осадков морского дна на значительных глубинах и
из недр морского дна;
• для биологических ресурсов
т р а д и ц и о н н ы м делением на представителей растительного и ж и в о т н о г о
царства (рис. 2.1).
Знакомство с каждым классом океанских ресурсов целесообразно начать с биосферы М и р о в о г о океана и
биологических ресурсов.
В стихии водной подо мной мелькали.
Резвясь, играя иль сцепившись насмерть,
Морские твари всех цветов и видов,
Каких язык не в силах описать
И ни один моряк не видел в жизни.
От страшного Левиафана до ничтожных
Мириадами кишащих насекомых,
Что в каждой плавают соленой капле.
Монтгомери. Мир накануне потопа
2.1. Биосфера и биологические ресурсы океана
О
кеан - колыбель жизни на Земле. Т а к о в о мнение многих ученых. и на это есть все основания.
Возникновение жизни проходило
в несколько этапов [18]. Первые простейшие о р г а н и з м ы появились окол о 3,5 млрд лет назад при восстановительных свойствах окружающей
среды на земном шаре и содержании
кислорода, в десять раз меньше современного. именно в океанской
воде. Ведь жизнь могла развиваться
т о л ь к о при э к р а н и р о в а н и и т о л щ е й
океанской воды жесткого ультрафио л е т о в о г о излучения Солнца.
Т а к о е у н и к а л ь н о е вещество, как
океанская вода, содержит все необходимое для о б р а з о в а н и я тканей,
м ы ш ц , к р о в и , скелетной о с н о в ы и
панцирных покровов организмов.
Несмотря на сотни м и л л и о н о в лет,
на п р о т я ж е н и и к о т о р ы х п р о х о д и л
процесс ф о р м и р о в а н и я современной
флоры и фауны земного шара, и первая, и в т о р а я
преимущественно
океанического происхождения.
Представители многих классов в
ходе эволюции органического мира
неоднократно изменяли среду своего
проживания, но более трех четвертей
животных и половина растений находятся в Мировом океане. Они представлены миллиардами экземпляров
более чем 300 тысяч видов животных
и растений. Из 150 тысяч видов животных океаны заселяют более 60 тысяч моллюсков, о к о л о 20 тысяч рак о о б р а з н ы х . свыше 16 тысяч рыб. 58
видов к и т о о б р а з н ы х , 32 вида ластоногих.
Если взять п р е д с т а в и т е л ь с т в о в
океане животных и растений разных
классов, то из существующих на нашей планете 63 классов животных в
о к е а н е н а х о д и т с я 41 к л а с с , а и з
33 классов растений - 15.
Э т о свидетельствует о чрезвычайно б л а г о п р и я т н ы х условиях для развития органической жизни в М и р о вом океане [87].
Распределение и классификация
океанских организмов проводятся
соответственно зоне их распространения. М а т е р и к о в а я отмель (шельф)
именуется перитовой зоной пребывания. Ее прибрежные в о л н о о т б о й н а я
и приливная части о б р а з у ю т литоральную зону. Все водное пространство от г р а н и ц ы шельфа с материковым склоном к н а и б о л ь ш и м глубинам образует океаническую зону
(рис. 2.2).
По отношению к распространению света в т о л щ е вод океана выдел я ю т фотичную зону, протяженност ь ю для разных р а й о н о в океана от
нескольких метров до 100 м, в которой сохраняется определенный уровень освещенности, и афотичную всегда темную.
В зависимости от местоположения
все м о р с к и е о р г а н и з м ы делятся на
пелагические,
которые находятся в
толще вод, и бентосные, живущие на
океанском дне.
Густота расселения океанских
организмов и разнообразие форм
жизни существенно уменьшаются с
отдалением от побережья до открытого океана и от поверхности океана до дна. Более всего их в поверхностном с т о м е т р о в о м слое (фотичная зона), куда проникает солнечный
свет и где с у щ е с т в у ю т в о д о р о с л и .
Кстати, объем вод э т о г о н а и б о л е е
продуктивного слоя океана составляет л и ш ь около 2% объема океаносферы. И н о г д а , при особенно высокой п р о з р а ч н о с т и в о д ы , эта з о н а
может б ы т ь расширена до 150-200 м.
Такая скученность о р г а н и з м о в в ограниченной зоне прибрежных районов вызывается привнесением значительного количества питательных
веществ с суши вместе с д о ж д я м и ,
речными водами, вследствие размывания берегов волнами и течениями.
Епипелагиаль
Нсритовая зона
а т а к ж е с интенсивным вертикальным перемешиванием, которое обеспечивает удовлетворительную аэрацию вод.
Аналогичные закономерности
имеют место и в изменении видового класса о р г а н и з м о в . Н а и б о л ь ш е е
разнообразие животного и растительного мира имеет место в верхней
500-1000-метровой толще океана.
Это р а з н о о б р а з и е уменьшается с переходом от теплых вод низких широт к холодным водам полярных
широт.
Т а к , в тепловодных прибрежных
районах океана (от 40° северной широты до 40° южной ш и р о т ы ) сосред о т о ч е н о около 140 тысяч видов животных, в то время как в высокоширотных холодноводных областях их
практически в десять раз меньше. В
океанских водах М а л а й с к о г о архипелага выявлено о к о л о 40 тысяч видов животных, в Средиземном море
- 7 тысяч, в Северном - 3 тысячи, в
Баренцовом - о к о л о 2,5 тысячи, а в
м о р е Л а п т е в ы х - л и ш ь о к о л о 400
видов. В т р о п и ч е с к и х водах живут
несколько тысяч моллюсков и окол о 700 видов крабов, а в Баренцовом
море - л и ш ь 250 видов моллюсков и
всего 3 вида крабов.
Фотическая зона
100
/ / / / / / / / / / / / / / / / 200
/,
Мезопелагиаль
V / / / / / / / / / / / / / /1000
/,
Батипелагиаль
У / / / / / / / / / / / / / / 4000
/л
Абисопелагиаль
6000
м
Рис. 2.2. Классификация морской среды
П р о ц е с с э в о л ю ц и и животного и растительного
м и р а на З е м л е п р и в е л к
тому, что одни о р г а н и з м ы
д о б ы в а ю т свою пищу в
толще вод, в то время как
другие существуют за счет
т о г о , ч т о они п о л у ч а ю т ,
пассивно перемещаясь с
течениями; третьи поселились на океанском дне.
В соответствии с этим
все о р г а н и з м ы делятся на
Фауна Мирового океана
Планктон
Нектон
I
рыбы
Г
Фитопланктон
Зоопланктон
перидинеи
простейшие
диатомеи
кишечнополостные
черви
немертины
щетинночелюстные
сине-зеленые
водоросли
иглокожие
ракоподобные
кальмары
осьминоги
морские звери
киты
морские черепахи
морские змеи
протохордовые
Р и с . 2.3. К л а с с и ф и к а ц и я ж и в ы х о р г а н и з м о в М и р о в о г о о к е а н а
три г р у п п ы : нектон ( п л а в а ю щ и й ) ,
планктон (парящий) и бентос (глубинный) (рис. 2.3).
Планктон состоит из микроскопических морских организмов, которые
владеют ограниченной способностью
к движению - пассивно плавают или
переносятся течением (рис. 2.4). Существует два вида п л а н к т о н о в
фитопланктон и зоопланктон.
М о р с к и е м и к р о о р г а н и з м ы были
о д н и м и из п е р в е й ш и х к л е т о ч н ы х
о р г а н и з м о в на Земле, они играли и
и г р а ю т в а ж н у ю р о л ь в геологии и
б и о л о г и и о к е а н о в , в первую о ч е р е д ь б л а г о д а р я
тому, что они являются
преобразователями органических и н е о р г а н и ч е с ких веществ и в то же время пищей для других, более крупных о р г а н и з м о в .
М о р с к и е б а к т е р и и дел я т с я на
автотрофные,
или а в т о т р о ф ы , к о т о р ы е
с и нтез и ру ют о р га н и чес к не
вещества из неорганических соединений и используют двуокись углерода как
единый источник углерода,
Р и с . 2.4. М н о г о ц в е т н о е « о б л а к о » п л а н к т о н а ,
и гетеротрофные - гетероп р о с т и р а ю щ е е с я через Б а р е н ц е в о море от
и фаготрофы (бактерии,
Северной Европы
водоросли и грибы, а также простейшие), к о т о р ы е и с п о л ь з у ю т б о л е е
сложные источники углерода, получая его путем з а г л а т ы в а н и я или разложения других м и к р о о р г а н и з м о в , а
также растений и животных. Автотрофы получают энергию Солнца
(фототрофы) или энергию, которая
высвобождается при химических реакциях
(хемотрофы).
Ф о т о т р о ф ы з а н и м а ю т всего л и ш ь
2% п о в е р х н о с т и дна о к е а н а , д а ю т
около 2% первичной продукции, но
играют очень важную роль в жизни
океана. М и к р о с к о п и ч е с к и е п л а н к тонные о р г а н и з м ы ( ф и т о п л а н к т о н )
встречаются в верхних пластах океана, в фотической зоне, куда проникает солнечный свет. Глубина этой
зоны зависит от угла падения солнечных лучей и от и н т е н с и в н о с т и
перемешивания воды.
Размер фитопланктонных организмов составляет от i до 2 мкм. Наиболее р а с п р о с т р а н е н ы д и а т о м о в ы е ,
сине-зеленые водоросли и очень мелкие динофлагеляты. Диатомовые водоросли б о л ь ш е р а с п р о с т р а н е н ы в
тропических водах Тихого и Индийского океанов, кокколитофоры и микрофлагелляты в теплых и умеренных
водах, динофлагелляты в открытых
неритовых зонах теплых морей.
Иногда плотность поселений отдельных организмов повышается
настолько, что изменяет цвет воды,
которая благодаря д о п о л н и т е л ь н ы м
пигментам водорослей приобретает
красноватый оттенок (так называемый «красный прилив»). Сине-зеленая
водоросль осцмллягория распространена в К р а с н о м море. Индийском
океане. Мексиканском заливе, тропических зонах Атлантического и Тихого океанов. Т а к и е же «приливы»
могут инициироваться присутствием
д и н о ф л а г е л л я т о в . Эти водоросли
содержат нервный токсин, смертельный для рыб и многих других морских животные. С ч и т а ю т , что вследствие цветения динофлагеллятов
могли возникнуть исполинские залежи м е р т в о г о о р г а н и ч е с к о г о вещества, ставшие источником нефти,
которая образовалась вследствие
разложения бактериями органического вещества в углеводороды.
М о р с к и е м и к р о о р г а н и з м ы являются пищей для значительного количества морских животных, в частности для р а к о о б р а з н ы х , з о о п л а н к т о на, м о л л ю с к о в и растительноядных
рыб. Ф и т о п л а н к т о н в океане
это
первичная пища.
В состав з о о п л а н к т о н а входят щетинкочелюстные,
которые представлены несколькими видами морских
стрелок; иглокожие
голотурии, или
морские огурцы, и протохордовые
з а г а д о ч н ы е существа сальны и долиодиды. к о т о р ы е распространены на
глубине до 3000 м.
П л а н к т о н н ы е о р г а н и з м ы группируются по р а з м е р а м . Д л и н а самых
мелких о р г а н и з м о в составляет от 5
д о 60 мкм, б о л ь ш и х - о к о л о 1 мм,
средних до 1 см, самых крупных
свыше 1 см.
З о о п л а н к т о н , к о т о р ы й является
главной к о р м о в о й базой рыб и других к р у п н ы х ж и в о т н ы х , п и т а е т с я
преимущественно ф и т о п л а н к т о н о м .
Треть массы з о о п л а н к т о н а сосредоточена в поверхностном 100-200-метровом слое океана. Вторая треть расп о л о ж е н а на г л у б и н а х от 200 д о
1000 м.
Т а к и м о б р а з о м , в верхней 1000мегровой зоне, которая составляет
л и ш ь 15-20% объема вод М и р о в о г о
о к е а н а , с о с р е д о т о ч е н о о к о л о 65%
м а с с ы ж и в о т н о г о п л а н к т о н а . Остальные 35% расположены на глубинах более 1000 м.
Почти 90% всех видов з о о п л а н к тона сосредоточено в тропических
водах. С отдалением в направлении
полюсов численность ф о р м б ы с т р о
уменьшается.
Нектон - это активно п л а в а ю щ и е
представители м о р с к о й экосистемы.
Они включают в себя взрослые формы таких животных, как рыбы, кальм а р ы . о с ь м и н о г и , морские звери и
киты, крабы, морские змеи и черепахи. Одни из них осуществляют прод о л ж и т е л ь н ы е м и г р а ц и и на с о т н и
миль, другие периодически мигрируют на большие глубины, а некоторые
живут в основном на значительных
глубинах.
Н а и б о л е е многочисленна группа
рыб, которая насчитывает о к о л о 16
тыс. видов. Других представителей
нектона з н а ч и т е л ь н о меньше, каждый из них включает в себя несколько десятков видов. Распространение
нектона по глубине разное. Так, окол о 50% р ы б (по массе) живут в 500метровом верхнем слое океана, еще
25% - д о глубины 1000 м.
Для каждого вида р ы б характерно определенное вертикальное распределение. П о с о в р е м е н н ы м д а н ным, существуют четыре о с н о в н ы е
океанические зоны, каждая со своими х а р а к т е р н ы м и обитателями.
Батипелагической
называется фауна, к о т о р а я р а с п о л о ж е н а на глуб и н а х 1000-4000 м,
мезопелагической - ф а у н а г л у б и н 200-1000 м, эпипелагической
ф а у н а г л у б и н д о 200
м, а на г л у б и н а х б о л ь ш е 4 0 0 0 м
живут представители
абисопелагической ф а у н ы .
Б о л ь ш и н с т в о видов мезопелагических животных, н а п р и м е р эвфаузииды. креветки, к а л ь м а р ы и рыбы,
склонны к значительным вертикальным миграциям. Н о ч ы о они поднимаются к продуктивным поверхностным водам для о т к о р м а , а перед заходом солнца опускаются в те слои
воды, где живут постоянно.
Х а р а к т е р н о й особенностью пелагической ф а у н ы является б о л ь ш о е
количество люминесцентных видов,
к о т о р ы е имеют светящиеся о р г а н ы фотофоры.
Значительное количество видов
к а л ь м а р о в , рыб и крупных ракообразных имеют р а з н о о б р а з н ы е механизмы свечения. Л ю м и н е с ц е н т н ы е
организмы встречаются даже на глубинах больше 3750 м.
В бентосной флоре и фауне объединены растения и животные, населяющие дно и другие твердые основания, к к о т о р ы м о р г а н и з м ы могут
прикрепиться (скалы, подводные
горы и позвоночники, п о р т о в ы е сооружения, д н и щ а судов и т.п.). Отдельные из них, такие как водоросли, к о р а л л ы , н е к о т о р ы е моллюски,
иглокожие и р а к о о б р а з н ы е , никогда
не отделяются от основания. Другие
свободно покидают дно, как это дел а ю т к а м б а л ы и скаты. Т р е т ь и закапываются в грунт.
Группа прикрепленных
бентосных
животных
представлена
губками
(около 375 видов), кишечнополостными ( г о р г о н а р и и , г о р н ы е к о р а л л ы ,
актинии, мадрепоровые кораллы);
ракообразными
(усологне раки
«морские желуди»); иглокожими
(в
основном это многочисленный ряд
анемонов - «морских лилий»); протохордовыми
( п о г о н о ф о р ы и асцидии).
Рис. 2.5. На дне океана
Группа плавающих
и
ползающих
беитосных
животных
включает в
себя особей, к о т о р ы е свободно передвигаются, плавают в непосредственной близости от дна или закапываются в д о н н ы е осадки, верхний
слой которых богат на бактериальную флору (рис. 2.5).
В состав этой группы входят кольчатые черви (несколько видов щетинковых червей); ракообразные
(ракиб о к о п л а в ы , р а к и - о т ш е л ь н и к и , равноногие раки, крабы);моллюски (осьминоги, брюхоногие моллюски,
двухстворчатые и л о п а т о ногие моллюски); иглокожие (в о с н о в н о м голотурии - « м о р с к и е огурцы»,
наряду с этим морские
ежи, змеехвостки и морские звезды); рыбы (камбал ы . скаты и др.).
Известно около 180 тыс.
видов бентосных животных и р а с т е н и й . Их распространение определяется м а с с о й о р г а н и ч е с к и х
веществ, которые поступают в глубинные слои в виде еще не
м и н е р а л и з о в а н н ы х остатков, а также количеством планктона, которым
питаются жители бентоса в придонном слое.
Более 99% видов бентосных организмов сосредоточенно на материковой отмели благодаря интенсивному
р а з в и т и ю жизни в прибрежных районах и большому количеству органических остатков. Т о л ь к о о к о л о 1100
видов животных могут жить за пределами шельфа на глубинах свыше
2000 м. п р и ч е м т о л ь к о 190 из них
Таблица 2.1. Биомасса и продуктивность Мирового океана
Организмы
Биомасса,
млрд т
Продукция,
млрд т / год
Отношение продукции
к биомассе
Продуценты:
фитопланктон
фитобентос
1,50
0,20
550,0
0,2
360,0
1,0
21,50
10,00
1,00
0,07
53,0
3,0
0,2
70,0
2,5
0,3
0,2
1000,0
бактерий
водорослей
животных
0,07
1,70
32,50
70,0
550,2
56,2
1000,0
324,0
1,7
Всего
34,27
676,4
19,4
Консументы:
зоопланктон
зообентос
нектон
Редуценты (бактерии)
О б щ а я сумма:
встречаются на глубинах свыше 4000
м. Масса бентосных животных на мат е р и к о в о й отмели составляет о к о л о
200 г/м 2 , на другой части дна океанов она приблизительно в 1000 раз
меньшая.
Б и о л о г и ческа я
производительность океана. О б щ а я биомасса флоры и ф а у н ы М и р о в о г о о к е а н а составляет о к о л о 35 млрд т (табл. 2.1)
[26]. При этом биомасса животных в
два десятка раз б о л ь ш е растительной, что объясняется ч р е з в ы ч а й н о
высокой п р о д у к т и в н о с т ь ю одноклеточных планктонных водорослей:
продукция фитопланктона превышает его биомассу в 360 раз. Благодаря
значительной подвижности вод запасы питательных веществ постоянно
восстанавливаются, и, несмотря на
незначительную к о н ц е н т р а ц и ю биог е н н ы х э л е м е н т о в , с т е п е н ь их использования чрезвычайно высока,
что приводит к тому, что фитопланктон может воссоздаваться несколько раз на протяжении года. Если теоретически вообразить, что за ночь
зоопланктон может съесть половину
всего фитопланктона, то часть фитопланктона, которая осталась, способна пополнить количество съеденного.
Отметим, что для одноклеточных
водорослей характерна высокая питательность. Н а и б о л е е распространенные о д н о к л е т о ч н ы е
диатомовые и перидинеевые водоросли сод е р ж а т в два-три раза больше белков. чем сено, относительное содержимое жиров в них о д и н а к о в о с сеном. Таким о б р а з о м , благодаря высокой продуктивности фитопланктона с р а в н и т е л ь н о н е з н а ч и т е л ь н а я
масса водорослей может прокормить
животный планктон (зоопланктон),
биомасса к о т о р о г о в 15 раз больше.
Пищевая цепь (трофическая
цепь).
Морские организмы рождаются,
живут, д ы ш а т , питаются, выделяют
о т р а б о т а н н ы е вещества, растут, размножаются и у м и р а ю т в единой взаимосвязанной среде.
Распространенным в связи с этим
является такое понятие, как пищевая
цепь (или трофическая цепь) - зависимость, которая связывает отдельные виды а в т о т р о ф о в , консументов
и редуцентов в систему, где каждое
предыдущее звено является кормом
для последующего.
Богатство и многообразие форм
ж и т е л е й б е н т о с а о п р е д е л я ю т с я не
т о л ь к о влиянием о к р у ж а ю щ е й среды, но и другими причинами. Приведем две основные. Во-первых, рассеянные питательные вещества, кот о р ы е осаживаются из верхних слоев. собираются на дне в плотные массы, степень к о н ц е н т р а ц и и которых
может увеличиваться под влиянием
течений, сгоняющих их во впадины
и небольшие л о ж б и н ы дна. Во-вторых, в средних слоях воды большинство животных должны самостоятельно перемещаться в поисках
пищи, используя свои собственные
п и щ е в ы е з а п а с ы . На дне же существуют заметные течения воды, и
ж и в о т н ы е о р г а н и з м ы могут, оставаясь на месте, ждать, пока п и щ а сама
п р и б л и з и т с я к ним. Э т о не т о л ь к о
представляет определенные преимущества х и щ н и к а м , но и имеет жизненно важное значение для организмов, к о т о р ы е п р о ц е ж и в а ю т через
себя воду для получения из нее мельчайших частичек пищи.
Здесь наблюдается самое короткое
звено питания: крупные о р г а н и з м ы
(моллюски, м о р с к и е гребешки, мидии, кольчатые черви и др.), которые
заселяют эту зону, могут расти, непосредственно потребляя микроскопические частички пищи. Эти животные р а с п о л а г а ю т ч р е з в ы ч а й н о эффективными фильтрующими органами, к о т о р ы е обеспечивают развитие
крупных о р г а н и з м о в , п и т а ю щ и х с я
исключительно микроскопической
пищей. Т а к и м о б р а з о м , м е л к о в о д ный бентос, с точки зрения человека
- это высокоэффективная «фабрика»
животных о р г а н и з м о в , к о т о р ы е являются высокопитательной пищей.
Распределение кислорода и основных питательных элементов в океане изменяется вследствие пространственного разделения этих биологических процессов. Ф о т о с и н т е з ограничен поверхностными слоями воды
глубиной не больше 100 м, разложение органических веществ происходит на л ю б о й глубине. В связи с этим
концентрация питательных веществ
на поверхности малая, не всегда дос т а т о ч н а я для а к т и в н о г о р а з в и т и я
жизни, уже на глубине 200 м увеличивается в два-четыре раза, а на глубине 800-1000 м д о с т и г а е т м а к с и мальных значений, почти не изменяясь в дальнейшей толще вод океана.
Распределение кислорода - обратное описанному выше: на поверхности
наибольшие значения, в середине - м и н и м а л ь н ы е , в г л у б и н н ы х
водах - п р о м е ж у т о ч н ы е з н а ч е н и я .
Наличие равенства минимума кислорода
максимуму питательных веществ в океане о т о б р а ж а е т два одновременно действующих процесса.
Первый из них разложение органических веществ, о п у с к а ю щ и х с я из
поверхностного слоя, второй связан
с тем. что воды из поверхностного
слоя в высоких ш и р о т а х , где они содержали органическую материю,
охлаждаются, опускаются и растекаются по океану на уровнях, отвечающих их плотности.
Вследствие того, что состав морских о р г а н и з м о в практически постоянный, содержимое элементов, необх о д и м ы х для о б р а з о в а н и я о р г а н и ческого вещества, является обусловл е н н ы м . А н а л и з морских о р г а н и з мов показывает, что в их протоплазме количество атомов, которые содержат углерод, азот и фосфор, нах о д и т с я в с о о т н о ш е н и и 100:15:1.
И м е н н о в т а к о м с о о т н о ш е н и и эти
э л е м е н т ы и з ы м а ю т с я из м о р с к о й
воды при образовании органической
материи. Учитывая то, что разложение органических веществ не мгновенный процесс, к о т о р ы й одновременно высвобождает все элементы,
д о в о л ь н о часто в океане м о ж н о наб л ю д а т ь р а з н ы е с о о т н о ш е н и я этих
элементов.
С о д е р ж а н и е к и с л о р о д а в промежуточных, глубинных и придонных
водах определяется с о о т н о ш е н и е м
и н т е н с и в н о с т и его п о с т у п л е н и я и
поглощения при окислительных процессах. Главным ф а к т о р о м , определяющим содержание кислорода в
глубинных и придонных водных массах, является перенос вод, в соответствии с к о т о р ы м количество кислорода в Атлантическом океане снижается с севера на юг, а в Индийском и
Тихом океанах - в о б р а т н о м направлении. Насыщенность кислородом
глубинных и придонных вод Атлантического океана в полтора-два раза
больше, чем Тихого.
Д а ж е в придонном слое концентрация кислорода д о х о д и т до 40-70%
насыщения. Этим обеспечиваются
активные окислительные процессы и
развитие жизни во всей т о л щ е вод
М и р о в о г о океана - от поверхности
д о дна.
Осредненная годовая продукция
1 м2 М и р о в о г о о к е а н а с о с т а в л я е т
около 100-300 м органического вещества [3]. К высокопродуктивным районам океана относятся те, в которых
биомасса зоопланктона (учитывая
то, что именно з о о п л а н к т о н составляет большую 6 2 % - часть всей биомассы М и р о в о г о океана) п р е в ы ш а ет 200 мг/м 3 , среднепродуктивных
от 100 до 200 мг/м 3 , малопродуктивных - меньше 50 мг/м 3 (это отвечает
первичной продукции меньше 100 г
углерода в сутки).
Биологическая продуктивность
о к е а н а является о с н о в о й п и щ е в ы х
ресурсов, которые предоставляет
океан человечеству и к о т о р ы е могут
б ы т ь использованы. Объем этих ресурсов изменяется под влиянием ихтиологических и рыборазведочных исследований. с выявлением как новых
промышленных районов, так и новых
перспективных объектов улова.
Мировое рыболовство.
Развитие
р ы б н о г о хозяйства определяется не
только естественными условиями,
эффективностью ресурсной базы, но
и экологическими условиями, техническим совершенством и возможностью проведения хозяйственной деятельности.
К определяющим ф а к т о р а м , которые влияют на общее состояние мир о в о г о р ы б н о г о хозяйства, относятся следующие: ухудшение состояния
сырьевых ресурсов вследствие чрезмерной интенсификации промысла и
загрязнения а к в а т о р и й рек, морей и
океанов; распространение географии
промышленного лова, поиски новых
объектов и районов, главным образом
в открытом океане; распространение
с о т р у д н и ч е с т в а между с т р а н а м и и
о р г а н и з а ц и я м и в области регулирования рыболовства и изучения Мир о в о г о о к е а н а [87].
Рост м а с ш т а б о в п р о м ы ш л е н н о г о
р ы б о л о в с т в а и его беспрерывная
интенсификация, обострение экономических, экологических и политических п р о т и в о р е ч и й между странами требуют создания систем управления м и р о в ы м р ы б о л о в с т в о м , элементы которых реализуются в последнее время. К т а к и м э л е м е н т а м
м о ж н о отнести К о н в е н ц и ю О О Н по
м о р с к о м у праву (1982 г.), к о т о р а я
о б я з ы в а е т с т р а н ы внедрять мероприятия. направленные на сохранение
живых ресурсов, сотрудничать между собой в деле сохранения ресурсов
океанов и морей и управления ими,
с о з д а в а т ь для этого с п е ц и а л и з и р о ванные р е г и о н а л ь н ы е или более широкой направленности о р г а н и з а ц и и
по рыболовству.
Конвенция п р о в о з г л а ш а е т основные принципы сохранения, распространения биоресурсов океана и управления ими, к важнейшим из кот о р ы х относятся т р е б о в а н и я научной о б о с н о в а н н о с т и п р и м е н я е м ы х
странами, индивидуально или совместно, м е р о п р и я т и й по р е г у л и р о в а нию р ы б о л о в с т в а , обмена и передачи нужной и н ф о р м а ц и и , карт промышленной обстановки и других
данных, необходимых заинтересованным странам, через международные о р г а н и з а ц и и [87].
Основные мероприятия, направленные на р а ц и о н а л ь н о е управление
рыболовством, предусматривают:
изучение б и о л о г и ч е с к и х з а п а с о в в
мире и разработку методов их сохранения и п о п о л н е н и я ; у с т а н о в л е н и е
квот, с р о к о в и орудий лова; жесткий
контроль промышленной деятельности; правовое обеспечение рыболовства.
Введение на н а ч а л о 70-х годов XX
века двухсотмильных экономических
зон, в которых установлены приоритетные права прибрежных стран на
рыболовство, ограничило свободный доступ к б о г а т ы м на биологические ресурсы прибрежным акваториям. Э т о стало своеобразной революцией в морском хозяйстве, так как
резко изменяло распределение мест
проведения л о в а . Вследствие этого
значительно уменьшились в период
с 1970-го по 1980 г. уловы экспедиционного промысла, главным образом в зонах таких стран, как Великобритания, Германия (тогда ГДР),
Испания, Корея. П о л ь ш а , Ф р а н ц и я ,
Япония, С С С Р . За это десятилетие
доля э к с п е д и ц и о н н о г о п р о м ы с л а в
мировых уловах уменьшилась с 53%
в 1973 г. до 46% в 1981 г. Более всего
пострадала Япония, в которой уловы э к с п е д и ц и о н н о г о ф л о т а уменьшились вдвое [87]. Из затруднительного положения Япония вышла
благодаря п о в ы ш е н и ю улова в своей зоне, р а з в и т и ю м а р и к у л ь т у р ы и
сотрудничеству с другими странами.
В то же время н а ц и о н а л ь н о е рыболовство начали форсированно
развивать страны, которые получили под свой к о н т р о л ь значительные
зоны (так, на д о л ю С Ш А . Канады,
Исландии. Австралии. Новой Зеландии и Норвегии пришлось более 33%
общей а к в а т о р и и 200-мильных экон о м и ч е с к и х з о н ) . Д о 1974 г о д а
С Ш А 76% всего улова д о б ы в а л и не
Дальше 12 миль от берега, в нынешнее же время они почти полностью
освоили закрепленную за ними зону,
вытесняя из нее и н о с т р а н н ы е суда.
Наряду с этим сокращение экспед и ц и о н н о г о улова в Юго-Восточной
и Центрально-Восточной Атлантике
вследствие введения экономических
зон не привело к п о в ы ш е н и ю уловов
п р и б р е ж н ы х с т р а н , что свидетельствует о недоиспользовании биологических ресурсов.
Конвенция О О Н по морскому праву 1982 г. подчеркивала, что предоставление прибрежным с т р а н а м суверенного права на биологические ресурсы 200-мильных экономических
зон предусматривает их обязанность
допускать в эти зоны иностранных
р ы б а к о в с целью изъятия тех неиспользованных ресурсов, которые обр а з о в а л и с ь вследствие о г р а н и ч е н ных в о з м о ж н о с т е й п р и б р е ж н о й
с т р а н ы д о б ы т ь весь д о п у с т и м ы й
улов. Недоулов относительно допус т и м о г о о б ъ е м а о з н а ч а е т безвозвр а т н у ю потерю для человечества
ценных биопродуктов. В то же время в о з н и к а е т п р о б л е м а н а у ч н о г о
обоснования уровня использования
биоресурсов в каждой экономической зоне, так как произвольное его
установление может привести к потере новых в и д о в м о р е п р о д у к т о в .
Пока что уровень улова устанавливает п р и б р е ж н а я с т р а н а , к о т о р а я
сама же и контролирует свою квоту
улова, к о т о р ы й не исключает ошибок и злоупотреблений.
Как к о н с т а т и р у ю т с п е ц и а л и с т ы
[87], на д а н н о е время о т с у т с т в у ю т
д е й с т в е н н ы е меры, к о т о р ы е могли
бы в ы н у д и т ь п р и б р е ж н у ю с т р а н у
предоставлять другим государствам
возможность вылова недоиспользованных запасов в ее зоне.
В то же время эксплуатация только н е д о и с п о л ь з о в а н н ы х п р о м ы ш ленных запасов биоресурсов в 200-
хозяйства, свидетельствуют о перспективности увеличения д о б ы в а н и я
рыб на значительной акватории епипелагиали, которая ранее не включалась в п р о м ы ш л е н н ы е зоны.
Также перспективными, с точки
зрения п р о м ы с л а , с ч и т а ю т с я районы поднятия океанического л о ж а на
о т н о с и т е л ь н о з н а ч и т е л ь н ы х (8002000 м) глубинах, а также на некот о р ы х участках о к е а н а с г л у б и н о й
1500-2000 м. Сосредоточения рыб на
этих глубинах недостаточно изучены, и д о б ы ч а их представляет значительные трудности, но в отдельных
районах Северной и Южной Атлант и к и уже д о с т и г н у т ы п о л о ж и т е л ь ные результаты.
В последние годы возрастает добыча нерыбных объектов. М и р о в о й
улов беспозвоночных превысил
10 млн т. Среди этой продукции 60%
представляют моллюски ( к а л ь м а р ы ,
к а р а к а т и ц ы , осьминоги, сердцевидки, устрицы, мидии), около 4 0 % - рак о о б р а з н ы е (почти половина
креветки, четверть крабы, другая часть
- о м а р ы , лангусты и криль).
Определенные надежды специалисты в о з л а г а ю т на добычу
и переработку специфического п р о м ы ш л е н н о г о
о б ъ е к т а , к о т о р ы й наход и т с я на н и з к о м т р о ф и ческом уровне, - антарктического криля. Н а п о м ним, что чем короче трофическая цепь, чем ниже
мы будем с п у с к а т ь с я по
ней, тем больше возможностей для у д о в л е т в о р е ния в о з р а с т а ю щ и х потребностей человечества,
тем больше будет получено энергии, заложенной в
Рис. 2.6. На морском рыбном промысле
мильных зонах может на 25-30 млн т
повысить м и р о в о й улов.
В М и р о в о м океане насчитывается
больше 16 тысяч видов рыб, в промысле задействованы 800 видов, но
всего 70 в и д о в (с у л о в о м к а ж д о г о
100 тыс. т) д а ю т около 60% мирового улова и еще 75-80 видов - с уловом выше 5 гыс. т - почти всю оставшуюся часть улова [87]. Н а и б о л ь шие уловы д а ю т сельди, сардины, анчоусы, потом идут треска, ставридовые, кефалевые, скумбриевые и др.
Все они населяют шельфовую и неритовую зоны М и р о в о г о океана.
С п е ц и а л и с т ы к о н с т а т и р у ю т , что
использование т р а д и ц и о н н ы х видов
р ы б н ы х р е с у р с о в д о с т и г л о максимальных значений. Существенное
снижение улова ценных пород рыб
трески, пикши, сельди, морского
окуня - частично компенсируется
увеличением улова менее ценных вид о в - м о й в ы , минтая. В последние
годы наблюдается рост улова сардины, скумбрии, ставриды и нерыбных
объектов промысла.
Исследования, проведенные океанографами и специалистами рыбного
биомассе океана. Перспективный полугодичный улов криля может достичь 20 млн т [87].
Промысел морских м л е к о п и т а ю щих перспективы в ближайшеие время не имеет, необходим значительный
период для восстановления прошлой
д о б ы ч и китов, к о т о р а я в 50-е годы
давала больше 400 тыс. т жира. Существующие квоты малых полосатиков
и к а ш а л о т о в составляют несколько
сотен экземпляров. Советский Союз,
который имел наибольший в мире китобойный флот, с 1988 года полностью прекратил промысел китов в южном полушарии, такое же заявление
сделала Япония. Тем самым был введен мораторий на промысел всех китов в южном полушарии.
Промысел ластоногих в мире регулируется, что привело к стабилизации и даже некоторому восстановл е н и ю крупных популяций отдельных в и д о в . В России у в е л и ч и л о с ь
стадо к а с п и й с к о г о тюленя, восстановлено стадо б е л о м о р с к о г о , возрастает ч и с л е н н о с т ь к а л а н о в на Курильских островах.
С 1972 г. введена в действие конвенция, которая регулирует промысел ю ж н ы х тюленей в А н т а р к т и к е .
Т ю л е н е б о й н ы й промысел, к о т о р ы й
в XIX веке имел мировое значение, в
современном мире не может играть
заметной роли в решении экономических проблем.
География морского
рыболовства.
Среди важнейших р ы б о л о в н ы х районов - Северная Атлантика (северозападный и северо-восточный районы) и север Т и х о г о океана.
Большое количество рыбных запасов в Северной Атлантике обусловлены благоприятными океанографическими у с л о в и я м и , п р е ж д е всего
проникновением в высокие ш и р о т ы
м о щ н о г о Североатлантического течения и его продолжение - Норвежского течения. Вдоль северо-восточного побережья Северной Америки
проходит Л а б р а д о р с к о е течение.
В зоне столкновения двух водных
масс, на мелководье Ньюфаундлендской банки, находится один из лучших промышленных р а й о н о в Мирового океана.
Другой мелководный район
Северное море. Прибрежные воды Исландии и Северной Норвегии также
принадлежат к районам интенсивного л о в а . И н т е н с и в н ы й п р о м ы с е л в
открытом океане (Норвежское, Гренландское и Баренцово моря) связан с
положением полярного фронта. Воды
океана во фронтальных районах наиболее богатые на питательные соли
и кислород. В соответствии с сезонными изменениями ф р о н т а р а й о н ы
лова весной перемещаются на север,
осенью - на юг.
В западной части Северной Атлантики океанское р ы б о л о в с т в о привязано к Ньюфаундлендской банке, а
т а к ж е к п р о л и в у Д е й в и с а , где л о в
ведут суда ф л о т о в С Ш А , К а н а д ы ,
России, Польши, Германии. Норвегии, Дании. В этих районах промышл я ю т д о н н у ю рыбу (треску, камбалу,
м о р с к о г о окуня) и пелагическую
преимущественно сельдь. В южных
районах в ы л а в л и в а ю т тунца.
В восточной части Атлантики,
включая Балтику и Северное море,
лов ведет флот прибрежных европейских стран. П о валовому улову первое место занимает Северное море,
где ведущая роль принадлежит рыб а к а м Д а н и и ( п о ч т и 30% у л о в а ) ,
Норвегии (около 20%). Великобритании (около 15%).
Основной промышленный р а й о н Доггер-банка в северной части моря,
где в ы л а в л и в а ю т треску, сайду, пикшу. Б о л ь ш е двух м и л л и о н о в т о н н
в ы л а в л и в а ю т в Н о р в е ж с к о м море,
где в ы д е л я ю т с я д в а п о д р а й о н а вдоль северного побережья Норвегии и М е д в е ж и н с к о - Ш п и ц б е р г е н с кий. В арктических водах вылавливают треску, сайду, мойву. Исландские воды поделены между Исландией (60% у л о в а ) , В е л и к о б р и т а н и е й
(20%), Германией (около 13 млн т).
С 1975 г. в Ю г о - В о с т о ч н о й Атлантике действует квота на вылов сельди, у с т а н о в л е н н а я м е ж д у н а р о д н о й
комиссией по промыслу рыбы.
О к о л о 25% м и р о в о г о у л о в а мор е п р о д у к т о в д о б ы в а е т с я в северной
части Т и х о г о океана. Значительное
количество рыбы и других морских
о р г а н и з м о в объясняется н а л и ч и е м
гидрологических фронтов, к о т о р ы е
о б р а з о в ы в а ю т с я в местах к о н т а к т о в
м о щ н о г о теплого течения Куросио с
холодными противотечениями.
Главные объекты улова: на западе р а й о н а - т и х о о к е а н с к а я сельдь, на
востоке - камбала, треска, окунь. Во
всем районе ведется л о в тунца. Нек о н т р о л и р у е м ы й л о в наиболее ценных видов тунца привел к значительному с о к р а щ е н и ю тунцевого стада.
Особое значение северным районам Т и х о г о океана придает лов лососевых рыб. С 60-х годов здесь действует квота, установленная советско-японской комиссией, которая определяет объем улова, промышленные р а й о н ы и сезоны лова.
Улов лососей в в о с т о ч н о й части
Тихого океана регулярно уменьшается. Морской лов лососей в этом районе регулируется общим американояпоно-канадским соглашением.
Проблемы основных
рыбопромысловых районов. Показателен случай с
«тресковой катастрофой» (как ее называют специалисты) возле берегов
Ньюфаундленда. Веками этот район
считался одним из наиболее продуктивных участков р ы б о д о б ы ч и .
В 1968 г. промысел в этом районе
дал 800 тыс. тонн трески и рабочие
места для 40 тыс. чел. Н о в дальнейшем вследствие перелова и разрушения морских экотопов запасы трески резко уменьшились, в связи с чем
в 1992 г. район был з а к р ы т для промысла с целью сохранения популяции местной трески.
П р о ш л о 14 лет, но запасы трески
так и не восстановились. Несмотря
на то, что такое сокращение имело
сравнительно локальный масштаб,
проблема является д о в о л ь н о серьезной. Усилиями утроенных мощностей р ы б о л о в е ц к о г о флота Северной
А т л а н т и к и в этой а к в а т о р и и вылавливается всего половина т о г о объема, к о т о р ы й д о б ы в а л с я 50 лет назад.
Это касается таких популярных
объектов промысла, как треска, тунец. камбала и хек.
Как только в рыболовном промысле появились крупные специализ и р о в а н н ы е суда, они п о д о р в а л и
р ы б н ы е запасы буквально на протяжении нескольких лет.
Крупные р ы б ы вылавливались цел ы м и популяциями, мелкие сначала увеличили свою численность, но
их популяции вскоре также стали сокращаться из-за п о д о р в а н н о с т и запасов. перенаселения и болезней или
из-за того, что стали объектом промысла тех, кто ловит сразу «всю пищевую цепь целиком».
Средние размеры особей, прин а д л е ж а щ и х к х и щ н ы м видам р ы б .
которые находятся в верхней части
пищевой пирамиды, сегодня намного м е н ь ш и е (в д в а - п я т ь р а з ) , чем
были в прошлом. Здесь опасность в
том, что м е д л е н н о р а с т у щ и е виды
рыб часто в ы л а в л и в а ю т с я д о того,
как они становятся д о с т а т о ч н о зрелыми для воспроизведения.
Весьма серьезной является проблема «прилова». Большие рыболовецкие суда тралят исполинскими сетками з н а ч и т е л ь н ы е т е р р и т о р и и , чем
практически опустошают морское
дно, р а з р у ш а ю т морские екотопы и
д о б ы в а ю т виды, которые не являются продуктами промысла, или просто суда не приспособлены для переработки этих видов.
Почти четвертая часть улова выбрасывается мертвой в море: она не
имеет р ы н о ч н о й с т о и м о с т и или не
характерна для д а н н о г о судна.
На н е к о т о р ы х р ы б о п р о м ы ш л е н ных участках (например, в креветочных зонах М е к с и к а н с к о г о з а л и в а )
доля таких «приловов» может в десятки (!) раз п р е в ы ш а т ь д о л ю промышленных объектов*.
С с ы л а я с ь на с л о ж н о с т ь морских
экосистем, ученые п р и з ы в а ю т вести
управление не отдельными видами,
а целостными экосистемами. Это
возможно в условиях о р г а н и з а ц и и в
пределах участка, к о т о р ы й был подвержен п е р е л о в у , т а к н а з ы в а е м ы х
«рыбных парков» морских рыбных
районов с полным запретом промысла. П о д о б н ы е м о р с к и е резервации
для сохранности мест размножения
и нагула м о л о д и могут содействовать п о в ы ш е н и ю размеров особей и
численности рыб как на этом участке, так и в соседних районах. Так, образование в 1995 г. вокруг островов
С а н т а - Л ю с и и сети морских заказников привело к 90-процентному росту уловов частных р ы б а к о в на соседних территориях. Основой для поддержания рыбных запасов является
сохранение мест нагула молоди, в частности таких как к о р а л л о в ы е рифы
водорослевые заросли, прибрежное
мелководье**.
Все в ы ш е п р и в е д е н н о е п о з в о л я е т
сделать вывод о том. что основными направлениями развития мирового рыболовства в ближайшее время
должны быть: более равномерное исп о л ь з о в а н и е ресурсов, в том числе
в рыболовных зонах отдельных
стран: освоение новых промысловых
районов, особенно в о т к р ы т о м океане. новых глубин; увеличение улова животных более низкого трофического уровня: образование заказников. использование «приловов», и
важнейшим направлением должна
стать марикультура.
* The state of world fisheries and aquaculture. - 2002.htm
** Larsen I. Fish catch leveling off (http//earlth-policy.org)
Человек получает продукты питания из моря
главным образом путем охоты и собирательство.
Тем не менее методы рыбоводства и разведения
моллюсков па морских фермах известны людям
уже больше тысячи лет. притом их потенциальные возможности далеко не исчерпаны.
Гидхорд Б. Пинчо. Морское фермерство
2.2. Марикультура
Т
ермин марикультура
означает
искусственное разведение и выр а щ и в а н и е растений, беспозвоночных животных и р ы б в морских и сол о н о в а т ы х водах под контролем человека. Влияние человека на биологические процессы может распространяться на целые моря или л и ш ь на
отдельные их участки и небольшие
солоноватоводные водохранилища.
С развитием марикультуры человечество делало первые ш а г и в прил и в н о - о т л и в н о й и п р и б р е ж н о й зонах. но современное развитие науки
и техники позволяет осваивать и отк р ы т ы е воды морей и океанов.
М а р и к у л ь т у р у , или п о д в о д н о е
сельское хозяйство, не следует считать современным нововведением.
Один из видов м а р и к у л ь т у р ы - разведение рыб - практиковался в Китае больше 3 тыс. лет назад (около
1100 г. до н.э.). Первой культивиров а н н о й р ы б о й к и т а й с к и х рек был
карп. Технология разведения карпа
обычного приводится в китайской
книге, д а т и р о в а н н о й 460 г. до н.э. Во
времена д и н а с т и и Т а н (618-907 гг.
н.э.) были к у л ь т и в и р о в а н ы еще четыре вида местных речных рыб, кот о р ы е заложили основу искусственного рыборазведения в Китае.
Аристотель рассказывал о выращивании устриц в Греции, а Плиний о п и с ы в а л д е т а л и в ы р а щ и в а н и я
устриц р и м л я н и н а м и в первые десятилетия нашей эры. В средние века в
некоторых европейских странах осенью запасали рыбу на зиму в прудах
и рвах. Э т о т а к ж е м о ж н о с ч и т а т ь
первичной ф о р м о й рыборазведения
[18].
С развитием цивилизации и технических в о з м о ж н о с т е й естественное
воспроизведение биологических ресурсов М и р о в о г о океана не т о л ь к о
дополняется, а в ряде случаев и полностью заменяется искусственным.
М а р и к у л ь т у р а п о з в о л я е т пополнять п о д о р в а н н ы е п р о м ы с л о м запасы п о л е з н ы х г и д р о б и о н т о в путем
акклиматизации, выращивания и
искусственного воспроизведения.
Она снижает влияние промысла на
водных животных и растения, обеспечивая получение д о п о л н и т е л ь н о го количества ценных пищевых прод у к т о в . П р и этом п о я в л я е т с я возм о ж н о с т ь у д о в л е т в о р и т ь с п р о с на
некоторые ценные виды рыб и беспозвоночных животных, которые
н е в о з м о ж н о систематически д о б ы вать в з н а ч и т е л ь н о м к о л и ч е с т в е в
М и р о в о м океане (рис. 2.7).
Искусственное культивирование
дает в о з м о ж н о с т ь п о с т а в л я т ь прод у к ц и ю потребителю в л ю б о е время.
Наибольшее распространение
приобрели четыре основные технологии
марикультуры:
Основные гидробионты марикультуры
I
Водоросли
Моллюски
Ракоподобные
Рыбы
бурые
устрицы
омары
лососевые
зеленые
клемы
лангусты
осетровые
красные
мидии
крабы
камбалы
головоногие
креветки
угри
другие рыбы
Рис. 2.7. Классификация основных гидробионтов марикультуры
• интенсивное в ы р а щ и в а н и е в специальных в о д о х р а н и л и щ а х л и ч и н о к
и молоди водных животных, выловленных в морях;
• разведение и в ы р а щ и в а н и е молоди г и д р о б и о н т о в для выпуска в море
в расчете на увеличение уловов:
• получение икры или яиц от маточников. выловленных в естественных в о д о х р а н и л и щ а х , и н к у б а ц и я
икры или яиц и в ы р а щ и в а н и е молоди до т о в а р н ы х кондиций;
• удержание маточников, получение от них потомства и выращивание т о в а р н о й продукции.
М о р с к и е хозяйства ориентируются на культивирование о д н о г о пром ы ш л е н н о г о о б ъ е к т а или нескольких. С п е ц и а л и з и р о в а н н ы е хозяйства
о р г а н и з о в ы в а ю т с я как фермы (устричные, мидиевые, лососевые, карасевые и т.д.) или как плантации, которые в ы р а щ и в а ю т водоросли.
Искусственные
подводные
луга.
Находясь на берегу моря, многие из
нас обращали внимание на разнообразие и значительное количество водорослей, которые там встречаются.
Среди них есть чрезвычайно тонкие и
нежные или же крупные и прочные.
Цвет морских водорослей отличается богатством оттенков: есть бледнозеленые. темно-зеленые, коричневые,
бурые, пурпурно-красные. Многообразие форм и цвета водорослей поражает воображение человека.
Кроме крупных водорослей, в морях существуют и микроскопические
растения. Все морские растения делятся на две группы: микроскопические водоросли (фитопланктон), которые заселяют толщу воды, и крупные в о д о р о с л и - м а к р о ф и т ы ( ф и т о бентос). И з в е с т н о о к о л о 10 т ы с я ч
видов водорослей, из них больше 4
тысяч
макрофиты.
Знание особенностей и условий
размножения морских растений предоставляет возможность определить
способы и методы их в ы р а щ и в а н и я
в искусственных условиях.
В пищу и для получения разных
ц е н н ы х веществ л ю д и и с п о л ь з у ю т
преимущественно крупные виды водорослей, которые принадлежат к
фитобентосу. - бурые, красные и зел е н ы е . В м о р я х они р а з м е щ а ю т с я
гремя поясами. Зеленые водоросли
оказываются на мелководье, бурые
- на глубинах до 25 м, а красные - на
глубине 150-200 м. Все эти типы водорослей обычно развиваются в прикрепленном состоянии. В морях
встречаются исполинские растения:
бурая пузырчатая водоросль нереоцистис достигает д л и н ы 40 м, макроцистис - 80-100 м.
Ч а щ е всего на подводных плантациях культивируются бурые и красные водоросли. В ы р а щ и в а е м ы м водорослям должны быть присущи следующие качества: промышленная
ценность, быстрый рост, высокая
продуктивность. Морские водоросли в ы р а щ и в а ю т с я как в естественных лагунах, бухтах, заливах, так и
в искусственных бассейнах и прудах.
Среди выращиваемых бурых водорослей в н а и б о л ь ш и х к о л и ч е с т в а х
р е п р о д у ц и р у ю т л а м и н а р и ю , ундарию. фукусовые водоросли, алярию.
костарию, макроцистис.
Королевой среди культивированных водорослей по питательным качествам и по популярности является
ламинария, или морская капуста (рис.
1.48, 2.8). Э т о р а с п р о с т р а н е н н ы й
объект в ы р а щ и в а н и я в Японии, Китае, Южной Корее.
Рис. 2.8. Ламинария (Laminaria)
Обычно выращивают японскую
л а м и н а р и ю , сахаристую ламинарию,
л а м и н а р и ю пальчатую. Д л и н а этих
растений от 1 до 10 м. М о р с к а я капуста
холодолюбивое растение,
которое лучше всего развивается при
т е м п е р а т у р е в о д ы 8-15°С. В естественных условиях при температуре
воды выше 20°С она перестает размножаться.
Л а м и н а р и я выращивается на грунте или в толще воды с применением
р а з л и ч н ы х п л а в а ю щ и х устройств.
В лагунах и бухтах, к о т о р ы е удовл е т в о р и т е л ь н о обеспечены минеральными веществами, поступающими с суши, л а м и н а р и я растет быстро, достигая за период от ноября до
июля следующего года длины 3-4 м
при ширине листовой пластинки до
30 см и т о л щ и н е 2-3 см. Масса одного т а к о г о растения составляет 250 г
и в ы ш е . Н а и б о л ь ш и м с п р о с о м на
рынке пользуются л а м и н а р и и возрастом до 2 лет.
Л а м и н а р и и , к о т о р ы е культивируются в верхнем слое воды, содержат
на 10-20% больше сухих веществ, чем
растения, которые растут в глубоких
местах. Н а и б о л ь ш и й прирост имеет
место на глубине 1,5-2 м от поверхности. У р о ж а й н о с т ь морской капусты доходит до 400 т водоросли с гект а р а в год, она в десятки раз больше
максимальной урожайности л ю б о г о
растения на Земле.
Б л а г о п р и я т н ы м и р а й о н а м и для
в ы р а щ и в а н и я м о р с к о й капусты являются дальневосточные и северные
моря. Н а и б о л ь ш и х успехов в ее искусственном производстве достигли
китайские, корейские и японские специалисты.
Чрезвычайно популярна в Японии
также водоросль ундария (рис. 2.9),
размещается в расчете 1000 растений
на 1 га. Урожай достигает 300-500 т
сырой массы в год.
Красные водоросли распространены на глубине до 50-100 м (рис. 2.10,
2.11). Д л и н а их от нескольких сантиметров до 2 м. В наибольшем количестве выращивается порфира, центры культивирования которой Япония и Южная Корея. История ее выр а щ и в а н и я н а с ч и т ы в а е т несколько
веков.
П л а н т а ц и и п о р ф и р ы возле Японских о с т р о в о в о х в а т ы в а ю т п о ч т и
Рис. 2.9. Ундария перистая
(Undaria pinnatifida)
которая с древних времен используется для питания. При культивировании у н д а р и и п р и м е н я ю т р а з н ы е
модификации двух основных способов в ы р а щ и в а н и я : на грунте и в толще воды. Используя плотовой метод
культивирования ундарий, с каждого плота р а з м е р а м и 36.6* 1,8 м получают до 1 т водорослей ( 1 1 2 к г сухой
продукции).
В разных районах М и р о в о г о океана р а с п р о с т р а н е н ы бурые водоросли макроцистисы,
которые добываются для производства а л ь г и н о в о й
кислоты. Для искусственного разведения м а к р о ц и с т и с
наиболее прив л е к а т е л ь н ы й вид, он в с т р е ч а е т с я
вдоль т и х о о к е а н с к и х берегов Южной и Северной Америки. Эта водоросль достигает длины 100 м и массы до 300 кг. Ценным свойством макроцистиса является способность быстро восстанавливаться на промышленных участках. При соответствующей о р г а н и з а ц и и д о б ы ч и м о ж н о
с о б и р а т ь до трех урожаев в год.
Макроцистис выращивают в С Ш А .
Ф р а н ц и и и некоторых других странах. Н а п л а н т а ц и я х м а к р о ц и с т и с
Рис. 2.10. Красные водоросли.
Каллигамнион (Callithamnion)
Рис. 2.11. Красные водоросли.
Делессерия (Delesseria)
п о л о в и н у всей п л о щ а д и , з а н я т о й
морскими фермами. Ежегодная продукция порфиры в Я п о н и и достигает 400 тыс. т. П о р ф и р а , извлеченная
из сетей, высвобождается от песка и
ила, промывается в пресной воде. В
п р о д а ж у о б ы ч н о п о с т у п а ю т пачки
сушеных листов массой 2,5 г.
В Я п о н и и , Сингапуре и на Ф и л и п пинах культивируется водоросль
еухеума, к о т о р а я х о р о ш о растет в
чистых прибрежных водах с сильным
течением. Эта водоросль в ы р а щ и в а ется на нейлоновых сетках, к о т о р ы е
размещаются на расстоянии 0,6-1.5 м
от дна. У р о ж а й еухеумы собирается
каждые два месяца, он достигает 50 т
сухой массы с гектара в год.
На морских фермах в ы р а щ и в а е т ся не меньше пяти видов грацилярии.
Применение технологии в ы р а щ и в а ния грацилярии в непрерывном потоке воды позволяет получить с 1 га
водного зеркала до 130 т сухой массы водорослей в год.
Анфельция культивируется в Китае, Японии и России (в Белом море).
В м о р с к и х хозяйствах Я п о н и и и
других государств Ю г о - В о с т о ч н о й
Азии в ы р а щ и в а ю т зеленые водоросли е н т е р о м о р ф у и м о н о с т р о м у .
П л а н т а ц и и р а с п о л а г а ю т возле устья
рек. с н и м а ю т два-три урожая в год.
На Ф и л и п п и н а х в прудах культивируют водоросли чатоморфу и кладофору. которые используют в пищу,
а также как корм для рыб.
О д н о к л е т о ч н ы е п л а н к т о н н ы е водоросли, которые выращиваются в
разных районах земного шара, образуют д о в о л ь н о своеобразные искусственные луга. П р и б л и з и т е л ь н о из
6000 р а з н ы х в и д о в п л а н к т о н н ы х
водорослей для к у л ь т и в и р о в а н и я
н а и б о л ь ш и й интерес п р е д с т а в л я ю т
хлорелла и сцеиедесмус. Несмотря на
то, что хлорелла является пресноводной водорослью, она с не меньшим
успехом выращивается в соленой
морской воде.
Хлорелла и хламидомонада
широко используются для кормления зоопланктонных о р г а н и з м о в , которые,
в свою очередь, являются кормом
для л и ч и н о к рыб и креветок. Одноклеточные водоросли применяются
для в ы р а щ и в а н и я мидий, м о р с к и х
гребешков и других моллюсков.
Планктонные водоросли можно
культивировать в сточных водах,
что значительно снижает стоимость
в ы р а щ и в а н и я морских животных.
Выращивание морских
моллюсков.
На морских фермах в ы р а щ и в а ю т с я
двухстворчатые и головоногие моллюски и разные виды морских раков.
Наиболее перспективными с точки зрения в о з м о ж н о г о искусственного в ы р а щ и в а н и я д в у х с т в о р ч а т ы х
м о л л ю с к о в являются у с т р и ц ы , мидии, морские гребешки, клеммы.
Разведение м о л л ю с к о в э к о н о м и чески ц е л е с о о б р а з н о , т а к как они
имеют к о р о т к у ю цепь питания, питаются ф и т о п л а н к т о н о м и д о в о л ь н о
б ы с т р о переводят органическое вещество планктона в питательное,
вкусное и ц е н н о е мясо. С е р ь е з н о е
в н и м а н и е уделяют искусственному
в ы р а щ и в а н и ю двухстворчатых моллюсков Япония. С Ш А , Франция, Испания. Нидерланды, государства
Юго-Восточной Азии.
Устрицы
это одна из наиболее
известных групп д в у х с т в о р ч а т ы х
моллюсков, которых насчитывается
о к о л о 50 в и д о в . П о с в и д е т е л ь с т в у
ученых-археологов, устрицы использовались как пища н а ш и м и далекими предками.
Наиболее распространена в Европе о б ы ч н а я устрица, которая считается ценным п р о м ы ш л е н н ы м видом.
В странах Пиренейского полуострова и в прибрежных водах Ф р а н ц и и
д о б ы в а ю т т а к н а з ы в а е м у ю португ а л ь с к у ю у с т р и ц у . О б ъ е к т о м промысла и культивирования в С Ш А на
Атлантическом побережье является
виргинская у с т р и ц а , н а Тихоокеанском калифорнийская. Возле побережья Японии д о б ы в а ю т и выращивают т и х о о к е а н с к у ю ( г и г а н т с к у ю )
устрицу, которая а к к л и м а т и з и р о в а на и выращивается в разных странах
мира.
Устрицы всегда считались деликатесным продуктом. Не удовлетворяясь размерами и качеством д о б ы ч и
на естественных банках, наши предки неоднократно пытались наладить
их искусственное в ы р а щ и в а н и е , но
т о л ь к о в н а ш е в р е м я эта о т р а с л ь
морского хозяйства приобрела существенное развитие.
Впервые в Европе культивирование устриц на п р о м ы ш л е н н о й основе б ы л о осуществлено в XIX веке во
Франции, причем объектом выращивания вначале была о б ы ч н а я устрица, а потом
португальская. Выращивание молодых устриц на коллекторах по французской методике проходит в специальных устричных парках, которые располагаются на разной глубине в зависимости от вида
устриц.
Такие устричные парки представляют собой защищенные частоколом. решетками, сетчатой изгородью
или железобетонными стенками участки мелководья, где во время отлива остается вода и д н о не осушается
п о л н о с т ь ю . П о д а ч а воды в п а р к и
регулируется ш л ю з а м и . М о л л ю с к и ,
к о т о р ы е подросли, выдерживаются
в особых водохранилищах или в парках. П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь процесса
выращивания составляет четырепять лет.
Гурманы всего мира более всего
ценят голубых европейских устриц,
которые поставлялись в XVII XVIII
столетиях к французскому королевскому двору. Голубой цвет устриц
объясняется тем, что при п и т а н и и
моллюски потребляли д и а т о м о в у ю
водоросль, известную под названием «голубая навикула», которая содержала пигмент маренин. Этот пигмент переходит из водорослей в ткани устриц, что придает им своеобразную окраску.
К у л ь т и в и р о в а н и е устриц в т о л щ е
воды осуществляется на плотах или
на разных свайных устройствах, на
системах из длинных тросов или на
канатах, соединяющих между собой
поплавки, которые стоят на якорях
(рис. 2.12).
В последние годы во многих странах м и р а наряду с в ы р а щ и в а н и е м
местных видов устриц значительное
внимание отводится разведению гигантской устрицы, молодь которой
все другие страны ввозят из Я п о н и и .
Этот моллюск быстро растет, длина
его достигает 30 см, масса (вместе с
р а к о в и н о й ) о к о л о 2,5 кг, он имеет
вкусное мясо. В Европе гигантскую
устрицу н а з ы в а ю т японской, в Северной Америке
тихоокеанской.
Устрицы можно выращивать с
п р и м е н е н и е м с т о ч н ы х вод, в среде
которых они быстро н а б и р а ю т вес,
со следующей в ы д е р ж к о й их перед
продажей в специальных очистительных водохранилищах. Проведенные исследования показали, что
моллюски, помещенные на три дня
Рис. 2.12. В ы р а щ и в а н и е устриц
в бассейны с чистой профильтрованной водой, сами по себе очищаются
от возбудителей опасных болезней.
На Кубе на ветвях красных мангров, к о т о р ы е растут в воде, выращивается мангровая устрица. Моллюски д о с т и г а ю т т о в а р н ы х р а з м е р о в
через четыре-пять месяцев.
Мидии п р и н а д л е ж а т к н а и б о л е е
р а с п р о с т р а н е н н ы м г р у п п а м двух-
створчатых моллюсков. Промышленными видами мидий являются
о б ы ч н а я , или е в р о п е й с к а я , мидия,
дальневосточная гигантская, средиземноморская, калифорнийская и
мидия М а г е л л а н а .
Мидии ведут прикрепленный образ жизни, они образуют во многих
морях прибрежные гряды. Значительная п р о ч н о с т ь р а к о в и н , их совершенная в гидродинамическом
отношении ф о р м а и способность надежно прикрепляться бисусними нитями к разнообразному субстрату
способствовали тому, что мидии чудесно приспособились к жизни в приб о й н о й зоне. М и д и и
это замечательные биофильтры, которые питаются м е л ь ч а й ш и м и п л а н к т о н н ы м и
ж и в о т н ы м и и бактериями, одноклет о ч н ы м и водорослями, зависшими в
толще воды остатками водных растений и животных.
Наиболее привлекательными для
к у л ь т и в и р о в а н и я мидий считаются
эстуарии рек и п р и б р е ж н ы е з о н ы ,
б о г а т ы е на к о р м о в ы е частички. Но
рядом с к о р м о м возле берегов в значительных количествах обнаруживают патогенные бактерии.
Рис. 2.13. Культивирование мидий на плавучих устройствах
Для предупреждения заболевания
людей мидии перед реализацией необходимо ( а н а л о г и ч н о , к а к и устрицы) на протяжении нескольких суток
в ы д е р ж и в а т ь в очистительных бассейнах. наполняемых проточной,
с в о б о д н о й от вредных м и к р о о р г а низмов водой.
Всего в мире в ы р а щ и в а ю т о к о л о
1 млн т мидий в год (рис. 2.13).
Первые эксперименты, связанные
с культивированием мидий, в Украине были проведены в городах Керчь
и О ч а к о в (Очаковский мидийно-устричный комбинат). Полученные
результаты п о к а з а л и , что при коллекторном выращивании мидий с
одного гектара м о ж н о получать до
500 т мяса в год.
Морские гребешки
встречаются
п о ч т и во всех м о р я х , п о л ь з у ю т с я
б о л ь ш и м с п р о с о м на м е ж д у н а р о д ном р ы н к е . В пищу и с п о л ь з у ю т с я
почти все виды прибрежных гребешков.
Наибольших успехов в искусственном в ы р а щ и в а н и и морских гребешков достигли в Японии, где на морских ф е р м а х п о л у ч а ю т б о л ь ш е 150
тыс. т мяса гребешков в год.
На окультуренных банках Англии,
Ш о т л а н д и и , Испании и на Фарерских островах д о б ы в а ю т за год больше 50 тыс. т морских гребешков пектинов и хлямисов. Работы по культив и р о в а н и ю морского гребешка проводятся во Ф р а н ц и и и Ш о т л а н д и и .
В России эксперименты по выращиванию морских гребешков проводились в Я п о н с к о м море (залив Посьет) рис. 2.14. Полученные результаты свидетельствовали о том, что
морские гребешки при культивировании в садках х о р о ш о развиваются
и н а б и р а ю т вес.
Клеммы. К этой группе моллюсков
относится значительное количество
видов съедобных двухстворчатых
моллюсков, к о т о р ы е принадлежат к
р а з н ы м семействам. О б щ а я черта,
которая им присуща, - высокие темпы развития и роста. Мясо этих молл ю с к о в ценится д о в о л ь н о в ы с о к о .
В ы р а щ и в а ю т их в Западной Европе,
С Ш А и в некоторых странах ЮгоВосточной Азии. Клемм в основном
п о д р а щ и в а ю т на о к у л ь т у р е н н ы х
банках, но и о т р а б а т ы в а ю т методы
их с а д к о в о г о культивирования.
Рис. 2.14. «Огород» для гребешка
Основной тип клемм, к о т о р ы й добывают и выращивают в государствах З а п а д н о й Европы. - кардиум,
или съедобная серцевидка.
молодь
к о т о р о й с о б и р а ю т в естественных
условиях и переносят на предварительно подготовленные участки дна,
где к а р д и у м ы в ы р а с т а ю т д о п р о мышленных размеров.
Мерценария - моллюск из семейства венерид длиной до 12 см, живет
в водах разной солености на глубинах
до 15 м. С а л а т из мерценарий - любимая еда жителей восточных территорий С Ш А . Этого моллюска выращивают американские морские фермеры. Продуктивность одного гектара
мерценариевых хозяйств доходит до
2,5 млн т о в а р н ы х моллюсков. Наряду со С Ш А мерценарию в ы р а щ и в а ют и на морских фермах Великобритании и Франции.
В последние годы объектом искусственного выращивания в некоторых р а й о н а х С Ш А стала песчаная
ракушка.
р а й о н а х б и о м а с с а этого м о л л ю с к а
превышает 10 кг/м : .
Морской жемчуг. На протяжении
многих лет жемчуг как у к р а ш е н и е
высоко ценился людьми, был объектом купли и продажи (рис. 2.15). Естественным путем жемчужины образуются в некоторых пресноводных и
морских моллюсках. Ч а щ е всего находят жемчужины в двухстворчатых
моллюсках - морских жемчужницах
видов птери и пинтада.
Ж е м ч у ж и н ы образуются в случае,
когда под м а н т и ю моллюска попад а ю т п о с т о р о н н и е частички, которые о б в о л а к и в а ю т с я слоями перламутра и конхиолина. которые выделяются внешним слоем мантии - эпителием (рис. 2.16).
Ф о р м и р о в а н и е жемчужины в раковине объясняется с р а б а т ы в а н и е м
защитного механизма моллюска,
благодаря чему животное оберегается от песчинок или л и ч и н о к трематод, к о т о р ы е п о п а д а ю т в р а к о в и н у .
Рис. 2.15. Морской жемчуг
На Японских островах в ы р а щ и в а ют моллюска тапеса. В тропической
зоне М и р о в о г о океана перспективными о б ъ е к т а м и для в ы р а щ и в а н и я
являются тридакиа и близкие к ней
виды больших двухстворчатых моллюсков, к о т о р ы е называются гигантскими клеммами. За три года трид а к н ы в ы р а с т а ю т до 25 см, с о д н о г о
гектара за год м о ж н о получить до 16
т. На м е л к о в о д н ы х участках дна в
Ю ж н о й Корее культивируется моллюск метерикс.
Н е д а в н о появились перспективы
в ы р а щ и в а н и я клемм в Черном море,
куда переселилась песчаная ракушка
длиной до 10 см, которая живет на
и л о - п е с ч а н о м грунте. В н е к о т о р ы х
Рис. 2.16. Жемчуг - продукт
жизнедеятельности устриц
Н а и б о л ь ш а я из известных жемчужин б ы л а о б н а р у ж е н а в р а к о в и н е
к р у п н е й ш е г о п р е д с т а в и т е л я двухстворчатых моллюсков
тридакны,
которая была поднята из воды возле
Филиппинских островов (рис. 2.17).
Серьезные навыки по выращиванию жемчужин приобрели японские
с п е ц и а л и с т ы , к о т о р ы е уже б о л ь ш е
100 лет культивируют морские жемчужницы в заливах и лагунах возле
берегов Японии, к о т о р ы е о м ы в а ю т ся водами теплого течения Куросио.
Е ж е г о д н о они и с п о л ь з у ю т б о л ь ш е
600 млн жемчужниц.
Современные японские технологии (рис. 2.18) позволяют получать
жемчужины д и а м е т р о м до 20 мм.
Рис. 2.17. Тридакна (Tridacna),
Для искусственного выращивания
гигантский морской моллюск,
жемчуга применяются два вида мордостигающий в длину 1,5 м
и веса 250 кг
с к и х ж е м ч у ж н и ц : магратифера
и
Масса жемчужины размером 24х 14
мартенси.
Морская жемчужница
см составляла 6.3 кг.
м а г р а т и ф е р а достигает длины 30 см.
она может о б р а з о в ы в а т ь жемчужиИзвестность в мире приобрела
ны черного, зеленого и всех оттенков
найденная возле з а п а д н о г о побересерого, б р о н з о в о г о и синего цветов.
жья Австралии в 1917 году жемчужиЖ е м ч у ж н и ц а мартенси дает жемчуна «Звезда Запада», которая по форжины белого, г о л у б о в а т о г о и розоме и размерам н а п о м и н а л а воробьвого цветов.
иное яйцо. Мировая слава сопровождала друзу, которая состояла из деМясо морских ж е м ч у ж н и ц имеет
вяти о б ъ е д и н е н н ы х д р у г с д р у г о м
х о р о ш и е вкусовые качества и может
ж е м ч у ж и н и б ы л а н а й д е н а в 1883
употребляться в пищу.
году возле берегов Австралии.
Морские ушки. Морские брюхоноС к о р о с т ь роста жемчужин у моргие м о л л ю с к и - слизняки, морские
ских жемчужниц значительно выше,
ушки - п р и н а д л е ж а т к роду галиочем у п р е с н о в о д н ы х м о л л ю с к о в , в
тисов. Для них характерны раковиних в с т р е ч а ю т с я б о л е е к р у п н ы е и
ны впечатляющей красоты с редким
ценные жемчужины.
многообразием формы, рисунка и
окраса. П о цвету различают четыре вида этого моллюска: красное, р о з о в о е ,
зеленое морское ушко и
черное морское ушко, которое используется как
н а ж и в к а при р ы б а л к е . В
М и р о в о м океане распространены десятки видов гал и о т и с о в . Они н а с е л я ю т
Тихий океан, распространены в Индийском и АтРис. 2.18. Прямоугольники в море лантическом океанах, в
жемчужные плантации
Средиземном море. Отдельные виды
галиотисов превышают в длину 20 см
(вид галиотис гигантел).
Мясо галиотисов пользуется высоким спросом на рынках, а их раковины и с п о л ь з у ю т с я как с ы р ь е для
изготовления изделий из перламутра. В Японии для искусственного выр а щ и в а н и я используют молодь, как
с о б р а н н у ю в море, так и полученную
в результате разведения.
Головоногие моллюски. На протяжении тысячелетий люди употребляют кальмаров, осьминогов и каракатиц (рис. 2.19-2.21) в пищу.
Рис. 2.20. Осьминог (Octopoda)
Рис. 2.21. Каракатица (Septida)
Рис. 2.19. Гигантский кальмар
(Architeuthis dux)
Кальмары распространены в Мировом океане как в северном, так и в
южном полушарии. В составе нектона о н и у с т у п а ю т по ч и с л е н н о с т и
только рыбам. Мясо кальмаров (а их
насчитывается около 350 видов) имеет высокую питательность. По содерж а н и ю белка (до 20%) в живом весе
оно близко к мясу рыбы. Потребляют к а л ь м а р о в в виде ф а р ш и р о в а н ных, жареных, запеченных кушаний,
их используют в салатах, употребляют с различными соусами. Из кальмаров делают консервы, их сушат и
вялят. Осьминогов, как правило, сушат, маринуют, консервируют. Мясо
осьминогов содержит до 72-76% белка, до 9% жира (в перерасчете на сухой вес). В связи с сокращением запасов осьминогов в некоторых странах
проводятся исследования по их искусственному разведению.
Передовые позиции здесь занимает Япония, в к о т о р о й ежегодно выр а щ и в а ю т б о л ь ш е 10 тыс. т головоногих моллюсков. П о японской техн о л о г и и для обеспечения м о р с к и х
хозяйств м о л о д ь ю к а л ь м а р о в яйца
моллюсков собирают в море с дальнейшим инкубированием в бассейнах,
которые наполняются проточной
морской водой. Молодые особи
кальмаров, к о т о р ы е выходят из яиц,
от взрослых отличаются л и ш ь размерами. Выход молодежи очень высокий - до 90%.
Уже через одни-двое суток после
в ы х о д а из я и ц м о л о д ь к а л ь м а р о в
кормят мелкими ракообразными.
Через о д и н - п о л т о р а месяца д л и н а
мантии м о л л ю с к о в достигает 20-40
мм. И н о г д а м о л о д ь к а л ь м а р о в отл а в л и в а ю т в море и в ы р а щ и в а ю т в
бассейнах и прудах вместе с молодыми к а л ь м а р а м и , п о л у ч е н н ы м и из
яиц.
Выращивание
ракообразных
на
морских фермах. Ч а щ е всего на морских фермах культивируются такие
р а к о о б р а з н ы е , как к р а б ы , о м а р ы ,
лангусты и креветки. Среди них как
мелкие животные, меньше 10 см, так
и гигантские, типа камчатского краба, размах лап к о т о р о г о достигает
1,5 м.
Омары. П р и н а д л е ж а т к б л и ж а й шим р о д с т в е н н и к а м п р е с н о в о д н ы х
раков. Объектом промысла чаще всего является о б ы ч н ы й , или европейский, о м а р (рис. 2.22), н о р в е ж с к и й ,
американский омар.
Н а и б о л ь ш и х р а з м е р о в достигает
а м е р и к а н с к и й о м а р (масса отдельных особей доходит до 20 кг). Другие виды о м а р о в при длине больше
0,5 м имеют массу шесть и больше
килограммов.
Резкое уменьшение улова о м а р о в
в последние годы вызвало беспокойство у европейских и американских
п р о м ы ш л е н н и к о в и ученых. Возникла идея в ы р а щ и в а т ь личинок о м а р о в
в бассейнах и выпускать их в море.
Это повысит выживаемость личинок
в р а н н и е , к р и т и ч е с к и е периоды их
Рис. 2.22. Европейский омар
(Homarus G a m a r u s ) достигает
длины до 1 метра и веса до 19 кг
жизни, что п о з в о л и т увеличить их
количество в прибрежной зоне.
При благоприятных условиях
культивирования можно выращивать о м а р о в до т о в а р н ы х размеров
за два года.
Лангусты - д о в о л ь н о крупные ракообразные, встречаются экземпляры длиной более 60 см и массой до 13
кг (рис. 2.23).
Рис. 2.23. Лангуст (Palinura)
Рис. 2.24. Камчатский краб
Рис. 2.25. Креветки Черри
(Neocaridina Heteropoda var. Red)
Они очень плодовиты: одна самка
может о т л о ж и т ь от 500 тыс. д о 1,5
млн яиц, но в естественных условиях
выживают л и ш ь отдельные личинки.
О б ы ч н о на морских фермах выращивают до промышленных размеров
молодь лангустов, отловленную в
море. В середине 80-х годов в С Ш А
на п л о щ а д и дна о к о л о 100 тыс. га
было выращено о к о л о 27 тыс. т лангустов.
Крабы (рис. 2.24). На острове Хоккайдо в с п е ц и а л и з и р о в а н н о м научном центре я п о н с к и е с п е ц и а л и с т ы
проводят успешные о п ы т ы по искусственному разведению к а м ч а т с к о г о
( к о р о л е в с к о г о ) к р а б а , наряду этим они р а б о т а ю т
над культивированием крабов нептунус пелагиус и
портунус тритуберкулатус.
Достигнутая выживаемость
л и ч и н о к к р а б о в нептунус
10%. что значительно больше. чем в естественных условиях. Кормом для крабов
на ранних стадиях развития
служат л и ч и н к и двухстворчатых моллюсков, рачки
баланусы и артемии.
Личинок крабов портунус получают от выловленных в море самок со зрелой
икрой, после чего взрослых
особей у д а л я ю т . Л и ч и н о к
кормят хлореллой и другими о д н о к л е т о ч н ы м и водорослями. постепенно переводят на питание мелкими
ракообразными.
Когда
крабы переходят к донному
образу жизни, их н а ч и н а ю т
к о р м и т ь мясом рыб.
Креветки. Наиболее распространенным объектом
к у л ь т и в и р о в а н и я среди р а к о о б р а з ных являются креветки. Издавна их
в ы р а щ и в а ю т на рисовых нолях и в
мелководных водохранилищах в
странах тропической зоны Индийского и Т и х о г о о к е а н о в (рис. 2.25). Fi
тропических районах литоральная
зона вследствие строительства д а м б
превращается в систему водохранилищ, соединенных с морем каналами и шлюзами. Во время прилива эти
в о д о х р а н и л и щ а заполняются водой,
вместе с которой туда попадают и личинки. и молодежь креветок. Шлюзы перекрываются, и креветки остаются в прудах, где их п о д р а щ и в а ю т
и удерживают до достижения товарных размеров.
Наибольших объемов контролируемое выращивание креветок от икринки до товарных размеров достигло в Японии и Китае, на серьезном
уровне проводятся р а б о т ы в этом нап р а в л е н и и в С Ш А и еще в ц е л о м
ряде стран. Лучше всего разработана и о т р а б о т а н а технология разведения и к у л ь т и в и р о в а н и я я п о н с к о й
креветки, в соответствии с которой
ее в ы р а щ и в а н и е н а ч и н а ю т со сбора
в прибрежных морских районах.
В морских хозяйствах С Ш А выращ и в а ю т японскую креветку, белую,
бурую и розовую креветки. Для их
культивирования
применяются
японские б и о т е х н о л о г и и . Выращивание креветок д о д л и н ы 10-12 см
происходит за шесть месяцев. Большое внимание искусственному выращ и в а н и ю креветок также уделяется в
Китае. Ф р а н ц и и . В е л и к о б р и т а н и и ,
Испании, Австралии, Эквадоре и
других странах.
П р и в л е к а т е л ь н о с т ь к р е в е т о к по
сравнению с другими р а к о о б р а з н ы ми объясняется следующими факторами: откладыванием яиц непосредственно в воду, коротким пелагическим периодом жизни креветок, дост и ж е н и е м т о в а р н ы х р а з м е р о в на
протяжении нескольких месяцев.
Рыборазводные
заводы. П е р в ы м
ученым, к о т о р ы й з а л о ж и л о с н о в ы
рыбоводства, стал гидробиолог Г.О.
Саре. Он еще в 1860 году д о к а з а л ,
что икра трески может б ы т ь оплод о т в о р е н а искусственным путем.
Рыбы как объект марикультуры
Лососевые
Кефалевые
Тихоокеанские Благородные
лососи
лососи
нерка
горбуша
кумжа
лобань
остронос
Ставридовые
сериола
золотистая
лахедра
Калкановые
форель
кижуч
Осетровые
белорыбица
каспийский
лосось
стальноголовый
лосось
радужная
форель
Камбалоподобные
Рыбы разных семейств
молочная рыба
(ханос)
обычные
угри
белуга
русский
канальные
осетр
белые
полосатый
окунь
морские
караси
окунь-лаврак
американские
сомики
тюрбо
речная камбала
бриль
малоротая камбала
ложный палтус
красный тай
черный тай
дорада
севрюга
стерлядь
бестср
Камбаловые
корифены
тунцы
Рис. 2.26. Виды рыб, культивируемых в марикультуре
атлантичная
морская камбала
Солеевые
морской язык
В конце XIX века выпуск в естественные морские водохранилища
личинок, полученных из икры, оплод о т в о р е н н о й на р ы б о р а з в о д н ы х заводах, составлял 3-5 млрд ед. в год.
Н о поскольку признаков повышения
численности рыб вследствие выпуска личинок не было выявлено, много р ы б о з а в о д о в з а к р ы л и с ь и рыбоводство после Первой м и р о в о й войны оказалось в загоне.
В 30-40-е гг. XX в. в С Ш А , С С С Р
и н е к о т о р ы х других с т р а н а х были
проведены исследования по проходным р ы б а м (лососевым, осетровым).
Новое дыхание искусственное разведение р ы б п р и о б р е л о с 70-х г о д о в
п р о ш л о г о столетия.
Осетры являются проходными
р ы б а м и , так как они живут в морях,
а размножаться отправляются в
реки (рис. 2.27). О с н о в н о е количество осетровых в мире водится и выл а в л и в а е т с я в К а с п и й с к о м , Азовском и Ч е р н о м морях.
Н а и б о л ь ш и х размеров и массы
достигает белуга (рис. 2.29). Разновидность белуги - калуга - достигает массы до 1.5 т, длина - до 9 м. Зрел о г о возраста белуга достигает в 1216 л е т , к о г д а к а ж д а я р ы б а в е с и т
больше 100 кг, она о т к л а д ы в а е т до
360-800 тыс. и к р и н о к . М а к с и м а л ь ный возраст белуги о к о л о 100 лет.
Д л и н а русского осетра не превышает 2,3 м. зрелого возраста он достигает при массе о к о л о 15 кг.
С е в р ю г а за 10-12 лет вырастает до
6-8 кг (при м а к с и м а л ь н о й длине окол о 2,2 м. вес - до 70 кг). Стерлядь не
в ы р а с т а е т д л и н о й б о л ь ш е 1-1,2 м,
м а к с и м а л ь н ы й вес до 15 кг.
Рис. 2.27. Осетр
восточносибирский
В д а н н о е время р а б о т ы по инкубации икры, получению молоди и
выращиванию рыбы до товарных
размеров ведутся во многих странах,
особенно интенсивно в Китае.
Основные виды рыб, к о т о р ы е используются в марикультуре или являются перспективными для искусственного р а з в е д е н и я , приведены на
рис. 2.26.
Царь-рыба. Так издавна н а з ы в а ю т
крупных представителей осетровых
не только за впечатляющие размеры,
но и за замечательный вкус.
Рис. 2.28. Улов осетровых
на Азовском море
Рис. 2.29. С такой белугой
можно и сфотографироваться
Для получения икры на р ы б о р а з водных заводах производителей, которых о т л а в л и в а ю т в реке, размещают в с п е ц и а л ь н ы х в о д о е м а х , предназначенных для содержания маточного стада. После выхода из икринок л и ч и н о к п о д к а р м л и в а ю т живым
кормом до тех пор, пока они не превратятся в х о р о ш о р а з в и т ы х мальков, которых можно выпускать в море, куда их д о с т а в л я ю т специальные
живорыбные суда-аквариумы, которые за один рейс могут транспортировать д о 500000 ед. молоди.
В море о б ы ч н о выпускают молодь
осетра и севрюги массой больше 2-3
г, белуги - 5-30 г. Такая молодь может а к т и в н о о т п л ы в а т ь при появлении х и щ н и к а . М о л о д ь о с е т р о в ы х
имеет о ч е н ь н и з к у ю е с т е с т в е н н у ю
смертность.
Когда ученые столкнулись с тем,
что к о р м о в ы х запасов Каспийского
моря недостаточно для обеспечения
искусственного в ы р а щ и в а н и я с т а д
молоди осетровых, они предложили
переселить сюда червя нереиса и
д в у х с т в о р ч а т о г о моллюска синдесмию, которые стали л ю б и м о й пищей
осетровых. В период активной деят е л ь н о с т и р ы б о з а в о д о в (до 1990
года) в бассейн К а с п и й с к о г о моря
в ы п у с к а л о с ь б о л ь ш е 50
млн м а л ь к о в белуги, осетра, стерляди и севрюги.
Ежегодно
пополнение
Азовского моря д о х о д и л о
до 14 млн мальков. В целом
осетроразводные заводы
выпускали в моря ежегодно до 120 млн ед. подрощеной молоди. Нетрудно сделать расчеты. Предположим, что в ы ж и в а е м о с т ь
молоди не превышает 50%,
тогда, исходя из среднего промышл е н н о г о веса о д н о г о э к з е м п л я р а
осетровых около 10 кг. получим ежегодное обеспечение потенциальных
70 тыс. т улова осетровых.
Важным объектом т о в а р н о г о разведения осетров в России стал гибрид белуги со с т е р л я д ь ю - бестер,
который перенял у белуги хищнический о б р а з ж и з н и и и н т е н с и в н ы й
Рис. 2.30. Горбуша идет на нерест.
Курилы, о. Кунашир
рост, а от стерляди - скороспелость
и высокие вкусовые качества. Уже на
третьем году жизни масса этих рыб
достигает 3-4 кг.
Пасти рыбу в море, как животных
на лугах, решила шведская ф и р м а
«Евос». которая создала п л а в а ю щ у ю
ферму, рассчитанную на в ы р а щ и в а ние 200 т рыбы в год. Э т о стальные
конструкции, к о т о р ы е буксируются
в места, где больше корма и лучше
условия для р а з в и т и я рыб. Ф е р м а
закрепляется на якорях. Внешне она
представляет собой восьмиугольник
со стороной 50 м. к о т о р ы й состоит
из п о н т о н о в и прикрепленных к ним
сетчатых садков объемом 8 тыс. м \
глубиной 8 м. Она имеет специальные помещения для к о р м о в и обработки рыбы, холодильник и бытовые
отсеки.
Лососи. Все представители семьи
лососевых являются ценными пром ы ш л е н н ы м и о б ъ е к т а м и с чрезвыч а й н о в ы с о к и м и в к у с о в ы м и качествами. Их н е п р а в и л ь н о н а з ы в а ю т
«красной рыбой».
Рис. 2.31. Кета
Термин «красная рыба» исстари на
Руси относился к рыбам осетровым,
причем в значении прекрасная, качественная (например, «красна девица».
«красно солнышко»). О д н а к о сейчас
по т о р г о в о - т а р и ф н о й к л а с с и ф и к а ции р ы б н ы х г р у з о в к « к р а с н о й »
рыбе, кроме осетровых, причисляют
семгу, б е л о р ы б и ц у , сигов, форель,
чавычу, кету, шипа и др.
Наиболее распространенный вид
т и х о о к е а н с к и е лососи, это проходные р ы б ы , к о т о р ы е г и б н у т п о с л е
первого нереста. Д л я размножения
они заходят в реки (рис. 2.30).
Воды Д а л ь н е г о Востока России
населяют 6 видов тихоокеанских
Рис. 2.32. Ч а в ы ч а
лососей: нерка (длина до 80 см, масса до 6 кг); г о р б у ш а (длина до 65 см,
масса до 4,5 кг); кета (до 1 м. масса
до 14 кг) (рис. 2.31); чавыча с а м ы й
крупный дальневосточный лосось
(ло 57 кг при длине свыше I м) (рис.
2.32); кижуч (до 88 см. масса д о 14
кг); наиболее т е п л о л ю б и в ы м тихоокеанским лососем является сима,
длина к о т о р о й достигает 70 см, масса - до 5 кг. Размножается большинство тихоокеанских лососей в возрасте 2-7 лет.
К роду благородных лососей
(Salto) п р и н а д л е ж а т : о б ы ч н ы й лосось, или семга; а т л а н т и ч е с к и й лосось (кумжа) и его речные ф о р м ы
форели; американский, и л и с т а л ь н о головый, лосось и его разновидность
радужная форель.
Средняя их масса 4-5 кг,
максимальная до 20 кг.
К особым подвидам
кумжи п р и н а д л е ж и т каспийский лосось, масса отдельных э к з е м п л я р о в кот о р о г о д о х о д и т до 50 кг.
В Ледовитом океане и
ю г о - в о с т о ч н о й части Тихого океана живет еще
один вид б л а г о р о д н ы х лососей
нельма, которая
имеет длину до 1 м и массу до 40 кг. В Каспийском
Рис. 2.33. С о в р е м е н н ы й рыборазводный завод
море водится
подвид
нельмы
белорыбица, отдельные
О д н и м из пунктов д о г о в о р а с сельсособи которой вырастают до 20 кг.
кохозяйственными рабочими было
З а п а с ы многих видов б л а г о р о д условие, п р е д у с м а т р и в а ю щ и е , что
ных лососей в настоящее время зналосося подают к столу не чаще, чем
чительно подорваны, а некоторые
три раза в неделю. Человек, т о л ь к о
ф о р м ы и стада находятся на граничеловек, виновен в уничтожении
це полного уничтожения.
этих животных. Лосося необходимо
Как продукт питания лосось произучать и сохранять. Родившийся в
шел с т р а н н ы й путь. Сегодня это дереке, он спускается в соленые воды
л и к а т е с н ы й п р о д у к т , в определенм о р е й , когда д л и н а его д о с т и г а е т
ном понимании предмет р о с к о ш и , а
лишь нескольких сантиметров, а
когда-то лосось был обычной и даже
масса - несколько граммов. Оттуда
будничной пищей. Им кормили раон возвращается розовым и огромбов во Ф р а н ц и и и Англии, тюремщиным. Д р у г и м и словами, в глубинах
ки запасали его для питания узников.
океана он получает те питательные
элементы, которые нам недоступны. и он же их нам
доставляет [18].
Рис. 2.34. Разведение семги
Первые заводы по разведению лососей появились
в Я п о н и и б о л ь ш е 100 лет
назад, а сейчас в этой стране ф у н к ц и о н и р у ю т о к о л о
300 п р о ф и л ь н ы х предприятий.
На р ы б н ы х
рынках
м и р а появляется все больше тихоокеанских лососей,
выращенных в морской
воде. В последние годы
значительных успехов достигли рыбоводы многих стран в культивировании семги (рис. 2.34).
Рис. 2.35. Садки, в которых
разводят форель
Т а к , на р ы б о в о д ч е с к о й ферме в
северо-западной части Ш о т л а н д и и
через два года выращивания семги из
мальков она достигает массы до 3 кг.
Годовая продукция такой фермы доходит до 100 т лосося на год.
Подращивание молоди тихоокеанских лососей с последующим выпуском ее в море повышает уловы в
пять-десять раз. П о свидетельству
американских специалистов, каждый
д о л л а р , вложенный в разведение молоди лосося, приносит семь д о л л а ров прибыли.
В Я п о н и и при в ы р а щ и в а н и и радужной форели в морских садках
( п л о щ а д ь ю до 50 м 2 , высотой стенок
до 5 м) за девять месяцев рыба первичной массой 100-120 г д о с т и г а е т
1,5-2 кг (рис. 2.35). Это в два-три раза
превышает массу наилучших экземпляров. выращиваемых в пресноводных водохранилищах.
В результате м н о г о л е т н и х р а б о т
по селекции а м е р и к а н с к и е у ч е н ы е
получили подвид радужной форели
- золотую форель. Рыбы этой породы сохранили высокие вкусовые качества и консистенцию
мяса, характерные для радужной форели, и в то же
время приобрели способность с о х р а н я т ь о р а н ж е во-золотистый цвет кожи
даже после варки. Настоящая золотая рыбка!
Уже м н о г о стран и народов поняли, что для
того, чтобы сохранить и
приумножить такой дар
п р и р о д ы , как р ы б ы ценных п о р о д (осетр и лосось), необходимо применять комплексные мероприятия, н а п р а в л е н н ы е на
п о в ы ш е н и е э ф ф е к т и в н о с т и естественного восстановления запасов,
увеличение м а с ш т а б о в искусственного разведения и усовершенствование биотехники разведения лососей.
Кефали. В разных странах объект а м и р ы б о р а з в е д е н и я стали о к о л о
десяти видов кефали. Наиболее распространенные: пиленгас, житель
д а л ь н е в о с т о ч н ы х вод, к о т о р ы й довольно быстро а к к л и м а т и з и р о в а л с я
в Ч е р н о м море; л о б а н ; о с т р о н о с и
Рис. 2.36. С т а я черноморской кефали
сингиль, к о т о р ы е водятся в Черном.
Каспийском и Азовском морях. Промысловый размер кефали 30-50 см,
масса от 150 г до 1 кг (рис. 2.36).
Кефаль культивируют в Украине.
России, Б о л г а р и и , Р у м ы н и и , Я п о нии, Америке, в с т р а н а х З а п а д н о й
Европы, Африки и Азии.
Ставридовые. Наиболее распространенными п р е д с т а в и т е л я м и э т о г о
класса в тропических водах Атлантического. Тихого и Индийского
океанов являются золотистая лакедра длиной до 2 м и желтохвост, или
сериола, которая вырастает до 1 м.
качества. Свое внимание специалисты по р ы б о р а з в е д е н и ю остановили
на п р е д с т а в и т е л я х трех семейств:
к а л к а н о в ы х , к а м б а л о в ы х и солеевых.
Рис. 2.38. Черноморская
камбала-калкан
Рис. 2.37. Черноморская ставрида
Впервые сериолу н а ч а л и культивировать в Японии еще в 30-е годы прошлого века.
Сериола
п р и б р е ж н а я теплолюбивая рыба. Х а р а к т е р н о й ее особенностью является б ы с т р ы й рост: за
100-150 дней в зависимости от качества и количества к о р м о в она вырастает от 2 до 40 см, ежедневно может
набирать до 50 г.
Камбалоподобцые.
Принадлежат к
большому ряду, к о т о р ы й включает
в себя шесть семейств и о к о л о 500
видов. Ценятся за высокие вкусовые
Наиболее перспективны из первого семейства т ю р б о (или б о л ь ш о й
ромб), длина которого достигает 1 м,
бриль (или гладкий ромб), несколько м е н ь ш и х р а з м е р о в и н а и б о л е е
ценный вид черноморская камбал а - к а л к а н («черноморская курица»),
к о т о р а я имеет массу д о 15 кг при
длине до 85 см. Наиболее ценным из
п р е д с т а в и т е л е й солеевых является
о б ы ч н ы й морской язык.
Институт биологии южных морей
У к р а и н ы объектом своих исследований выбрал, наверное, наиболее ценную из п р о м ы с л о в ы х рыб Ч е р н о г о
моря к а м б а л у - к а л к а н а (рис. 2.38).
Н а протяжении сезона самки за несколько раз в ы б р а с ы в а ю т от 3 до 13
млн и к р и н о к . Н е с м о т р я на т а к у ю
продуктивность самок калкана, его
небольшая численность объясняется
тем, что в естественных условиях отход икры до стадии проклевывания
э м б р и о н о в превышает 99%.
Украинские ученые в своих экспериментах достигли выхода личинок из
60-70% икринок, т.е. в 60-70 раз больше, чем в естественных условиях.
Во Ф р а н ц и и и Англии р ы б о в о д ческие фермы разводят морского
языка и т ю р б о . в Америке морских
камбал. Американские специалисты
за год выращивания личинок длиной
о к о л о 1 см, пойманных в море, получают рыбу товарных размеров до
0,5 кг [3].
Разнообразное
серебро
морских
ферм. Рядом с рассмотренными наиболее распространенными видами в
искусственных условиях в ы р а щ и в а ются рыбы р а з н о о б р а з н ы х семейств.
Молочная рыба (ханос) достигает
длины 1,5 м, массы - б о л ь ш е 18 кг.
Ж и в е т в о т к р ы т о м море и прибрежных лагунах тропической и субтропической зон Т и х о г о и И н д и й с к о г о
океанов. Питается фито- и зоопланк т о н о м , на ч е т в е р т о м - п я т о м году
жизни д о с т и г а е т массы больше 10 кг
и длины 1 м.
П р о м ы ш л е н н о е в ы р а щ и в а н и е ханоса предусматривает вылов личинок м е л к о о ч к о в ы м и сетками (ежегодно в странах Юго-Восточной
Азии в ы л а в л и в а ю т свыше 30 млрд
л и ч и н о к ) и размещение их в мальковых, а в д а л ь н е й ш е м - в нагульных
прудах, где на каждом гектаре размещается д о 1,5 тыс. р ы б . Средняя
продуктивность о д н о г о гектара доходит д о 5 т.
Угри. Н а и б о л е е р а с п р о с т р а н е н ы
среди многих видов для в ы р а щ и в а ния о б ы ч н ы й и японский угри. Для
о б ы ч н ы х угрей х а р а к т е р н о жирное
и очень вкусное мясо, особенно вкусен копченый угорь. Отдельные экземпляры имеют массу до 6 кг, размножаются в возрасте 9-12 лет, они
гибнут после выбрасывания половых
продуктов.
Особенность о б ы ч н о г о угря, живущего возле всех берегов Европы.
с о с т о и т в т о м . что во взрослом состоянии он живет в пресной воде, а
р а з м н о ж а т ь с я идет в море.
Х а р а к т е р н ы м и для о б ы ч н о г о угря
являются нерестовые миграции к
районам Саргассового моря. Личинки угря (так н а з ы в а е м ы е лептоцефали) п р о х о д я т в процессе р а з в и т и я
сложные преобразования. Молодь
угрей («стеклянные угри») в процессе м и г р и р о в а н и я из мест размножения скапливается в низовьях рек, где
ее и в ы л а в л и в а ю т для з а р ы б л е н и я
искусственных водоемов.
Взрослые о с о б и я п о н с к о г о угря,
к о т о р ы й разводится в Японии, также живут в пресноводных водохранилищах. а р а з м н о ж а ю т с я в открытом океане. Для рыбоводческих целей м о л о д ы х угрей длиной до 5 см
о т л а в л и в а ю т в феврале-апреле в устьях японских рек. Т о в а р н о й массы
угри д о с т и г а ю т в двухлетнем возрасте. С о д н о г о гектара прудов японские р ы б о в о д ы получают до 18 т товарного (массой 140-150 г) угря.
Сомики-кошки.
А м е р и к а н с к и е сомики-кошки выращиваются более
чем в 30 штатах С Ш А . Сомики пресноводные рыбы, но их в ы р а щ и в а ют и в с о л о н о в а т о й воде, они всеядные. Наиболее популярен среди них
канальный сомик (промысловая длина 50 см, масса 2 кг). С о м и к о в выращ и в а ю т в водоемах разных типов: в
искусственных прудах, бассейнах из
железобетона, на отгороженных участках в о д о х р а н и л и щ и озер, в плавучих сетчатых садках.
Б и о т е х н и к а в ы р а щ и в а н и я сомик о в н а х о д и т с я на о ч е н ь в ы с о к о м
уровне. На протяжении первого года
выращивания из икры сомики достигают массы 0,5 кг, за второй год их
масса увеличивается до 1-1,5 кг.
Рис. 2.39. Морской окунь
Латесы. Р а с п р о с т р а н е н ы в прибрежных морских и солоноватых
водах, реках и озерах А ф р и к и . Южной и Юго-Восточной Азии и Австралии. Мясо этих рыб ценится очень
высоко.
Латесы это крупные рыбы, длина которых достигает 210 см, масса
- до 180 кг. П о д о б н о у г р я м , л а т е с
для р а з м н о ж е н и я из пресноводных
водоемов переметается к морю.
Взрослые особи б о л ь ш у ю часть жизни проводят в пресной воде. С а м к и
массой 20 кг в ы б р а с ы в а ю т до 30 млн
икринок, которые вместе с приливными волнами п о п а д а ю т в прибрежные в о д о е м ы . За п о л г о д а м о л о д ь
вырастает д о 15 см. Для искусственного в ы р а щ и в а н и я в п р и б р е ж н ы х
водоемах и низовьях рек отлавливают о д н о г о д и ч н у ю молодь, которая
за 15 месяцев увеличивает свою массу со 120-130 до 1500 г (по австралийским данным). В Индии при культивировании за год латесы в ы р а с т а ю т
до 45 см и д о с т и г а ю т массы 3-5 кг.
Морские окупи (рис. 2.39). Принадлежат к п о р о д а м р ы б с в ы с о к и м и
вкусовыми качествами. Наиболее
распространены как объекты искусственного в ы р а щ и в а н и я полосатый
окунь и окунь-лаврак.
П о л о с а т ы й окунь достигает длины 1,8 м при массе самок до 50 кг,
самцов до 18 кг. Х а р а к т е р н о й особенностью этих р ы б является быстрый н а б о р веса. Ж и в у т п о л о с а т ы е
окуни в прибрежных водах, заливах,
лагунах и низовьях рек.
Производителей отлавливают в
период нерестовых м и г р а ц и й и дост а в л я ю т на р ы б о в о д ч е с к и е фермы.
Л и ч и н о к , к о т о р ы е проклюнутся из
оплодотворенной и к р ы , выпускают
в естественные водоемы или подращ и в а ю т в бассейнах и прудах.
В Испании и Ф р а н ц и и проводятся р а б о т ы по к у л ь т и в и р о в а н и ю морского окуня-лаврака, который вырастает до 1 м, весом около 12 кг. Л а в рак живет возле берегов Европы, но
для размножения мигрирует в опресненные районы. Т о в а р н о г о окуня
массой свыше 250 г в ы р а щ и в а ю т за
12-15 месяцев.
Рис. 2.40. С т а я тунцов
Корифены. Распространены в поверхностных тропических водах Тихого, Индийского и Атлантического
океанов. Масса большой корифены
(наряду с этим видом известны еще и
корифены-кампано) достигает 30 кг
при длине 1,8-2 м. Ч р е з в ы ч а й н о быстрый рост (в трехлетнем возрасте
они весят свыше 27 кг) делает больших корифен очень привлекательными для и с к у с с т в е н н о г о в ы р а щ и в а ния. При б л а г о п р и я т н ы х условиях
месячный прирост массы корифены
может составлять больше 2 кг.
Морские караси. Ж и в у т в теплых
прибрежных водах М и р о в о г о океана. Существуют десятки видов морских к а р а с е й , м н о г и е из к о т о р ы х
вылавливаются в промышленных
масштабах, а такие виды, как красный тай (максимальная длина 90- i 20
см), черный тай и д о р а д ы , являются
объектом культивирования.
Японские р ы б о в о д ы вылавливают
в море м а л ь к о в и молодь красного
тая длиной 3-10 см и удерживают в
сетчатых садках. За один-три года
рыбы д о с т и г а ю т товарных размеров
- от 300 г до 1 кг. В Японии ведутся
р а б о т ы и по искусственному разведению этих р ы б из икринок. В условиях рыбных хозяйств они вызревают в два раза быстрее, чем в море.
Черному таю противопоказано
яркое освещение, поэтому его мальки д л и н о й 1,5-2 см вылавливаются в
море, размещаются в прудах, на дне
к о т о р ы х есть ямы, где рыбы могут
спрятаться от слишком яркого света
и при снижении температуры. За два
года к у л ь т и в и р о в а н и я ч е р н ы й тай
достигает веса 200 г.
М о р с к о й карась-дорада (вырастает до 0,5 м), к о т о р ы й обитает в вост о ч н о й части А т л а н т и ч е с к о г о океана и в Средиземном море, заходит в
соленые озера, лиманы и лагуны. Эта
его особенность - жить в изолированных мелководных водохранилищах - использовалась еще в Древнем
Риме, где почти взрослых д о р а д выл а в л и в а л и в море и пересаживали в
небольшие пруды и бассейны. Такой
способ культивирования применяется д о в о л ь н о ш и р о к о и в нынешнее
время. Имеются п р и м е р ы п о л н о г о
цикла искусственного в ы р а щ и в а н и я
д о р а д французскими учеными.
Тиляпии.
Распространенным
объектом искусственного разведения
стали во многих государствах Азии,
Америки и Европы. Особенность
этой р ы б ы состоит в том, что после
нереста и оплодотворения б о л ь ш и н ство видов тиляпии вынашивают
икру и л и ч и н о к во рту. одна особь
за год дает 6-11 генераций икры, ее
потомство может доходить до 90 млн
экземпляров. В н ы н е ш н и е времена
разработаны методы инкубации
икры тиляпии в искусственных условиях.
Л у ч ш е всего т и л я п и я растет при
солености воды 6-12%», хотя выживает и при 22 %». Н а и б о л ь ш и й прирост массы - при температуре воды
25-30°С, т о в а р н а я масса - 100-300 г.
С р е д н я я п р о д у к т и в н о с т ь прудов и
приморских мелководных водохранилищ 6.3 т рыбы с гектара.
Сиганы. Ш и р о к о р а с п р о с т р а н е н ы
в п р и б р е ж н о й зоне теплых морей, но
н о р м а л ь н о чувствуют себя и в солоноватой и пресной воде. Мясо сиганов очень вкусное. Для в ы р а щ и в а ния мальков сиганов ловя г н о ч ь ю на
свет, после чего п е р е с а ж и в а ю т в
ставки. В конце первого года выращивания они д о с т и г а ю т массы 150 г.
Тунцы. При культивировании тунцов желтоперого, т о л с т о г о и больш е г л а з о г о по м е т о д и к е я п о н с к и х
ученых производителей вылавливают в море и выдерживают в специа л ь н ы х в о д о х р а н и л и щ а х , где они
нерестятся.
Полученную икру подвергают искусственному о п л о д о т в о р е н и ю . Ли-
Таблица 2.4. Максимальная продуктивност ь объектов марикультуры
Продуктивность, кг/га
Объект
Рыбы:
лосось-кижуч
радужная
форель
желтохвост
лосось
атлантическии
угорь
молочная рыба
тиляпия
Ракообразные:
креветка
Моллюски:
мидия
устрица
Водоросли
610000
400000
280000
100000
18000
5000
6300
10000
750000
250000
180000
4000
23000
280000
270000
80000
2000
5400
150000
Метод выращивания
В морских прудах с подкормкой:
гранулированными кормами
гранулированными кормами
измельченной рыбой
измельченной рыбой + гранулированными
кормами
измельченной рыбой + гранулированными
кормами
сточными водами
зоопланктоном + гранулированными
кормами
измельченными моллюсками
В морской акватории без подкормки:
на плотах
на грунте
на грунте
на бревнах
на грунте
на канатах
на плотах
на плотах
на грунте
на грунте
В морской акватории без подкормки, на
плотах
Рис. 2.41. Уловы осетровых на Каспии в начале X X века
Страна
США
Швеция
Япония
Норвегия
Япония
Индонезия
Мозамбик
Япония
Испания
Филиппины
Голландия
Италия
Франция
Япония
Япония
Канада
Канада
Австралия
Япония
Таблица 2.5. Мировая численность рыбаков и фишфермеров (по континентам)
Континенты
Количество, тыс чел по годами
1970
1980
1990
1991
I
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
Рыбаки и фишфвривры
Африка
1360
1553
1917
2092
1757
2032
2070
2238
2359
2357
2463
2491
2585
408
547
767
755
757
777
777
770
776
782
786
788
751
Северная и
Центральная
Америка
Южная Америка
492
543
769
738
763
874
810
814
802
805
798
782
Азия
9301
13690
23656
24707
25423
26342
27317
28552
28964
29136
29468
29160
Европа
682
642
654
928
914
901
881
864
870
837
835
858
Океания
42
62
74
77
79
80
74
76
77
78
82
Вообще рыбаков и
фишфермеров-
12285
17037
27837
29297
29693
31006
31929
33314
33848
33995
34432
784
2950
9
821
82
86
3416
3453
6
1
рыбоводов
Фишфвривры
Африка
-
-
-
-
53
73
101
5
6
14
62
55
56
57
75
206
206
176
182
185
191
190
190
Северная и
Центральная
-
-
Америка
Южная Америка
-
-
16
15
15
20
30
43
44
42
41
42
41
Азия
-
-
3698
3882
4292
4927
5389
6003
6051
6569
6758
6930
7132
Европа
-
-
11
12
13
23
26
18
23
25
25
26
27
Океания
-
-
-
-
-
-
1
1
4
5
5
5
5
3778
3982
4421
5181
5658
6255
6366
6881
7076
7250
7440
Вообще
фишфермеров
-
-
чинок в ы р а щ и в а ю т в а к в а р и у м а х ,
кормят их фито- и з о о п л а н к т о н н ы ми организмами. Мальков пересаживают в з а к р ы т ы е лагуны а т о л л о в ы х
островов, где они п о д р а с т а ю т до 1020 см, после чего их в ы п у с к а ю т в
море.
П о расчетам японских специалистов, создание сети т у н ц е р а з в о д н ы х
хозяйств может в десять раз повысить численность тунцов в М и р о в о м
океане (рис. 2.40). Н а д проблемой искусственного разведения тунцов раб о т а ю т ученые многих стран.
Таблица 2.6. Мировое производство и использование рыбопродукции, млн т
Параметры
1996
Внутреннее производство:
добыча
марикультура
всего
Морское производство
добывание
марикультура
всего
Всего:
добча рыбы
марикультура
мировая рыбопродукция
Использование:
пищевое
непищевое
Мировое население, млрд чел.
Мировое производство на душу
населения, кг
1997
Года
1999
1998
2000
2001
7.4
15,9
23,3
7,5
17.5
25.0
8,0
18,5
26,5
8,5
20,1
28,6
8,8
21,4
30,2
8,8
22,4
31,2
86,1
10,8
96,9
86,4
41,0
97,5
79.3
12,0
91,3
84,7
13,3
98,0
86,0
14,2
100,2
82,5
15,1
97,6
93,5
26,7
120,2
93,9
28,6
122,5
87,3
30,5
117,8
93,2
33.4
126,6
94,8
35,6
130,4
91,3
37,5
128,8
88.0
32,2
5.7
90.8
31,7
5,8
92,7
25,1
5.9
94.4
32,2
6,0
96,7
33,7
6.1
99,4
29,4
6,1
15,3
15,6
15,7
15,8
16,0
16,2
Рис. 2.42. Раковины на океанском берегу...
Современное состояние марикульгуры свидетельствует о том, что много стран достигли значительных успехов в искусственном разведении и выращивании водорослей, моллюсков,
ракообразных и рыб (табл. 2.4) [87]. В
то же время из всего многообразия
морских гидробион гов с большим или
м е н ь ш и м успехом к у л ь т и в и р у е т с я
лишь несколько десятков видов, так
что перспективы перед марикультурой необъятные.
Соответственно п о в ы ш е н и ю темпов развития марикультуры возрастает процент морских фермеров «фишфермеров» по сравнению с рыбаками (табл. 2.5).
Состояние мирового производства
и использования рыбной продукции
отражено в табл. 2.6.
При прогнозировании рыбных ресурсов необходимо учитывать взаимодействие различных видов рыб и интегрировать такие параметры океанской среды, как температура, соленость
и др., а также содержание питательных веществ и съедобных организмов.
Океаны также являются потенциальным источником фармацевтической продукции. Наука в настоящее
время работает над выделением и определением биологически активных
соединений из морских организмов. За
последнее десятилетие было получено
более 6500 новых природных продуктов на основе морских организмов.
Эти соединения представляют широкий спектр химических веществ, лежащих в основе новых фармацевтических препаратов.
Кроме натрия и хлора, в море содержится еще
дольше семидесяти химических элементов. Они
выносятся из морей и снова наступают в них
вследствие глобальных процессов, таких как выпадение атмосферных осадков, вулканизм и спрединг океанского дна.
Ференц Макинтайр. Почему море соленое
2.3. Минеральные ресурсы. Жидкая руда
В
водах М и р о в о г о океана и на его
дне находятся исполинские запасы м и н е р а л ь н о г о сырья.
М о ж н о выделить четыре основные
области местонахождения минеральных ресурсов: собственно воду, глуб о к о в о д н о е дно, шельф и континент а л ь н ы й с к л о н и п о б е р е ж ь е . Вода
имеет особое значение не т о л ь к о как
носитель минеральных веществ, но и
как « к р ы ш а » в силу ее уникальных
свойств.
Вода, как ж и д к а я среда, п р я ч е т
дно океана, который радикально
отличается от грунта или атмосферы. П о с т о я н н о е движение воды на
поверхности в сочетании со значительными глубинами создает преграды на пути к освоению минеральных
ресурсов.
По Майклу Крушнаку [71], различают три основных вида минеральных ресурсов океана (рис. 2.42):
• вещества, растворенные в морских водах;
• р а с с ы п н ы е м е с т о р о ж д е н и я на
морских пляжах, шельфе и на глубоководном дне;
Рис. 2.42. Классификация океанских минеральных ресурсов
• консолидированные (массивные)
отложения на дне моря.
Соль из морской воды. Вода океанов и морей сложный раствор, кот о р ы й содержит п р е о б л а д а ю щ е е количество элементов периодической
системы Менделеева. Это своеобразная жидкая руда, к о т о р а я представляет собой реальную практическую
ценность как источник многих минеральных соединений.
Ежегодно в мире потребляется около 35 млн т пищевой кухонной соли.
Около двух третей мировой добычи
ее сосредоточено в соляных приисках
и соленых озерах, одна треть выпаривается из морской воды.
Применение каменной соли в народном хозяйстве постоянно возрастает. Из Ю т морской соли получают 1,7 т с ы р о г о гипса. 370 кг калийных удобрений, 2 т теплоизоляционных м а т е р и а л о в и 26 кг б р о м а . Ее
залежи на суше, пригодные для разработки, небезграничны, а в М и р о вом океане соли столько, что хватит
человечеству при современном уровне потребления на 1,7 млрд лет [16].
Пласты каменной соли, к о т о р ы е залегают под землей, отложены морями, которые высохли и д а в н о исчезли. Э т и з а л е ж и р а з р а б а т ы в а ю т с я
шахтными способами. М а л о м о щ н ы е
пласты о т р а б а т ы в а ю т растворением
соли водой, которая нагнетается под
з е м л ю через б у р о в ы е с к в а ж и н ы , с
искусственной о т к а ч к о й рассола на
поверхность.
Один из наибольших солеродных
бассейнов п р о ш л о г о расположен в Центральной Сибири. П л о щ а д ь бассейна составляет о к о л о 2 млн км 2 ,
мощность соленосных отложений
3 км, объем накопленной соли - около 6-10 5 км 3 .
Рис. 2.43. Залив-лагуна
Кара-Богаз-Гол (фото из космоса)
Залив Каспийского моря, отделенный от него искусственной д а м б о й ,
Кара-Богаз-Гол это огромный мелководный бассейн, п л о щ а д ь которого около 18 тыс. км 2 , глубина - до 3,5
м (рис. 2.43). Жгучее солнце туркменской пустыни а к т и в н о испаряет из
о г р о м н о й поверхности залива воду,
концентрация солей увеличивается,
и они в ы п а д а ю т в осадок. Соленость
воды местами достигает 300 г на 1 л
воды, концентрация солей в 21 раз
выше, чем в водах Каспия.
За время существования залива в
ней н а к о п и л и с ь м и л л и а р д ы т о н н
(оценочные запасы представляют
о к о л о 40 млрд т) солей, в состав которых входит много ценных компонентов: сульфаты натрия, калия, магния. б р о м а и другие химические соединения. На очереди в освоении
К а р а - Б о г а з - Г о л а - комплексное использование морской воды, рассола,
з а х о р о н е н н ы х р а с с о л о в и слоевых
залежей солей, хотя в д а н н о е время
освоение ценного месторождения
практически приостановлено.
A l i
ÜljilüHiSjWiil—w чинки •
Рис. 2.44. Д о б ы ч а морской соли
на Филиппинах
Исполинские толщи каменной
соли накапливались и в других местах земного шара: в Индии, Северной
и Южной Америке. Западной Европе. Африке. Практически на каждом
континенте выявлены мощные пласты каменной соли. Такие соляные залежи существуют и в Украине.
Д р е в н е й ш и м п р о м ы с л о м полезных минералов из жидкой руды является д о б ы ч а пищевой соли, которую более 4 тыс. лет назад в Китае и
Египте получали путем выпаривания
из морской воды. П р о с т ы м выпариванием д о б ы в а ю т м о р с к у ю с о л ь в
Китае, Индии. Я п о н и и . Турции, на
Ф и л и п п и н а х (рис. 2.44), в с т р а н а х
Северной Африки.
Значительная часть с о л и , к о т о р а я
потребляется в С Ш А . добывается
простым выпариванием из вод залива С а н - Ф р а н ц и с к о , где этот п р о м ы сел ведется еще с 1852 года.
Сегодня здесь ф у н к ц и о н и р у ю т исп а р и т е л ь н ы е бассейны общей площ а д ь ю 150 км 2 . Ежегодно в них осаживается 1,2 млн т пищевой соли.
С и в а ш - еще о д н о е с т е с т в е н н о е
исполинское х р а н и л и щ е химического сырья, это залив Азовского моря,
о т д е л е н н ы й от м о р с к о г о б а с с е й н а
А р а б а т с к о й с т р е л к о й . Вследствие
существующего водообмена с морем
происходит постоянное восстановление з а п а с о в д о 10% за г о д . О н и
практически неисчерпаемы.
С о л е н о с т ь с и в а ш с к о й в о д ы составляет около 250 г разных солей на
1 литр, схема переработки приведена на рис. 2.49. В рамках этой схемы
уже действуют б р о м н ы й , содовый и
магнезитовый заводы (рис. 2.45-2.48).
М о р с к о й л а б о р а т о р и е й химического сырья н а з ы в а ю т Мертвое море,
к о н ц е н т р а ц и я солей в к о т о р о м (до
437 г на литр) ч р е з в ы ч а й н о высокая
и превышает соленость вод С и в а ш а
и Кара-Богаз-Гола.
П л о щ а д ь этого н а и б о л ь ш е г о вод о х р а н и л и щ а юга Азии, которое не
имеет стока в океан, равняется 950
км 2 , н а и б о л ь ш а я глубина 356 м, уровень м о р я на 392 м ниже среднего
уровня М и р о в о г о океана. Реки, которые впадают в М е р т в о е море, приносят ежегодно больше 3,5 км 3 пресной воды, из к о т о р о й 75% приходится на реку И о р д а н .
З н о й н ы й климат способствует интенсивному в ы п а р и в а н и ю и высокой
концентрации солей, млрд т: хлорис т о г о м а г н и я - 22, х л о р и с т о г о натрия - 11, х л о р и с т о г о кальция - 6,
х л о р и с т о г о калия
2, б р о м и с т о г о
м а г н и я - 0,95. Т а к о г о к о л и ч е с т в а
солей хватило бы для удовлетворения всей м и р о в о й п о т р е б н о с т и на
десятки лет [35].
Химические элементы из морской
воды. Одним из наиболее распространенных элементов химической
таблицы Д . И . Менделеева, к о т о р ы й
добывается из воды, является магний. Впервые из морской воды магний был получен в А н г л и и в 1916
году. Несмотря на то, что концентрация его в м о р с к о й воде в 300 раз
меньшая, чем в земных рудах, производство магния из воды стоит деш е в л е , чем из т в е р д ы х р у д , ч т о
объясняется простотой технологии,
близостью источников электроэнергии. М а г н и й и его соединения являются незаменимыми в ракето- и самолетостроении, в строительстве,
металлургии, фармации, в легкой
промышленности. Магниевые удобрения о т л и ч а ю т с я в ы с о к о й эффективностью. Сегодня из моря добывается о к о л о 40% м и р о в о г о потребления магния.
Ценным химическим сырьем и
в а ж н ы м м и н е р а л ь н ы м удобрением
является калийная соль, полученная
из морской воды. Значительное количество калийных солей из воды доб ы в а ю т в Китае, И т а л и и , Я п о н и и .
Только в Японии ежегодно получают более 10 тыс. т м о р с к о г о калия.
Бром и йод также д о в о л ь н о успешно д о б ы в а ю т с я из морской воды.
Ч/
Рис. 2.46. Бассейн для изготовления
С и в а ш с к о й рапы
Рис. 2.48. Транспортировка соли
к
Рис. 2.45. Соль, полученная из рапы
Рис. 2.48. Уборка соли комбайном
Гром и его производные
Крупные предприятия
Рапа Сиваша
по д о б ы ч е б р о м а из морской воды ф у н к ц и о н и р у ю т
I + CaCI,
Обсзбромленная
в С Ш А , Великобритании.
рала
Высокопрочный
CaSO, 2Н О
Я п о н и и , Индии, Канаде и
Са(ОН),
Китае.
ГипсомагнеМаточная рапа
NaCI
Сода
После открытия франзнтная масса
ц у з о м Б. К у р т у а в 1811
1
Н + СО
Са(ОН),
году того факта, что в лаМаточная рапа
Испарения
Mg(OH)
минариевых водорослях
MgSO, 7 Н , 0
йод сконцентрирован в
CaCI,
тысячу раз больше, чем в
Карбонатный
Огнеупоры
морской воде, в ряде стран
шлам
началась интенсивная переработка водорослей с
M g O химически чистых
и легких с о р т о в
Совелит. строительные
целью д о б ы ч и йода.
материалы
И з ъ я т и е из м о р с к о й
Строительные
Карбонаты
материалы
натрия
воды редких и рассеянных
элементов в промышленных масштабах - одна из
MgCI, 6 Н . 0
основных задач морской
х и м и и . Н е с о м н е н н о , на
одном из первых мест наГипсокарбонаты
ходится золото. В морской
Рис. 2.49. С х е м а комплексной
воде при
содержании
переработки сивашской рапы
3
0,004-0,008 мг/м растворено о к о л о 10 млн т б л а г о р о д н о г о меК а р о л и н а ) п р и п е р е р а б о т к е 15 т
талла, в то время как на суше естеводы б ы л о получено 0,09 мг з о л о т а
ственные его запасы оцениваются в
на сумму 0.0001 долл.
пределах 35 тыс. т.
Более перспективной, по сравнению
с з о л о т о м , может стать д о б ы ч а
М н о г о усилий ученых-химиков и
серебра, концентрация которого в
о к е а н о л о г о в н а п р а в л е н о на р а з р а морской воде з н а ч и т е л ь н о большая,
ботку приемлемых способов д о б ы ч и
чем золота. В океане растворено 600
золота. Значительное количество
млн
г серебра, в то время как запасы
п р е д л а г а е м ы х т е х н о л о г и й предуссеребра
на суше с о с т а в л я ю т л и ш ь
матривает использование ионооб130 тыс. т.
менных смол. В 70-е годы п р о ш л о г о
столетия советские ученые во время
В водах М и р о в о г о океана содерплавания на судне «Михаил Л о м о н о жится о к о л о 4-5 м л р д т у р а н а (на
сов» сумели получить из 500 тыс. л
с у ш е л и ш ь 1 млн т). Н а и б о л ь ш е е
морской воды 1 мг золота с п о м о щ ь ю в н и м а н и е р а з р а б о т к е т е х н о л о г и й
расположенной за бортом специальд о б ы ч и урана из морской воды уденой поглотительной колонки, заполл я ю т в Я п о н и и и Англии.
ненной зернами ионитов. На бромВода морей и океанов является главном заводе в С Ш А (штат Северная
ным хранилищем тяжелых изотопов
г
;
:
ГИПС
водорода: дейтерия и трития. В Мировом океане содержится около
270 млн т тяжелой воды.
Э н е р г и я д е й т е р и я , к о т о р ы й содержится в 1 л морской воды, эквивалентна энергии 120 л бензина.
Использование термоядерной реа к ц и и при с о е д и н е н и и д е й т е р и я и
трития в перспективе может стать
практически неисчерпаемым источником удобной и дешевой энергии.
Н а р я д у с р а с т в о р е н н ы м и веществами в морской воде содержится
огромное количество взвешенных
частичек, к о т о р ы е со временем могут стать м и н е р а л ь н ы м сырьем. Во
взвешенном состоянии в воде находится значительное количество марганца, свинца, железа, кремнезема,
к а р б о н а т а . П р е о б л а д а ю щ е е количество з о л о т а в м о р с к о й воде существует в виде коллоидной взвеси или
частичек, к о т о р ы е п р и л и п л и к поверхности глинистых минералов.
Технологии д о б ы ч и названных минералов находятся в стадии разработки.
Горячие рассолы Красного
моря.
В Мировом океане существуют
воды, в к о т о р ы х к о н ц е н т р а ц и я химических элементов значительно
большая, чем в о к р у ж а ю щ е й их жидкой среде. Это рассолы, обнаруженные в Красном море, а т а к ж е на отдельных донных участках Атлантического и Т и х о г о океанов.
В центральной части Красного
моря существуют изолированные
впадины глубиной до 2 км. Именно
в них возле дна и был выявлен мощный слой к о н ц е н т р и р о в а н н ы х горячих рассолов.
Что же представляют собой «горячие ями» К р а с н о г о м о р я ? Д н о их
п о к р ы в а е т д в у х с о т м е т р о в ы й слой
высокотермального рассола, под
ним залегают обычные к а р б о н а т н ы е
осадки, ниже к о т о р ы х
базальты.
Температура рассола 60°С, минерализация
27%, в то время как средние значения этих показателей для
вод К р а с н о г о моря: 22°С и 4%. В состав и л о п о д о б н ы х д о н н ы х осадков
входят 25% пищевой соли, цинк, зол о т о , медь, железо, свинец, м а р г а нец, серебро. В к о л о н к а х г р у н т о в ,
к о т о р ы е п о д н я т ы из д н а о д н о й из
глубоководных впадин - Атлантис2, приведенные металлы присутствуют в виде солей и сульфидов. М о щ ность т а к и х г р у н т о в м о ж е т достигать сотен метров, запасы меди, цинка, з о л о т а и серебра о ц е н и в а ю т с я
в 130 млн т [16].
Океан как источник пресной воды.
Известный писатель, знаток и любитель экстрима Антуан де Сент-Экзюпери после того, как пережил катастрофу самолета в пустыне С а х а р а ,
написал строки, к о т о р ы е звучат настоящим гимном воде:
«Вода! В тебе нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобой наслаждаешься, не понимая, что
ты такое! Ты не просто
необходима
для жизни, ты и есть жизнь. С тобой во всем существе
разливается
блаженство, которое не объяснить
только нашими пятыо чувствами. Ты
нам возвращаешь силы и свойства, на
которые мы поставили было крест.
Твоим милосердием снова отворяются исчерпанные ресурсы сердца».
Действительно, вода является основой всего ж и в о г о на планете. Но,
несмотря на то, что водой п о к р ы т о
о к о л о двух третей поверхности нашей планеты (общий объем гидросферы около 1,4 млрд км 3 , или около 300 тыс. м 3 на человека), с каждым
годом человечество все острее ощущает ее недостаток.
Э т о с в я з а н о с тем, что 98% всей
воды сосредоточено в М и р о в о м океане и соленых озерах, подземных водах, а океанская вода непригодна для
питья. Для утоления жажды пригодны т о л ь к о 35 млн км 3 ( о к о л о 2,5%)
мировых ресурсов воды, но и это незначительное, по сравнению с объемом г и д р о с ф е р ы , количество воды
недоступно для человечества, так как
69,5% ее, или 24,3 млн км 3 , содержится во льдах и 30,1%, или 10,5 млн км 3 ,
находится под землей.
Итого, человечеству остается всего 0.4%, или 134 тыс. км 3 , пресной
воды в озерах, реках, болотах, грунте и атмосфере [16].
Основной источник питьевой
воды
реки, сток которых каждый
г о д с о с т а в л я е т о к о л о 4 0 0 0 0 км 3 .
Именно они имеют н а и б о л ь ш у ю активность, так как благодаря кругоо б о р о т у воссоздают в 33 раза большее количество воды, чем ее содержится в руслах рек (около 1200 км 3 ,
или меньше 0,0001% объема гидросферы).
Благодаря к р у г о о б о р о т у воды на
о д н о г о жителя планеты приходится
о к о л о 30 м 3 в сутки. К а ж е т с я , что
э т о г о д о с т а т о ч н о для обеспечения
всех потребностей человечества, но
есть несколько причин, к о т о р ы е
объясняют, почему этого не происходит:
• нарушение естественного процесса влагопереноса вследствие человеческой деятельности; появление
« к и с л о т н ы х д о ж д е й » , от к о т о р ы х
гибнет растительное и животное
царство; уменьшение весенних и
дождевых паводков, к о т о р ы е увлажняли пойменные земли; исчезновение
м е л к и х рек и ручьев; у м е н ь ш е н и е
речного стока через гидросооружения; рост в о д о з а б о р а (удовлетворительной считается ситуация, когда
в о д о з а б о р не превышает 20% годового стока рек, а в ряде стран и регионов, в том числе и в Украине, этот
уровень превышен);
• неравномерность пресного водоснабжения. распределения атмосферных осадков, размещения ресурсов
г о д о в о г о стока. Так, в России 80%
в о д н ы х ресурсов с о с р е д о т о ч е н ы в
м а л о н а с е л е н н ы х местах С и б и р и и
Д а л ь н е г о Востока; в С Ш А мегаполис Бостон - Н ы о - Й о р к - Филадельфия - Вашингтон с десятками миллионов жителей нуждается в о г р о м н ы х
водных ресурсах, которых не имеют
местные источники;
• нерациональное использование и
загрязнение ресурсов пресной воды.
Защита пресной воды д о л ж н а стать
делом всего человечества;
• стремительный рост численности населения, увеличение площадей
оросительного земледелия, промышленного потребления пресной воды
превратили проблему дефицита
воды из местной в глобальную.
В решении проблемы недостатка и
качества пресной воды все большее
з н а ч е н и е п р и д а ю т м о р с к и м ресурсам. М и р о в о й океан играет важнейшую роль в образовании пресной
воды: из его поверхности ежегодно
переносится воздушными потоками
и в ы п а д а е т н а с у ш у не м е н ь ш е
45 тыс. км 3 пресной воды.
П р о ш л и те в р е м е н а , к о г д а пресную воду р а с с м а т р и в а л и как бесплатный д а р п р и р о д ы ; рост дефицита и затрат на удержание и развитие
водного хозяйства делают воду продуктом человеческого труда, сырьем
или н а ч а л ь н ы м п р о д у к т о м в д а л ь нейших процессах п р о и з в о д с т в а и
готовым продуктом в социальной
сфере.
Высокие цены на воду и достигнут ы е успехи в о б л а с т и о п р е с н е н и я
морской воды делают опресненную
воду с п о с о б н о й к о н к у р и р о в а т ь с
природной пресной водой. Отделение воды ог связанных с ней солей
процесс нелегкий, он требует значительного количества энергии.
Н а и б о л е е р а с п р о с т р а н е н среди
методов опреснения дистилляционный метод. Наряду с этим разраба^
т ы в а ю т с я и п р и м е н я ю т с я и другие
технологии получения пресной воды
из морской: путем естественного и
искусственного в ы м о р а ж и в а н и я (газ о г и д р а т н ы й ) ; реагентные. построе н н ы е на х и м и ч е с к и х п р о ц е с с а х
Рис. 2.51. Завод по опреснению
морской воды в Кувейте
с т о и м о с т и полученной п р о д у к ц и и .
Так, если в 50-е годы XX в. в С Ш А
одна тонна опресненной воды стоила
2 долл., то в 80-е годы - только 36 центов. На исполинских опреснительных
установках Кувейта и Лас-Пальмаса
(Канарские острова) цена I т воды
меньше 10 центов (рис. 2.51).
Представляют интерес темпы роста общего производства опресненной
воды. Если по состоянию на 1970 г.
суммарная мировая производительность опреснительных установок составляла 1,25 млн м7сутки, то на начало XXI в. - о к о л о 1 млрд м7сутки
[16].
Рис. 2.50. Завод по опреснению
морской воды методом обратного
осмоса (производительность
100 млн куб. м в год)
ионообмена; электродиализные с
применением полупроницаемых
мембран (рис. 2.50); биологические
и гелиоопреснительные.
Совершенствование технологий
опреснения морской воды и оборудования для их осуществления способствовало значительному уменьшению
С в о е о б р а з н ы м явлением природы
является существование на дне Мир о в о г о океана рядом с т е р м а л ь н ы м и
и высокоминерализованными источниками подводных источников пресной воды. Их м о ж н о встретить возле б е р е г о в Ф л о р и д ы . Б а г а м с к и х и
Гавайских островов, у побережья
Ф р а н ц и и и И т а л и и [18].
Воды суши и моря связаны между
собой гидравлически но водопроницаемым п о р о д а м , поэтому считают,
что п о д в о д н ы е и с т о ч н и к и в о з н и к а ют п р е и м у щ е с т в е н н о в с л е д с т в и е
выхода через разломы и трещины в
д о н н ы х породах п о т о к о в грунтовых
вод, к о т о р ы е движутся под действием разности уровней гидравлического давления по п р о н и ц а е м ы м пластам от суши до моря.
В случае, когда донные отложения
залегают сплошными пластами, грунт о в ы е воды п р о с а ч и в а ю т с я с к в о з ь
них постепенно и здесь же смешиваются с морской водой. Выявить такие
источники очень сложно.
В то же время деятельность больших концентрированных подводных
источников пресной воды оставляет
след даже на поверхности моря, особ е н н о при н е б о л ь ш и х г л у б и н а х : в
ш т и л ь над ними з а м е т н о бурление
моря, а в ш т о р м , н а о б о р о т , вода над
источниками более спокойная, будто там применили с т а р ы й морской
метод снижения волнения - разлили
по поверхности масло.
В Атлантическом океане восточнее б е р е г о в Ф л о р и д ы р а с п о л о ж е н
водный участок диаметром около
30 м. о т к у д а м о ж н о ч е р п а т ь а б с о л ю т н о пресную воду. Установлено,
что в этом месте на дне океана находится впадина глубиной приблизительно 40 м, из к о т о р о й бьет мощный фонтан - источник пресной
воды, к о т о р ы й достигает поверхности моря. Этим источником пользуются моряки для пополнения запасов питьевой воды [38].
В Генуэзском заливе среди соленых м о р с к и х вод текут н а с т о я щ и е
пресные реки, к о т о р ы е идут д а л е к о
от берегов. Н е к о т о р ы е п о д в о д н ы е
источники не только существуют как
естественные пресные ручьи и реки,
но и о б р а з у ю т с в о е о б р а з н ы е источн и к и - л и н з ы в т о л щ е соленых морских вод. Т а к о е х о л о д н о е п р е с н о е
озеро, температура к о т о р о г о около
7°С, расположено возле дна Адриатического моря среди теплой морской
воды с температурой выше 20°С [18].
Впечатляющую картину можно
н а б л ю д а т ь возле берегов полуострова Ю к а т а н , где вследствие деятельности подводных источников образованы необыкновенные вертикальные пресные к о л о д ц ы , из к о т о р ы х
местные жители, п о д п л ы в а ю щ и е на
лодках, черпают ведрами свежую
пресную воду.
Такие подводные источники и сегодня делают посильный взнос в водоснабжение тех стран, где ощущается острый недостаток пресной воды,
но они уже не имеют такого решающего значения, как в древности.
Е с т е с т в е н н ы м х р а н и л и щ е м чистейшей и вкусной пресной воды являются материки и шельфовые льды.
Эти запасы в основном сосредоточены в А н т а р к т и д е , которая ежегодно
посылает в океан в виде а й с б е р г о в
о к о л о 28000 км 1 л ь д а , или о к о л о
24000 км 3 пресной воды (исходя из
плотности льда 0,88 г/см 3 ). Учитывая
то, что а й с б е р г и ж и в у т н е с к о л ь к о
лет, о д н о в р е м е н н о в М и р о в о м океане «плавает» в четыре-пять раз больше пресной воды (около 9 тыс. км 3 ),
чем с о д е р ж и т с я о д н о в р е м е н н о во
всех водоемах суши [87].
Айсберги являются возобновляемым п р и р о д н ы м ресурсом: они т а ю т
и с н о в а о б р а з у ю т с я п р и с к о л е от
глетчерных или шельфовых ледников. А н т а р к т и ч е с к и е айсберги стаб и л ь н о д о х о д я т д о 40-50° ю ж н о й
ш и р о т ы , иногда даже до 35°. Арктические по численности и объему намного меньшие, значительное их кол и ч е с т в о е ж е г о д н о п е р е с е к а е т 48°
северной ш и р о т ы .
р а з м е р а м и 70x40 км при
его т о л щ и н е 300 м, который п р о б о в а л прорваться
из внутренних вод А н т а р ктиды к о т к р ы т о м у океану.
По предварительным
оценкам, в о д ы , к о т о р а я содержалась в этом айсберге,
хватило бы для обеспечения Вашингтона на протяжении 5 тыс. лет или Калифорнии на 1 тыс. лет.
Рис. 2.52. Пресной воды, полученной из такого
Достаточно реальны
айсберга, хватит на сутки небольшому городу
проекты французских специалистов относительно т р а н с п о р Использование айсбергов как истирования со скоростью около однот о ч н и к о в пресной воды а б с о л ю т н о
го узла до Саудовской Аравии айсреально и требует т о л ь к о преодолебергов длиной о к о л о 1 км, шириной
ния э к о н о м и ч е с к и х и т е х н и ч е с к и х
600 м при т о л щ и н е до 300 м (объем
п р о б л е м . В крупном айсберге содер3
180 млн м 3 ), для каждого из которых
жится до 10 км чистейшей воды, кодостаточно двух-трех буксиров мощторая оценивается специалистами
ностью по 15 тыс. кВт. Д а ж е при пов 1 млрд долл. С Ш А .
терях
во время т р а н с п о р т и р о в а н и я
П о д а н н ы м С.Б. Слевича [87]. для
20% массы айсберга проект обещает
т р а н с п о р т и р о в а н и я т а к о г о айсберга
значительную выгоду.
массой о к о л о 9 млрд т со с к о р о с т ь ю
2 км/час. необходимо п р и л о ж и т ь тяговое усилие, которое равняется 165
тыс. кВт. Т а к у ю м о щ н о с т ь м о г у т
развить несколько буксиров или ледоколов.
В середине 80-х годов американские с п е ц и а л и с т ы вели д л и т е л ь н ы е
наблюдения за б о л ь ш и м айсбергом
Безусловно, пока что не настало
время широкого воплощения подобных проектов, отчасти из-за неизученности возможных экологических последствий. но огромные запасы пресных вод на континенте в материковом льду и плавучих ледниках являются важным резервом человечества.
Благодаря концепции дрейфа материков и
раздвигания дна океана стало возмож ным
определить залеж и таких минералов, как
нефть и металлические руды.
Питер Рои. Тектоника плит
и минеральные ресурсы
2.4. «Черное золото» морей и океанов
Н
ефть образуется в океане. Относительно образования нефти существует две теории: органическая, соответственно которой нефть образовалась вследствие разложения органических о с т а т к о в . и неорганическая.
согласно которой реакции и процессы. которые происходили в сверхглубоких недрах и происходят в нынешнее время, привели к появлению нефти .
В соответствии с органической тео р и е й к о л ы б е л ь ю нефти я в л я ю т с я
моря и океаны. Для образования углеводородов необходимо соединение
многих условий, главной из которых
является наличие водной среды (в основном морские и океанические бассейны. в меньшей мере - озера и реки),
которая, с одной стороны, обеспечивает развитие органики, а с другой
оказывает содействие быстрому захоронению органических остатков и
предупреждает их окисление.
Основным источником органического вещества, которое содержится
не т о л ь к о в осадочных идах на дне
морей и озер, но и в самой воде, является п л а н к т о н , п о ч т и д е в я н о с т о
процентов которого представляет
ф и т о п л а н к т о н . Если в каждом кубометре океанской воды содержится 210 г о р г а н и к и , т о ее концентрация в
д о н н ы х осадках значительно большая. Н а и б о л е е б л а г о п р и я т н ы е для
захоронения органики относительно
умеренные глубины до 1000-2000 м,
на которых активно происходят процессы о б р а з о в а н и я осадков, способствующие быстрейшему захоронению органических веществ и предотвращает их разложение.
Ежегодно в океанах продуцируется до 360 млрд т планктона, в среднем над каждым квадратным метром
дна - до 150 г органического вещества. В осадках хранится о к о л о 1%
от этого количества. В состав захороненой о р г а н и к и входят разные вещества, в т о м числе и готовые рассеянные углеводороды (до 3%), для
которых характерны особенности,
схожие с нефтью. В связи с этим они
н о с я т н а з в а н и е р а с с е я н н о й нефти
или микронефти.
Ученые предложили и обосновали
следующую последовательность обр а з о в а н и я нефти из о р г а н и ч е с к о г о
вещества [16]:
1. Вследствие общего прогиба земной коры, характерного для морских
бассейнов, пласт осадков, к о т о р ы й
образован на дне, подвергается опусканию. причем породы с рассеянной
органикой перекрываются новыми
с л о я м и . Г л у б и н а моря д л и т е л ь н о е
время может оставаться практически неизменной благодаря тому, что
прогибание компенсируется накоплением новых осадков.
2. В пластах осадков, углубленных
в недра, постепенно возрастают давление и температура, под влиянием
которых дисперсная микронефть изменяет свои свойства в сторону еще
большей схожести с нефтью.
Возрастает и само количество
микронефти благодаря преобразованию другой части рассеянного
о р г а н и ч е с к о г о вещества. Н а и б о л е е
а к т и в н о эти процессы п р о и с х о д я т в
зоне на глубинах 2,3-3 км при температурах 100-130°С. Эта зона получила н а з в а н и е зоны главного
нефтеобразования.
3. В зоне н е ф т е о б р а з о в а н и я под
влиянием в о з р а с т а ю щ е г о геостатического давления (на глубине 1 км
давление составляет 25 М П а , а на 5
км 125-140 М П а ) происходит перемещение о б р а з о в а н н о й нефти в более п о р и с т ы е и р ы х л ы е п о р о д ы . С
глубиной поры в породе уменьшаются в объеме (так. пористость на глубине 500 м составляет 35%, а на глубине 5 км 3.5%), даже могут полностью исчезнуть, а нефть или газ выдавливаются.
Если учесть го, что горные породы смачиваются водой, а не нефтью
(они являются гидрофильными), то
к геостатическому (горному) давлению прибавляются к а п и л л я р н ы е
силы, к о т о р ы е у с и л и в а ю т вытеснение нефти. Переход нефти из материнских пород получил название
первичной миграции, сама теория образования нефти
осадочно-миграциоиной.
4. Движение нефти в проницаемых
породах (коллекторах) происходит
до тех пор, пока она не попадается в
«ловушку», т.е. в т а к у ю форму пласта, к о т о р а я с п о с о б н а удержать
нефть. Образовывается залежь.
Т а к и м образом, приведенная схема возникновения нефти из животных и растительных остатков демонстрирует то. что этот процесс тесно
связан с осадочными бассейнами
Мирового океана, которые можно
рассматривать как родину нефти.
Изучение геологии дна океанов
показало, что земная кора испытывает д о в о л ь н о весомые горизонтальные перемещения, к о т о р ы е не могут
не отразиться на процессе осадконакопления и ф о р м и р о в а н и я нефти и
газа. Соответственно концепции тектоники плит в месте столкновения
двух континентальных плит о д н а по
о б ы к н о в е н и ю углубляется под другую. При поглощении океанической
коры в зоне субдукции верхняя часть
осадочного пласта срезается, сминается в с к л а д к и и п р и р а щ и в а е т с я к
внутренней стенке желоба. Накопление сорванных пластов приводит к
сосредоточению осадочного материала в з о н е с у б д у к ц и и . в с л е д с т в и е
чего здесь накапливается о г р о м н о е
количество осадков с рассеянной
органикой.
Специалисты открыли тот факт,
что морские нефтедобывающие районы р а с п о л а г а ю т с я не хаотически,
а в местах сочленения континентов и
океанов, островных дуг и глубоководных желобов, платформ и складчатых платформ. Это как раз объясняется тем, что в зонах сочленения
литосферных плит всегда накапливаются и с п о л и н с к и е ( б о л е е 10 км) толщи осадков, т.е. возможности «производства» у г л е в о д о р о д о в здесь
выше, чем в других областях. В то же
время для зон субдукции, где происходит процесс преобразования рассеянной органики в углеводы, характерны также другие б л а г о п р и я т н ы е
условия, к о т о р ы е стимулируют и ускоряют этот процесс. В основном это
термобарический режим недр.
Как выше упоминалось, активное
п р е о б р а з о в а н и е нефти п р о и с х о д и т
т о л ь к о при т е м п е р а т у р а х не ниже
100-130°С, а для вытеснения микронефти из материнской породы и коллектора необходимо давление в десятки мегапаскаль. Гипотеза тектоники плит п р е д у с м а т р и в а е т , и это
подтверждено разведывательным
бурением, что процесс о б р а з о в а н и я
нефти и газа может происходить на
глубинах, значительно меньших, чем
расположена зона нефтеобразования. Э т о объясняется тем. что в зоне
столкновения плит земной коры на
одинаковой глубине возникают значительно более жесткие термобарические условия, чем в других районах
океанов, тем более континентов [16].
По обыкновению мощные зоны
нефте- и газонакопления концентрируются на окраинах платформенных
плит, т.е. в районах, приближенных
к зонам субдукции, которые действовали раньше. Т а к и м образом, зоны
субдукции можно рассматривать как
области региональной генерации угл е в о д о р о д о в , а приближенные краевые р а й о н ы платформенных плит
как области р е г и о н а л ь н о г о нефте- и
газонакопления.
Известны отдельные месторождения нефти и газа, расположенные в
Северном море и на Ближнем Востоке, непосредственно не связанные с
зоной субдукции. наряду с этим бывшие зоны с т о л к н о в е н и я л и т о с ф е р ных плит практически всегда содержат в своих недрах исполинские запасы « г о р н о г о золота».
Всего же в мире почти две трети
запасов у г л е в о д о р о д о в выявлены в
зоне краевых р а й о н о в платформенных плит [35]. Э т о серьезно облегчает п р о г н о з и р о в а н и е возможных месторождений и о р г а н и з а ц и ю д о б ы чи нефти и газа.
Нефтяные и газовые
месторождения Мирового океана. Среди океанических полезных ископаемых, которые наиболее а к т и в н о вовлекаются
в п р о м ы ш л е н н у ю р а з р а б о т к у , первое место з а н и м а ю т нефть и газ как
по о б ъ е м а м , т а к и по б е с с п о р н о й
ценности для человечества. Это
объясняется тем, что. во-первых, запасы углеводородов на суше ограничены, а во-вторых, высокие цены на
топливо сделали рентабельной высок о д о х о д н у ю по сравнению с сушей
д о б ы ч у нефти с океанического дна.
Прогнозы специалистов относительно з а п а с о в нефти и г а з а в н е д р а х
М и р о в о г о океана склоняются к 200300 млрд т.
Таблица 2.7. Потенциальные ресурсы нефти и газа Мирового океана
Площадь, млн км2
общая
перспективная
Территория
Континентальные:
шельф
склон
подножие
Мелкие моря, небольшие
океанические бассейны
Подводные каньоны и хребты
Глубоководная часть океана
Всего
Ресурсы, млрд т
20,7
31,1
16,8
5,18
4,66
1,68
181.4
63,0
12,3
19,0
2,85
48,2
6,0
138.4
232,0
0,6
0,0
14,97
3,6
0,0
311,2
Интерес представляет распределение потенциальных ресурсов нефти
и газа по т е р р и т о р и я м о к е а н с к о г о
дна. В табл. 2.7 приведены д а н н ы е по
м а т е р и а л а м [16]. ресурсы нефти и
газа представлены в нефтяном эквиваленте.
Как свидетельствуют данные, прив е д е н н ы е в т а б л . 2.7, о с н о в н ы м
объектом поисково-разведочных и
д о б ы в а ю щ и х работ по нефти и газу
является континентальный шельф. В
его границах р а з р а б а т ы в а ю т с я сотни месторождений «черного золота»,
на к о т о р ы х у с т а н о в л е н ы т ы с я ч и
п л а т ф о р м для д о б ы ч и нефти и газа
и пробурены десятки тысяч скважин.
По результатам практических исследований мест в о з м о ж н о г о пребывания нефти и газа, скопления углев о д о р о д о в п о о д и н о ч к е не встречаются: залежи нефти и газа о б ы ч н о
располагаются группами, образовывая зоны нефтегазонакопления. Расположенные в территориальной близости и связанные со сложной структурой земной к о р ы , н е с к о л ь к о зон
образуют области
нефтегазонакопления, которые объединяются в провинции. сравнительные характеристики к о т о р ы х приведены в табл. 2.8.
Наибольшие нефтегазоносные провинции шельфа Мирового океана [16.
35, 87]. Н а и б о л ь ш е й сенсацией середины 60-х годов п р о ш л о г о века стало о т к р ы т и е Североморской
нефтегазоносной
провинции
площадью
660 тыс. к м \ После проведения исследова гедьского буpeiшя. определения возможных запасов неф ти и газа
в Северном море и ориентировочных
контуров провинции д н о Северного
моря б ы л о разделено между всеми
государствами, к о т о р ы е имеют хотя
бы незначительную часть береговой
полосы: Англией, Нидерландами,
Францией, Норвегией, Данией, Швецией, Германией. Важность о т к р ы тия этой провинции может подтвердить тот факт, что Англия, к о т о р а я
д о тех п о р всегда и м п о р т и р о в а л а
нефть в значительных объемах, после начала д о б ы в а ю щ и х р а б о т в Северном море заняла д о в о л ь н о высокое место среди мировых экспортеров нефти.
Североморская нефтегазоносная
п р о в и н ц и я в г е о л о г и ч е с к о м плане
11 редста вляет собой платформен 11 ы й.
т.е. относительно постоянный, участок земной коры, о б р а з о в а н и е которого произошло около 400 млн лет
назад. Основа платформы состоит из
плотных магматических пород (гранит, гнейс), перекрытых о с а д о ч н ы м
пластом м о щ н о с т ь ю до 12 км из пористых п п р о н и ц а е м ы х п о р о д (песчаники, известняки), к о т о р ы е чередуются с н е п р о н и ц а е м ы м и для нефтяных ф л ю и д о в и газа отложениями (глинами или каменной солью).
В тектоническом отношении Североморская нефтегазоносная провинция п р е д с т а в л я е т с о б о й б о л ь ш у ю
платформенную впадину, максимально прогнутая часть к о т о р о й отвечает центральной части моря. Д н о
покрыто р а з л о м а м и , над к о т о р ы м и
о с а д о ч н ы е п о р о д ы и з о г н у т ы в так
называемые антисинклинальные
складки. Эти разломы о б р а з о в ы в а ют разветвленную систему грабенов,
к о т о р ы е заполнены о с а д о ч н ы м и образованиями.
Для р а з л о м о в Северного моря характерны повышенные значения геотермического поля: геотермический
градиент 34 °С/1 ООО м означает, что
разломы «живут», по ним движутся
нагретые пластовые воды, ф л ю и д ы
Таблица 2.8. Основные характеристики наибольших нефтегазоносных районов шельфа Мирового океана
Н е ф т е г а з о н о с н а я морская
провинция и ее главные
месторождения
Североморская.
п л о щ а д ь 6 6 0 тыс. км'
Лемен
Индифатигейбл
Гронинген
Экофиск
Статфьорд
Тип
месторождения*
Н
г
г
Г
Г
Н
Н
Г
Клейр
Н
Г
Персидская
Канган
Саффания
Манифа
Абу-Сафа
Уим-Шаиф
Мубарек
Мексиканская,
п л о щ а д ь 2 млн км 2
Галф-Кост
З а л и в Кампече
Акаль
Маракаибская
п л о щ а д ь 11.2 млн км 2
Боливар-Кост
Ламар
Лама
Средиземноморская
А м п о с т о - М а р и н о (возле
берегов Испании)
Кастелион (возле берегов
Испании)
Принос (побережье Греции)
Месторождение возле
берегов Туниса
З а л и в С и д р а (Ливия)
Абу-Кир. А б у - М а д и (устье
Нила)
Южно-каспийская.
п л о щ а д ь 2 5 0 тыс. км 2
Арктическая
Месторождение залива
Кука
П р а д х о - Б е й (площадь
7 2 0 км)
Месторождение моря
Бофорта
Сведруп
Прогнозные з а п а с ы
нефти и газа
2 млрд т
5 трлн
338 млрд м 3
2 2 5 млрд м 3
2 трлн м 3
1 млрд т
4 0 0 млн т
7 0 млрд м 3
6 0 0 млн т
1,5 трлн м 3
-
-
5 трлн м 3
Г
н
н
н
н
н
н, г
н
г
н
н
н
н
н
н
н
н
н
г
н
н
н
г
Среднесуточный
д е б и т скважины
нефти и газа
500
1000 т
-
-
-
-
-
н
г
н
г
н
г
7 5 Н
-
300 ( - )
-
-
-
-
-
1500 ..12000 т
1.6 млрд т
7000 т
3000 т
-
-
-
7350 т
-
2000,3560 т
7,7 млрд т
4,3 трлн м 3
-
7 млрд т
3,1
4,5 млрд т
180 млн т
2 8 5 млн т
-
-
-
-
7,3 млн т
-
-
(1500... 2500)
- (2000.. .2500)
15(-)
-
-
-
-
5200 т
1000 т
-
-
(170...5100)
- ( 1 7 0 . 3400)
- (4800)
- (4500)
-
-
-
1880 т
(1800..2800)
250 т
4 8 1 тыс м3
1120т
(1800...2800J_
-
75 (-)
-
180 т
400 тыс м
н
-
-
500 т
3,8 млрд т
-
Глубина
океана
(глубина
залегания), м
-
3
10
(2520..2540)
-
(2000...3000)
-
-
-
137 млн т
-
150 млрд м 3
4 млрд т
(2000
-
15 млрд г3"23
3.4 млрд т
6,1 трлн м 3
3000)
10.. 20 ( - )
• 27 ( - )
-
-
Нефтегазоносная морская
п р о в и н ц и я и ее г л а в н ы е
месторождения
Тип
месторождения"
Прогнозные запасы
н е ф т и и газа
Н
1,5 м л р д т
Атлантическая
г
г
Месторождение возле
острова Сейбл
Месторождение у берегов
Рио-де-Жанейро
К н и п о и л - Х е д (юг И р л а н д и и )
Месторождение акватории
Нигери
Индийская
З а л и в у города Е т - Т у р
Бомбейский свод
Месторождения
Яванского
моря
Юго-Западное Ампа
Шельф Австралии
Тихоокеанская
Месторождения Чилийского
побережья
Западный Иран
нефтяное: Г
125 (-)
-
3
830 тыс.м
(1800)
3
-
1,1 т р л н м 3
-
н
н
н
н
г
н
н
г
н
-
2 млрд т
-
200 млн т
-
123 млн т
-
150 млн т
515т
-
-
-
(1200)
(1700
3500)
1000 т
1 млн м3
600 т
330 млн т
6 2 0 м л р д м3
-
-
400 млн т
-
-
Калифорнийский ш е л ь ф
* II
260 млн т
-
Суэцкие месторождения
-
3 0 0 ТЫС.М 3
-
30 млрд м
Глубина
океана
(глубина
залегания), м
-
2 трлн м3
н
г
н
г
Среднесуточный
дебит скважины
н е ф т и и газа
-
-
-
-
-
Д о б ы ч а 1 2 млн т
г
н
г
ежегодно
-
210 тыс.м3
-
510т
1.7 млн. м 3
газовое.
нефти и газа. В Североморской платформе есть несколько уровней нефтегазоносности: верхний карбон,
нижняя гтермь (ротлигендес), верхняя
пермь (цехштейн), триас, юра, мел,
нижний палеоген (палеоцен). Наиболее продуктивные пласты связаны с
отложениями нижней Перми, средней
юры и нижнего палеогена [16].
Наибольшим нефтяным месторождением Северного моря является Экофиск (Норвегия), извлекаемые запасы
к о т о р о г о о ц е н и в а ю т с я в 1 млрд т.
Д е б и т буровой с к в а ж и н ы этого месторождения - до 500 т/су гки.
Н а глубинах моря до 75 м рядом
с Экофиском открыты аналогичные,
но несколько меньшей производительности м е с т о р о ж д е н и я - З а п а д н ы й
Экофиск. Торфлей, Ж о з е ф и н а , Эндфиск.
З н а ч и т е л ь н ы е залежи газа выявлены на таких месторождениях Северного моря, как Лемен (запасы
338 м л р д м 3 ), Индифатигейбл (225
млрд м3), и на р а с п о л о ж е н н о м на побережье Г о л л а н д и и месторождении
Гронинген ( о к о л о 2 трлн м 3 ).
С в о е о б р а з е н состав газа: высокое
(до 50%) с о д е р ж а н и е а з о т а , гелия,
водорода, паров ртути свидетельствует о т о м , что эти залежи являются р е з у л ь т а т о м в е р т и к а л ь н о й
м и г р а ц и и по р а з л о м а м из более глубоких г о р и з о н т о в .
В 1974 году б ы л о о т к р ы т о месторождение С т а т ф ь о р д , запасы которого оцениваются в 400 млн т нефти
и 70 млрд м 3 попутного газа. Возле
берегов Шотландии в британском секторе Северного моря выявлено месторождение Клейр с запасами нефти окол о 600 млн т. Здесь же на глубинах
моря до 300 м расположено газовое
месторождение, мощность которого
оценивается в 1,5 трлн м 3 [16].
В целом н а и б о л ь ш а я п л о т н о с т ь
запасов нефти характерна для центральной, наиболее погруженной части Североморской впадины, а газов
- д л я периферических областей. Общее количество газонефтяных запасов С е в е р н о г о моря оценивается в
7 млрд т углеводородов [16].
Богатейшая в мире с о к р о в и щ н и ц а
«черного золота»
нефтегазоносная
провинция Персидского залива, которая совместно с сушей А р а в и й с к о г о
полуострова содержит б о л ь ш е 50%
о б щ е м и р о в ы х запасов нефти и которую относят к своеобразному полюсу нефтенакопления.
М е с т о р о ж д е н и е С а ф ф а н и я (Саудовская Аравия) о т к р ы т о в 1951 г.,
эксплуатируется с 1957 г.. первичные
извлекаемые запасы составляют окол о 3.8 млрд т нефти. С н а ч а л а месторождение б ы л о о т к р ы т о на суше, а
потом уже началась р а з р а б о т к а его
морской части. Геологи определяют
местность, где р а с п о л о ж е н о месторождение, как а н т и к л и н а л ь н у ю
с к л а д к у р а з м е р а м и 62x20 км, продуктивные горизонты к о т о р о й расположены на глубине 1,5-2 км.
Для буровых скважин этого мест о р о ж д е н и я х а р а к т е р н ы значительные дебиты нефти с высоким содержанием растворенного в ней углевод о р о д н о г о газа: в среднем 1500 т/сут,
иногда до 12000 т/сут.
Продуктивность одного только месторождения С а ф ф а н и я п р е в ы ш а е т
годовую добычу нефти на территории З а п а д н о й Европы.
А н т и к л и н а л ь н а я с к л а д к а размером 23 х 15 км, в районе которой расположено еще одно гигантское месторождение Персидского залива
Манифа с запасами около 1,6 млрд т,
находится в 13 км от берега. Функционирует месторождение с 1957 г.,
глубина залегания продуктивных
горизонтов
2-2,5 км, среднесуточный дебит одной буровой с к в а ж и н ы
составляет о к о л о 7 тыс. т.
шяшШ
i
*
I
**
*
у
*
Рис. 2.53. С т р о и т е л ь с т в о
стационарной буровой установки
С в о е о б р а з н ы й р е к о р д б ы л установлен в П е р с и д с к о й п р о в и н ц и и в
1966 г., когда т о л ь к о с четырех буровых скважин б о л ь ш о г о месторождения Абу-Сафа за год б ы л о д о б ы т о
2 млн т нефти. Среднесуточный дебит одной буровой скважины этого
месторождения составлял 3 тыс. т.
На т е р р и т о р и и К н я ж е с т в а АбуД а б и , к о т о р о е уже в 1980 г. д о б ы в а л о 65 млн т нефти, из них 40% - со
дна моря, р а с п о л о ж е н о два месторождения: У и м - Ш а и ф (около о. Д а с
при глубине моря 15 м) и Занум. Потенциальная ежегодная д о б ы ч а нефти на этих месторождениях оценивается в 9 млн т. На н а ч а л о 80-х годов близ побережья Катара было
открыто газовое месторождение с
запасами б о л ь ш е I трлн м 3 газа.
Чем же объясняется чрезвычайно
высокий среднесуточный дебит буровых скважин месторождений Персидской провинции? Ответ один:
высокий среднесуточный дебит обеспечивается з н а ч и т е л ь н ы м гидродинамическим п л а с т о в ы м давлением.
Высокий деби г приводит к тому, что
значительную годовую добычу можно обеспечить меньшим количеством
буровых скважин, а это существенно уменьшает себестоимость персидской нефти.
Среднесуточные дебиты одной
буровой скважины представляют:
в С Ш А - 2,5 т. в Канаде
13.6 т. в
Саудовской Аравии
1600 т. в И р а не - 2300 т [14].
В с о с т а в о д н о й из с т а р е й ш и х в
мире (первые разведывательные работы по нефти проводились с 1933 г.)
нефтегазоносной Мексиканской
провинции входят одноименный залив и
часть суши, которая к ней прилегает. О б щ а я п л о щ а д ь п р о в и н ц и и составляет около 2 млн км 2 , из которых
больше 1,2 млн км 2 находится на дне
Мексиканского залива. Мексиканскую п р о в и н ц и ю обслуживает самая
б о л ь ш а я в мире флотилия морских
буровых установок.
С геологической и тектонической
точек зрения, М е к с и к а н с к а я нефтегазоносная провинция представляет
собой область прогибания земной
коры, фундамент которой составлен
м е т а м о р ф о з н ы м и п о р о д а м и палеозоя и докембрия. З а сложной систе-
мой р а з л о м о в п р о ш л о ступенчатое
опускание его от периферии до наиболее г л у б о к о в о д н о й части Мексиканского залива
впадины Сигсби.
На ф у н д а м е н т е з а л е г а е т м о щ н а я
(больше 10 км) т о л щ а осадков, для
с т р о е н и я к о т о р о й х а р а к т е р е н ряд
особенностей:
• в ней присутствует п л а с т и ч н а я
толща морской соли юрского периода;
• отложения снизу доверху о б о г а щены рассеянным органическим веществом;
• в породах мела и юры распространены барьерные и одиночные
рифы, к о т о р ы е ф о р м и р у ю т в заливе
целый пояс р и ф т о в ы х о б р а з о в а н и й ;
• вся толща характеризуется высокой прогретостью внутренней теплотой, которая, бесспорно, оказывает
содействие процессам нефтеобразования.
Ископаемые рифы Мексиканского
залива, вытянутые друг за д р у г о м ,
о б р а з у ю т гигантское кольцо, часть
к о т о р о г о располагается на суше, а
Рис. 2.54. С а м о п о д ъ е м н а я буровая
установка
другая - в море, они буквально насыщены нефтью и газом.
В живописном месте расположена
Маракаибская нефтегазоносная
провинция. Она приурочена к одноименной межгорной впадине, со всех сторон к о т о р о й р а с п о л о ж е н ы г о р н ы е
хребты Анд. О б щ а я п л о щ а д ь впадины 30 тыс. км : . Со с т о р о н ы Карибского моря через узкий залив морские
воды п о п а д а ю т в границе суши, образовывая морскую лагуну (озеро),
которую называют Маракаибской.
Лагуна п л о щ а д ь ю 11 тыс. км 2 имеет
глубину д о 250 м. В недрах М а р а к а ибской провинции выявлены залежи
нефти, к о т о р ы е н а с ы щ а ю т осадочную т о л щ у (до 10 км) от фундамента до молодых четвертичных горизонтов. П р о в и н ц и я располагает знач и т е л ь н ы м и (до 7 м л р д т) и з в л е каемыми запасами нефти, причем от
3,1 до 4.5 млрд т.
В целом М а р а к а и б с к а я провинция
дает Венесуэле больше 75% годовой
д о б ы ч и нефти этой с т р а н о й . Интересно, что дальнейшие перспективы
развития нефтедобычи в М а р а к а и б ской провинции нефтяники связывают с о с в о е н и е м г л у б о к о п о г р у ж е н ных м е л о в ы х о т л о ж е н и й (глубины
б о л ь ш е 5000 м). Р а з в е д ы в а т е л ь н о е
бурение на таких горизонтах показало о б н а д е ж и в а ю щ и е результаты.
Границы Средиземноморской
нефтегазоносной провинции определяются о д н о и м е н н ы м м о р с к и м бассейном. Это чрезвычайно сложный в
геолого-тектоническом аспекте участок земной коры. В А л ж и р о - П р о ванской, Т и р р е н с к о й и Ионической
г л у б о к о в о д н ы х к о т л о в и н а х на базальтовом пласте коры расположена
5-6-километровая т о л щ а осадочных
пород.
К наиболее изученным относится
Европейский шельф, где возле берегов
Испании открыто два месторождения:
А м п о с т о - М а р и н о и Кастелион с сут о ч н ы м дебитом буровых скважин,
соответственно, 1880 и 250 тонн.
В 13 км от побережья Греции выявлено нефтяное месторождение
Принос, суточная производительность буровых скважин до 1120 т.
Месторождения вдоль Африканского побережья связаны с передовым
прогибом земной коры, который
формируется на о к р а и н е С а х а р с к о й
п л а т ф о р м ы и погружается под д н о
Ионического моря.
Здесь возле берегов Туниса и Ливии выявлены залежи легкой нефти
на глубине моря о к о л о 75 м.
Продуктивные горизонты газоконденсатных месторождений АбуК о р и А б у - М а д и , расположенных в
устье Н и л а , н а х о д я т с я на г л у б и н е
2520-2540 м при глубине моря всего
10 м. С у т о ч н ы е д е б и т ы д о с т и г а ю т
400 тыс. м 3 газа.
А зово-Черноморская
нефтегазоносная провинция, которая совпадает с а к в а т о р и е й Азовского и Черного морей, перспективна на жидкие и
г а з о о б р а з н ы е углеводороды, но поиск и р а з р а б о т к а о т к р ы т ы х месторождений проводятся пока что в разведывательном и экспериментальном ф о р м а т а х .
Д о б ы ч а нефти на первых залежах
Южнокаспийской
нефтегазоносной
провинции о т н о с и т с я к 20-м годам
п р о ш л о г о века. З н а ч и т е л ь н а я площадь Ю ж н о к а с п и й с к о й провинции,
к о т о р а я протянулась от восточных
отрогов Кавказа до Копенгагена,
составляет 250 тыс. км 2 , из которых
145 тыс. км 2 находятся под водами
Ю ж н о г о Каспия.
В пределах Ю ж н о г о Каспия непосредственно на б а з а л ь т о в о м пласте
залегает осадочная т о л щ а мощностью о к о л о 20 км. В морской части
провинции о т к р ы т ы месторождения
в акваториях Азербайджанского и
Туркменского шельфов, выявлена
нефть возле М а н г ы ш л а к с к о г о побережья. Продуктивные на нефть горизонты залегают на глубинах 2-3 км.
Д л и т е л ь н о е время
нефтегазоносные провинции Арктических
морей,
учитывая суровые климатические
условия, с ч и т а л и с ь н е п р и г о д н ы м и
для поисков нефти и газа, и потому
к 60-м годам значительных открытий
скоплений у г л е в о д о р о д о в здесь не
происходило.
В 1967 году на с е в е р н о м с к л о н е
Аляски (прибрежная р а в н и н а залива Прадхо-Бей) при д о б ы ч е из последней р а з в е д ы в а т е л ь н о й б у р о в о й
скважины гигантский нефтяной фонтан известил об о т к р ы т и и наибольшего нефтяного месторождения Североамериканского континента. Но
только с 1980 года началась эксплуатация месторождения Прадхо-Бей.
Это связано с тем, что а к в а т о р и я залива в свое время б ы л а о б ъ я в л е н а
заповедной и т о л ь к о после применения целой системы п р и р о д о о х р а н ных м е р о п р и я т и й б ы л о п о л у ч е н о
разрешение соответствующих органов власти на проведение р а б о т поэксплуатации буровых скважин.
П р о в е д е н н ы е р а б о т ы в пределах
моря Бофорта показали потенциальные з а п а с ы м е с т о р о ж д е н и й - 15,1
м л р д м3 у г л е в о д о р о д о в . В р а й о н е
шельфа моря Бофорта - дельты реки
Маккензи выявлено больше 50 перспективных структур. Интересно,
что в море Б о ф о р т а поиск, разведывание и д о б ы ч а нефти проводятся с
искусственных н а с ы п н ы х о с т р о в о в
при глубине моря 20-27 м.
Большие надежды нефтяники связ ы в а ю т с р а й о н о м К а н а д с к о г о Арктического архипелага, к о т о р ы й протянулся с юго-запада на северо-восток более чем на 1900 км и с севера
на юг более чем на ! 300 км.
Канадские геологи высоко оценивают п о т е н ц и а л ь н ы е запасы Атлант и ч е с к о г о ш е л ь ф а : нефти - о к о л о
1,5 млрд т, газа - о к о л о 2 трлн м 3 .
Н а шельфе А т л а н т и к и вдоль побережья Ю ж н о й Америки о т к р ы т целый ряд нефтяных и газовых месторождений близ берегов Венесуэлы,
Т р и н и д а д а и Т о б а г о . Бразилии.
Нефтяное месторождение Гарупа
с извлекаемыми запасами 260 млн т
б ы л о о т к р ы т о в 1974 году при глубине океана 125 м. Перспективными
на нефть и газ р а й о н а м и являются
бассейны М а л ь в и н о с , Аустрал, СанД ж о р д ж (Аргентинский шельф) и
бассейн Кампоста (Бразильский
шельф), в пределах к о т о р о г о открыто б о л ь ш е 30 залежей нефти и газа.
Д а ж е в М а г е л л а н о в о м проливе выявлено большое нефтяное месторождение, которое разрабатывается с
берега н а к л о н н ы м и буровыми скважинами.
Наиболее б о г а т ы е месторождения
в Атлантическом океане о т к р ы т ы на
з а п а д н о м побережье Африки. Берега Восточной А ф р и к и . Индии. Мал а й с к о г о архипелага и Австралии это т е р р и т о р и и , на которые концентрируются нефтегазоносные
провинции Индийского океана. Африканское
п о б е р е ж ь е п р и н а д л е ж и т к местам,
б е д н ы м на « ч е р н о е з о л о т о » . Здесь
функционирует газовое месторождение б л и з г о р о д а П о р т - Э л и з а б е т с
дебитом почти 10 млн м 3 газа.
П р о в и н ц и я С у э ц к о г о залива располагается на север от П р и а ф р и к а н ской провинции Индийского океана.
Она связана с гигантским грабеном,
вытянутым на 300 км при ширине 80
км. к о т о р ы й является продолжением
грабена К р а с н о г о моря. Месторождения нефти здесь эксплуатируются
с 1933 года. Извлекаемые запасы нефти оцениваются в 400 млн т: среди
наибольших месторождений, расположенных непосредственно в акватории з а л и в а и п р и в я з а н н ы х к центральной части грабена: Э л ь - М о р г а ш
запасы 205 млн т. Р а м з а н 70 млн
т. Белаим-море 75 млн т. О т к р ы т и е
новых месторождений в С у э ц к о м заливе продолжается.
Индийский шельф, разделенный
на д е с я т ь п л о щ а д е й , и з д а в н а б ы л
о б ъ е к т о м внимания нефтяных компаний. Н а и б о л ь ш е е месторождение
в ы я в л е н о на Б о м б е й с к о м с в о д е .
Здесь из глубины 960-1410 м получены ф о н т а н ы легкой нефти с дебитом
200-515 т/сут. И з в л е к а е м ы е з а п а с ы
оцениваются в 200 млн т. На шельфе
Андаманских островов на глубине от
1700 д о 3650 м о т к р ы т ы газоносные
горизонты.
Б о г а т е й ш и е шельфы И н д и й с к о г о
океана индонезийские. Так, в Яванском море выявлено о к о л о 20 месторождений. к о т о р ы е связаны с большой в п а д и н о й , з а п о л н е н н о й шестикилометровой толщей кайнозойских
осадков. П р о д у к т и в н о с т ь этого района связана с тем. что в нем проходит граница двух р а з н о р о д н ы х плит
земной коры, из к о т о р ы х океаническая И н д о а в с т р а л и й с к а я з а д в и г а е т ся в н у т р е н н и м и с и л а м и Земли под
м а т е р и к о в у ю К и т а й с к у ю . Зона углубления плиты, зона субдукции,
проходит непосредственно вдоль ос-
трова Ява, возле к о т о р о г о расположен узкий и глубокий Яванский желоб п р о т я ж е н н о с т ь ю 3 тыс. км. Буровые с к в а ж и н ы здесь имеют высокие суточные дебиты до 1000 т нефти и д о 1 млн м 3 газа. Н а и б о л ь ш и е
месторождения
Арджуна, Цинта,
А т т а к а , Китти. Н а ч а л ь н ы е извлекаемые запасы нефти этих месторождений оцениваются в 123 млн т.
На И н д о о к е а н с к о м шельфе Австралии поиски нефти впервые начались в 1960 году в Бассовом проливе. они были о з н а м е н о в а н ы открытием газового месторождения Гипслена. Б 1967 году выявлено два больших м е с т о р о ж д е н и я
Кингфиш и
Хембут с извлекаемыми запасами
200 млн т. На конец 1971 года Австралия за счет моря на 60% покрывала свои потребности в нефти. Развед а н н ы е запасы этой страны оценивают в 330 млн т нефти и 290 млрд м 3
газа 116].
Несмотря на то. что первая в мире б у р о в а я с к в а ж и н а на м о р с к у ю
нефть пробурена на шельфе Т и х о г о
океана (1896 год. К а л и ф о р н и й с к о е
побережье), н е ф т е г а з о н о с н ы е провинции Т и х о г о океана исследованы
в меньшей мере по сравнению с Индийским и Атлантическим океанами.
О с н о в н ы м о б ъ е к т о м поиска, разведки п д о б ы ч и у г л е в о д о р о д о в стал
К а л и ф о р н и й с к и й шельф. Н а и б о л е е
значительные нефтяные мест орождения расположены в проливе С а ш а Барбара: Виллингтон, Хантингон,
Дос-Куадрес.
В ряде р а й о н о в получены м о щ н ы е
ф о н т а н ы газа: возле Ч и л и й с к о г о побережья дебиты буровых скважин
д о с т и г а л и 210 тыс. м'/сут., а в прибрежной части З а п а д н о г о И р и а н а
1,7 млн м7сут. газа и 510 т/сут. нефти.
Рис. 2.55. Полупогружная плавучая буровая
установка
На основании приведенных материалов можно сделать следующие
выводы:
• во-первых, все известные морские м е с т о р о ж д е н и я н е ф т и и г а з а
с к о н ц е н т р и р о в а н ы на ш е л ь ф е , на
относительном мелководье.
О д н а из п р и ч и н э т о г о связана с
тем, что человек начал свои поиски
из наиболее доступной части океана,
а вторая - с тем, что человечество пока что не готово к серьезному и систематическому о с в о е н и ю значительных глубин М и р о вого океана. Сегодня разр а б о т к а м о р с к и х углевод о р о д о в проводится обычно на глубинах до 300 м;
• в о - в т о р ы х , шельфы
безусловно, новое Эльдор а д о з е м н о г о ш а р а , они
имеют намного больше нефти, чем близлежащие час т и
КОН
тинентов. В средf
нем запасы нефти на морских месторождениях составляют 4245 млн т, почти вдвое выше средних
запасов континентальных залежей.
Н а и б о л ь ш и е запасы углеводород о в сконцентрированы в семи частях
М и р о в о г о океана: Персидском заливе, лагуне М а р а к а й б о , Мексиканском заливе, Северном море, море Бофорта, Гвинейском заливе, морях
Юго-Восточной Азии.
Рис. 2.56. Загрузка танкеров сырой нефтью на Каспии
С э т и м и ш е л ь ф а м и с в я з а н о 88%
доказанных извлекаемых запасов угл е в о д о р о д о в и 74% потенциальных
ресурсов. Максимальная концентрация углеводородов зафиксирована на
месте пересечения рифов и разломов
это грабен Викит в Северном море,
лагуна М а р а к а й б о и северо-западная
часть Персидского залива. К а к о в ы
перспективы освоения г л у б о к о в о д ной части М и р о в о г о океана? Безусловно, недра глубоководных районов
М и р о в о г о океана также перспективны в нефтегазовом отношении.
Американские специалисты считают, что н а и б о л ь ш и е залежи углевод о р о д о в будут о т к р ы т ы под водой
на г л у б и н е б о л ь ш е 3000 м. Э т о м у
есть подтверждения: при бурении в
М е к с и к а н с к о м з а л и в е на г л у б и н е
океана 3400 м бур судна « Г л о м а р Челенджер» под т о л щ е й рыхлых осадочных пород вскрыл нефтеносные
пласты, закрытые соляным куполом.
Наряду с этим в д о н н ы х осадках
абиссальных впадин М и р о в о г о океана были выявлены прямые признаки нефти и газа. В то же время освоение больших глубин сдерживается в
основном техническими причинами.
Добыча нефти. Проведение разведывательных работ, эксплуатация
выявленной продуктивной буровой
с к в а ж и н ы , накопление, хранение и
т р а н с п о р т и р о в а н и е полученной нефти происходят в очень сложных условиях.
Ш т о р м о в ы е волны, ш к в а л ь н ы е и
у р а г а н н ы е ветры часто у н и ч т о ж а ю т
творение рук человеческих. В свою
очередь, поиск и разведывание месторождений усложняются наличием
значительной, в десятки и сотни метров толщи воды, р а з р у ш и т е л ь н ы м и
волнами и м о щ н ы м и течениями.
Серьезные трудности возникают
при необходимости удерживать плавучую буровую установку или буровое судно в четко заданном положении, иначе может произойти излом
бурового инструмента, что приведет
к неминуемой аварии. Парк буровых
установок довольно разнообразен
(об этом будет с к а з а н о в последующих главах этой работы), что диктуется производственной необходимостью и чревато затратами но его прое к т и р о в а н и ю и содержанию.
Все это п р и в о д и т к ч р е з в ы ч а й н о
высокой стоимости поисковых работ
и эксплуатации буровых сооружений. но вследствие ограниченности
и исчерпаемости запасов на суше становится и с к л ю ч и т е л ь н о необходим ы м п р о в е д е н и е р а б о т по д о б ы ч е
морской нефти.
Странной особенностью
океанских
рассыпных залежей является их способность к восстановлению. На отработанных участках уже через два-три
года снова возникают россыпи, пригодные к использованию.
В.П. Гаврилов. Кладовая океана
2.5. Промышленные ресурсы океанского дна
О
кеанские шахты. Если учесть то,
что подводная о к р а и н а континентов
м а т е р и к о в ы й склон
является естественным продолжением
гранитных платформ под современным уровнем М и р о в о г о океана, логически п р е д п о л о ж и т ь , что залежи
твердых полезных ископаемых могут
залегать в недрах морского дна аналогично континентальным условиям.
Понятно, что о б н а р у ж и т ь коренные залежи, к о т о р ы е находятся в недрах океанической коры и у к р ы т ы
толщей воды в сотни метров, намного сложнее, чем на суше. П о э т о м у
они известны л и ш ь на относительном мелководье, да и то в незначительном количестве. По о б ы к н о в е нию залежь начинается на материке
и продлевается под дном океанов. Те
подводные шахты и рудники, которые эксплуатируются сейчас, размещаются на берегу, а их в ы р а б о т к и
заходят далеко в океан. Известны
г о р и з о н т а л ь н ы е в ы р а б о т к и шахт,
которые отдалены от берега на 1012 км при глубине моря 120 м. Шахты р а с п о л о ж е н ы на шельфах Ирландии, А в с т р а л и и , К а н а д ы , Ф и н л я н дии, Ф р а н ц и и , Ереции, Чили,
Польши, Испании, Японии. Китая,
Англии и С Ш А .
Наибольшее распространение среди твердых полезных ископаемых океанских недр п р и о б р е л и : к а м е н н ы й
уголь, сера, руды разных металлов.
А н г л и я и з в е с т н а к а к с т р а н а , где
«океанический» уголь составляет
больше 10% от общей его д о б ы ч и в
стране, а в Японии 30%. Вообще в
мире «океанический» уголь составляет о к о л о 2% его суммарной годовой д о б ы ч и . Запасы н а и б о л ь ш е г о в
мире месторождения, которое распол о ж е н о возле берегов северо-восточной части Англии, оцениваются в 550 млн т [16].
Под океанским дном расположены
значительные запасы железной
руды. Н а и б о л ь ш е е железорудное
месторождение, к о т о р о е находится
возле восточного побережья острова Ньюфаундленд, содержит больше
2 млрд т, т о л щ и н а пласта железных
руд составляет о к о л о 400 м. Д о б ы ч а
ж е л е з н о й р у д ы в е д е т с я т а к ж е во
Ф р а н ц и и (в районе города Шербур),
в Я п о н и и (остров Кюсю), в Гудзоновом и Ф и н с к о м заливах.
На западном побережье полуострова Корнволл разрабатываются коренные о л о в о р у д н ы е залежи м о р с к о г о
дна. Ж и л ь н ы е месторождения, скрытые под водой, содержат олово, вольфрам, медь, иолнметаллы. Содержание олова в них доходит до 12%.
В Еудзоиовом з а л и в е из подводных шахт д о б ы в а е т с я никель, а возле побережья Эгейского моря ртутные руды.
И с с л е д о в а н и я м е т а л л о г е н и и дна
глубоководных а к в а т о р и й , которые
активно проводятся в последние
годы, у с т а н а в л и в а ю т д о в о л ь н о широкий д и а п а з о н рудной минерализации в полезных породах: магнетите,
хромите, халькопирите, пирите, ильмените.
В коренном залегании на океанском дне находится б о л ь ш о е количество еще о д н о г о полезного ископаемого - с е р ы , о р и е н т и р о в о ч н ы е запасы к о т о р о й о ц е н и в а ю т с я с о т н я м и
м и л л и о н о в тонн. Ш и р о к о известен
м о р с к о й п р о м ы с е л серы, к о т о р ы й
внедрен в Мексиканском заливе, возле берегов Л у и з и а н ы с искусственных свайных островов. Для д о б ы ч и
серы в залежь з а к а ч и в а ю т перегретый пар. расплав по т р у б о п р о в о д у
подается из недр на поверхность и
заливается в охлаждаемые цистерны,
откуда застывшая сера т р а н с п о р т и руется на материк.
Н е д а в н о о т к р ы т ы к о р е н н ы е месторождения морской серы возле берегов Сенегала.
Прибрежные месторождения. Дефицит т о г о или д р у г о г о сырья часто
п о б у ж д а е т вести его п о и с к в прибрежной зоне моря. П р и б р е ж н ы е и
п о д в о д н ы е россыпные месторождения разные по форме, расположению
относительно берега и дна, глубине
подводного залегания, размерам,
пространственной конфигурации,
гранулометрическим и минеральным
составам.
Ч а щ е всего россыпные месторождения на к о н т и н е н т а л ь н о м шельфе
располагаются близ устья рек. которые в п а д а ю т в моря и океаны, что и
понятно, ведь большинство прибрежных россыпей в о з н и к л о вследствие
размыва коренных пород реками и
выноса продуктов эрозии в моря.
Некоторая часть прибрежных россыпей о б р а з о в а н а вследствие разрушительной деятельности океанских вод.
Приведем характеристику россыпных месторождений.
Во-первых, они подвижны, могут
м и г р и р о в а т ь вдоль берега под влиянием морских течений и ветра. Часть
россыпей располагается в зоне действия п р и л и в о в и о т л и в о в , д р у г а я
часть - на больших глубинах или в
толще шельфовых осадков.
В о - в т о р ы х , п р о т я ж е н н о с т ь пути
выноса полезных минералов определяется их плотностью: более легкие
перемещаются дальше, чем тяжелые
минералы, к о т о р ы е большей частью
оседают в зоне пляжей.
В-третьих, для руды прибрежных
россыпей х а р а к т е р н о высокое качество. Зерна рудных минералов морскими волнами почти полностью
очищены от посторонних примесей,
так что отделить их от рыхлой песчаной массы нерудных частичек непредставляет затруднений.
Н а и б о л е е известны в мире т а к и е
прибрежные морские месторождения (табл. 2.9): о л о в о н о с н ы е пески
возле берегов Малайзии, Индонезии.
Таиланда; золотоносные россыпи
возле б е р е г о в С е в е р н о й А м е р и к и ;
алмазоносные гравийные отложения
возле берегов Юго-Западной Африки; п р и б р е ж н ы е р е д к о з е м е л ь н о м е таллические и м а г н е т и г о в ы е россыпи возле берегов Австралии, Индии
и Японии; янтароносные отложения
на юго-востоке Б а л т и й с к о г о моря.
Месторождения морских и океанских побережий, которые обеспечивают около 70% производства оловянных концентратов, бесспорно, сыграют определяющую роль в м и р о в о м
Таблица 2.9. Наиболее распространенные тяжелые минералы морских россыпей
Минерал
Касситерит
Хромит
Колумбит
Алмаз
Золото
Ильменит
Магнетит
Монацит
Платина
Рутил
Шеелит
Танталит
Вольфрамит
Циркон
Химическая формула
Sn 2
(Mg, Fe)0(Cr, AI, Fe) 2 0 3
(Fe. Mn)Nb 2 0 6
С
Au
FeTi3
Fe 3 0 4
(Ce, La, Y, Th)P0 4
Pt
Ti2
CaW04
(Fe, Mn)Ta 2 0 6
(Fe, Mn)W0 4
ZrSi4
производстве олова. Образование
таких месторождений в странах
Юго-Восточной Азии вызвано разрушением наибольшего в мире
Азиатского о л о в я н н о г о пояса, который проходит по т е р р и т о р и я м Индонезии, Малайзии и Таиланда. В
этих странах добывается б о л ь ш е 150
тыс. т «морской» о л о в я н н о й руды,
причем в М а л а й з и и и Т а и л а н д е пол у ч а ю т из р о с с ы п е й 95% г о д о в о й
продукции э т о г о х и м и ч е с к о г о элемента, в Индонезии о к о л о 50%.
Наиболее б о г а т ы е россыпи касситерита (оловянной руды) расположены на 10-15 км от кромки берега до
глубины 35 м. На глубине 27-40 м
ведется разработка песков. Содержание олова в разведанных подводных
россыпях Т а и л а н д а и Индонезии составляет 0,2-0,4 кг/м 3 , встречаются
участки с содержанием нескольких
к и л о г р а м м о в на 1 м 3 песка.
Современные способы д о б ы ч и определяют целесообразность переработки песков с с о д е р ж а н и е м руды
до 100 г/м 3 п о р о д ы . Рядом с россыпными месторождениями в Юго-Восточной Азии ведется р а з р а б о т к а и
Плотность, г/см'
6,8...7,1
4,1 .4,7
5,2
3,5
18,3
4,5 . 5,5
5.4
4.6...5.4
14.0...19,0
4,25
6,12
7,95
7,1...7,5
4.6...4.7
коренных подводных месторождений олова, также тесно связанных с
Азиатским о л о в я н н ы м поясом.
Прибрежные россыпи тяжелых
м и н е р а л о в р а с п о л о ж е н ы вдоль почти в с е г о п о б е р е ж ь я А в с т р а л и и .
Здесь о т л и ч а ю т несколько типов
россыпных месторождений. Это
пляжные, расположены в приливноотливной полосе: дюнные; пляжные,
захороненные под пластом дальнейших наносов, и древние захороненные д ю н ы .
Условия для накопления россыпных месторождений на шельфе Авс т р а л и и определяются существованием Б о л ь ш о г о в о д о р а з д е л ь н о г о
хребта на континенте. Выветривание
древних толщ, ветер, реки, временные в о д о т о к и р а з р у ш а ю т п о р о д ы ,
т р а н с п о р т и р у ю т их обломки к океану. Д е л о з а в е р ш а ю т океанские волны. которые н а м ы в а ю т вдоль почти
всего п о б е р е ж ь я о г р о м н ы е массы
песчаных отложений в виде пляжей
и исполинских дюн.
О с н о в н о й состав россыпей представлен довольно мелким кварцевым
песком с включением зерен тяжелых
м и н е р а л о в п л о т н о с т ь ю д о 3 г/см 3 .
Среднее содержание основных минералов в тяжелой фракции ориентир о в о ч н о составляет: циркона
38%,
рутила 28%, м о н а ц и т а - 0,7%, ильменита
32%. В этих минералах содержатся такие важные для промышленности элементы, как торий, цирконий, гафний [2].
Общие разведанные запасы Австралии оцениваются следующим образом: ильменита - 47 млн т, рутила
- 3,5 млн т, циркония - 1,5 млн т.
В последнее время в Западной Австралии выявлены и р а з р а б а т ы в а ю т ся значительные месторождения тит а н о в ы х песков. Возможные запасы
некоторых участков п р е в ы ш а ю т 15
млн т [16].
Ильменит, циркон и м о н а ц и т о в ы е
пески р а з р а б а т ы в а ю т с я на побережье С Ш А в штатах Ф л о р и д а и Каролина, в Новой Зеландии, ШриЛанке. Но самые б о г а т ы е ильменит о - ц и р к о н о в ы е россыпи расположены на западном и восточном побережье Индии. В песках Т р а в а н к у р а
(северо-западная часть полуострова
И н д о с т а н ) с о д е р ж и т с я д о 50-80%
ильменита, 8-20% - циркония. 14%
монацита.
Механизм о б р а з о в а н и я этих залежей следующий: продукты размыва
г о р н ы х п о р о д выносятся реками в
п р и б р е ж н у ю ч а с т ь , где м и н е р а л ы
о т к л а д ы в а ю т с я в п р и б р е ж н ы х озерах, образованных благодаря барам,
составленным речными выносами,
к о т о р ы е отделили от моря приустьевые части рек. Во время п а в о д к о в
минералы, отложенные в озерах,
выносятся в море, где в дальнейшем
испытывают влияние волн и течений,
к о т о р ы е их «сортируют», распределяя по удельному весу.
Для месторождений побережья
Флориды характерно значительно
меньшее содержание минералов в
песках, но исполинский продуктивный пласт - до 36 м. П о п р о г н о з а м ,
здесь с о д е р ж и т с я о к о л о 5,5 млн т
циркония, больше 20 млн т ильменита и 3,5 млн т рутила. Ф л о р и д с к и е
россыпи расположены полосой длиной почти 10 км при ширине о к о л о 1
км. В о о б щ е б л а г о д а р я р о с с ы п я м
Атлантического побережья С Ш А
обеспечивают потребность в ильмените на 50%, а в ц и р к о н и и - на 100%.
В Т о к и й с к о м заливе (Япония) активно р а з р а б а т ы в а ю т с я т и т а н о м а г нетитовые пески. За год здесь д о б ы вается до 1,5 млн т железных песков,
о б щ и е их запасы в Я п о н и и оцениваются до 1,7 млрд т. О с н о в н ы е минералы в песках титан, магнетит, ильменит. Содержание железа в тяжелой
ф р а к ц и и составляет 23-60%, оксида
титана - до 12%. Эти пески используют в металлургическом производстве при получении стали, т и т а н а ,
ванадия.
П о п у л я р н о й в некоторых странах
стала д о б ы ч а с м о р с к о г о дна таких
с т р о и т е л ь н ы х м а т е р и а л о в , как песок, г р а в и й , р а к у ш е ч н и к . К числу
таких стран принадлежат С Ш А , Вел и к о б р и т а н и я . И с л а н д и я . В то же
время необходимо очень взвешенно
подходить к принятию решения о
применении т а к и х т е х н о л о г и й , так
как р а з р у ш и т е л ь н ы й х а р а к т е р возможных последствий может быть
непредвиденным.
Особое место среди элементов периодической системы Д . И . Менделеева. к о т о р ы е д о б ы в а ю т с я из россыпных месторождений, з а н и м а ю т золото, платина и алмазы. Американские
компании периодически подключи-
ются к поискам золота практически
вдоль всего з а п а д н о г о п о б е р е ж ь я
США. Наиболее перспективными
считают песчаные пляжи знаменитого З о л о т о г о Берега близ города Ном
(Аляска) [88].
Общие запасы золота в месторождениях близ г о р о д а Ном при среднем с о д е р ж а н и и 0,84 г/м 3 оценивают в 40 т. С о д е р ж а н и е золота в песках месторождения Ном Голд Кост,
которое б ы л о о т к р ы т о на расстоянии 80 км от берега, при т о л щ и н е
слоя золотоносного песка в 5-6 см сос т а в л я л 15 г/м 3 , хотя в о т д е л ь н ы х
пробах он достигал фантастической
цифры 260 г/м 3 .
Известны среди специалистов
и золотоносные пески вдоль побережья К а л и ф о р н и и . П а н а м ы , Ч и л и ,
Египта, Ю г о - З а п а д н о й А ф р и к и . В
конце 60-х годов п р о ш л о г о века возле ю г о - в о с т о ч н ы х б е р е г о в Н о в о й
Шотландии на глубине 25-45 м выявлены россыпи золотоносных песков о б щ и м объемом о к о л о 30 млн м 3
с содержанием золота 0,5 г/м 3 .
На н а ч а л о 80-х годов геологоразведочной службой С Ш А б ы л о выявлено п р о м ы ш л е н н о е содержание золота в пробах, которые были отобраны со д н а северной части Берингова
моря.
В заливе Гудньюс вблизи побережья Аляски при глубине моря до 30
м р а з р а б а т ы в а ю т с я пески с содержанием платины до 10 г/м 3 . Эти россыпи р а с п о л о ж е н ы по л и н и и прохождения старинных русл рек, затопленных морем. По имеющимся д а н н ы м ,
90% п л а т и н ы в С Ш А добывается с
морского дна. Россыпи платиноносных песков, к о т о р ы е расположены в
Колумбии на побережье Т и х о г о океана, содержат до 15 г/м 3 металла.
Чрезвычайно эффективна морская
д о б ы ч а а л м а з о в : если на суше для
поиска о д н о г о а л м а з а н е о б х о д и м о
переработать около 20 т породы, то
в халежах реки Оранжевой всего 1 т
[4]. Интенсивная разработка алмазоносных песков океанического побережья с содержимым алмазов 1 карат/т
породы ведется в Сьерра-Леоне.
Практически исключительно с
п р и б р е ж н ы х морских м е с т о р о ж д е ний добывается такой своеобразный
вид ископаемого сырья, как янтарь.
Я н т а р ь - это не т о л ь к о предмет украшений, но и ценное сырье для химической и фармацевтической пром ы ш л е н н о с т и , и з него п о л у ч а ю т
л а к и , красители, янтарные масло и
кислоту, медицинские препараты.
Н а и б о л ь ш и е залежи его расположены по берегам Балтийского, Северного и Баренцева морей, на побережье Гренландии. Встречается янтарь
в виде зерен или отдельных обломков массой до 5.5 кг.
Конкреции и металлоносные
илы.
С т р а н н ы е о б р а з о в а н и я в виде гнезд,
которые имели темную окраску, слоистую структуру и низкую прочность, б ы л и п о д н я т ы на б о р т английского корабля «Челленджер» в
1873 году во время плавания океан о г р а ф и ч е с к о й э к с п е д и ц и и (18721876 гг.) (рис. 2.57).
Химический анализ показал, что в
их состав входит целый ряд химических э л е м е н т о в : ж е л е з о , м а р г а н е ц ,
медь, магний, никель, кобальт, алюминий, молибден, ванадий. Благодаря т о м у ч т о с о д е р ж а н и е железа и
м а р г а н ц а было преобладающим, эти
конкреции назвали железомарганцев ы м и . Н а р я д у с этим с у щ е с т в у ю т
ф о с ф о р и т н ы е и б а р и т о в ы е конкреции.
Рис. 2.57. С у д н о «Челленджер» и один из первых о б р а з ц о в конкреций,
поднятых с океанического дна
Существует много теорий образования конкреций, но почти все они
сводятся к тому, что конкреции, которые устилают дно М и р о в о г о океана, имеют сугубо морской генезис,
так как о б р а з о в а л и с ь вследствие
осаждения растворенных в морской
воде веществ. В этом они принципиально отличаются от составных рассыпных месторождений, которые
и м е ю т сугубо м а т е р и к о в о е происхождение.
С о г л а с н о п р е о б л а д а ю щ и м представлениям, конкреция представляет
собой стяжение определенного минерального вещества вокруг ядра, функции к о т о р о г о в ы п о л н я ю т о б л о м к и
породы преимущественно вулкани-
ческого происхождения (пемзы,
туфа, б а з а л ь т а , о б л о м к и к о р а л л о в ,
фосфориты) или органические остатки. чаще всего - зубы акул и обломки костей китов.
Вокруг таких ядер на протяжении
тысячелетий н а р а с т а ю т т о н ч а й ш и е
наслоения (по одним д а н н ы м , со скор о с т ь ю роста 0,6-1,3 мм за 1000 лет,
по другим на порядок выше).
Железомарганцевые конкреции
обычно округлые или чечевицеобразные, их размеры от 1 см до 2 м. Конкреции имеют з е м л и с т о - ч е р н ы й или
буровато-коричневый цвет, тусклый,
матовый блеск. Химический состав
конкреций непостоянен, они содержат около 30 элементов (табл. 2.10).
Таблица 2.10. Пределы содержания и среднее содержание главных компонентов в конкрециях (%)
Элемент
Мп
Fe
Со
Ni
Си
РЬ
Si
AI
Пределы
содержания
7,9 .50,0
2,4. .26.8
0,01. 2,30
0,16...2,00
0,03... 1,60
0,02.. .0.36
1,3...20.1
0.8. 6,9
Тихом
24,20
14,00
0,35
0,99
0,53
0,10
9.40
2,90
Среднее содержимое в океане
Атлантическом
16,30
17,50
0.31
0,42
0,20
0,10
10.10
3.10
Индийском
15,40
14,50
0,25
0,45
0,15
0,07
9,40
3,00
С к о л ь к о железомарганцевых конкреций с о с р е д о т о ч е н о в М и р о в о м
океане? Ответ на этот вопрос носит,
конечно, п р о г н о з н ы й характер.
По подсчетам а в т о р и т е т н ы х спец и а л и с т о в , т о л ь к о на д н е Т и х о г о
океана з а л е г а е т о к о л о 1,66 • 1012 т
конкреций, которые содержат до 400
млрд т марганца. Количество разных
металлов, к о т о р ы е содержатся в стяжениях. м н о г о к р а т н о превышает их
запасы на суше - рис. 2.58.
Г л у б и н ы , на к о т о р ы х в ы я в л е н ы
конкреции, составляют несколько
тысяч метров. Наиболее богатые
участки выявлены на глубинах 4-6
тыс. м в Т и х о м океане между 5 и 15°
северной ш и р о т ы и 120° з а п а д н о й
д о л г о т ы , каждый к в а д р а т н ы й метр
этих участков устлан 10 кг конкреций.
Т о л ь к о эти залежи содержат около 3 млрд т стяжений, в состав которых входит больше 40 млн т никеля.
30 млн т меди, 7 млн т кобальта.
Суммарные запасы конкреций в
Атлантическом океане оцениваются
в 45 м л р д т ( С е в е р о а м е р и к а н с к а я
котловина, глубины б о л ь ш е 5 км). В
Атлантике конкреции обнаружены
на п л а т о Б л е й к на г л у б и н а х 2001000 м.
Как в ы б р а т ь участок океанского
дна для р а з р а б о т к и конкреций?
Во-первых, желательно, чтобы
р а с п р е д е л е н и е к о н к р е ц и й на д н е
было относительно равномерно с
плотностью не меньше 5 кг/м 2 .
Во-вторых, необходимо, чтобы химический состав удовлетворял двум
требованиям: высокое содержание
металлов и низкое - нерудных примесей.
В-третьих, рельеф дна, гидрометеорологические условия и расстояние
до ближайших портов д о л ж н ы отвечать требованиям экономической целесообразности.
Технические и экономические проблемы д о б ы ч и ж е л е з о м а р г а н ц е в ы х
конкреций в основном решены, в
дальнейшем усовершенствовании
нуждаются технологии д о б ы ч и мет а л л о в из конкреций. Наиболее распространен гидрометаллургический
способ, согласно к о т о р о м у конкреции р а с т в о р я ю т в к и с л о т а х , п р о пускают через фильтр с ионообменными с м о л а м и , после чего из смол
выделяют цинк, кобальт, медь, марганец. Американская фирма «Дип ей
Венчурс» применяет технологию, в
соответствии с к о т о р о й конкреции
измельчают и сушат, в химическом
реакторе порошок обрабатывается
соляной кислотой, после чего электрическим осаждением получают металлы в чистом виде.
Как удобрение в сельском хозяйстве ш и р о к о применяется фосфорит,
к о т о р ы й в виде конкреций залегает
на о к е а н с к о м дне. Ф о с ф о р и т о в ы е
конкреции, в состав которых входят
оксид фосфора, примеси молибдена,
ванадия, цинка и стронция, располагаются плотными скоплениями в
верхних пластах донных осадков на
глубинах от 50 до 2500 м. Они существуют в виде небольших зерен, отдельных камешков и даже целых
плит массой до нескольких килограммов. По оценкам специалистов
[16], запасы ф о с ф о р и т о в составляют
3-Ю 11 т.
Богатейшие залежи фосфоритов
располагаются возле берегов Калифорнии и Мексики, на шельфах Японии, Южной Африки, Аргентины и
Австралии. Баритовые конкреции,
к о т о р ы е д о б ы в а ю т с я возле берегов
Рис. 2.58. Конкреции
различного вида
Шри-Ланки, содержат 75-77% сульфата бария, который используется в химической и пищевой промышленности. Баритовые конкреции Японского
моря имеют размер 1-20 см и содержат
75-84% сернокислого бария.
Как перспективное сырье для промышленности могут быть использованы такие глубоководные отложения,
как металлоносные илы [9]. Их возникновение в разломах земной коры на
океанском дне объясняется активной
вулканической деятельностью.
Выходы т е р м а л ь н ы х илов выявлены геохимиками во всех океанах, в
Красном и Средиземном морях. Состав илов мелкодисперсный, аморфный. чрезвычайно в о д о н а с ы щ е н н ы й
(в верхних пластах до 85%). И л ы , например, К р а с н о г о моря в высушенном состоянии содержали медь (до
3%), цинк (до 10%), следы серебра и
золота.
Э к с п л у а т а ц и я р о с с ы п н ы х месторождений, залежей конкреций и мет а л л о н о с н ы х илов требует глубокого технико-экономического обоснования. создания специальной техники, предназначенной для использования месторождений и залежей, а
также р а з р а б о т к и высоких технологий д о б ы ч и необходимых химических элементов из россыпей и илов.
2.6. Будущее океана
Р
езкий рост цен на жидкое и газ о о б р а з н о е топливо, трудности
с его добычей в последние годы вызывают п о в ы ш е н н ы й интерес к новым источникам энергии, в том числе и к энергии М и р о в о г о океана.
В разных видах аккумулирует
энергию М и р о в о й океан: она содержится в океанских волнах и течениях, приливах и вертикальных движениях отдельных пластов океанских
вод, в конце концов, океан - исполинский тепловой а к к у м у л я т о р солнечной энергии. В то же время основной вопрос, к о т о р ы й возникает перед человечеством: как изыскать оптимальные средства использования
океанской энергии?
По оценкам специалистов, доступная при современном уровне науки
и техники для практического использования доля энергии М и р о в о г о океана во много раз превышает уровень
современного потребления энергии
в мире, к о т о р ы й с о с т а в л я е т о к о л о
5 'Ю 14 М Д ж в год [18].
Использование энергии приливов. В
центральных районах океанов приливные волны почти не ощущаются,
иногда высота их не превышает метра. В го же время в некоторых окраинных районах океанов приливные
волны д о с т и г а ю т значительных величин.
Это объясняется тем, что приливные силы приводят в основном к горизонтальным перемещениям частичек воды, к о т о р ы е носят н а з в а н и е
п р и л и в н о - о т л и в н ы х т е ч е н и й . Их
скорость, незначительная в о т к р ы том океане, в узких п р о т о к а х может
достигать 30 км/час. [18].
Когда масса воды с такой скоростью входит в заливы или устья рек,
вода в них высоко поднимается. Так,
приливные волны в заливе Фанди достигают высоты многоэтажного дома.
Первыми сооружениями, механизмы к о т о р ы х приводились к движению п р и л и в н о й энергией, были лесопилки и м е л ь н и ц ы , к о т о р ы е строились еще в XI в. на побережье Англии, в средние века
во Ф р а н ц и и ,
Канаде, в русском Беломорье. В
наше время энергия приливных волн
превращается в электрическую всего несколькими приливными электростанциями (ПЭС).
Первая в мире ПЭС мощностью
240 тыс. кВт построена и введена в
действие в 1967 г. во Ф р а н ц и и . Она
расположена на берегу пролива ЛаМ а н ш в Бретани, в устье реки Ране,
где высота прилива достигает 13.5 м
(рис. 2.59).
Ш и р и н а реки в месторасположении П Э С с о с т а в л я е т 750 м, в теле
плотины размещены 24 капсюльных
г и д р о а г р е г а т а м о щ н о с т ь ю по 10
МВт. Во время п р и л и в а в бассейн
п л о щ а д ь ю 22 км 2 п о с т у п а е т о к о л о
180 млн м 3 воды. М о щ н о с т ь П Э С используется во время п и к о в о г о потребления электроэнергии.
На Кольском полуострове, непод а л е к у от М у р м а н с к а (Россия), на
побережье губы Кислой расположена экспериментальная Кислогубская
П Э С м о щ н о с т ь ю 400 кВт, к о т о р а я
п е р в ы й ток дала еще в 1968 г., а в
1970 г. была подключена к Кольской
энергосистеме (рис. 2.60).
В данное время Кислогубская
П Э С находится в исследовательской
Рис. 2.59. Дамба первой в мире приливной электростанции
в устье реки Ране, в п а д а ю щ е й в Л а - М а н ш (Франция)
эксплуатации. Исследовательские
П Э С есть еще в двух странах: в Кит а е - Цзянси (введенная в 1983 г.) и в
Канаде - Аннаполис (1984 г.). Общая
м о щ н о с т ь всех существующих прил и в н ы х э л е к т р о с т а н ц и й составляет
о к о л о 260 МВт, в то время как потенциально возможная мощность
приливных электростанций на планете оценивается величиной о к о л о
6-10 5 МВт.
Успешная многолетняя эксплуатация д о в о л ь н о мощной П Э С на реке
Ране подтвердила реальность принят о г о решения со всеми присущими
ему преимуществами и недостатками. В д а н н о е время р а з р а б а т ы в а ю т ся н о в ы е п р о е к т ы б о л е е м о щ н ы х
ПЭС с использованием апробированных технических р а з р а б о т о к на
существующих станциях.
Так, во Ф р а н ц и и закончено проект и р о в а н и е П Э С в заливе Монт-СенМ и ш е л ь м о щ н о с т ь ю 10 млн кВт.
В Англии проводятся р а б о т ы по
проектированию ПЭС мощностью
7,2 млн кВт для размещения в эстуарии реки Северн, которая впадает в
Бристольский залив.
Канадские специалисты с помощью американских ученых разработали проект П Э С м о щ н о с т ь ю 1 млн
кВт для залива Ф а н д и . Полученная
электроэнергия этой П Э С будет использоваться как в Америке, так и в
Канаде.
Т а к и м о б р а з о м , приливная энергия, для которой характерен относительно небольшой энергопотенциал,
может стать в а ж н ы м к о м п о н е н т о м
м и р о в о г о энергоснабжения.
Рис. 2.60. П е р в а я советская
экспериментальная П Э С в Кислой губе
(Кольский полуостров)
Энергия ветровых волн и зыби. Ветровые в о л н ы с д о с т а т о ч н о й энергией часто наблюдаются в прибрежной
полосе стран, которые и с п ы т ы в а ю т
н а и б о л ь ш у ю потребность в электрической энергии. Ветровые волны и
зыбь удобны тем. что для использования их энергии не нужно искать спец и а л ь н ы х мест с б л а г о п р и я т н ы м и
географическими условиями, как для
приливных. Они существуют на любой акватории. Использование энергии ветровых волн и зыби не нуждается в больших и дорогих плотинах.
Опасность больших волн для мореплавателей связана с их значительной энергией. В то же время, с точки
зрения энергетики, высокий энергетический потенциал
важная положительная особенность при преобразовании энергии волн в электрическую. Для северо-западной части Тихого океана, где средняя высота волн
с о с т а в л я е т о к о л о 1,25 м, их м о щ ность составляет 75 кВг/м [18].
Почти т а к о й же уровень мощности х а р а к т е р е н д л я в е т р о в ы х волн
возле побережья Англии. В Атлантическом океане средняя за год мощность ветровых волн составляет
100 кВт/м фронта, причем зимой она
более высокая: на станции «Индия»
в 400 км от побережья Великобритании мощность ветровых волн достигает 600 кВт/м, а в сильные ш т о р м а
- д о 5 МВт/м.
По оценкам специалистов, о б щ а я
мощность волн М и р о в о г о океана составляет о к о л о 70 млрд кВт [18].
М о щ н о с т ь волн о щ у т и м о уменьшается при их приближении к берегам, т.е. к местам, удобным для размещения энергетических установок,
б л а г о д а р я чему м о щ н ы е энергетические центры будущего допускают
расположение на значительном отдалении от берегов, не ближе 30 км.
П р и б л и ж е н и е к берегам приводит к
существенному снижению мощности
волн.
М о щ н о с т ь э л е к т р и ч е с к о й энергии. к о т о р у ю возможно получить от
свободной энергии волн, зависит от
эффективности преобразователей,
коэффициент полезного действия
которых не превышает 20-25%. Хороший преобразователь, расположенный в удобном месте с достаточной глубиной, способен обеспечить
около 15-20 кВт/м, а ближе к берегу
- 5 - 1 0 кВт/м.
Для преобразования энергии волн
и зыби в электрическую используется несколько волновых эффектов: изменение уровня вод, продольные колебания жидкости, пространственная с к о р о с т ь ж и д к о с т и , изменение
наклона свободной поверхности, переменный изгиб вслед за свободной
поверхностью, гидродинамическое
давление. Значительное количество
устройств, которые действуют на осн о в а н и и перечисленных э ф ф е к т о в ,
функционирует по полупериодическому циклу с в о с с т а н о в л е н и е м исходного состояния силой тяготения.
Определенных успехов в применении энергии м о р с к и х волн и зыби
пока что удалось достичь т о л ь к о в производстве электроэнергии для питания установок малой мощности.
Сейчас волноэнергетические установки применяются для питания
электроэнергией маяков, буев, сигнальных морских огней, отдаленных
от берега с т а ц и о н а р н ы х океанических устройств (рис. 2.61. 2.62).
Н а и б о л ь ш и е д о с т и ж е н и я в этой
области х а р а к т е р н ы для Японии, где
о к о л о 300 буев и маяков получают
оценкам разных авторов,
количество тепловой энергии М и р о в о г о океана составляет от Ю'8 до 7,5-1020
кДж [14].
Идея и с п о л ь з о в а н и я
энергии градиентов температуры, существующих
между теплыми поверхностными и холодными глубинными водами, принадл е ж и т ф р а н ц у з с к о м у исРис. 2.61. Волноэнергетическая установка
следователю Джорджу
мощностью 2,25 М В т
Клоду.
питание от волноэнергетичных устаСуть идеи состоит в создании океновок. В Индии на плавучем маяке
анской т е п л о в о й э л е к т р о с т а н ц и и
М а д р а с с к о г о порта на протяжении
(ОТЭС), которая использует перепад
многих лет успешно эксплуатируеттемператур между поверхностными
ся волновой электрогенератор.
и глубинными слоями воды в океане
И н т е н с и в н ы е и с с л е д о в а н и я по
(в тропиках, например, температура
созданию и усовершенствованию
воды на поверхности составляет 28подобных энергетических устройств
32°С, а на глубине - 5-7°С). Теплую
п р о в о д я т с я в С Ш А , Ш в е ц и и . Герводу приповерхностных слоев океамании. В п р и б р е ж н ы х водах Норвена п р е в р а щ а ю т в п а р в вакууме и
гии ф и р м о й « К в е р н е р Брюгс» постподают на турбину электрогенератороена первая экспериментальная
ра. В д а л ь н е й ш е м п а р поступает в
волновая электростанция, которая
конденсатор, через к о т о р ы й прокаиспользует м о щ н у ю силу м о р с к о г о
чивается холодная вода из глубинприбоя.
ных слоев. П р и этом одновременно
Океан - аккумулятор энергии Солс электроэнергией м о ж н о получать
нца. М и р о в о й океан
исполинский
опресненную морскую воду и пищеаккумулятор энергии Солнца. По
вую соль.
Рис. 2.62. В о л н о в а я элвктростзнция
Oceanlinx
Понятно, что такая электростанция может эффективно работать только в тех
географических ш и р о т а х ,
где создается м а к с и м а л ь ный температурный градиент между поверхностными
и глубинными слоями
воды.
И т а к , естественно, что
ОТЭС нужно строить в
т р о п и к а х . Есть еще о д н о
условие, которое связано с
тем, что значительные глубины (5001000 м) д о л ж н ы начинаться неподалеку от берега, чтобы протяженность
т р у б о п р о в о д о в была м и н и м а л ь н о й .
Возникает вопрос: насколько допустимо изъятие тепловой энергии
из океана и каковы г р а н и ц ы этого
изъятия? Ведь изъятие части теплоты из поверхностного слоя и подъем
на поверхность значительных объемов холодной воды из глубин могут
привести к о х л а ж д е н и ю поверхностных вод океана и он будет меньше
о т д а в а т ь тепла в атмосферу. Как это
отразится на климате континентов?
Вопрос очень с л о ж н ы й вследствие
необходимости учета б о л ь ш о г о количества ф а к т о р о в .
Известные океанологи В.А. Акул и ч е в и А . К . И л ь и н на о с н о в а н и и
проведенных расчетов теплового
б а л а н с а п е р е м е ш а н н о г о слоя вод
тропической части М и р о в о г о океана в связи с использованием его энергии станциями О Т Е С пришли к выводу о том, что допустимым является снижение температуры поверхности океана на 0.5 К.
Это значение близко к флуктуациям с р е д н е й т е м п е р а т у р ы , к о т о рые п р о и с х о д я т под в л и я н и е м естественных ф а к т о р о в . П р и т а к и х усл о в и я х д о п у с т и м а я м о щ н о с т ь , кот о р у ю м о ж н о п о л у ч и т ь на О Т Э С ,
р а с п о л о ж е н н ы х в т р о п и ч е с к о й зоне
М и р о в о г о о к е а н а , с о с т а в л я е т около 11 м л р д кВт, при б е с п р е р ы в н о й
р а б о т е э л е к т р о с т а н ц и й за год будет
п р о и з в е д е н о о к о л о 10s м л р д кВт/
год [18].
Среди немногих реализованных
проектов - О Т Э С в Израиле, в стадии разработки установки плавучих
привязных энергоблоков мощностью
100 МВт в Мексиканском заливе.
В направлении использования
энергии градиента температур Мир о в о г о океана сделаны л и ш ь первые
шаги, но, безусловно, у этого источника альтернативной энергии большое будущее.
Использование энергии градиента
солености. Энергия градиента солености может быть реализована в случае, когда вблизи более или менее
к о н ц е н т р и р о в а н н о г о раствора расположен источник с малой концентрацией солей. В условиях М и р о в о г о
океана т а к и м и и с т о ч н и к а м и могут
б ы т ь устья рек, к о т о р ы е в него впад а ю т . Известны несколько способов
п р е о б р а з о в а н и я энергии градиента
солености в механическую или элект р и ч е с к у ю энергию. П р и н ц и п действия большинства из таких преобразователей базируется на явлении
осмоса.
С у т ь осмоса з а к л ю ч а е т с я в т о м ,
что через полупроницаемую мембрану (проницаемую для пресной воды
и непроницаемую для растворенных
в ней солей), которая разделяет сосуд, с одной стороны которой залита пресная вода, а с другой - соленая, молекулы пресной воды будут
переходить в другую половину сосуда, з а п о л н е н н о г о соленой водой, а
молекулы соли мембрана пропускать
не будет. Вследствие этого уровень
соленой воды начинает повышаться,
т.е. в о з н и к а е т р а з н о с т ь у р о в н е й
воды - потенциальная энергия, кот о р а я может быть п р е о б р а з о в а н а в
механическую.
Полученная разность уровней пресной и соленой воды создает давление,
которое носит название осмотического. В условиях средней солености океана 35%о осмотическое давление достигает приблизительно 2,4 М П а , т.е.
п о л у п р о н и ц а е м а я м е м б р а н а может
с о з д а т ь для р а с т в о р а водоем, подпертое плотиной высотой 240 м. Точнее, мембрана одновременно сыграет роль и т а к о й плотины, и насоса,
к о т о р ы й накачивает воду.
При более высокой концентрации
растворенной соли осмотическое
давление будет еще выше.
Т а к , для залива К а р а - Б о г а з - Г о л ,
соленость воды к о т о р о г о достигает
300%о, о с м о т и ч е с к о е д а в л е н и е составляет 20 М П а . Высокие значения
осмотического давления о т к р ы в а ю т
перспективы получения с его помощью значительного количества энергии.
Таким о б р а з о м . и с п о л ь з у я явление
осмоса, уровень воды в местах впадения рек в океан м о ж н о поднять на
большую высоту и в дальнейшем
превратить в другие виды энергии.
П о д а н н ы м специалистов Скрипского института океанографии
(США), применение осмотических
преобразователей на океанском побережье в местах впадения рек дает
в о з м о ж н о с т ь п о л у ч и т ь с т о л ь к о же
энергии, сколько в д а н н о е время вырабатывается на американских ГЭС
( о к о л о 14% и с п о л ь з у е м о й в С Ш А
электрической энергии).
Другие виды энергии Мирового океана. Энергия течений М и р о в о г о океана близка по значению к энергии,
которая получается от сжигания всех
видов т о п л и в а на Земле на протяжении года, около 1014 МДж. П о оценке Д. Росса, энергия Г о л ь ф с т р и м а
возле берегов Ф л о р и д ы эквивалентна энергии 2,5-10 4 М В т [18].
Перспективными для расположения океанских энергетических установок. которые используют энергию
течений, являются проливы с быстрыми течениями, в частности проливы С е й л о р - Н а р р о у с в Б р и т а н с к о й
Колумбии и Аполима в Западном
Самоа.
Биомасса является важным энергетическим ресурсом как с точки зрения непосредственного применения,
так и с точки зрения сырья для получения ж и д к о г о или г а з о о б р а з н о г о
топлива.
О к о л о трети донной поверхности
М и р о в о г о океана пригодно для выр а щ и в а н и я б ы с т р о р а с т у щ и х водорослей. в основном это бурые водоросли, пригодные для получения таких горючих газов, как метан и этан.
А м е р и к а н с к и е ученые Вилкокс и
Н о р т с о з д а л и первые э к с п е р и м е н тальные фермы по в ы р а щ и в а н и ю бурых водорослей для промышленных
целей
получения жидкого биотоплива. По их расчетам, в Мировом океане к а ж д ы й к в а д р а т н ы й к и л о м е т р
плантаций бурых водорослей может
обеспечить топливом 115 человек.
Раздел IL
Океанотехника
прошлого и настоящего
Суда отражают, а иногда даже предвосхищают до некоторой степени уровень
разви
тия человеческой цивилизации.
Конструкция
судов и искусство мореплавания
- это важнейшие ключи к пониманию
культуры.
Подумайте, что требуется для постройки
судна: весь арсенал ремесел и наук,
искусство и стиль, мировоззрение
и общая цель. В
судне находят отражение отношения
людей
друг к другу и к природе.
Элизабет Манн-Боргезе
«Драма океана»
О
кеанотехника - особая отрасль мирового хозяйства,
отличающаяся своей спецификой и уникальными техническими решениями. И прежде, чем перейти к дальнейшему повествованию, мы п о з н а к о м и м читателя с термин о л о г и е й , необходимой для понимания рассматриваемых
вопросов, с правилами и положениями, регламентирующими строительство и эксплуатацию судов и других плавучих
сооружений.
Глава 3.
Технико-эксплуатационные
характеристики морских судов
и плавучих сооружений
Кто услышал раковины пенье,
Бросит берег - и уйдет в туман;
Даст ему покой и вдохновенье
Окруженный ветром океан...
Эдуард Багрицкий
DURA LEX, SED LEX.
Закон суров, но это закон.
С
о г л а с н о Кодексу торгового мореплавания Украины [84], который регулирует отношения, вытекающие из т о р г о в о г о м о р е п л а в а н и я ,
п о д к о т о р ы м « . . . п о н и м а е т с я деятельность, связанная с использованием судов для перевозки грузов, пассажиров, багажа и почты, рыбных и
других морских промыслов, разведки и
добычи полезных ископаемых,
выполнение буксирных, ледокольных и спасательных операций, прокладывание кабеля, а также других
хозяйственных,
научных и культурных
целей».
С о г л а с н о этому же документу под
судном понимается «...самоходное
или несамоходное плавучее
сооружение, которое
используется;
• для перевозки грузов,
пассажиров,
багажа и почты, для рыболовного и
другого морского промысла,
разведки
и добычи полезных ископаемых,
спасения людей и судов, которые терпят
бедствие на море, буксировки
других
судов и плавучих объектов,
производства гидротехнических
работ или
подъема имущества, затонувшего
в
море;
• для несения специальной
государственной службы (охрана промыслов,
санитарная и карантинная
службы,
защита моря от загрязнения и др.);
• для научных, учебных и культурных целей;
• для спорта;
• для иных целей.
Мир каждый видит в облике ином,
И каждый прав — так много смысла в нем.
И.-В. Гете
3.1. К о д е к с ы , к о н в е н ц и и и другие д о к у м е н т ы
н а ш век, когда обеспечивается высокий уровень конструктивной безопасности, используются совершенные технологии
строительства морских инженерных сооружений, их оборудование
и снабжение, насыщенное надежными средствами судовождения и
с в я з и , а в а р и и и к а т а с т р о ф ы с чел о в е ч е с к и м и ж и з н я м и все р а в н о
имеют место.
Обеспечение безопасности человека на море является одной из важнейших п р о б л е м в процессе освоения
М и р о в о г о океана, и ее успешное решение возможно только при тесном
сотрудничестве всех стран, участвующих в этом процессе. От успешного
решения этой проблемы зависят безопасность экипажей и пассажиров,
сохранность судов, грузов и других
материальных ценностей. В прямой
зависимости от этого находятся чистота и экологическая безопасность
окружающей среды. Основную роль
в обеспечении такого сотрудничества
играет Международная Морская
Организация - И М О * (International
Maritime Organi-zation
IMO).
Международная морская организация ( И М О ) является структурным
специализированным подразделением
О О Н и занимается исключительно
морскими проблемами.
Основными ее задачами является
обеспечение безопасности судоходства, охрана человеческой жизни на
1
море и защита окружающей среды от
техногенного воздействия.
Цель этой организации - способствовать кооперации правительств
всех стран в решении технических
проблем и принятии стандартов морской безопасности, повышении эффективности навигации, предотвращении и контроле загрязнения моря
с судов и технических средств освоения шельфа [63].
Сотрудничество государств и деятельность их национальных органов,
направленные на разрешение проблемы охраны человеческой жизни и имущества на море, выражаются в разработке четырех трупп документов:
• технических стандартов, которым
должны удовлетворять современные
морские суда и др. плавучие объекты;
• местных и международных правил, регулирующих безопасное плавание судов;
• правовых и технических стандартов, позволяющих наилучшим образом о р г а н и з о в а т ь поиск и спасение
людей и имущества на море;
• технико-правовых условий и мероприятий по предотвращению загрязнения морской среды и уменьшению опасных последствий аварийных
разливов нефти и других вредных веществ.
Морское судоходство, одно из старейших международных отраслей человеческой д е я т е л ь н о с т и не имело
* Безусловно, на русском языке правильной была бы аббревиатура ММО, а не ИМО, но так
уж сложилось исторически
организации, регулирующей оезопасность мореплавания. Т о л ь к о в 1889
году в Вашингтоне прошла Международная морская конференция, хотя к
тому времени уже функционировали:
Международный союз электросвязи.
Всемирная метеорологическая организация, Всемирный почтовый союз.
Вашингтонская морская конференция рассмотрела вопрос об учреждении п о с т о я н н о й М е ж д у н а р о д н о й
морской организации, которая бы занималась проблемами мореплавания.
Однако в то время мощным коммерческим ф л о т о м владели т о л ь к о несколько государств, которые с подозрением относились к л ю б ы м попыткам контроля над их деятельностью
и о г р а н и ч е н и я м их к о м м е р ч е с к о й
свободы. Поэтому конференция приняла резолюцию, в которой заявлялось, что «...внастоящее
время создание постоянно действующей
международной морской комиссии не является целесообразным».
Толчком к реализации положений
о создании Международной морской организации
послужила гибель в апреле
1912 года п а с с а ж и р с к о г о
лайнера «Титаник», унесшая 1503 человеческие жизни из 2207 находившихся
на борту.
Через год после катастрофы состоялась первая
Международная конференция по охране человеческой
Рис. 3.1. Айсберг, с которым столкнулся
жизни
на море, к о т о р а я
«Титаник». П о л о с а краски на айсберге
привлекла внимание фотографа
приняла М е ж д у н а р о д н у ю
с парохода «Франкфурт» утром после
конвенцию по охране челостолкновения лайнера [63]
веческой жизни на море.
Рис. 3.2. Трансатлантический лайнер «Титаник». Водоизмещение 55 310 т
при осадке 10,54 м, длина 259 м, ширина 28,2 м [63]
Эта конвенция в настоящее время
имеет а б б р е в и а т у р у С О Л А С
SOLAS (International Convention for
the Safety of Life at Sea)*, но Международной организации по безопасности мореплавания создано не было.
У ч р е ж д е н и е в 1945 г о д у О О Н
(Организации Объединенных Наций)
резко поменяло отношение к безопасности мореплавания. В 1946 году Временная комиссия по транспорту и связи при О О Н высказалась за создание
постоянно действующего м о р с к о г о
органа, а в феврале 1948 года в Женеве состоялась конференция, на кот о р о й б ы л а п р и н я т а конвенция об
учреждении Международной Морской Консультативной Организации
ИМ КО. Но первая сессия Ассамблеи
И М К О состоялось по ряду причин
только в 1959 году.
В последующие годы ИМ КО принимает ряд основополагающих международных конвенций о грузовой
марке (LL-Convention), по обмеру судов, по предотвращению загрязнения
с судов ( М А Р П О Л - 7 3 ) , о поиске и
спасении на море (САР-79) и другие.
Деятельность ИМ КО охватила все
стороны мирового судоходства и затронула даже особенности эксплуатации отдельных т и п о в судов. Поэтому с 1982 года был изменен статус самой организации: с уровня Межправительственной консультативной она
стала Международной морской организацией - И М О . Большинство решений, принятых И М КО или И М О , из
рекомендательных перешли в обязательные. Ш т а б - к в а р т и р а И М О располагается в центре Л о н д о н а на берегу реки Темзы (рис. 3.3).
Большую поддержку деятельность
И М О получила после принятия в 1982
году Конвенции О О Н по морскому
праву - U N C L O S (United N a t i o n
Convention Law on Sea), к о т о р у ю к
1.11.2003 г. ратифицировали 144 государства. Она базируется на трех основных положениях:
• обеспечить мир и безопасность в
океане;
• содействовать справедливому и
эффективному использованию его ресурсов:
• способствовать защите и сохранению морской среды.
К моменту образования И М О . как
было показано выше, уже был разработан ряд нормативных документов.
Поэтому первейшей задачей ИМО стал о наблюдение за тем, чтобы существующие международные конвенции,
кодексы, положения, резолюции и т.п.
не отставали от требований дня.
Вторая 1 ie менее важная задача развитие всеобъемлющего комплекса рекомендаций. кодексов, конвенций, которые могли бы претворяться в жизнь
правительствами всех стран-участниц
и обеспечивать проблемы охраны чел о в е ч е с к о й жизни и имущества на
море, предотвращать его загрязнение.
П о м и м о наблюдения и контроля,
И М О также занимается планированием научных исследований в области безопасности мореплавания, собирает и а н а л и з и р у е т статистические
материалы.
Поскольку И М О работает в основном по двум направлениям: обеспечение безопасности на море и предотвращение загрязнения моря с судов, девизом этой организации стало:
* СОЛАС-14 (цифра - это год принятия документа) оформил юридические основы безопасности и охраны человеческой жизни на море в виде Международного соглашения. В настоящее время действует СОЛАС-2СЮ9.
INTERNATIONAL
MARITIME
ORGANIZATION
Рис. 3.3. Штаб-квартира И М О в Лондоне и эмблема организации
«Безопасное судоходство
и чистые океаны» (Safer
shiping and cleaner oceans).
Число стран членов И М О возросл о с 30 (плюс три ассоциированных
члена) в 1959 году до 152 в 1998 году.
В настоящее время (по состоянию на
о к т я б р ь 2009 года) ч л е н а м и И М О
являются 169 государств (плюс три
ассоциированных члена), 54 межправительственные организации, с которыми заключено соглашениее о кооперации.
Еще 75 неправительственных орган и з а ц и й * имеют к о н с у л ь т а т и в н ы й
статус И М О .
Ответственными за внедрение станд а р т о в И М О ф о р м а л ь н о являются
правительства стран - Администрации. Ф а к т и ч е с к у ю же о т в е т с т в е н ность за поддержание морских судов
и плавучих инженерных сооружений
в надлежащем состоянии несут судовладелец и оператор, который их эксплуатирует.
Д л я п о в ы ш е н и я ответственности
структур управления флотом Комитетом по безопасности на море был
разработан руководящий документ,
который содержит требования к обеспечению б е з о п а с н о й э к с п л у а т а ц и и
морских судов как со стороны плавсостава, так и со стороны береговых
служб. В прошлом некоторые считали, что за безопасность судна отвечает только капитан, а функции руководителей компании сводятся к обеспечению финансовых результатов.
Этот документ, принятый И М О
4.11.1993 г. Резолюцией А.741 (18).
получил н а з в а н и е Международный
кодекс по управлению безопасной эксплуатацией судов и предотвращением загрязнения ( М К У Б ) - International
Safety Management Code (ISM-Code).
Цель Кодекса состоит в том, чтобы приобщить все предприятия судоходной отрасли к передовому опыту
практической работы и управления.
ISM-Code вступил в силу в результате процедуры « м о л ч а л и в о г о согласия» с 1.07.1998 года. Он внедрен для
всех типов судов 1 июля 2002 года.
На основании М К У Б разрабатываются системы управления безопасностью (СУБ) судоходной компании и
* к неправительственным организациям относятся: Международная палата судоходства,
Международная ассоциация судовладельцев, Постоянная международная ассоциация конгрессов по судоходству и др.
конкретного судна. Основой хорошего управления являются: ответственность, компетентность и взаимоотношения лиц на всех уровнях от высшего руководства компании до экипажа судна. На этих принципах и построен СУБ.
Если р а с с м а т р и в а т ь деятельность
И М О в целом, то ее следует считать
довольно успешной. Но еще предстоит сделать очень много, и на этом
пути о г р о м н а я м а с с а т р у д н о с т е й .
Это связано с б о л ь ш и м и различиями между государствами, компаниями, судами и большим количеством
людей, задействованных в этой сфере. По последним данным, в море одн о в р е м е н н о н а х о д и т с я на судах и
технических средствах освоения океана до о д н о г о миллиона человек. На
многих судах р а б о т а ю т интернацио н а л ь н ы е э к и п а ж и . Я з ы к о в а я проблема выходит на передовые позиции, поскольку она все чаще становится причиной а в а р и й и аварийных
происшествий.
Еще в 1973 году в И М О пришли к
соглашению, что для навигационных
целей должен употребляться общий
для всех моряков язык и этим языком
должен быть английский. Для этого
был разработан «Стандартный морской с л о в а р ь - р а з г о в о р н и к » . Последний вариант «Стандартные фразы
И М О для общения на море» (Standart
Marine Communication Phrases
S M C P ) после длительной корректировки и п р о б н о г о применения был
принят в 2001 году.
Выполнение конвенций, принятых
И М О , в настоящее время является
наиболее важным фактором повышения безопасности судоходства и снижения загрязнения океанов.
Развитие судоходства и судостроения. повышение технических требований к судам в отношении обеспечения б е з о п а с н о с т и м о р е п л а в а н и я
п о в л е к л и за с о б о й н е о б х о д и м о с т ь
осуществлять систематический надзор в этих областях. Свидетельством
надлежащей постройки, снабжения и
технического состояния судна стало
присвоение ему класса.
Правовое значение выдаваемых
Классификационным обществом судовых документов состоит в том. что
при наличии таковых судовладелец
не обязан доказывать факт мореходности своего судна. С технической
т о ч к и зрения степень п р и г о д н о с т и
судов и технических средств освоения
шельфа для выполнения определенной работы и их безопасность плавания также определяются Классификационным обществом.
Появление Классификационных
обществ относится к XVIII веку. Но
еще в 1651 году Кромвель издал знаменитый в истории Англии Навигационный акт. послуживший толчком
к ее могуществу. По этому Акту в английские порты товары из Азии, Африки, Америки могли перевозиться
только судами, принадлежащими англичанам, е капитаном и 2/3 членов
экипажа из англичан. Иностранные
же суда м о г л и д о с т а в л я т ь т о в а р ы
только своих стран. Контроль и наблюдение за выполнением Навигационного акта были возложены на специальный орган - таможню.
Развитие м о р с к о й т о р г о в л и способствовало развитию морского
страхования. Размер страховой премии устанавливался не т о л ь к о на основании размерений судна или его
п е р в о н а ч а л ь н о й с т о и м о с т и , но и в
зависимости от прочности корпуса.
надежности механизмов, наличия необходимого снабжения и т.п. То есть
по каждому судну страховщику нужна была определенная информация.
Появляются общества, которые
начинают отслеживать состояние
судна с момента его постройки и соб и р а т ь и н ф о р м а ц и ю об изменении
этого состояния. Первым таким обществом считается Английский
Ллойд, ведущий свое начало с кофейни о т с т а в н о г о к а п и т а н а Э д у а р д а
Ллойда (1760 год), в которой заключались страховые сделки.
С а м а я первая Регистровая книга
Ллойда, называвшаяся Регистром
страховщиков, или Зеленой книгой,
была издана в 1764-1776 годах и ныне
хранится в Британском музее [60].
В конце XVIII века группа судовладельцев стала издавать Красную книгу. В начале XIX века призошло объединение этих изданий, и Регистр
Л л о й д а стал называться Регистром
британских и иностранных судовладельцев Ллойда [60].
В 1834 году происходит разделение
этого общества на два: С т р а х о в у ю
к о р п о р а ц и ю Ллойда и Регистр Ллойда. Ныне он называется Регистр судоходства Ллойда. Это было первое
в мире классификационное общество,
которое не только стало наблюдать
за постройкой и эксплуатацией судна. но и выдать соответствующие рекомендации (Правила) и издавать
регистровые книги.
Ведущие к л а с с и ф и к а ц и о н н ы е общества в мире в основном сформировались в период до 1900 года по инициативе страховых компаний. Но
первые государственные акты в области технического надзора за морскими судами п о я в и л и с ь з н а ч и т е л ь н о
раньше.
Так, в средние века в городах-государствах Генуя, Анкона, Венеция и
других издавались Правила о грузовой марке.
В России при Петре I в связи с началом создания Российского флота уже
в 1698 г. правительственными указами регламентировались качество судостроительных материалов, размеры
важнейших судовых деталей, способы
их соединения, конструкция судовых
корпусов и т.п. Тогда же в России для
удостоверения надлежащего качества
якорей было введено обязательное их
клеймение. Предпринимались попытки учета и регистрации судов. В 1781
г.у специальным указом вводится обязательный государственный надзор за
постройкой судов.
Все это привело к необходимости
создания Российского классификацио н н о г о общества. О д н а к о к началу
двадцатого столетия технический
н а д з о р за ф л о т о м о г р а н и ч и в а л с я
т о л ь к о к о н т р о л е м за с о б л ю д е н и е м
требований к безопасности мореплавания. не был связан с классификацией судов и не удовлетворял потребностям страхования судов и грузов.
Нужна была обоснованная и совершенная оценка судов с точки зрения
их т е х н и ч е с к о й н а д е ж н о с т и путем
присвоения им класса, учитывающего, кроме типа и возраста, также и
конструктивные особенности, прочность, техническую исправность, соответствие установленному р а й о н у
плавания и т.п.
Такая классификация была введена русскими страховыми обществами
в 1898 году. В это же время учреждается техническое бюро комитетов инспекторов транспортно-страховых
обществ, классификационная работа
которых уже в первые годы привела
к улучшению качества постройки судов, технического состояния действующего флота.
Опыт, накопленный в области надзора и классификации судов, подготовил условия для создания в России
национального классификационного
общества: «Русский Регистр». Устав
этого общества был утвержден Министерством торговли и промышленности 31 декабря 1913 года. А официальное начало его деятельности приходится на 1 мая 1914 года.
Восстановление Российского флота, пострадавшего от Первой мировой войны и прошедшей революции
потребовало и совершенствование
системы надзора. Поэтому 20 июня
1923 года Д е к р е т о м ВЦП К и С Н К
С С С Р учреждается единый государственный орган технического надзора и к л а с с и ф и к а ц и и
«Российский
Регистр», впоследствии Регистр Союза ССР. а в настоящее время Российский Морской Регистр Судоходства.
Подобный путь прошли и другие
ведущие ныне к л а с с и ф и к а ц и о н н ы е
общества.
В 1828 году ф р а н к о - б е л ь г и й с к о й
группой морских инженеров и предпринимателей было основано техническое общество «Бюро Верп гас» Bereau Veritas (BY).
Символ деятельности - достижение
истины (Veritas истина). Сейчас это
Классификационное общество Франции, имеющее разветленную сеть в
150 государствах мира, в том числе,
и в Украине.
1861 год является годом основания
Итальянского Морского Регистра Register Italiano Navale (RINA).
С 1862 года разрабатывает и контролирует выполнение стандартов при
п р о е к т и р о в а н и и . п о с т р о й к е и периодическом освидетельствовании судов
и морских сооружений Американское
Бюро Судоходства - American Bereau
Shipping (ABS). В настоящее время
ABS располагает 199 офисами в 84
странах мира. Корпоративный офис
в Н ы о - Й о р к е координирует деятельность трех основных отделений: ABS
Europe (Лондон). ABS Pacific (Сингапур) и ABS Americas (Хьюстон).
В 1864 году был образован Норвежский Веригас - Det Norske Veritas
( D N V ) . в 1867 году - Германский
Ллойд - Germanischer Lloyd (GL), а в
1899 г. - Японское Классификационное общество
Nippon Kaiji Kyokai
(NK). На рис. 3.4-3.6 представлены
ф и р м е н н ы е знаки н е к о т о р ы х ныне
действующих классификационных
обществ.
8.06.1998 года постановлением Кабинета м и н и с т р о в У к р а и н ы № 814
на базе Украинской государственной
инспекции Регистра и безопасности
судоходства был создан Регистр Судоходства Украины с Плавным управлением в г. Киеве. В С е в а с т о п о л е ,
Одессе, Херсоне. Николаеве, Запорожье и впоследствии в Измаиле были
организованы региональные представительства.
Рис. 3.4. Ф и р м е н н ы й знак
Регистра С у д о х о д с т в а У к р а и н ы
г)
Д)
e)
M
ABS
FOUNDED 1В62 i
B U R E A U
V E R I T A S
AMERICAN BUREAU O F SHIPPING A AFFILIATED COMPANIES
ж)
KR
KOREAN
3)
CCS
Г
K)
REGISTER
".H'.'I'i'^M.rTTH
net flfl Ш / I
ClassNK
NIPPON KAIJI KYOKAI
Рис. 3.5. Фирменные знаки современных
классификационных о б щ е с т в - членов М А К О :
а) Регистр Судоходства Ллойда, б) Германский Ллойд, в) Итальянский
морской Регистр, г) Французское Бюро Веритас, д) Американское бюро
судоходства, е) Норвежский Веритас, ж) Корейский Регистр Судоходства,
з) Китайское Классификационное общество, и) Российский Морской
Регистр Судоходства, к) Японское Классификационное общество
а)
в)
д)
ж)
Рис. 3.6. Фирменные знаки некоторых
Классификационных обществ, с у щ е с т в о в а в ш и е ранее:
Регистр Судоходства Ллойда, б) Французское Бюро Веритас,
Норвежский Веритас (до 1992 года), г) Итальянский морской Регистр,
Регистр С о ю з а ССР, е) Китайское Классификационное общество,
Японское Классификационное общество (Ниппон Кайджи Киокай)
На территории Украины государственный технический надзор за постройкой морских судов, их состоянием в процессе эксплуатации и регистрации в той или иной форме существовал еще с XVIII века, вместе
с с о з д а н и е м к о р а б е л ь н ы х верфей в
Николаеве, Херсоне и С е в а с т о п о л е .
В этих же г о р о д а х в 1914-1915 гг.
были о б р а з о в а н ы инспекции Классификационного общества «Русский
Регистр». О д н а к о днем рождения
Украинского классификационного
общества считается 13 декабря 1931
года, когда П о с т а н о в л е н и е м С Н К
С С С Р № 1127 «О Регистре С о ю з а
ССР» Днепровская инспекция Регистра официально получила статус, дававшей ей право вести объем надзорной и классификационной работы на
всей территории Украинской ССР.
За свою историю о р г а н ы Регистра в Украине, в соответствии с треб о в а н и я м и времени, н е о д н о к р а т н о
меняли структуру и подчиненность.
Днепровская инспекция Регистра
работала в составе Регистра Союза
С С Р , затем с 1957 года - в составе
Главного управления Днепровского
речного пароходства при Совете Министров УССР. Постановлением СМ
У С С Р от 29.04.1991 г. на базе Днепровской инспекции Регистра, Украинской республиканской инспекции
судоходства и Государственной инспекции по маломерным судам была
создана Украинская государственная
инспекция Регистра и безопасности
судоходства (Госфлотнадзор УССР).
В двадцатом веке число классификационных обществ перевалило далеко за с о т н ю , п р и ч е м в н е к о т о р ы х
странах их действует несколько. Однако более 90% м и р о в о г о т о н н а ж а
находится под техническим надзором
классификационных обществ, объединившихся в МЛ КО (Международная Ассоциация Классификационных
Обществ) - International Association of
Classification Societyes (IACS).
Эта Ассоциация была образована
11.09.1968 г о д а во в р е м я в с т р е ч и
представителей семи классификационных обществ (Регистра судоходства Ллойда, Норвежского бюро Веритас, Французского бюро Веритас,
А м е р и к а н с к о г о б ю р о Судоходства,
Германского Ллойда, Итальянского
Регистра и Японского Регистра в
главном офисе Германского Ллойда)
в Гамбурге. Целью встречи было
объединение усилий для обеспечения
безопасности на море и предупреждения загрязнения морской среды путем
выработки общей политики своей деятельности, координации действий,
унификации требований и норм ведущих классификационных обществ.
Первое совещание Совета М А К О
состоялось в Гамбурге 10 июня 1969
года, а 29 октября этого же года на 6-й
Ассамблее И М КО М А К О становится
Консультативным
органом
ИМ КО.
1 ноября 1969 года Регистр Союза
С С Р стал членом М А К О . а 7 октября
1970 г о д а ч л е н о м М А К О с т а л
Польский Регистр судов.
Дальнейшее расширение М А К О
идет в следующей последовательности ассоциированными членами становятся: Югославский Регистр
27.04.1973 г.. Корейский Регистр
1.04.1975 г., И н д и й с к и й Р е г и с т р
3.12.1991 г.
31 мая 1988 года полноправными
членами М А К О становятся Китайское Классификационное Общество и
Корейский Регистр.
1 июня 2000 года после катастрофы балкера Leader L (погибло 18 членов э к и п а ж а ) из членов М А К О исключается (переводится в ассоциированные члены) Польский Регистр судов. Этот Регистр вышел на Международную арену в 1996 году, увеличив за один год поднадзорный брутто-тоннаж с 3,3 до 4,1 млн.
Большая часть нового тоннажа
получена путем изменения класса старых балкеров. Как выяснилось, некоторые из этих судов получили новый
класс в нарушение Соглашения
М А К О о б и з м е н е н и и к л а с с а , чем
скомпрометировал себя не только сам
Польский Регистр судов, но и М А К О .
Этим а к т о м подчеркивается, что
М А К О сохраняет порядок в «своем
доме» и что такого рода инциденты
не будут повторяться с другими членами М А К О в будущем.
Сегодня М А К О - это десять ведущих к л а с с и ф и к а ц и о н н ы х о б щ е с т в
м и р а , я в л я ю щ и х с я ч л е н а м и , и три
классификационных общества ассоци ированным и член а м и.
Члены M A K O : A B S , BV, C C S
(China Classification Society), DNV,
GL, LR, RINA, KR (Korean Register of
Shipping), Class NK (Nippon Kaiji
Kyokai), RS (Russian Maritime Register
of Shipping) - см. фирменные знаки на
рис. 3.5.
А с с о ц и и р о в а н н ы е члены: C R S
(Croating Register of Ship-ping), IRS
(Indian Register of Shipping), P R S
(Polski Regestr Statkov).
Н а д решением п о с т а в л е н н ы х задач р а б о т а ю т специальные группы
А с с о ц и а ц и и , о б ъ е д и н я ю щ и е ведущих с п е ц и а л и с т о в в о б л а с т и судостроения и судоходства с использованием у н и к а л ь н о г о опыта всех членов М А К О . Ассоциация выступает
т е х н и ч е с к и м э к с п е р т о м И М О при
разработке новых технических требований к судам, по вопросам предупреждения з а г р я з н е н и я м о р с к о й
среды и при оценке уровня развития
судоходства в р а з л и ч н ы х регионах
М и р о в о г о океана.
Одной из функций л ю б о г о классиф и к а ц и о н н о г о общества является
разработка, издание и непрерывное
совершенство правил и норм, в которых регламентируются технические требования, обеспечивающие безопасность плавания судов и технических средств в освоении М и р о в о го океана в соответствии с их назначением, охрану человеческой жизни
на море, охрану о к р у ж а ю щ е й среды,
надежную перевозку грузов и пассажиров на транспортных судах, вылов
и переработку м о р е п р о д у к т о в пром ы с л о в ы м и судами и д о б ы ч у природных ресурсов средствами освоения шельфа.
Правила и нормы классификационных обществ можно условно разделить на три группы.
В первую группу входят правила,
определяющие совокупность требований по корпусу судна, судовым уст р о й с т в а м , м е х а н и з м а м , системам,
электрооборудованию, материалам и
сварке, выполнение которых гарантирует необходимую степень надежности и безопасности плавания.
Ко второй группе относятся правила и нормы, регламентирующие такие
элементы безопасности плавания судов, как остойчивость, непотопляемость, противопожарная защита, требования к перевозке опасных г рузов
и т.п. Если требования первой группы п р и с у т с т в у ю т в п р а в и л а х всех
классификационных обществ, то вторая группа документов не всегда является обязательной в некоторых
правилах классификационных обществ. либо используются в меньшем
объеме по сравнению с другими обществами или только для отдельных
типов судов.
Третья группа правил и норм охватывает проблемы, которые требуют
решения исходя из международных
конвенций и межправительственных
соглашений по судостроению и судоходству.
Технический н а д з о р за их выполнением о с у щ е с т в л я е т к л а с с и ф и к а ционное общество в соответствии с
возложенными на него Администрацией ф у н к ц и я м и .
Деятельность классификационных о б щ е с т в х о р о ш о видна из документов, р а з р а б а т ы в а е м ы х ими и
представленных в п р и л о ж е н и я х .
К р о м е того, к л а с с и ф и к а ц и о н н о е
общество ведет учет всех плавсредств,
которые находятся под его надзором.
Для этого издаются специальные регистровые книги, в которые заносятся все необходимые сведения об этих
плавучих сооружениях. Регулярно изд а ю т с я д о п о л н е н и я и изменения к
этим книгам, в которые заносятся сведения о новых судах и плавучих соо р у ж е н и я х , п о с т у п а ю щ и х на учет
классификационного общества, а также изменения по судам, уже включенным в регистровую книгу и ее дополнения. Все суда и плавучие сооружения, включенные в эту книгу, имеют
класс д а н н о г о классификационного
общества.
Основная цель классификации судов обеспечение безопасности плавания. Судну, удовлетворяющему по
своим качествам требованиям классификационного общества и признанному вполне безопасным для плавания и выполнения работы, для которой оно предназначено, присваивается тот или иной класс и выдается соответствующий документ, называемый классификационным свидетельством. Главными условиями сохранения класса являются грамотное техническое о б с л у ж и в а н и е и в ы с о к а я
культура его эксплуатации.
Присвоение судну класса приобретает особое значение при выполнении
международных рейсов, фрахтовании
судов. Дело в том, что заключение договора фрахтования в ряде случаев
в о з м о ж н о т о л ь к о при условии, что
судно имеет определенный класс того
или иного классификационного общества. Перевозка может б ы т ь вып о л н е н а и с у д н о м , не и м е ю щ е м
требуемого класса, но с уплатой более низкой провозной платы (фрахта). Это объясняется тем, что страхование груза, перевозимого на судах,
не имеющих класса, производится по
более высоким ставкам, и этот повышенный расход перекладывается на
судовладельцев.
Порядок присвоения и возобновления класса того или иного классифик а ц и о н н о г о общества определяется
его правилами постройки и классификации морских судов. Класс судна
присваивается и возобновляется на
определенный срок.
В большинстве случаев класс присваивается судам, постройка которых
осуществляется под наблюдением
данного классификационного общества. Однако класс может быть присвоен также судну, находящемуся в
эксплуатации и построенному под наблюдением другого классификационного общества (или замещающего его
по договору органа надзора другой
страны). Проще этот вопрос решается в рамках М А К О .
Каждое классификационное общество имеет свой символ класса.
Я, конечно, не могу судить, будет ли лучше,
если все будет по-иному, но вот что я могу
утверждать: все должно быть по-иному, если
все должно стать лучше.
Г. Михтенберг, XVIII век
3.2. Технические характеристики плавучих сооружений
Л
юбые плавучие сооружения, например суда, характеризуются
не т о л ь к о л и н е й н ы м и , о б ъ е м н ы м и
или весовыми показателями, но и мореходными качествами, прочностью,
эксплуатационными возможностями
и т.п. Все эти характеристики определяются еще на стадии разработки
проекта. С в я з а н н ы е с ними расчеты
д о в о л ь н о сложные, громоздкие, часто т р е б у ю щ и е э к с п е р и м е н т а л ь н о й
проверки, выполняются в проектных
организациях и научно-исследовательских институтах соответствующими специалистами (рис. 3.7).
Л и н е й н ы е х а р а к т е р и с т и к и носят
название «главных размерений»* и
определяются уже на н а ч а л ь н о й стадии р а з р а б о т к и проекта. С учетом
многообразия форм и о б в о д о в корпусов. определяемых теоретическим
чертежом** для установления главных р а з м е р е н и й , в ы р а б о т а н ы нормы, к о т о р ы е нашли свое отражение
в р а з л и ч н ы х м е ж д у н а р о д н ы х конвенциях и правилах классификационных обществ.
Главные размеренна.
К главным размерениям относятся:
• длина L,
Рис. 3.7. Э к с п е р и м е н т а л ь н о е
и с с л е д о в а н и е м о р е х о д н ы х качеств
модели полупогружного корпуса
в опытовом бассейне
• ширина В.
• высота борта - D.
• осадка - d.
К о г д а р а с с м а т р и в а е т с я конкретное судно, то под L подразумевается
длина по конструктивной (L K | ) | или
L D W L ) И Л И грузовой ( Ь Г В Л или L Ü V V L )
ватерлинии***.
* Главные размерения - линейные характеристики любого плавучего сооружения. В теории
проектирования применяется этот термин, а не размеры. Связано это с древнерусским словом
размъривати - производить разметку будущего судна (эпоха деревянного судостроения).
** Теоретический чертеж судна (sheer line) - изображение наружной поверхности корпуса, которое дает полное представление о его форме. Обычно исполняется в трех проекциях.
*** В а т е р л и н и я (water line) - линия, разделяющая подводную и надводную часть корпуса.
На теоретическом чертеже - образующая при сечении поверхности корпуса плоскостями,
параллельными поверхности воды. Конструктивная ватерлиния определяет проектную осадку.
Грузовая ватерлиния - соответствует осадке по грузовую марку (см. стр. 183)
Иногда приводится и н а и б о л ь ш а я
длина (L H b или L 0 A ) расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между к р а й н и м и т о ч к а м и носовой и к о р м о в о й оконечностями корпуса без выступающих частей.
Ширина (В) расстояние, измеренное на середине длины корпуса между т е о р е т и ч е с к и м и п о в е р х н о с т я м и
б о р т о в на у р о в н е к о н с т р у к т и в н о й
в а т е р л и н и и . Есть еще н а и б о л ь ш а я
ш и р и н а (В .) расстояние, измеренное между крайними т о ч к а м и корпуса без учета выступающих частей.
Высота борта (D) вертикальное расстояние, измеренное на середине длины судна от киля до верхней палубы.
Осадка (d) вертикальное расстояние, измеренное на середине длины
судна от киля д о к о н с т р у к т и в н о й
или грузовой ватерлинии.
Р а з н и ц а между в ы с о т о й б о р т а и
осадкой по грузовую ватерлинию
надводный борг. Э т о основной критерий безопасности мореплавания.
К основным технико-эксплуатационным характеристикам, особенно
судов, относятся:
• водоизмещение;
• грузовместимость и грузоподъемность;
• валовая и чистая вместимость;
• д а л ь н о с т ь плавания;
• скорость хода;
• а в т о н о м н о с т ь по запасам воды и
провизии.
Водоизмещение судна
это масса
плавучего сооружения, по закону Архимеда, равная массе объема воды,
вытесненого корпусом при погружении до определенной ватерлинии. В
паспортных данных это конструктивная или грузовая ватерлиния.
С о с т а в л я ю щ и е полного водоизмещения п р и в о д я т с я в н о р м а т и в н о й
д о к у м е н т а ц и и , т а к о й , как «Расчет
нагрузки масс и положения центра
тяжести судна порожнем» и «Расчет
дедвейта». Водоизмещение судна
о б ы ч н о представляют в виде двух составляющих:
Д = Д + DW,
где До водоизмещение порожнем, т;
D W дедвейт, т.
В До входят массы корпуса судна,
о б о р у д о в а н и я , инвентаря, готовой к
э к с п л у а т а ц и и энергетической установки с запасными частями и необходимым снабжением, остаточной
водой в льялах* и цистернах и т.п.
Если следовать SOLAS-74, то «водоизмещение порожнем есть водоизмещение судна (в тоннах)
без груза,
топлива, смазочного масла, балластной, пресной и котельной воды в цистернах, судовых запасов, а также без
пассажиров, экипажа и имущества».
Водоизмещение судна порожнем
определяется заводом-строителем по
окончании постройки судна и в процессе эксплуатации подлежит корректировке. Это связано с тем, что со временем изменяется количество остатков воды, которые невозможно выкачать из балластных цистерн, нарастание слоев краски, наносимой при повседневном уходе за судном и т.п.
Дедвейт включает в себя все массы,
которые не относятся к водоизмещению судна порожнем. Если следовать
SOLAS-74. то «дедвейт есть разность
между водоизмещением судна в воде с
плотностью 1.025 по грузовую ватерлинию, соответствующую
назначенному летнему надводному борту**, и
водоизмещением
порожнем».
* Льяла (well) - водостоки, куда стекает попавшая в трюм вода (вода от отпотевания, от
продувания механизмов, от фильтрации и т.п.). Считается, что этот термин происходит от
русского «лить».
** о летнем надводном борте см. стр 183.
Он включает в себя массу перевозимого груза (Р ф ), экипаж и пассажиров со снабжением и б а г а ж о м , запасы т о п л и в а , смазочные м а т е р и а л ы ,
судовое снабжение (краска, тросы и
т.д.), о б о р у д о в а н и е для крепления
груза, с п е ц и а л ь н о е с н а б ж е н и е (для
промысловых судов трал, сети, ваера и т.п., для буровых запас труб,
бурового раствора и т.п.).
Грузовместимость наравне с грузоподъемностью является той характеристикой, которая обеспечивает рентабельность морских перевозок.
Она определяется объемом грузовых т р ю м о в * и твиндеков**, которые подсчитываются с учетом объема грузовых люков.
Отношение
грузовместимости
судна к его грузоподъемности
называется удельной вместимостью.
Количество груза, которое может
быть п о г р у ж е н о на судно, зависит
как от грузоподъемности, так и от
грузовместимости.
Грузы, перевозимые морем, делятся на сухие и наливные. Отдельно это сжиженные газы и химические
грузы.
С р е д и сухих г р у з о в р а з л и ч а ю т :
тарные, штучные, навалочные и насыпные.
Тарными н а з ы в а ю т грузы, которые перевозятся в упаковке (таре). В
качестве тары используются ящики,
мешки, бочки, бидоны и т.д.
Штучные грузы перевозятся обычно без упаковки и п р и н и м а ю т с я на
судно не по весу, а счетом мест.
Навалочными называются грузы,
которые подаются на судно навалом,
без с ч е т а мест. К ним о т н о с я т с я :
руда, у г о л ь , р у д н ы е к о н ц е н т р а т ы ,
щебень, камень, песок и т.п.
К числу насыпных грузов относятся: з е р н о , п ш е н и ч н о е и х л о п к о в о е
семя, подсолнечник и т.п., если они
перевозятся насыпью. Насыпные
г р у з ы о т л и ч а ю т с я от н а в а л о ч н ы х
большей сыпучестью и о б ы ч н о хранятся в з а к р ы т ы х помещениях.
Н а в а л о ч н ы е и насыпные грузы обл а д а ю т рядом сходных п р и з н а к о в ,
на основании которых их относят к
единой категории и называют массовыми.
С о в о к у п н о с т ь тарных или тарных
и штучных грузов различной композиции, отличающихся массой, размерами и упаковкой, называются генеральными.
В ряде и с т о ч н и к о в в о т д е л ь н ы е
группы выделяют рефрижераторные
грузы, грузы, перевозимые в пакетах,
контейнеры, трейлеры, баржи и т.д.
Н е з а в и с и м о от р а с с м а т р и в а е м о й
классификации различают крупногабаритные грузы, тяжеловесные, опасные.
Объем, который занимает
одна
тонна данного груза на судне, носит
название удельно-погрузочная кубатура.
Выше было отмечено, что грузовместимость о к а з ы в а е т существенное влияние на экономические показатели р а б о т ы судна. Н о есть еще
о д н а х а р а к т е р и с т и к а вместимости,
по к о т о р о й определяют размеры всякого рода сборов и налогов, оплату
* Трюм (bilge, hold) - внутреннее помещение на судне, лежащее ниже самой нижней
палубы.
** Твиндек (tween-decks) - межпалубное пространство на судах, имеющих несколько
палуб.
услуг в портах, при проходе проливов и л и к а н а л о в , при п о с т а н о в к е
судна в док.
Так, например, портовые сборы в
портах Украины регламентируются
Кодексом т о р г о в о г о мореплавания.
Статья 84 « П о р т о в ы е сборы» Кодекса гласит: «В морском порту взимаются следующие целевые
портовые
сборы: корабельный,
грузовой,
причальный, якорный, канальный, административный и
санитарный...».
В зависимости от названной вместимости назначают минимальное
к о л и ч е с т в о э к и п а ж а , определяется
потребный уровень его квалификации, некоторые виды снабжения,
требования к р а д и о о б о р у д о в а н и ю и
др.
Эта вместимость, которая называется валовой и чистой, выступает как
мера величины судна и определяется по специальным правилам - Правилам обмера. В практике эксплуатации судов, в специальной литературе эта вместимость (то есть валовая
и чистая) имеет еще одно название тоннаж.
Этот термин связан с винными
п о ш л и н а м и , взимавшимися ранее в
Западной Европе за перевозку вина.
Вино перевозилось в бочках, и вместимость судна определялась их количеством, размещенным в трюме.
С л о в о «бочка» на старом английском - «tun», б о ч о н о к - barrel или
cask. Французское слово tonnean означало винную бочку такого размера, которая, будучи наполненной
могла б ы т ь перевезена на тележке,
запряженной двумя л о ш а д ь м и .
В XV веке в А н г л и и п о я в л я е т с я
закон о винных бочках, по которому емкости менее 250 галлонов (2240
ф у н т о в или 1016 кг) з а п р е щ а л и с ь .
Вот откуда и п о я в и л а с ь «английская» или «длинная» тонна.
В те времена портовые сборы выплачивались бочками вина. Величина
этих пошлин достигала одной бочки
(tun) при их общем количестве до 20,
и двух бочек при большей загрузке
судна. Отсюда вместимость судна стала определяться словом tunnage. К
семнадцатому столетию слова tun и
t u n n a g e в и д о и з м е н и л и с ь на ton и
tonnage, что сохранилось и до наших
дней.
В XVI11 веке в Англии пришли к
заключению, что полная или валовая
вместимость судна является стандартом для платежей за услуги, оказываемые судну (лоцманской проводки, буксира и т.п.). Если же используются с т а н д а р т ы , в основе которых
лежит рентабельность судна, то есть
учитываются объемы, к о т о р ы е прин о с я т д о х о д , то т а к и м к р и т е р и е м
должна быть чистая вместимость
(причальный с б о р и другие).
Д о М е ж д у н а р о д н о й конвенции по
о б м е р у судов 1969 года в а л о в а я и
чистая вместимость измерялась в
«регистровых тоннах». Происхождение этой единицы измерения связано со следующим фактом.
Стремление получить валовую
вместимость, примерно равную дедвейту (как это б ы л о принято в Англии) привело к использованию следующих вычислений: объем V в кубических футах делился на определенный коэффициент, который определялся статистическим путем (т.е.
V/K bm ). П р о в е д е н н ы е исследования
этого коэффициента К
показали,
что у построенных в то время судов
он колебался у значения 100.
Поскольку объем V определялся в
кубических футах, то вместимость
измерялась сотнями кубических футов. И эти 100 кубических футов стали н а з ы в а т ь с я регистровой тонной
равной 2,83 м \
Эта единица измерения валовой и
чистой вместимости судна просуществовала до 18 июля 1982 года, когда вступила в силу М е ж д у н а р о д н а я
конвенция по обмеру судов 1969 г.
В Конвенции 1969 года для о б о значения валовой вместимости б ы л о
введено новое обозначение G T и исчезло слово «регистровая», для чистой вместимости обозначение NT.
Значения GT и N T указываются в
М е ж д у н а р о д н о м мерительном свидетельстве, выдаваемом классификационным обществом, и приводятся
« целых числах без единицы измерения.
Грузоподъемность судна количество груза, которое может быть погружено в т р ю м ы , твиндеки или на
верхнюю палубу.
О б ы ч н о эта величина, как и Д . измеряется в метрических тоннах. Но
при перевозках в В е л и к о б р и т а н и ю
или из нее может применяться другая единица грузоподъемности английская или д л и н н а я т о н н а (long
ton). Она равна 1016 кг (2240 фунтов)
об этом г о в о р и л о с ь выше. Если
перевозки совершаются в Североамериканском регионе, то м о ж н о встретиться с североамериканской или кор о т к о й т о н н о й (short ton), р а в н о й
907 кг (2000 фунтов).
Дальность плавания
расстояние
в милях, которое может пройти судно без пополнения запасов топлива,
двигаясь экономическим ходом.
В 1566 г. голландский картограф и
математик Г. М е р к а т о р предложил
новую проекцию для составления морских карт: параллели и м е р и д и а н ы
пересекались под прямым у г л о м , и
курс судна стал прокладываться прямой линией.
Расстояние 1 градус между параллелями составляло 60 миль.
С тех пор единицей длины для измерения расстояний в море принята
морская миля, равная одной минуте
дуги г е о г р а ф и ч е с к о г о м е р и д и а н а .
Но земной ш а р слегка приплюснут,
поэтому на полюсе одна минута дуги
меридиана равна 1861,5 метра, а на
экваторе
1842,9 метра.
Д о л г о е время в различных странах
величина морской мили несколько
различалась (от 1850 метров в Португалии до 1853,25 в США). В 1928
году М е ж д у н а р о д н о е географическое б ю р о в качестве международной
с т а н д а р т н о й морской мили приняло
значение, соответствующее одной
минуте дуги на широте 45° - 1852,2
метра.
Для измерения небольших расстояний на море используется морской
кабельтов, составляющий одну десятую морской мили 185,2 метра.
Скорость хода судов измеряется в
узлах. О д и н узел равен одной морской миле в час.
Следует различать проектную скорость (по ней определяют мощность
энергетической установки) и сдаточную скорость (которую должно развивать новое судно при определенных
погодных условиях). П р и эксплуатации после приемки устанавливается
техническая или паспортная скорость
(которая обеспечивается на длительных переходах).
Есть еще экономическая скорость
(при которой расход топлива является минимальным).
Название «узел» возникло в период
расцвета парусного флота, когда для
измерения скорости использовался
м о р с к о й лаг. Он состоял из деревянного сектора, служащего плавучим
якорем, и п р о ч н о г о шнура - л а г л и ня, на к о т о р о м пройденное расстояние о б о з н а ч а л о с ь специальными узл а м и (рис. 3.8).
Рис. 3.8. О с н о в н ы е
элементы лага старинного
парусного судна
При разбивке лаглиня употреблялась старая величина морской мили
- 6080 футов. Поэтому если судно за
час проходило одну милю, то за полм и н у т ы о н о п р о х о д и т 50,67 ф у т а .
О п ы т н ы м путем выяснили, что правильнее всего ручной л а г показывает
скорость хода, когда длина лаглиня
между двумя узлами составляет 48
футов. Именно такая длина и применялась при разбивке лаглиня.
При у п о т р е б л е н и и р у ч н о г о л а г а
использовались песочные часы, так
н а з ы в а е м ы е склянки. Для лага они
определяли время в полминуты. Но
на судах были и получасовые и часовые склянки. Впоследствии на смену песочным п р и ш л и механические,
а затем и электронные часы, но выражение «бить склянки» (то есть отмечать определенное время) сохранилось до сих пор.
В п о л д е н ь на п а р у с н о м ф л о т е
склянки били особым образом рындой (the n o o n bell). В отличие от склянок этот звон представлял собой три
коротких отрывистых удара, следовавших один за другим.
Х а р а к т е р н о , что в настоящее время термин «рында»
отождествляется с термином «судовой колокол», что
совершенно неправильно! Термин «судовой колокол» ни в парусном, ни в современном флоте иного значения, кроме как судовой колокол, не имел и не
имеет!
Впервые судовые колокола появились в английском флоте в XV веке.
Отливали их из сплава меди, олова
и цинка с добавлением серебра (для
благозвучия), они являлись своеобразной визитной к а р т о ч к о й судна.
Автономность по запасам воды и
провизии время в сутках, в течение
к о т о р о г о судно может функционир о в а т ь по н а з н а ч е н и ю в м о р е без
пополнения запасов, необходимых
для нормальной деятельности находящихся на боргу людей.
3.3. Знаки на борту судна
к;
огда с м о т р и ш ь на судно, сто.ящее па рейде, то о б р а щ а е ш ь
в н и м а н и е на целую с е р и ю з н а к о в ,
изображенных на борту.
В первую очередь, привлекает
з н а к , р а с п о л о ж е н н ы й на середине
д л и н ы судна. Э т о г р у з о в а я м а р к а
(рис. 3.9).
П о л о ж е н и е г р у з о в о й м а р к и по
высоте определяется М е ж д у н а р о д ной к о н в е н ц и е й ( L L - C o n v e n t i o n ) .
Э т о т знак определяет м и н и м а л ь н у ю
высоту н а д в о д н о г о борта, являющегося о с н о в н ы м критерием безопасности мореплавания.
Знак г р у з о в о й м а р к и состоит из
следующих элементов: палубная линия, собственно знак грузовой марки ( к о л ь ц о , пересеченное г о р и з о н т а л ь н о й линией) и «гребенки» - линии, применяемой совместно с этим
знаком (рис. 3.10).
Марки
углубления
Марки
углубления
Знак наличия
носового бульба
Знаки подруливающих
у с т р о й с т в р а з л и ч н ы х типов
Грузовая марка
Рис. 3.9. Знаки на борту судна
Рис. 3.10. Знак грузовой марки и линии, применяемые с этим знаком
Буквы у знака грузовой линии
о б о з н а ч а ю т к л а с с и ф и к а ц и о н н о е общество, в ы д а в ш е е свидетельство о
грузовой марке.
Так, например:
R - S - Р о с с и й с к и й М о р с к о й Регистр Судоходства (Russian Maritime
Register of Shipping);
A-B - А м е р и к а н с к о е б ю р о судоходства (ABS - American Bureau of
Shipping) и т.д.
При н а з н а ч е н и и высоты надводного борта учитываются тип судна,
его главные размерения и другие характеристики.
Буквенные о б о з н а ч е н и я на «гребенках» у судов, получивших Межд у н а р о д н о е свидетельство о грузовой марке, выполняется л а т и н с к и м и
буквами и имеет следующие обозначения:
S (Summer) - летняя ватерлиния;
W (Winter) - зимняя ватерлиния;
W N A (Winter North Atlantic) зимняя ватерлиния в Северной Атлантике;
F (Fresh)
ватерлиния в пресной
воде;
Т (Tropic) ватерлиния для плавания в тропиках;
T F (Fresh tropic) ватерлиния для
плавания в пресной воде в тропиках.
Если судно предназначено для перевозки леса и имеет н е о б х о д и м ы е
специальные, требуемые П р а в и л а м и
о грузовой марке, к о н с т р у к т и в н ы е
особенности, то при перевозке леса
оно может иметь б о л ь ш у ю осадку,
чем при плавании с обычным грузом.
У таких судов две «гребенки». Лесная «гребенка» имеет литеру L (от
американского lumber-лесоматериалы) - рис. 3.11.
Для судов, эксплуатирующихся в
п о л я р н ы х водах, п о к р ы т ы х л ь д о м ,
согласно Резолюции И М О и унифицированным требованиям МАКО,
введены полярные классы.
Т а к и е суда и м е ю т с п е ц и а л ь н у ю
марку, ограничивающую осадку.
Эта марка располагается в корме от
грузовой марки (рис. 3.12).
(для судна с L< 100 м)
LWNA
Рис. 3.11. Знак грузовой марки лесовоза
300
^ ^ ^ ^
>|
Ice class
draught marking
540 mm aft
1СЬ
ю
. 230. сч
Рис. 3.12. Знак, о г р а н и ч и в а ю щ и й осадку судна
при э к с п л у а т а ц и и во л ь д а х
Рис. 3.13. Б а р ж е в о з (вверху), ледокол (внизу)
и с п е ц и а л ь н ы й знак а т о м н о й Э У
Если судно о б о р у д о в а но а т о м н о й энергетической установкой, то такие
суда имеют на борту или
надстройке специальный
знак (рис. 3.13).
Для т о г о чтобы м о ж н о
было определять осадку
судна при л ю б о м дифференте*, на форштевне и ахтерштевне** судна (а у суд о в б о л ь ш о й длины
и в
средней части) наносятся
специальные марки - марки у г л у б л е н и й ( D r a u g h t
marks).
Пользуясь этими марками. м о ж н о ориентироваться при о п р е д е л е н и и угла
дифферента, расчете факт и ч е с к о г о груза, находящегося на судне, и т.д.
М а р к и у г л у б л е н и я наносятся в дециметрах и
обозначаются арабскими
цифрами. Высота каждой
цифры равна 10 см, а расстояние между цифрами
по вертикали т а к ж е р а в н о
10 см.
При распространенной
ранее английской системе
измерения осадки высота
к а ж д о й цифры равнялась
1/2 фута (6 д ю й м о в ) , расс т о я н и е между ц и ф р а м и
по в е р т и к а л и т а к ж е равн я л о с ь 1/2 ф у т а ( п р и ч е м
цифры были римскими).
Д о сих п о р е щ е м о ж н о
* Д и ф ф е р е н т - разность в осадке судна носом и кормой или угол продольного наклонения судна (trim difference). Если углубление носа и кормы одинаковы, то судно сидит на
ровном киле.
** Ф о р ш т е в е н ь (stem) - старинное «стем», конструктивное оформление носовой части
судна. Ахтерштевень (stern-post) - конструктивное оформление кормовой оконечности судна.
Рис. 3.14. Знаки наличия носового бульба
и марки углублений
Ш
встретить суда, у которых
на п р а в о м борту а р а б с к и е
цифры, а на левом
римские.
На корпусе судна можно встретить также и другие знаки, носящие информационный характер (рис.
3.10, 3.14).
На этих рисунках показаны знаки, о з н а ч а ю щ и е ,
что суда и м е ю т н о с о в о й
бульб и они о б о р у д о в а н ы
подруливающими
устр о й с т в а м и . Н а р и с . 3.9
приведен знак, показывающий н а л и ч и е в и н т о р у л е вой колонки.
Знак, у к а з ы в а ю щ и й на
наличие н о с о в о й бульбы,
может иметь различное
оформление (рис. 3.14).
М о ж н о н а д е я т ь с я , что
читатель уже подготовлен
к р а с с м о т р е н и ю перечисленных в Кодексе Т о р г о в о г о М о р е п л а в а н и я плавучих сооружений. Однако для лучшего понимания
развития судостроения сов е р ш и м н е б о л ь ш о е путешествие в и с т о р и ю его
возникновения и развития
от древнейших времен до
рубежа Х1Х-ХХ веков.
Глава 4.
Океанотехника
прошлого
История - это не прошлое, это непрерывно творимая современность, это единение традиций, опыта и каж додневного творческого труда.
С
овременное судно или корабль,
плавучий кран или буровая установка, глубоководный аппарат или
экраноплан воплощают в себе самые
передовые достижения человеческой
мысли и представляют собой сложную техническую систему.
При проектировании, постройке и
эксплуатации плавучих сооружений
используется широкий спектр разнообразных знаний. Без з а к о н о в прикладной гидромеханики невозможно
спроектировать обводы корпуса, рассчитать характеристики движителя*,
элементы управляемости и поведения
плавучего сооружения на тихой воде
или взволнованном море.
Сопротивление материалов, статика сооружений, механика т в е р д о г о
тела, теория упругости являются базой строительной механики корабля,
на основе к о т о р о й рассчитывается
прочность этого сооружения. Проектирование и создание энергетической
установки невозможно без знания законов термодинамики. Устанавливаемые на судах всевозможные механизмы, технологическое оборудование,
приборы, автоматические устройства,
радио и навигационное оборудование,
к о м п ь ю т е р и з а ц и я используют достижения электроники, материаловедения.
Законы экономики позволяют принять компромиссные решения при выборе основных характеристик плавучих сооружений в целом или их отдельных элементов.
Законы дизайна, эргономики, художественного конструирования позволяют р а з р а б а т ы в а т ь как экстерьер судна в целом, т а к и и н т е р ь е р .
Особенно это касается пассажирских
судов, прогулочных яхт
рис. 4.1 и
4.2.
Трудно перечислить все сферы современных з н а н и й , к о т о р ы е прямо
или косвенно не использовались бы в
судостроении, при эксплуатации тех
или иных плавучих сооружений.
В течение не одного столетия менялся не только внешний облик судов,
но и используемые при проектировании и постройке источники энергии,
материалы, конструктивные решения.
Все это определялось не только эксплуатационными требованиями,
возможностями производства, но и
соответствующим данной эпохе уровнем знаний.
* Движитель (судовой) - устройство для преобразования работы энергетической установки или внешнего источника энергии в полезную тягу (весло, парус, гребное колесо, винт
и т.п.).
справа
Рис. 4.3. Интерьеры помещений на яхте:
- курительная комната; слева - кают-компания
Для того, чтобы воспринимать чужие
мысли, надо иметь свои.
Л. Н. Толстой
4.1. Флот до и в начале нашей эры
одные просторы Земли - озера.
' р е к и , моря и о к е а н ы с д а в н и х
времен служили источником разнообразной пищи, удобными путями сообщений. В поисках пропитания человек осваивал вначале только прибрежную зону морей и океанов, а позднее
вышел на открытые просторы.
Н о в те времена, вероятно, на первом месте с т о я л в о п р о с о д о б ы ч е
пищи. Как о т м е ч е н о в р а б о т е [70].
первой ролью человека в океане была
роль рыбака. Применяя острогу, человек д о б ы в а л себе на п р о п и т а н и е
рыбу, ныряя, доставал моллюсков и
другую живность. Исследования археологов показывают, что жители пещер в районе Средиземноморья в эпоху мезолита, питавшиеся исключительно мясом, к пятому тысячелетию
до н.э. становятся рыбаками.
Т р и тысячи лет назад рыболовство
превратилось в в ы с о к о о р г а н и з о в а н ное ремесло [115]. Л о в л я рыбы осуществлялась на удочку, где в качестве крючка использовалась специально о б р а б о т а н н а я р ы б н а я кость.
Северные народы были рыбаками
еще р а н ь ш е - о к о л о 10 тысяч лет назад. Они уходили д а л е к о в море на
лов г л у б о к о в о д н ы х рыб. Л о в р ы б ы
сетью возник и на Востоке, и на Западе практически одновременно.
Э т о б ы л о к р у п н ы м ш а г о м вперед.
Искусство плетения трав и изготовления л о в у ш е к впоследствии переросло в вязание сетей из волокнистых растений, шерсти, хлопка.
Начало мореплавания историки
относят к п е р в о б ы т н о м у обществу.
Ноев ковчег, о котором как о первом
судне повествует библейское сказание и к о т о р ы й уцелел во время Всем и р н о г о потопа, вероятно, все-таки
не был первым.
к. Л. . J & Z . : : Рис. 4.4. Н о е в ковчег
(старинная гравюра на дереве) [70]
Ветхий Завет дает д о с т а т о ч н о четкое даже для современного кораблестроителя указание по постройке:
«Сделай себе ковчег из дерева гофер;
отделения сделай в ковчеге, и осмоли
его смолою внутри и снаружи.
И сделай его так: длина
ковчега
триста локтей*; широта его пятьдесят локтей, а высота его тридцать
локтей.
И сделай отверстие в ковчеге, и в
локоть сведи его вверху, и дверь в ковчеге сделай с боку его; устрой в нем
нижнее, второе и третье жилье».
(1 кн. Моисеева 6.7. 14-16) [6].
Как мы в и д и м , к р о м е з а д а н н ы х
р а з м е р е н и й плавсредства, кораблес т р о и т е л ю Н о ю т а к ж е даются указания по к о н с т р у к ц и и (три палубы.
* Л о к о т ь - старинная мера длины 0,42-0,57 м. Для библеского текста - 0,523 м, т.о., размеры ковчега будут следующими: длина - 157 м, ширина - 26 м, высота - 15,7 м.
отсеки, люки) и и с п о л ь з о в а н и ю мат е р и а л о в для с т р о и т е л ь с т в а ( д е р е в о ,
смола).
Интересно, что заданные размеренна ш и р и н ы и высоты ковчега составляют «золотое сечение», что
обеспечивало, как считалось, его отменные мореходные качества - ковчег м о г б л а г о п о л у ч н о п е р е н о с и т ь
накаты огромных волн потопа.
Существует версия о том, что ковчег сохранился до наших времен на
склонах А р а р а т а (рис. 4.5). После обнаружения военным летчиком лейтенантом В. Р о к о в и т ц к и м в 1916 году
« м н о г о э т а ж н о г о плота», на А р а р а т
была послана экспедиция, к о т о р а я
не только обнаружила, но и тщательно обследовала ковчег. М а т е р и а л о м
для изготовления плота, именуемым
в Библии как дерево «гофер», оказался олеандр - вечнозеленое дерево из
семейства кипарисовых, к о т о р о е не
гниет и отличается особой прочностью. К тому же оно было п о к р ы т о
составом («осмоли его смолою»), схожим с современным водостойким лаком [46].
Интересно, что у описанного ковчега оказался... двойник, также соответствующий о п и с а н и ю в Библии. В
1959 году на геодезических снимках,
сделанных т у р е ц к и м л е т ч и к о м над
горой Д ж у д и - Д а г (в 20-30 км от Арарата), были обнаружены контуры огр о м н о г о корабля. С 1978 года у этой
находки побывало около 40 научных
экспедиций, к о т о р ы е п о д т в е р д и л и ,
что д а н н ы м объектом является трехпалубный плот длиной 159 м, шириной 44 м и водоизмещением 32000 т.
разделенный на 120 больших кают.
Корабль был снабжен мощным металлическим балластом и каменными
якорями. Однако остов корабля, его
шпангоуты, перегородки, с т о й к и и
Рис. 4.5. Ковчег на склонах А р а р а т а
(фото 2005 года)
Рис. 4.6. Фотография ковчега
со спутника
клепка сделаны из сложных сплавов
особо прочных металлов: титана, ванадия, хрома и молибдена. Радиоугл е р о д н ы й а н а л и з показал, что возраст окаменевшей обшивки ковчега
6-8 тысяч лет, а металлических конструкций - не менее 100 тысяч лет
[78].
В настоящее время ученые так и не
пришли к выводу, какая же из этих
двух находок является «истинно библейским» ковчегом, но для д а н н о й
р а б о т ы важен не а р х е о л о г и ч е с к и й
или теософский приоритет. Ведь для
создания т а к о г о плавучего сооружения в о д о и з м е щ е н и е м более 30 000
тонн требовался определенный
опыт, а отсюда вытекает предположение, что еще до Ноева ковчега человек уже строил плавучие средства.
Вероятно, п е р в о б ы т н ы й охотник
использовал стволы деревьев для переправ через водные преграды. Отс ю д а п о я в л я е т с я о д н о из п е р в ы х
плавсредств - плот. Наверное, и ковчег, с точки зрения современного кораблестроения. м о ж н о классифицировать как « м н о г о э т а ж н ы й плот» так, как его и назвал русский летчикпервооткрыватель...
Археологи находят о к а м е н е в ш и е
ф р а г м е н т ы п л о т о в в самых разных
уголках Земли. С а м ы е древние изображения судов
наскальные рисунки каменного века, найденные в Норвегии. Еще больше таких изображений, относящихся к б р о н з о в о м у
веку, о б н а р у ж е н о на юге Скандинавии.
П л о т ы строились не только из бревен, но и из коры, к а м ы ш а , надутых
тюленьих шкур и даже из... тыкв. В
Индии для строительства плотов использовали специальные глиняные
кувшины [70].
На рис. 4.7 приводится внешний
облик некоторых таких плотов. Египетские плоты (4500-3000 гг. до н.э.)
по сравнению с ними были уже довольно с л о ж н ы м и сооружениями.
Неизвестно, каким было первое
судно (возможно, таким, как показано на рис. 4.9), но б о л ь ш и н с т в о авт о р о в [ 10, 70, 92, 98] сходятся на том.
что это был выдолбленный из дерева челн - рис. 4.12.
В качестве д в и ж и т е л я на челнах
и с п о л ь з о в а л и с ь шест, весло, ветки
дерева (эти ветки ловили ветер, которые затем стали переплетать таким
о б р а з о м , чтобы ветер т о л к а л плавучее сооружение. Т а к о к о л о 6500 лет
назад родился первый парус). Ископаемые челны и их элементы были
найдены на реках Десна, Д о н . Южный Буг, Л а д о ж с к о м озере*.
Рис. 4.7. Некоторые виды плотов:
а) плот из коры (о. Тасмания);
б) п л о т из к а м ы ш а ( и с п о л ь з у е т с я и
сегодня на озере Титикака);
в) плот из надутых тюленьих шкур;
г) плот инков Перу, никарагуанцев из тыкв.
* В 1954-1956 гг. на правом берегу Дона у села Щучье при обвале кручи были найдены два
челна, возраст которых составил около четырех тысяч лет. Хорошо сохранившиеся челныоднодревки имели длину 6,2 м, внутреннюю ширину 0,8 м.
В 1968 г. на озере Свитязь (Волынская область) в 30 м от берега был найден челн длиной
6 м, шириной 0,8 м, высотой 0,5 м, толщина бортов 0,02-0,03 м, днища 0,12 м [92].
Э т о т вид п л а в у ч е г о с о о р у ж е н и я
используется и в наше время в Африке, Южной Америке как транспортное, так и рыболовное средство. Самые р а з н о о б р а з н ы е челны встречаются на островах Т и х о г о океана.
Жителям этих островов принадлежит выдающееся изобретение - создание катамарана*. Прикрепив к
лодке простое плавающее бревно,
они у л у ч ш и л и о с т о й ч и в о с т ь э т о г о
плавучего сооружения на воде - рис.
4.10. Этот тип судна получил широкое распространение практически во
всех уголках земного шара.
Рис. 4.9. Такие плавучие средства
используются в Африке и по сей день
Рис. 4.8. Некоторые виды
современных плавсредств
из тростника
Совершенствование челна шло
как по линии технологии его изготовления (распаривание ствола дерева горячей водой, выжигание раскаленными камнями), так и по линии
конструкции рис. 4.12-4.14.
Для сохранения о б в о д о в при распаривании, стали устанавливать поперечные крепления, а потом и переборки, наращивать высоту борта
креплением дополнительных досок.
* Катамаран - от тамильского «каттумаран» - связанные бревна.
Рис. 4.11. Долбленки аборигенов Африки ( X X век)
Рис. 4.12. Челн с веслом и мачтой [56]
Рис. 4.15. Лодка из шкур,
их строили индейцы
С е в е р н о й Америки
Рис. 4.13. Пирога с двойной мачтой
и камышовым парусом [70]
Рис. 4.14. Изготовление челна
способом выжигания
Так, согласно Г. Нойкирхену [70], появилась пирога (рис. 4.13). На таких
судах индейцы З а п а д н о й А м е р и к и
выходили в о т к р ы т о е море.
А китайское судно представляло
собой расщепленный п о п о л а м ствол
крупного бамбука с естественными
перегородками в его коленах, ставшими впоследствии поперечными
Переборками.
Рис. 4.16. Заготовка коры
для строительства лодки
Т а к а я конструкция оказала влияние и на европейское судостроение.
Д а л ь н е й ш и й этап развития судостроения и, естественно, мореплавания это изготовление плавсредств,
с о с т о я щ и х из к а р к а с а и о б ш и в к и .
Первоначально каркас состоял из примитивного набора, для которого использовались различные материалы,
обшитые корой (рис. 4.17), прутьями
Рис. 4.17. Лодка из коры [70]
Рис. 4.18. Ирландская лодка из прутьев
'
« к
Щцшл А з » *
(рис. 4.17, 4.18), берестой и
даже шкурами (рис. 4.15).
П о д о б н ы е лодки строили
в Двуречьи, Северной
Америке, древней Ирланд и и . Ч т о б ы о б ш и в к а не
пропускала воду, ее смолили. Днище плавучего
с о о р у ж е н и я из к о р ы обж и г а л и н а д к о с т р о м из
еловых стружек, отчего
оно становилось довольно
р о в н ы м , что у м е н ь ш а л о
сопротивление воды движению.
Использование шкур
диких, а п о т о м и д о м а ш них ж и в о т н ы х для обшивки каркаса упоминается
в осетинских сказаниях.
*
Рис. 4.19. Вьетнамские лодки-корзины
л
повествующих о плавании таких судов в античные времена по Черному
и Азовскому морям [34].
Ш к у р а м и животных (обычно тюленей) обшивались эскимосские лодки
каяки (рис. 4.20, вверху). Эти
суда были м а к с и м а л ь н о приспособлены для охоты на м о р с к о г о зверя,
о б л а д а л и превосходными мореходными качествами. Т а к у ю конструкцию (но уже из полимерных материалов) м о ж н о встретить и в наши дни
(рис. 4.20, внизу).
Каяк был рассчитан на о д н о г о человека. реже - на двух-трех, а для перевозки б о л ь ш о г о количества людей
и груза на дальние расстояния и с п о л ь з о в а л и умиак
(рис. 4.21). Он н а п о м и н а л
кожаный ящик, снабженный тремя веслами, включая рулевое, и одним четырехугольным парусом [34].
Рис. 4.20. Лодка эскимосов - каяк
Большим прогрессом в
судостроении было появление л о д о к с деревянной обшивкой. Доски обшивки
скрепляли друг с другом
л ы к о м или сJу х о ж и л и я м и
Рис. 4.21. Умиак и его разновидности
Рис. 4.22. Перевоз грузов по реке Нил
животных, днища и борта их укрепляли п р о д о л ь н ы м и и поперечными
брусьями. По своим мореходным качествам они превосходили все плавучие средства, строившиеся до них.
Эти лодки м о ж н о считать довольно примитивным, но настоящим судном. Строительство подобных судов
на северном побережье Черного моря
относят к 480 г. до н.э. [31]. Для их
строительства использовался можжевельник, поскольку его древесина не
поражается древоточцами и не гниет. Недаром, например, перекрытия
в подвальных помещениях Судакской
крепости, сохранившейся до наших
дней, вытесаны из можжевельника. А
специальной «вересовой нитью», изготовленной из его корней, сшивали
сосновые доски, если они использовались для постройки судов.
По мнению многих историков судостроение в Китае зародилось раньше, чем в Египте.
Рис. 4.23. Конструкция «шитых» лодок
Рис. 4.24. Древняя китайская джонка
Рис.4.25. С о в р е м е н н а я китайская джонка
На своих судах китайцы
совершали плавания в заморские страны, даже в
Мексику, за несколько тысячелетий д о н а ш е й эры
[70].
Основным судном в Китае была джонка (рис. 4.24,
4.25). Это было довольно
мореходное судно. В конструкции парусных судов
американских индейцев
явно прослеживается влияние Китая. Так. форма судов, строившихся в Перу и
Эквадоре, удивительно напоминает форму средневековых судов о. Т а й в а н ь .
Современные китайские
джонки в принципе сохранили конструкцию, которая применялась более тысячи лет назад.
Кстати, китайские моряки никогда не использовали рабский труд. Они применяли весла, но только в
качестве вспомогательного средства. Они полагались на силу ветра больше,
чем на м у с к у л ь н у ю , поскольку до XV века их морская техника была лучшей
в мире [115]. !
Торопись не спеша
Император Октавиан Август, I в. н.э.
4.2. Развитие парусного флота
Д
а л ь н е й ш и м п р о г р е с с о м судостроения в Европе после появления судов, имеющих набор и обшивку из досок, были устройство К И Л Я ,
появление палубы, вначале несплошной, а позднее она стала простираться от носа до кормы. Уже в XV веке
д о н о в о й эры т а к у ю к о н с т р у к ц и ю
имели древнеегипетские морские торговые суда (рис. 4.26-4.28).
Более совершенными, чем египетские, были суда жителей о с т р о в о в
ст
Эгейского
моря
финикийцев. ФиЭ
н
и
к
и
й
ц
ы
с
ч
и
т
а
л
и
с
ь выдающимися
HJ
сс)у д о с т р о и т е л я м и и искусными мореплавателями древности. В технор<
логии судостроения они использовал<
ли все новое, что применялось в друЛ1
гих
п регионах, и вносили свои усовершенствования.
ш
Рис. 4.26. Древнеегипетское торговое судно
2500 г. до н.э. (гребные весла еще без уключин)
Рис. 4.28. Конструкция
рулевого весла
Рис. 4.27. Древнеегипетское
торговое судно 1500 г. до н.э.
Т о р г о в ы е суда финикийцев имели киль и
ш п а н г о у т ы , о б ш и в к а сос т о я л а из т о л с т ы х деревянных досок. Такая конструкция обеспечивала
прочность судна (египтяне вместо киля применяли
трос, натянутый сверху от
носа к к о р м е ) , х о р о ш и е
мореходные качества.
Рис. 4.29. Финикийское торговое судно
X V век до н.э.
Рис. 4.30. Ассирийско-финикийское
торговое судно VIII века до н.э.
V V ' / ' / < / ' / </ / / / /
Рис. 4.31. Финикийский военный
корабль 70 года до н.э. (длина 30 м,
ширина основного корпуса 5 м)
На ф и н и к и й с к и х судах
на мачте устанавливалась
с п е ц и а л ь н а я к о р з и н а для
наблюдателя, что повышало безопасность морепл а в а н и я . Все эти н о в ш е ства у других н а р о д о в поя в и л и с ь з н а ч и т е л ь н о позднее. Интересно, что финикийские т о р г о в ы е суда
напоминают «гомеровское» судно, описание которого дается в пятой песне
«Одиссеи».
П р и м е р н о д о IX в. д о
н.э. в о е н н ы е и т о р г о в ы е
суда практически не отлич а л и с ь д р у г от д р у г а . В
дальнейшем эти различия
стали заметнее. Т о р г о в ы е
суда ф и н и к и й ц е в и м е л и
небольшую команду, были
д о в о л ь н о ш и р о к и м и (при
длине 30 м. их ширина составляла Юм, осадка - 2 м).
Основным движителем
был парус (рис. 4.29).
Военные суда финикийцев (рис. 4.31) были довольно вытянутыми, передвигались в основном за счет весел, хотя и имели парус, т.к.
должны были плавать в любом направлении независимо от ветра. Длина корабля выбиралась исходя из зад а н н о г о числа гребцов и,
соответственно, весел, число которых определяло его
скорость. Поскольку беспредельно увеличивать
длину корабля невозможно, стали строить корабли
с двумя рядами весел - биремы - рис. 4.32.
Рис. 4.32. Греческая бирема (часто о с н а щ а л а с ь
дополнительным, третьим, рядом весел
и использовалась как т р и е р а ) [ 2 8 ]
Рис. 4.34. О с н о в н о й тип боевого корабля
С р е д и з е м н о м о р ь я III века до н.э. - римская
трирема ( т р и е р а ) [ 2 8 ]
Проходили годы, мастерством судостроения стали
овладевать другие народы
этруски, греки, римляне,
карфагеняне. Они стали оспаривать у финикийцев господствующее положение в
с у д о с т р о е н и и и на м о р е .
Появляются суда с тремя,
четырьмя и пятью рядами
весел. Сотни гребцов своей
мускульной силой обеспечивали з н а ч и т е л ь н у ю для
тех времен скорость движения биремам, триремам (у
греков триеры), квантиремам и пентерам.
Многие исследователи
приписывают изобретение
триеры ф и н и к и й ц а м , другие
карфагенянам. Главным оружием триеры был
таран. Длина этих судов достигала 45 м, водоизмещение - 230 т.
Греческая триера, хотя и
была похожа на финикийскую, имела ряд существенных новшеств. На ней впервые появляется уключина,
служащая упором верхней
части весла. На протяжении
т ы с я ч е л е т и й т р и е р ы сос т а в л я л и основу военных
флотов различных народов
(рис. 4.34). С к о р о с т ь хода
триеры на веслах достигала
7-8 узлов, но три яруса весел
р а б о т а л и т о л ь к о во время
боя. Скорость на переходах
с натренированными гребцами, разделенными на три
вахты, с о с т а в л я л а 3 узла.
При попутном ветре ставился прямоугольный парус.
О д н а к о вернемся к т о р г о в ы м судам, ибо военные суда не являются
темой нашего повествования. После
окончания Третьей Пунической войны (146 г. до н.э.) господство на море,
ранее принадлежавшее Греции и Карфагену, перешло к Риму. Рим, кроме
тесных контактов со странами Средиземноморья, установил связи с Индией. Суматрой, Китаем. Вначале из этих
стран вывозились предметы роскоши.
Позднее с Востока везли хлопчатобумажные ткани, шелк, пряности, а ввозили оливковое масло, вино, сукна,
золото и серебро в монетах.
Развитию мореплавания послужило и принятие особых законов. Римляне совершенствуют морское право,
вводят законы, регламентирующие
морскую торговлю.
Существовал закон, определяющий ф и н а н с и р о в а н и е морской торговли и распределение доходов. В соответствии с ним «купец,
получивший
заем, покупал товары, грузил их на
собственное или нанятое судно и отправлялся в путь, а ссуду
возвращал
только при благополучном
возвращении из плавания» [70]. Тот, кто давал
заем, получал д о п о л н и т е л ь н о некот о р у ю сумму за риск.
Такая система финансирования
морских торговых операций способствовала созданию структур, подобных современным акционерным обществам. В них входили судовладелец, команда и фрахтовщик судна, которые платили определенные взносы.
Все участники этого общества были
заинтересованы в благополучном успехе т о р г о в о г о м е р о п р и я т и я . Прибыль делилась в зависимости от первоначального вклада.
Этот период знаменателен и
большим строительством в портовых
городах великолепных гаваней, чаще
искусственных, строительством большого количества маяков, реконструкцией старых. Все это было необходимо д л я о б е с п е ч е н и я п о т р е б н о с т е й
р а з в и в а ю щ е г о с я судоходства. Первые световые маяки появились около 400 т. до н.э. и назывались сигнальными колоннами [70]. Д о этого путь
судам указывали сигнальные костры.
Самый знаменитый маяк - Фаросский, который находился на о. Фарос
около Александрии и являлся одним
из семи чудес света (рис. 4.36).
Строительство этого самого высокого маяка (из письменных источников известно еще о 20 м а я к а х т о й
эпохи) длилось 20 лет и закончилось в 280 г. до н.э.
Это был первый маяк, построенный по архитектурному проекту (автор
Сострат Книдский). Общая
высота маяка составляла 128
м, он был увенчан пятиметровой статуей (возможно,
это был скульптурный портрет Александра Македонского). О г о н ь м а я к а был
виден из моря с расстояния
Рис. 4.35. Римское торговое судно 50-х годов
свыше
20 миль, источником
новой эры
Рис. 4.36. Маяк на острове Фарос
Рис. 4.37. Колосс Родосский
огня являлись д р о в а . Свет о т р а ж а л и
о г р о м н ы е зеркала из полированной
бронзы. Маяк был поврежден землет р я с е н и е м 956 г., а з е м л е т р я с е н и я
1303 и 1323 годов о к о н ч а т е л ь н о прев р а т и л и его в руины. Есть версия,
что маяком мог быть и Колосс Родосский, т а к ж е являющийся одним
из семи чудес света (рис. 4.37). Э т о
была гигантская статуя греческого
бога Солнца Гелиоса, которая возвышалась в п о р т о в о м городе острова
Родос. Высота скульптуры была окол о 40 м, она также была разрушена (в
222 г. до н.э.) землетрясением.
при п р о в е д е н и и г р у з о в ы х р а б о т в
п о р т у и с п о л ь з о в а л и как г р у з о в у ю
стрелу. На корме судна находилась
надстройка для к о м а н д н о г о состава
и знатных пассажиров.
Рулевое у с т р о й с т в о с о с т о я л о из
двух широких весел по б о р т а м .
Суда этой эпохи уже снабжались
железным якорем, к о т о р ы й раньше
заменял к а м е н ь с отверстием. При
попутном ветре такое судно развивало скорость до 5-6 узлов. Н о парус
работал только в том случае, если ветер был с кормовых курсовых углов.
Отсутствие т а к о г о ветра заставляло
эти суда стоять на якоре или в гавани, ожидая б л а г о п р и я т н о г о ветра.
П о я в л е н и е на к о р о т к о й н а к л о н ной мачте д о п о л н и т е л ь н о г о паруса
(«артемона») было большим шагом
вперед в м о р е п л а в а н и и , поскольку
благодаря ему суда могли ходить и
при б о к о в ы х ветрах.
С падением Римской империи окончилось и господство римлян на Средиземном море. Морской державой в
(реконструкция)
Суда эпохи Римской империи хор о ш о и з в е с т н ы по б а р е л ь е ф а м на
надгробиях богатых римских армат о р о в (судовладельцев). А у острова
Эльба уже в XX веке было найдено
римское судно начала нового летосчисления. Римские суда были дерев я н н ы м и . имели киль, ш п а н г о у т ы ,
обшивку из досок, часто две мачты,
о д н а из к о т о р ы х н а к л о н н а я (рис.
4.35). Н о с о в у ю мачту ( ф о к - м а ч т у )
(реконструкция)
этом регионе становится Византия.
Всс первое тысячелетие и несколько
столетий н о в о й эры В и з а н т и й с к а я
империя была могучей морской державой, пока в 1453 году, турки, овладев Константинополем, не уничтожили это государство.
В первые века новой эры византийские суда уже ходили к берегам
Аравии, Восточной Африки, Индии.
Но начиная с третьего века, как отмечается в работе [70], морская торговля с этими с т р а н а м и полностью
переходит в руки а р а б о в , к о т о р ы е
вытесняют с морских путей индийцев, к и т а й ц е в . З а в о е в а в С е в е р н у ю
Африку и Пиренейский полуостров,
а р а б ы с в о с ь м о г о по т р и н а д ц а т о е
столетие были посредниками в торговле между Европой и странами Востока. Д а ж е русские меха проходили через их руки.
Для господства на море были нужны х о р о ш и е суда. Первые арабские
суда уже были известны во втором
тысячелетии до н.э.
Как отмечает Г. Н о й к и р х е н , это
б ы л и , вероятно, п е р в ы е в и с т о р и и
килевые суда . Хотя это не является
о д н о з н а ч н ы м , поскольку нельзя заб ы в а т ь о китайских джонках. Тем не
менее их парусные суда дхау - обладали хорошими мореходными
качествами,
были п р о ч н ы м и и быстроходными (рис. 4.38, 4.39).
На дхау две мачты, кот о р ы е несут т р е у г о л ь н ы е
паруса. В мире этот парус
называют «латинским»
(latina vela), хотя большинство историков это
изобретение
считают
арабским. Основным и
Рис. 4.38 Средневековое арабское
важнейшим преимущепарусное судно дхау
ством этого паруса является обеспечение д в и ж е н и я
судна против ветра, галсами. На Средиземном море
этот парус появился только где-то в VIII-IX веках.
В начале XIV века прямой
п а р у с б ы л о б ъ е д и н е н на
д в у х м а ч т о в о м судне с латинским парусом.
Рис. 4.39. Такие суда в Кувейте строят в наши дни
Главным
фактором,
обеспечивающим работу
ветра для движения судна,
является изобретение такого паруса, который позволял бы плавать против
Рис. 4.40. Некоторые виды парусов, сохранившиеся до наших дней:
а) парус катамарана (о-ва Малинезии); б) парус судов, п л а в а ю щ и х по реке Нил;
в) парус о. Н о в а я Гвинея; г) парус катамарана о-ва Цейлон; д) парус из камыша
(озеро Титикака)
Рис. 4.41. Паруса С е в е р н о й Африки
Рис. 4.42. Катамаран с парусом о. Мадагаскар
ветра. Китайцы решили
эту з а д а ч у р а н ь ш е е в р о пейцев: если в Е в р о п е
т р е х м а ч т о в ы е с у д а со
шпринтовым* вооружением п о я в л я ю т с я т о л ь к о в
XV веке, то жители Кантонской бухты строили чет ы р е х м а ч т о в ы е суда с
люггерным* вооружением
еще в III веке [115].
Паруса различаются по
геометрической форме,
способу крепления к мачте и способу постановки.
Н е к о т о р ы е из них растягиваются с п о м о щ ь ю одного рея, укрепленного по
верхней кромке паруса
или по д и а г о н а л и , другие
- с п о м о щ ь ю двух реев, находящихся или по верхней
и нижней кромках паруса,
или по б о к а м . Всего нас ч и т ы в а е т с я с в ы ш е двух
десятков основных разновидностей парусов, некоторые из них приведены на
рис. 4.40-4.43.
Паруса выполнялись из
самых различных материалов: сплетенных пальмовых листьев, шкур животных, д о м о т к а н о й шерсти,
льняных и хлопчатобумажных тканей.
* Шпринтовое вооружение это когда шкаторина (край паруса) прошнурована к мачте, а парус растягивается наклонным
шестом (шпринтовом), упирающимся в верхний угол паруса и
в сторону у мачты.
Рис. 4.43. Парус японского судна
* Люггерные паруса - рейковые (lug sails) - косые паруса,
прошнурованные к рейкам.
Рис. 4.44. Североевропейский дромон [28]
Рис. 4.45. Веницианская б о л ь ш а я торговая
галера (около 1500 г.)
Рис. 4.46. Римская галера; ее назначение:
разведка, снабжение, парады и т.п. [28]
И н о г д а парусам придавали ж е с т к о с т ь , к а к , например, на джонках, при
п о м о щ и б а м б у к о в ы х реек
(рис. 4.24). С а м ы й простой
и древний парус прямой.
Он появился в Египте окол о восьми тысячелетий наз а д и оттуда р а с п р о с т р а нился по всему миру.
Вернемся в Византию.
В и з а н т и й с к и й ф л о т в основном состоял из дромон о в - судов с двумя рядами
весел, двумя мачтами и вооруженных катапультой.
Они несли в начале своего
появления прямые четырех у г о л ь н ы е п а р у с а , а позднее латинские. П о типу
этих судов был создан североевропейский дромон
рис. 4.44.
Если в Средиземноморье
после распада Римской империи г о с п о д с т в о в а л Византийский флот, то на севере Е в р о п ы в это время
морская торговля перешла
в руки ф р и з о в , н а р о д н о сти, ж и в ш е й на т е р р и т о рии нынешних Нидерландов, Германий и Д а н и и до
о б р а з о в а н и я этих государств. Они не т о л ь к о сохранили морские т о р г о в ы е
пути римлян, но и проложили новые. Вплоть до дес я т о г о века ф р и з ы считались л у ч ш и м и мореплавателями Северной Е в р о п ы ,
и д а ж е Северное море называлось Фризским.
Н а з в а н и е т о р г о в о г о судна ф р и з о в
к о п , которое
п р о и с х о д и т от д р е в н е г е р м а н с к о г о
«кугг» (kugg), что о з н а ч а л о выпуклый. И действительно, когги имели
выпуклые борта, закругленные нос и
корму. О н и имели небольшую осадку, что позволяло им плавать на мелководье.
Первое тысячелетие нашей эры
характеризуется бурным развитием
с у д о с т р о е н и я . П р и ч е м т и п ы судов
значительно отличались друг от друга, как по размерениям, так и по конструкции.
Хотя в д а н н о й р а б о т е не уделяется д о л ж н о г о внимания военным суд а м . о них приходится у п о м и н а т ь ,
поскольку достижения в военном кораблестроении широко применялись
в гражданском. Тем более, в средние
века гражданские суда также имели
вооружение, а военные з а н и м а л и с ь
коммерческими перевозками. Например, венецианская галера (шпал.
galera) была прежде всего военным
кораблем, хотя использовалась так
же, как и т р а н с п о р т н о е судно (рис.
4.45,4.46).
Развитие технологии постройки
судов, тип и конструкция самих судов, парусное и другое вооружение
определялись р е г и о н о м , где строилось судно, используемыми материалами, н а ц и о н а л ь н ы м и особенностями. Это х о р о ш о можно видеть,
если рассмотреть конструкцию судов
времен Римской империи и скандинавских мореходов. Римские торговые суда регулярно совершали рейсы к Британским островам, в Германию, к ю ж н ы м б е р е г а м Н о р в е г и и ,
Швеции.
Начиная с 111 века, мореходы-скандинавы все чаще совершают набеги
на берега нынешней Франции, Британские острова и далее. С этих пор в
англосаксонских и других языках
встречается слово «викинг», но что
оно означает, остается тайной. В Западной Европе их называли «норманами», т.е. северными людьми.
Викинги с берегов Скандинавского и Ю т л а н д с к о г о полуостровов занимались м и р н о й морской торговлей и совершали д а л ь н и е плавания.
Н о в IX-X веках они стали известны
от Балтики до Средиземноморья как
грозные завоеватели и морские разбойники.
Д р у ж и н ы викингов н е о д н о к р а т н о
н а п а д а л и на п р и м о р с к и е города Исп а н и и , Ф р а н ц и и , И т а л и и . П о д их
натиском пали П а р и ж , Кельн, Гамбург и другие города. Совершали
они г р а б и т е л ь с к и е п о х о д ы к берегам Северной А ф р и к и . М а л о й Азии.
Вместе с д р у ж и н а м и славян они совершали п л а в а н и я по пути «из варяг в греки». Есть историческая версия об их походах к Северной Америке. Им принадлежит часть замечательных географических о т к р ы т и й в
Северной Атлантике. Все это б ы л о
возможно благодаря х о р о ш и м мореходным качествам их судов.
Военные корабли викингов назывались дракарами. т.е. д р а к о н а м и .
М н о г и е и с т о р и к и эти н а з в а н и я
объясняют тем, что их штевни* украшали стилизованные изображения
головы и хвоста д р а к о н а рис. 4.47.
Исключительную мореходность
д р а к а р о в практически д о к а з а л и 12
норвежских моряков в 1898 г.: на построенной т о ч н о й копии такого судна они пересекли Северную Атлантику со средней скоростью 9-10 узлов.
* Штевни - особопрочные части корпуса, которыми заканчивается набор судна в носу
(форштевень) и в корме (ахтерштевень).
Рис. 4.47. Дракар
Рис. 4.49. Поморская л а д ь я - торговое судно
В 1066 году н о р м а н д с кий г е р ц о г Вильгельм,
впоследствии названный
З а в о е в а т е л е м , подошел к
устью Темзы с 1400 судами, половина их которых
б ы л а в о е н н ы м и . В битве
при Г а с т и н г с е а н г л о с а к сонский король Гарольд
потерпел поражение, и
Вильгельм Завоеватель
стал королем Англии.
Викинги были не только
морскими р а з б о й н и к а м и ,
завоевателями или отважными путешественниками,
но и д е л о в ы м и к у п ц а м и .
Бл а года ря сканди навеки м
к у п ц а м - м о р е х о д а м обеспечивался обмен т о в а р о м
между Севером Европы и
ее Ю г о м . Он совершался
на т о р г о в ы х судах викингов кнаррах [70].
Э т о судно было небольшим, но имело киль и
ш п а н г о у т ы из д у б а , о б шивку
из сосны. Д о с к и
обшивки крепились к
шпангоутам с помошыо
специальных болтов.
Существенное отличие
э т о г о с у д н а от д р а к а р а
заключалось в наличии
с п л о ш н о й верхней палубы. О н о б ы л о максимально приспособлено для плавания в суровых условиях
Северной Атлантики.
Славянские народы в создании судов, соответствующих уровню своей эпохи,
достигли только к началу
IX века. П о ч т и пятивековое г о с п о д с т в о с к и ф о в .
печенегов и других кочевых народов
в Северном П р и ч е р н о м о р ь е , не позволило сохранить судостроительные навыки, полученные еще за 500
лет до новой эры в Боспорском государстве со столицей в Пантикапее
(ныне Керчь). Э т о государство сыграло значительную роль в морской
истории России [27].
К моменту о б р а з о в а н и я Киевской
Руси к о н с т р у к ц и я с л а в я н с к о г о наборного судна достигла т а к о г о уровня. что эти суда с т а л и п л а в а т ь по
Черному морю, совершая набеги на
причерноморские города, из-за чего
Черное море стали называть Русским
[34]. Эти суда могли вмещать от 40
до 100 человек.
Т а к , в д о г о в о р е князя Олега 907
года с г р е к а м и г о в о р и т с я о судах,
вмещавших 40 воинов. Н а з ы в а л и с ь
эти суда ладьями (лодьями), скедиями и кораблями. Ладья представляла собой д о в о л ь н о б о л ь ш о е судно,
на к о т о р о м размещалось 40 и более
человек (рис. 4.48).
Русская ладья более позднего периода изображена на рис. 4.49.
Конструкция ладьи, которая предназначалась как для военных целей,
гак и для т о р г о в ы х операций, представляла собой киль, вытесанный по
всей длине из полудерева, к которому крепились штевни, н а к р ы в а е м ы е
сверхубрусом. Ш п а н г о у т ы изготовлялись из трех тесаных дубовых брусьев ( о д и н для д н и щ а , д р у г и е для
бортов).
О б ш и в к а представляла собой груботесаные доски, к о т о р ы е могли укл а д ы в а т ь с я « в н а к р о й » ( т а к и е суда
назывались набойными) и «вгладь»
(суда н а з ы в а л и с ь насадами). Л а д ь и
несли б о л ь ш о й х о л щ о в ы й парус, украшенный красивым о р н а м е н т о м .
От солнца гребцы укрывались под
навесом. Имели ли эти суда палубный настил, установить точно пока
не удалось. Предполагается, что частичным он был.
С о временем русский флот становился разнообразнее. П о д ладьями и
к о р а б л я м и п о н и м а л и т о л ь к о крупные суда. Более мелкие имели названия: дубас, дубок, челн и т.п. Позднее
в бассейнах Д н е п р а , Волги и Днестра появился новый для Руси тип судна
галея [34]. Э т о т тип был заимс т в о в а н у генуэзских к о л о н и с т о в ,
живших тогда на Днепре.
Во времена К и е в с к о й Руси ш л о
массовое строительство морских ладей (набойных и насадов) и других
т и п о в судов, что позволяло русским
князьям совершить т о л ь к о в IX веке
семь походов в Черное и Средиземное моря [34]. В последующие годы
плавание русских судов в этих морях
стало о б ы ч н ы м делом.
С неменьшим успехом развивалось
судостроение на Севере России. Самыми знаменитыми судами этого
региона были коми. Они относились
к малым судам (имели грузоподъемность 3-4 тонны), но были х о р о ш о
п р и с п о с о б л е н ы д л я п л а в а н и я во
льдах (рис. 4.50).
Благодаря округлым обводам корпуса при сжатии л ь д а м и коч выдавл и в а л с я на п о в е р х н о с т ь л е д я н о г о
поля. Кстати, по этому принципу уже
в недалекое от нас время (1892 г.) был
построен « Ф р а м » Ф р и т ь о ф а Нансена (рис. 4.116. 4.117).
На протяжении десятков лет коч
совершенствовался и к середине XVI
века превратился в самое распростр а н е н н о е м о р с к о е судно п о м о р о в ,
имевшее длину до 19 м, ширину - до
6 м и грузоподъемность - до 40 т.
Не менее знаменитым судном, строившимся на берегах Белого моря, реках Северной Двине, Сухоне и др.,
является шитик (XI-XV вв.). Он представлял собой п л о с к о д о н н о е судно
длиной до 15 м, шириной до 4 м и грузоподъемностью до 25 т. Оснащался
мачтой с прямым парусом и веслами
(рис. 4.51).
Рис. 4.50. Поморский коч
Рис. 4.51. Поморский шитик
Доски о б ш и в к и крепили к набору
и сшивали (отсюда «шитик») друг с
другом с п о м о щ ь ю жгутов из мочала, кожаных ремней и реже - ивовыми прутьями.
Ш и т и к имел д о с т а т о ч н о хорошие
мореходные качества и был х о р о ш о
приспособлен для перевозки грузов.
Для него в средней части судна устраивался навес, а в корме
- помещения для команды.
Строились шитики и в
Новгороде, и даже на Камчатке (это б ы л о н а м н о г о
позднее, во время первой
камчатской экспедиции,
где п е р в ы м п о с т р о е н н ы м
судном в Охотске был шитик « Ф о р т у н а » - 1727 год).
Кроме перечисленных
в ы ш е плавсредств, у славян существовали и другие
типы судов, причем их названия. конструкция зависели от регионов, где они
строились и эксплуатировались. Особенно разнообразен перечень типов военных судов, но не им посвящен настоящий очерк.
Н о вернемся в XIII век,
в течение которого внедряется много новшеств в конструкцию судов, растет их
р а з н о о б р а з и е . И хотя до
э т о г о в р е м е н и уже б ы л о
разделение флота на торговый. р ы б о л о в н ы й и военный, в средние века это
становится более четким.
Большим прогрессом в
судостроении становится
замена рулевого весла, кот о р ы м о ч е н ь т р у д н о управлять б о л ь ш и м судном.
Рис. 4.52. Ганзейский когг
(рисунок и реконструкция)
на п о д в е с н о й р у л ь с р у м п е л е м * .
Кому п р и н а д л е ж и т это изобретение,
арабам или итальянцам, голландцам
или к и т а й ц а м , о с т а е т с я неизвестным. Подвесной руль убрал препятствия для увеличения р а з м е р о в судов. появилась возможность лучше
использовать б о к о в ы е ветры.
Все это имело б о л ь ш о е
значение для мореплавания. тем более что именно
в этом веке в Европе стали
применять компас**.
Он представлял собой
сосуд с водой, в к о т о р о й
плавала пробка с магнитной стрелкой. Н а в и г а ц и и ,
как науки об определении
м е с т о п о л о ж е н и я судна, в
древности не существовало. Ведь в то время не было
ни часов, ни лага, ни компаса. Пользуясь самыми
п р и м и т и в н ы м и средствами. древние судоводители
приводили свои корабли в
нужное место.
Мореплаватели должны
определять местоположение судна вдали от берегов
в ясную и облачную погоду, днем и ночыо. Как это
делали
мореплаватели
древности, будь то китайцы. финикийцы или викинги, п л а в а я в о т к р ы т о м
море, остается загадкой.
Но известно, что в те далекие времена моряки делали
промеры глубин, брали
пробы донного грунта, отмечали преобладающие ветры и течения, регистрировали якорные стоянки, пунктыукрытия, береговые ориентиры и т.п.
В работе [115] приводится описание
мастерства индийского лоцмана Супараги: «Он знал пути звезд и всегда легко ориентировался; он знал признаки
* Румпель (гол. roerpen, roer - весло, руль и реп - шпенек; англ. tiller) - одно- или двуплечий рычаг, насаженный на голове руля перпендикулярно его оси, который передает крутящий момент от прилагаемого усилия.
** Компас был известен китайцам еще с 201 г. до н.э. Они им пользовались как указателем
юга. Самое первое описание компаса относится к середине XI века.
Рис. 4.53. Д а л ь н е й ш е е развитие
когга - трехмачтовый когг - хольк [70]
хорошей и плохой погоды, кок обычных, так и случайных и необычных.
Он различал районы океана по цвету
воды, характеру дна, по рыбам а птицам, но горам на берегу и другим признакам».
Человек античности отсчет времени о п р е д е л я л по восходу и з а х о д у
солнца. И день, и ночь делились на
д в е н а д ц а т ь единиц времени. Поэтому в Риме летом час равнялся 75 нашим минутам, а в декабре - 45 [70].
Поскольку восход и заход солнца зависят от ш и р о т ы , то в о д н о и то же
время года час имел р а з л и ч н у ю прод о л ж и т е л ь н о с т ь . Время в Е в р о п е
с т а л о измеряться песочными часамим с 1310 года. И з г о т о в л я л и с ь они
в Венеции, которая первой овладела
стеклодувным производством. У китайцев еше были «горючие часы»
медленно горящие в корабельной часовне б л а г о в о н н ы е палочки. По числу сгоревших палочек и определяли
время.
Не б ы л о и морских карт. Первое
у п о м и н а н и е о них относится к 490
году д о н.э. [70]. Греческие ученые
П и ф а г о р и А р и с т о т е л ь приходят к
заключению, что Земля имеет форму
шара, а их коллега Эратосфен вычислил ее окружность. Гиппарх нанес на
каргу сетку параллелей и меридианов. Первая карта, учитывающая эти
достижения науки, появилась только в 100 году до н.э. К а р т ы , основанные на проекции М е р к а т о р а , которые используются и сегодня, появились т о л ь к о в 1566 году.
В XII-XIII веках на Средиземноморье господствовали флоты Венеции.
Генуи, П и з ы и других городов-государств. Они имели крупные торговые
суда, которые сдавались в аренду другим странам.
В это же время в Германии появляются многочисленные города
ц е н т р ы т о р г о в л и : Л ю б е к (1143 г.),
Г а м б у р г (1189 г.). Росток (1218 г.),
Висмар (1229 г.) и др., которые к XIV
веку о р г а н и з у ю т т о р г о в ы й и политический союз
Ганзу, Цель этого
союза совместными силами отстаивать свои т о р г о в ы е и политические
интересы. В этот союз входило много г о р о д о в не т о л ь к о Г е р м а н и и . В
портовых городах; с к о т о р ы м и ганзейский союз вел т о р г о в л ю , создавались специальные к о н т о р ы . Известно, что они были в Стокгольме, Лондоне, Н о в г о р о д е и других городах.
Из Н о в г о р о д а через контору Ганзы
« Д в о р Св. П е т р а » в Европу поступали пользующиеся б о л ь ш и м спросом
русские меха, ш к у р ы , к о ж и , воск,
пенька, лес и т.п. П о в ы р а ж е н и ю современников, торговля с Русью была
неисчерпаемым источником богатств Ганзы [56].
* Такелаж (rigging) - все снасти на судне, служащие для крепления рангоута (mast and
spars - круглые деревянные или металлические трубчатые части вооружения судов, предназначенные для постановки и растягивания парусов - мачты, реи и т.п.) (стоячий такелаж)
и для управления парусами (бегучий такелаж).
Ганзейским союзом было разработ а н о Морское право, настолько совершенное, что некоторые его положения с о х р а н и л и с ь в действующих
морских законодательствах многих
стран. О с н о в н ы м и н а и б о л е е распространенным судном ганзейцев
был к о п (рис. 4.52). Он д о в о л ь н о
сильно отличался от когга фризов,
х о т я и н а п о м и н а л его. K o r r имел
прочный корпус, д о б р о т н о устроенный стоячий такелаж* и удобный для
управления бегучий такелаж.
Конструкция когга, его парусная
оснастка со временем совершенствовались, увеличивались и размеры самого когга. К концу XV века эти суда
уже имели три мачты, на фок- и гротмачтах п о д н и м а л и п р я м ы е паруса,
на бизань-мачте* - косые. Н а з ы в а лись такие суда уже хольками (или
хулками) - рис. 4.53. В отличие от
когга, на хольке были высокие носовая и кормовая надстройки.
О б ш и р н а я т о р г о в л я между Ганзейским союзом и Средиземноморьем, крестовые походы способствовали обмену о п ы т о м судостроителей
этих регионов. Поэтому средиземноморская каракка (фр. caraque) - рис.
4.54, была очень похожа на североевропейский хольк. Основная разница между ними з а к л ю ч а л а с ь в количестве парусов. Н а этих судах впервые появляются на фок- и грот-мачтах специальные площадки марсы.
С этих площадок б ы л о удобнее раб о т а т ь с парусами.
В т о р а я п о л о в и н а XV века, века
Великих географических о т к р ы т и й .
связана с еще одним знаменательным
событием - основанием в г. Сагрише ( П о р т у г а л и я ) знаменитой морской ш к о л ы , включавшей в себя обс е р в а т о р и ю и крупнейшую морскую
библиотеку. И н и ц и а т о р о м ее создания и спонсором был Генрих Дон Энрикес, т р е т и й сын п о р т у г а л ь с к о г о
монарха Хуана I, п р о з в а н н ы й впосл е д с т в и и « М о р е п л а в а т е л е м » , хотя
сам он в море никогда не ходил.
Из этой школы вышли не т о л ь к о
теоретики мореплавания и кораблестроения. но и знаменитые первооткрыватели новых земель - Христоф о р Колумб. Васко да Гама, Б а р т о ломео Д и а ш и многие другие [115].
Открывая мореходную школу, а
точнее, целый комплекс морских институтов, Генрих Мореплаватель
хотел совершенствованием кораблестроения и мореплавания найти новые пути для португальской морской
т о р г о в л и , в чем он и преуспел.
В этой школе планировались и
о р г а н и з о в ы в а л и с ь многие экспедиции по составлению морских навигационных карт, по о т к р ы т и ю новых
земель. Для этого в подразделениях
морской ш к о л ы были с о б р а н ы математики, картографы, капитаны и
летописцы многих национальностей.
Здесь корректировались старые морские карты и составлялись новые, рассчитывались астрономические таблицы, велись необходимые наблюдения,
разрабатывались новые навигационные приборы (компасы, астролябии,
хронометры, квадранты** и т.п.), совершенствовалось кораблестроение.
* На трехмачтовом судне первая от форштевня мачта называется фок-мачта, вторая грот-мачта, третья - бизань-мачта. На двухмачтовом судне - только фок- и грот-мачта. На 4и более мачтовом судне - первая всегда фок-мачта, последняя - бизань-мачта, а гротов
может быть несколько (первый грот, второй грот и т.д.)
** Астролябия (astrolabe) - угломерный инструмент, употреблявшийся для определения
высот светил: квадрант (quadrant) - инструмент для измерения высоты солнца.
Рис. 4.54. К а р а к к а « В и к т о р и я »
Рис. 4.55. Г а л и о н « Н е п т у н »
(реконструкция)
(реконструкция)
Рис. 4.56. К а р а в е л л а Х р и с т о ф о р а Колумба «Сайта Мария»
(реконструкция)
Именно здесь объединили с т а р и н н ы й прямой парус с а р а б с к и м треугольным и создали первую каравеллу.
Э т о б ы л о время, когда и
в других странах создавались н о в ы е т и п ы судов
нефы, галионы, галеасы.
Неф (фр. nef от лат. navis
- корабль) представлял собой о т н о с и т е л ь н о к о р о т кое д о в о л ь н о вместительное парусное судно, оборуд о в а н н о е двумя мачтами,
оснащенными л а т и н с к и м и
парусами.
Галионы (иен. g a l e o n )
представляли с о б о й крупн ы е суда (рис. 4.55). Их
д л и н а п р е в ы ш а л а 80 м,
они
предназначались
г л а в н ы м о б р а з о м для перевозки полезных ископаемых из Ю ж н о й А м е р и к и
в Европу.
В е н е ц и а н с к и е галеасы
были т р е х м а ч т о в ы м и , отл и ч а л и с ь х о р о ш и м и морех о д н ы м и качествами, особ е н н о п р и б о к о в ы х ветрах. Галеасы (от
итал.
galezza
б о л ь ш а я галера)
в качестве в с п о м о г а т е л ь ного средства движения
имели весла, к о т о р ы е исп о л ь з о в а л и с ь л и ш ь при
с л а б о м ветре.
Галионы
получили
б о л ь ш о е распространение
в испанском флоте. Большие галионы строились
т р е х п а л у б н ы м и , но некот о р ы е из них, б о л е е поздней постройки, имели
большее число палуб. Галионы были
военными и торговыми судами одновременно.
Н а л и ч и е относительно б о л ь ш о г о
числа палуб, особенно в кормовой части, п р и в о д и л о к о ч е н ь в ы с о к о м у
борту этих судов, что з н а ч и т е л ь н о
снижало их остойчивость. Тем не менее эти суда бороздили просторы Атлантического и Индийского океанов.
Каравеллой (итал. caravella) до XV
столетия называли маленькие беспалубные суда. Позднее они стали однопалубными, прочными и обладали
хорошими мореходными качествами.
Они были широко распространены у
португальцев. Название этих судов
связано с конструкцией обшивки, наз в а н н о й « к а р в е л ь » , или « к а в е е л ь »
[98]. Доски обшивки стали располагаться вплотную одна к другой, а чтобы не ослаблять прочность корпуса,
были усилены шпангоуты. Д о этого
обшивка досками производилась
«внакрой», при которой доски крепились одна к другой с помощью гвоздей или болтов. Каравеллой была и
«Санта Мария» флагманское судно
Христофора Колумба (рис. 4.56).
Ко времени, предшествующему
великим географическим открытиям,
торговые суда становятся чисто парусными. Парусно-весельными еще
не на один десяток лет остаются некоторые военные суда. Например, галеры, галеасы.
Следует заметить, что еще не наступило и время чисто торговых судов.
Когги, каракки, хольки имели пушечное вооружение и при необходимости участвовали в морских сражениях. Вначале пушки устанавливались в носу и корме, а впоследствии
были изобретены пушечные порты.
Это был огромный шаг к созданию
чисто военного судна, вооруженного
пушками, располагавшимися на гондеках*, которых было несколько.
Еще одной «заслугой» Ганзейского союза была выдача временного,
на период военных действий, письменного разрешения на так называемую «свободную добычу», т.е. благословили каперство**, хотя оно зародилось еще в ту пору, когда человек т о л ь к о вышел в море. В короткие периоды мира каперы не прекращали п р и б ы л ь н о г о занятия и прод о л ж а л и д е й с т в о в а т ь уже на свой
страх и риск. т.е. становились пиратами.
Последующие годы для развития
судостроения были д о в о л ь н о плодот в о р н ы м и . Растут о б о р о т ы морской
т о р г о в л и , р а с ш и р я ю т с я ее г е о г р а фия. номенклатура перевозимых грузов, объемы перевозок. Все это служило причиной появления все более
крупных парусных судов.
К XVI веку Ганзейский союз утрачивает свое значение, а к XVIII он
распадается совсем.
Н а ч и н а я с XIII века, Англия пос т е п е н н о з а н и м а е т видное место в
морской торговле, о д н а к о успехами
в судостроении она еще не блистает.
* Гон-дек (gun-deck) - палуба парусного военного корабля.
** Капер, корсар, пират, флибустьер, буканьер и т.п. - морские разбойники разных регионов. Капер (privateer), корсар (corsair) - частное лицо, снаряжающее с разрешения правительства вооруженное судно для захвата других судов, в основном торговых, во время военных действий. Пират - морской разбойник, промышляющий разбоем в личных интересах.
Флибустьеры - пираты Караибского бассейна, промышлявшие на поворотливых и быстроходных судах - флиботах, от которых и пошло их название. Буканьеры (фр. boucaniers) разбойники на островах Вест-Индии в XVII веке.
Рис. 4.57. Английский торговый корабль
X I V века [28]
Рис. 4.58. Торговое судно X I V века
С е в е р н о й Е в р о п ы [28]
Н а рис. 4.57 п о к а з а н о а н г л и й с к о е
т о р г о в о е судно XIV века, а на рис.
4.58 - т о р г о в о е судно Северной Европы этого же времени, к о т о р о е является более совершенным, чем английское.
Расцвету Англии как морской державы во многом способствовал Первый н а в и г а ц и о н н ы й а к т 1369 года
[98]. А разгром « Н е п о б е д и м о й армады»* в 1588 г. приводит не т о л ь к о к
п а д е н и ю м о р с к о г о могущества Испании, но и к быстрому росту английского
флота.
В 1651 г. по п р е д л о ж е нию Кромвеля английским
п а р л а м е н т о м приняты Нав и г а ц и о н н ы е акты, по которым товары в Англию и
ее владения р а з р е ш а л о с ь
ввозить т о л ь к о на английских судах. Эти акты способствовали с т а н о в л е н и ю
м о р с к о г о могущества Англии.
В начале XVIII века видное место в морской торговле н а ч и н а е т з а н и м а т ь
Голландия. Этому способствовало и появление вместительного и ходкого судна, у п р а в л я е м о г о небольшим э к и п а ж е м , - ф л е й т а
(гол. lluit) рис. 4.59. Флейты и другие близкие к ним
по конструкции и назначению суда считались самыми р а б о т о с п о с о б н ы м и и
экономичными судами для
своего времени.
Впервые флейт был спущен на воду в 1595 году в голландском городе Горн. Этот тип судна постепенно стал вытеснять другие суда.
Соотношения главных размерений ф л е й т а б ы л и т а к и м и , ч т о его
корпус становится изящнее, чем у парусных судов предшествующих типов. О б ш и в к а
корпуса
была
«вгладь», борта его имели развал, а
несколько выше ватерлинии заваливались внутрь.
* Победе англичан в 1588 г. над испанским флотом во многом способствовали пираты под
руководством знаменитого Френсиса Дрейка, флагманским судном которого был парусник
«Золотая лань» - рис. 4.60.
Рис. 4.60. «Золотая лань»
(реконструкция)
По типу флейта строились торговые суда и в других с т р а н а х . Этот
тип судов сыграл р е ш а ю щ у ю роль в
развитии не т о л ь к о голландского судостроения.
На берегах Свири и Ф и н с к о г о залива строил флейты и Петр 1. Совершенствование флейта г о л л а н д ц а м и
привело к созданию более крупных
т о р г о в ы х судов, вошедших в историю как ост-индские корабли, пригодные для плавания в океане. Именно отличные корабли Голландии позволили ей стать б о л ь ш о й колониальной державой.
Несколько медленнее, но самобытно развивалось судостроение России.
Здесь следует эту заслугу отнести к
п о м о р а м , н о в г о р о д ц а м . Новгородская Русь не т о л ь к о сохранила. но и п р и у м н о ж и л а
достижения судостроения
Киевской Руси. Уже в XII
веке н о в г о р о д ц ы освоили
на своих судах р ы б н ы е и
звериные промыслы Белого и Студеного моря (Северный Л е д о в и т ы й океан)
[34]. Новгородские торговые суда ходили с Кольского полуострова в Швецию, Д а н и ю , Германию.
Для своих дерзких плаваний вдоль северных земель
потомки новгородцев, поморы, непрерывно совершенствовали свои суда.
Поморские кочи, о которых
упоминалось выше, стали
несомненными шедеврами
русского судостроения,
превосходными по своим
п р о ч н о с т н ы м и мореход-
Рис. 4.59. Голландский флейт, внизу флейты в гавани (гравюра 1647 года)
н ы м
качествам. К поморским судам предъявлялись
Рис. 4.49. Поморский коч
очень жесткие требования: за короткое а р к т и ч е с к о е л е т о они д о л ж н ы
были преодолевать тысячи миль, причем в сложнейших метеорологических
условиях. О т с ю д а н е о б ы к н о в е н н а я
прочность кочей, их высокая маневренность и быстроходность.
Д о к у м е н т а л ь н о установлено, что
при б л а г о п р и я т н о м ветре кочи в сутки могли п р о х о д и т ь по 70-80 миль, а
иногда и 100. Для сравнения: английские т о р г о в ы е суда, з а х о д и в ш и е в
Архангельск, в сутки преодолевали не
более 45-55 миль, а голландские и того меньше
3540 [34]. Кочи относятся к
одним из самых долговечных типов судов, не считая
китайские джонки. 13 России кочи строили на протяжении пяти столетий
вплоть до XX века. Поморский коч (рис. 4.61) - деревянное судно длиной 16-17
м, шириной примерно 4 м
и небольшой, около 1,5 м,
осадкой. Коч принимал на
борг до 30 т груза и 50 человек: экипаж и пассажиров [34].
На юге Российского государства
запорожские, донские казаки в XVIXVII веках строили д о с т а т о ч н о совершенные для своего времени чайки и дубы. Если чайки в основном
были боевыми судами (рис. 4.62), то
дубы предназначались исключительно для грузовых перевозок.
Грузовые парусные суда з а п о р о ж цев дубы своим названием подчеркивали с в о ю п р о ч н о с т ь , надежность.
С т р о и л и с ь они в Киеве, а также в населенных пунктах, расположенных на реках Днепр.
Самара, Орель. Именно
суда этого типа в 1615 году
с о п р о в о ж д а л и чайки гетьм а н а С а г а й д а ч н о г о при
н а б е г е на К а ф у ( н ы н е ш н ю ю Ф е о д о с и ю ) [34].
Д у б ы , или грузовые челны, имели о г р а н и ч е н н у ю
осадку. В оконечностях уст р а и в а л а с ь палуба, борта
укреплялись прочными
брусьями. Были они двухи даже трехмачтовыми с
р е й к о в ы м парусным вооружением.
Рис. 4.62. Запорожская «чайка» (реконструкция)
Рис. 4.63. Корабль с полной
корабельной оснасткой
Рис. 4.64. Барк
Рис. 4.65. Гафель-шхуна
Ри. 4.66. Шхуна-барк или баркентина
Однако вернемся в Европу. Уже о т м е ч а л о с ь , что
когти, холькн, к а р а к к и , к а равеллы, галионы, флейты
и другие суда, хотя и были
торговыми, но имели серьезное вооружение, которое
при необходимости использовалось в морских сражениях. В XVII веке в ряде
стран, включая Англию,
Францию, Нидерланды, постепенно переходят к строительству чисто военных
судов. Рождаются фрегаты,
корветы и др.
Т е р м и н « ф р е г а т » , согласно X. Ханке [98]. уходит к о р н я м и к п о н я т и я м
«победитель», «покоритель». Ф р е г а т был творением французским корабелов. Первые фрегаты были
торговыми, а впоследствии т о л ь к о военными.
Ф р е г а т имел всего о д н у
батарейную палубу. Правда. на верхней палубе также у с т а н а в л и в а л о с ь неб о л ь ш о е количество орудий, но меньшего калибра.
Фрегаты отличались обтекаемой формой подводной
части корпуса, отсутствием надстроек, относительно низким н а д в о д н ы м
б о р т о м и великолепными
ходовыми качествами.
К о р в е т ы б ы л и как бы
уменьшенной
копией
фрегатов, по оснастке повторяя своего старшего
брата. Пушечное вооружение находилось только на
верхней палубе.
Рис. 4.67. Бригантина
Рис. 4.68. Бриг
Рис. 4.69. С е м и м а ч т о в а я шхуна
«Томас У. Лоусон»
В эти годы уже идет систематизация парусных судов но типу корпуса. В этом
большая заслуга шведского
кораблестроителя адмирала Ф. Чапмана, заложившего основы корабельной архитектуры. В своем атласе
«Архитектура торговых судов» (1765 г.) он собрал чертежи парусных и гребных
судов и их размерения. В
этом трактате также были
изложены основы определения главных размерений
судов, оценивалась их остойчивость.
В дальнейшем классиф и к а ц и ю парусных судов
стали осуществлять по парусному
вооружению.
Здесь следует у п о м я н у т ь
судостроителя Ф. Петта,
построившего в первой
ч е т в е р т и X V I I века первый парусный к о р а б л ь
(Soverin of the Seas) по парусному в о о р у ж е н и ю в современном п о н и м а н и и .
На нем впервые появились стеньги*, брам-стеньг и * * и, с о о т в е т с т в е н н о ,
брамсели***. Пушки впервые были у с т а н о в л е н ы не
т о л ь к о на верхней палубе.
Д е к о р к о р а б л я отличался
и з ы с к а н н о с т ь ю и определ и л моду на него до серед и н ы XIX века.
* Стеньга (top-mast) - рангоутное дерево, служащее продолжением мачты и идущее вверх
от нее. В зависимости от мачты, на которой она расположена, имеет добавку в наименовании (для фок-мачты - фор-стеньга и т.д.).
**Брам-стеньга (top-mast) - продолжение стеньги вверх.
*** Брамсель (top gallant sail) - прямой парус, поднимаемый на брам-стеньге над вторым
снизу парусе - марселе (top sail).
В XVII-XVII1 веках типы т о р г о вых судов отличались в основном парусным вооружением, водоизмещением и. е с т е с т в е н н о , н е к о т о р ы м и
конструктивными особенностями.
Поскольку многие виды парусного
вооружения с о х р а н и л и с ь до сегодняшнего дня, рассмотрим этот вопрос более п о д р о б н о . Основные типы
парусного вооружения показаны на
рис. 4.63-4.68.
Кораблем считалось парусное судно с 3-5 м а ч т а м и , несущее на всех
мачтах прямые паруса, - полная «корабельная оснастка» - рис. 4.63.
Барк (гол. bark) - морское парусное т р а н с п о р т н о е судно с 3-5 мачтами с прямыми парусами на всех мачтах, кроме бизань-мачты, оснащенной косым парусом, рис. 4.64. С а м о
слово «барк» происходит от итальянского и и с п а н с к о г о Ьагса, ф р а н цузского b a r q u e лодка [3].
Шхуна (англ. schöner) - парусное
судно с к о с ы м и парусами. Впервые
появилось в Северной Америке в
XVII веке. Число мачт может б ы т ь
р а з л и ч н ы м . Т е р м и н «шхуна» в работе [3] о б ъ я с н я ю т так. В 1713 году
после спуска судна о с о б о й к о н с т р у к ц и и , к о г д а о н о з а п р ы г а л о на
в о л н а х , о д и н из п р и с у т с т в у ю щ и х
воскликнул: How she scoon! (как она
з а п р ы г а л а ) . Scoon
с к о л ь з и т ь , отчего этот тип судна и назвали
scooner, schöner.
В 1902 году была построена единственная в мире 7 - м а ч т о в а я шхуна
«Томас У. Лоусон» (рис. 4.69). Моряки этого судна в шутку именовали
мачты по дням недели: понедельник,
вторник и т.д.
Р а з л и ч а ю т шхуну-барк и гафельшхуну. Гафель-шхуна на всех мачтах
несет косые паруса рис. 4.65.
Шхуна-барк
баркентина (англ.
barkentine)
морское парусное судно с 3-5 мачтами, с прямым парусом
на фок-мачте и косыми на всех остальных - рис. 4.66.
Бригантина - ш х у н а - б р и г (итал.
brigantino от brigante - разбойник) н е б о л ь ш о е парусное д в у х м а ч т о в о е
судно XVII-XIX веков с прямым вооружением на фок-мачте и косым на
грот-мачте. Этот тип судна часто использовали средиземноморские пираты (рис. 4.67). Были они в Русском
флоте при Петре I как т р а н с п о р т н ы е
суда п р и б р е ж н о г о п л а в а н и я . Использовались и как военные, и какт о р г о в ы е суда.
Бриг (англ. brig, с о к р а щ е н н о е от
итальянского brigantino), парусное
двухмачтовое судно с прямым парусным в о о р у ж е н и е м на ф о к - и гротмачтах и косым парусом (контр-бизанью) на грот-мачте рис. 4.68.
С такой парусной оснасткой строились т о р г о в ы е суда, но были и чисто военные. Эти суда были относительно к о р о т к и м и . б о л е е поворотливыми. чем фрегаты и корветы, и выполняли роль посыльных судов для
передачи донесений.
В конце XIX на Волге. Доне, побережьях Ч е р н о г о и Азовского морей велось массовое с т р о и т е л ь с т в о
деревянных судов: шхун, бригов, барок и т.п. С т р о и л и суда в Херсоне,
Николаевев, Голой Пристани, Алешках, Р о с т о в е - н а - Д о н у , М а р и у п о л е ,
Бердянске. Таганроге.
X V I I - X I X века х а р а к т е р и з у ю т с я
бурным развитием судостроения,
о с о б е н н о г о п а р у с н о г о . А в т о р ы не
ставят задачу р а с с м о т р е т ь все т и п ы
судов т о г о времени, а у п о м я н у т ь в
канве р а з в и т и я судостроения только с а м ы е известные, тем более что
Рис. 4.70. О б щ и й вид современного парусного
судна с полной корабельной оснасткой
Рис. 4.71. Четырехмачтовая баркентина
Рис. 4.72. Схематическое общее
расположение клипера
некоторые из перечисленных выше т и п о в по парусному в о о р у ж е н и ю строятся и сегодня, естественно,
в другом конструктивном
исполнении
(стальные
корпус и мачты, энергетическая у с т а н о в к а , с о в р е менное навигационное
оборудование, особо прочные д о к р о н о в ы е паруса и
т.п.) - рис. 4.70-4.76.
Ч т о б ы з а к о н ч и т ь вопрос о парусных судах,
нельзя не упомянуть о самых совершенных из них
клиперах - королях парусников.
Э т о т тип судов в о п л о тил в себя все лучшее, что
было достигнуто в XIX
веке в судостроении. Термин
«клипер»
(англ.
clipper, голл. klipper) часто
толкуют двояко. По одной
версии, корень этого слова clip - с о к р а щ а т ь . П о
другой его переводят как
«стригун». Быстроходные
клипера как бы «подстригали» своим легким корпусом верхушки волн.
Создателем
первого
клипера считается Джон
Гриффит [44]. Вначале это
были л о ц м а н с к и е суда, но
во время англо-американс к о й войны 1812 года за
скорость и поворотливость они заслужили славу наиболее результативных каперских судов.
Ко второй половине
X I X века к л и п е р а п р е д ставляли удлиненные суда.
Рис. 4.72. Трехмачтовый
барк
Рис. 4.75. С о в р е м е н н а я
двухмачтовая гафель-шхуна
Рис. 4.73. С о в р е м е н н ы й
четырехмачтовый барк
Рис. 4.76. С о в р е м е н н а я
трехмачтовая гафель-шхуна
Рис. 4.74. С о в р е м е н н а я
баркентина
Рис. 4.77. С о в р е м е н н ы й
бриг
имеющие прочные и легкий
к о р п у с (у а м е р и к а н ц е в ч и с т о
д е р е в я н н ы й , у а н г л и ч а н - металлические ш п а н г о у т ы и деревянная обшивка), медная обшивка подводной ч а с т и . п а л у б ные н а д с т р о й к и с о к р а щ е н ы до
минимума.
Клипера имели острые обводы, V-образные шпангоуты.
Рис. 4.78. Клипер Lighting 1853 года постройки
(боковой вид, теоретический чертеж, сечение по трюму)
особый н а к л о н н ы й форштевень, к о т о р ы й в судостроении стал называться
«клиперский нос»
рис.
4.78-4.80.
Т а к о й вид ф о р ш т е в н я
и с п о л ь з у е т с я на с о в р е менных пассажирских судах - рис. 4.1, 5.69 и 5.71.
Рис. 4.79. Клипер Soverrign of the S e a s
1852 года постройки
Рис. 4.80. Форштевень клипера Cutty Sark
К л и п е р а имели о ч е н ь
высокие мачты, развитый
т а к е л а ж , что п о з в о л я л о
ставить д о п о л н и т е л ь н ы е
паруса - до семи ярусов.
Паруса располагались не
только выше марсовых
площадок. Между мачтами ставились стаксели
т р е у г о л ь н ы е паруса, которые позволяли клиперу
х о д и т ь к р у т о к ветру, и
лиселя (эти п р я м о у г о л ь ные паруса ставились дополнительно на выдвигающихся с б о к о в рей шестах (лисель-спиртах) рис. 4.77, 4.82.
В основном клипера строили трехм а ч т о в ы м и , но были четырехмач говые и даже пятимачтовые. Мачта сос т о я л а из четырех частей: нижняя
часть собственно мачта, ее первое
удлинение - стеньга, далее - брамстеньга и бом-брам-стеньга. Послед н ю ю еще н а з ы в а л и « к о р о л е в с к о й
стеньгой». М а ч т ы имели небольшой
наклон назад.
Это были самые быстроходные парусные суда. На американском клипере, п о с т р о е н н о м Д . М а к - К е е м ,
Soverin of the seas на п е р е х о д е из
Н ь ю - Й о р к а в Ливерпуль была достигнута скорость 22 узла (рис. 4.79).
Самыми быстроходными считаются «чайные клипера», хотя это и
не совсем так. Англичанам приписывают три главных хобби: их л ю б о в ь
к чаю, спортивный дух и интерес ко
в с е м у , ч т о связано с мореплаванием.
Поэтому неудивительно, что в 1866
году б ы л и о р г а н и з о в а н ы « ч а й н ы е
гонки» - пять парусников мчались с
чаем н о в о г о урожая из Ф у ч ж о у на
берегу Т а й в а н с к о г о пролива в Л о н дон.
Рейс длился 99 суток, первым пришел клипер «Ариэль», но победителем был признан «Тайпин». Он пришел в Л о н д о н с к и й порт на 8 минут
позже, но вышел в рейс на 20 минут
позже «Ариэля» [44]. Эти суда в жест о ч а й ш и й шторм шли с полным парусным вооружением рис. 4.82.
«Чайные гонки» проходили до
1872 года. Рекордное время за всю
историю этих гонок б ы л о показано
к л и п е р о м « С э р Л а н с е л о т » в 1869
году - 90 суток. Знаменитый клипер
Cutty Sark (рис. 4.82), построенный
в Англии в 1868 году, участвовал во
всех п о с л е д у ю щ и х г о н к а х , но его
лучший результат - третье место в
1871 году.
О т к р ы т и е Суэцкого канала и появление пароходов привело к закату
эры клиперов. Они еще потрудились
на «шерстяной линии» (Австралия
А н г л и я ) , перевозя т ю к и с овечьей
шерстью, но уже стали историей. На
других линиях этот тип судов не мог
конкурировать даже с о б ы ч н ы м и парусниками.
П р и ч и н а - для управления прямыми п а р у с а м и , их б о л ь ш и м количеством требовалась многочисленная,
хорошо обученная команда. Появившиеся морские суда с д р у г и м парусным вооружением, например шхуны,
т р е б о в а л и г о р а з д о меньшего экипажа. А это уже экономика.
Тем более, отпала необходимость
в срочной доставке груза.
Стала расти грузоподъемность парусных судов.
О д и н из с а м ы х б о л ь ш и х
парусников своего времени, построенный в Германии. Preussen («Пруссия»)
имел длину 133,2 м, осадку - 8,23 м, водоизмещение
- 11 150 т, п л о щ а д ь парусов 5560 м2 (клипер Cutty
Sark имел п л о щ а д ь пару-
Рис. 4.81. «Пруссия» - один из самых крупных
парусников
сов о к о л о 1000 м 2 )
Рис. 4.82. Клипер Cutty Sark
Парусники д о в о л ь н о долго не сдавали своих позиций. П а р о х о д ы имели уже с р а в н и т е л ь н о ш и р о к о е расп р о с т р а н е н и е , но э р а п а р у с н и к о в
продолжалась, поскольку в то время
они были более э к о н о м и ч н ы м и .
П е р в ы м чувствительным у д а р о м
по парусному судоходству б ы л о открытие Суэцкого канала.
А ввод в строй П а н а м с к о г о канала о к о н ч а т е л ь н о привел к у п а д к у
парусное судоходство. Парусные
суда еще с т р о и л и с ь , но перспектив
их использования как т р а н с п о р т н ы х
средств уже не было.
И все-таки, несмотря ни на что,
парус на морях и океанах не исчез
окончательно. В XXI веке еще существуют, и не т о л ь к о существуют, а
п р о д о л ж а ю т совершенствоваться и
строиться, мореходные яхты, шхуны,
б а р к и и т.д. - см. рис. 4.70-4.76.
М о р е х о д н ы м яхтам суждено пережить все типы парусников, потому
что это здоровье, закалка характера
и прекрасный отдых.
Следующая ступень мотивационной
структуры имеет значение лишь тогда,
когда предыдущие пройдены.
А. Маслоу
4.3. От «Клермонта» до «трансатлантиков»
ло время. Экономика XIX
века характеризуется бурным
ростом п р о и з в о д и т е л ь н ы х сил. Т о р говля, которая с середины XVIII
века п р и о б р е л а м и р о в о й х а р а к т е р ,
с 1850-го по 1910 г. увеличилась в десять раз. Предъявляются особые треб о в а н и я и к морскому т р а н с п о р т у .
Д о м и н и р у ю щ и м и становятся сроки
доставки грузов.
Для решения этой задачи требуются п р и н ц и п и а л ь н о н о в ы е м о р с к и е
суда. П а р о в а я машина стала революц и о н н ы м ф а к т о р о м не т о л ь к о д л я
индустриального производства, но и
для водного т р а н с п о р т а .
Идея использовать судно с механическим приводом не д а в а л а покоя
ни о д н о м у и з о б р е т а т е л ю тех л е т .
Известно, что еще в 1707 году на западе С Ш А были построены два первых парохода, но они были уничтожены м а т р о с а м и - п р и в е р ж е н ц а м и
«парусных» т р а д и ц и й .
Рис. 4.83. «Шарлота Д а н д а с » первое паровое судно в Европе,
нашедшее практическое применение
(буксировка барж по р. Клайд)
В 1778 г. м а р к и з Ж о ф ф р у а д ' А б бан строит свой « П и р о с к а ф » (от греческого руг - о г о н ь и skaphos - судно), на к о т о р о м в качестве движителя использовалось лопастное колесо.
Это судно п р о ш л о за 15 минут 365
метров п р о т и в течения реки Сены,
после чего двигатель сломался.
Дальше продолжать опыты маркиз
не стал. Через девять лет американец
Ф и ч строит судно с паровой установкой, на к о т о р о м в качестве движителя используется гребной винт, запатентованный до этого англичанином
Бреймом [98].
Н о это были т о л ь к о эксперименты. Первым пригодным к эксплуатации паровым судном с машиной Уатта м о щ н о с т ь ю 7,5 кВт и гребным колесом была « Ш а р л о т а Дандас», построенная а н г л и ч а н и н о м У и л ь я м о м
С а й м и н г т о н о м - рис. 4.83.
Интересно, что когда оно соверш а л о свой п р о б н ы й рейс, среди зрителей находился американец, инженер и художник Роберт Фультон. Построенное им в 1802 году первое паровое судно, к о т о р ы м он хотел заинтересовать Наполеона, оказалось неудачным.
По возвращении в Америку в
Н ы о - И о р к Р. Ф у л ь т о н строит пароход North-River Of C l a r m o n t , оборуд о в а н н ы й гребными колесами, прив о д я щ и м и с я во в р а щ е н и е у с о в е р шенствованной паровой машиной
Уатта м о щ н о с т ь ю 45 кВт, построенной в Англии.
рейсы между Н ь ю - Й о р к о м
и Олбани. Расстояние в 240
км он п р е о д о л е в а л за 32
часа против течения и за 30
часов по течению. Пароход оказался н а д е ж н ы м в
эксплуатации и приносил
х о р о ш у ю п р и б ы л ь , что
Рис. 4.84. Пароход Р. Фультона «Клермонт»
подтолкнуло Фультона к
строительству еще двух паровых судов.
В 1812 г. на реках Америки дымили небо уже 15 паровых судов, различных по
конструктивному оформлению и назначению. В 1815 г.
по Неве и Финскому заливу
уже прокладывали трассы
русские пароходы*.
Во Ф р а н ц и и на р. Сене
пароход появился в 1816г.,
в Германии на р. Везер - в
Рис. 4.85. Пароходо-фрегат « С а в а н н а »
1817 г. [70].
(Savannah)
К середине XIX века пароходы п р о ч н о обосновались на реках, к а н а л а х и
озерах. В 1816 г. п а р о х о д
«Элиза» (бывший « М а р д жери») пересек Л а - М а н ш .
В этом же году открывается п а р о х о д н о е сообщение
между Англией и Гамбургом. 32 пассажира на пароходе « С а в а н н а » ( S a v a n n a h )
в 1819 г. п е р е с е к а ю т АтРис. 4.86. Пароход «Сириус» (Sirius)
лантику.
Н о следует заметить, что это судЭтот пароход (рис. 4.84) после моно имело три мачты с п о л н ы м пад е р н и з а ц и и имел в о д о и з м е щ е н и е
р у с н ы м в о о р у ж е н и е м ( р и с . 4.85),
180,0 т. длину 40,5 м и ширину 5,5 м,
г р е б н ы е колеса д и а м е т р о м 4.88 м,
более известный как «Клермонт», в
п р и в о д и м ы е во в р а щ е н и е п а р о в о й
1807 г. начал совершать регулярные
* Термин «пароход» имеет автора. Им является морской офицер, впоследствии адмирал,
П.И. Рикорд, описавший в газете «Сын Отечества» первый рейс первого в России парового
судна по маршруту Петербург-Кронштадт в августе 1815 года. До этого паровые суда в России называли на английский манер - стимботами, от англ. steam - пар.
м а ш и н о й м о щ н о с т ь ю около 65 кВт.
Путь « С а в а н н ы » занял 25 суток, но
под парами из-за о г р а н и ч е н н о г о запаса угля судно шло л и ш ь 3,5 суток.
П е р в ы м п а р о х о д о м , к о т о р ы й пересек Атлантику т о л ь к о под парами,
был «Сириус» (Sirius) - рис. 4.86. Он
был о б о р у д о в а н п а р о в о й м а ш и н о й
м о щ н о с т ь ю о к о л о 240 кВт. О д н а к о
450 тонн угля на рейс длительностью
18 суток не хватило, и экипажу пришлось сжечь часть рангоута и деревянную отделку кают.
Регулярную т р а н с а т л а н т и ч е с к у ю
пассажирскую л и н и ю 8 апреля 1838
года открыл пароход «Грейт Вестерн»
(Great Western), оборудованный
двумя п а р о в ы м и м а ш и н а м и общей
м о щ н о с т ь ю порядка 180 кВт - рис.
4.57. На рейс из Б р и с т о л я в Н ь ю Йорк судно з а т р а т и л о 15,5 суток, изр а с х о д о в а в при этом о к о л о 500 i
угля.
Первый русский пароход, который
впоследствии в специальной литературе получил название «Елизавета», был
построен в Санкт-Петербурге на заводе Карла Берда в 1815 году. Он соверш а л рейсы между П е т е р б у р г о м и
Кронштадтом. Мощность его энергетической установки составляла всего
12 кВт. К 1820 году на русских реках
уже р а б о т а л и (или б ы л и г о т о в ы к
спуску) 15 пароходов [1].
В 20-е годы XIX века на Черное
море проникает паровое мореплавание. 3 и ю л я 1828 г о д а в
Николаеве была закончена постройка деревянного
парохода «Одесса» длиной 32,2 м и шириной 8,04
м (рис. 4.88). О б в о д ы его
корпуса п о в т о р я л и обводы парусника тех времен.
П о д в о д н а я часть корпуса
была обшита медными листами. С и л о в а я установка
Рис. 4.87 Пароход «Грейт Вестерн»
- паровой к о т е л ( р а б о т а в (Great Western)
ший на дровах) и паровая
м а ш и н а з а в о д а К. Берда
(С.-Петербург) мощностью 50 кВт. Движение осуществлялось с помощью
гребных колес.
Рис. 4.88. Пароходофрегат « О д е с с а »
1828 год
На п а р о х о д е б ы л о д в а
отделения (класса), включавших 4 каюты с семью
к р о в а т я м и (две к а ю т ы
предназначались для дам).
Н и ж н е е о т д е л е н и е на 28
мест предназначалось для
сидячих пассажиров. В
летнее время «Одесса»
принимала до 30 палубных пассажиров. Э к и п а ж состоял из к а п и т а н а ,
ш т у р м а н а , 7 м а т р о с о в , механика и
двух его учеников, 4 р а б о т н и к о в и 5
служителей.
Первый рейс пароход «Одесса» сов е р ш и л на л и н и и О д е с с а - Е в п а т о р и я - Я л т а (31.07-12.08.1828 г.). В августе этого года «Одесса» совершила рейсы по Крыму и в Варну, а затем б ы л а задействована для перевозки войск в Б о л г а р и ю , где в ту пору
шла русско-турецкая война.
Были паровые суда и до «Одессы».
Работали портовые буксиры «Везувий», « М о л н и я » и « М е т е о р » , а на
линии Одесса- Херсон ходил речной
п а р о х о д «Надежда». В свой первый
рейс «Надежда» вышла 4 июля 1827
года, а э к с п л у а т и р о в а л а с ь до 1835
года. В 1831 году первый рейс в Турцию (порт К о н с т а н т и н о п о л ь ) с о в е р шил пароход «Нева».
С 1835 года б ы л о о т к р ы т о регулярное пароходное сообщение российских портов Ч е р н о г о и Азовского морей, его обеспечивали пароходы «Петр Великий» и «Наследник».
9 февраля 1845 года по ходатайству
г у б е р н а т о р а г р а ф а В о р о н ц о в а все
Рис. 4.89. Пароходофрегат « О д е с с а »
выходит в первый рейс
10 мая 1843 года
у п р а в л е н и е п а р о х о д а м и , как внутренних, так и з а г р а н и ч н ы х л и н и й ,
было объединено в Новороссийскую
пароходную к о м п а н и ю рис. 4.89.
Но бурное развитие пароходного
сообщения происходило на Атлантике. Первым железным винтовым пароходом, предназначавшимся для
трансатлантических рейсов, был
G r e a t Britain, с п р о е к т и р о в а н н ы й и
построенный в Бостоне в ы д а ю щ и м ся кораблестроителем И. Брунелем в
1843 г. (рис. 4.58). На рейс с 806 т груза и 60 пассажирами от Ливерпуля до
Н ь ю - Й о р к а Great Britain затратил 14
суток и 21 час [70].
Рис. 4.90. Первый в истории железный пароход Great Britain
Главным новшеством этого судна
были не т о л ь к о его постройка из железа, но и использование в качестве
д в и ж и т е л я г р е б н о г о винта диаметром 4,7 м, к о т о р ы й заменил гребные
колеса. П е р в ы м винтовым пароход о м б ы л «Архимед», п о с т р о е н н ы й
Френсисом П. С м и т о м в 1839 году*.
Первые суда с применением железа стали строить с конца XVIII века.
Э т о были баржи, у к о т о р ы х н а б о р
корпуса был железным, а обшивка
деревянной. Железо, как и все новое,
п р о б и в а л о себе д о р о г у с т р у д о м .
П р о к а т а не было, и железные листы,
п р о ф и л ь н ы е к о н с т р у к ц и и изготовлялись с п о м о щ ь ю ковки. Внедрению
железа определенным о б р а з о м способствовал и дефицит пригодного
для судостроения леса.
Середина XIX века знаменательна
к о л о с с а л ь н ы м прогрессом в конструкции судов, технологии судостроения. Усовершенствуется гребной
винт, растет м о щ н о с т ь паровых машин, повышается их надежность.
В эти годы в г. Млиеве (Черкасская
область) на машиностроительном заводе ф и р м ы « Я х н е н к о - С е м и р е н к о »
строятся первые металлические парох о д ы д л я с у д о х о д с т в а по Д н е п р у :
«Украинец» и «Ярослав Мудрый». В
дальнейшем они эксплуатировались
на линии Киев-Кременчуг.
В 70-е гг. XIX века в судостроение
приходит сталь. Начинается соперничество стран и отдельных компаний в
постройке самых быстрых и самых
больших судов. Пассажирские суда, а
они были гордостью судовладельцев,
предназначенные для эксплуатации
на линии А н г л и я - С Ш А , стали называться « т р а н с а т л а н т и к а м и » . Поскольку развивалось соперничество,
то победителю нужна была награда.
П о э т о м у в 1840 г. судовладельцем
т р а н с а т л а н т и к о в Самуэлем Кунардом по предложению
капитана
Джудкинса был
учрежден символический приз «Голубая лента
А т л а н т и к и » (вначале это был голубой вымпел, который поднимался
на мачте, а с 1935
года серебряный
кубок (рис. 4.91).
Рис. 4.91. Кубок
«Голубая лента
«Голубая лента
Атлантики»стала
Атлантики»
не т о л ь к о знаком бескомпромиссной
б о р ь б ы между судоходными компаниями, но и рекламой для привлечения пассажиров, стремившихся совершать путешествия на судах-чемпионах. О б л а д а т е л ь «Голубой ленты» имел в среднем в 4 раза больше
пассажиров, чем такой же лайнер, но
не с у м е в ш и й з а в о е в а т ь п о ч е т н ы й
титул.
Приз присуждался тому пассажирскому лайнеру, который в рекордное
время преодолевал м а р а ф о н с к у ю
трансатлантическую дистанцию
длиной о к о л о 3000 миль между определенными пунктами, располож е н н ы м и на берегах Е в р о п ы и Северной Америки.
Первым судном, завоевавшим в
1840 г. «Голубую ленту Атлантики»,
* Гребной винт получил признание в 1845 году, победив гребное колесо в прямом смысле
этого слова. Эта победа была завоевана при перетягивании друг друга двумя однотипными
судами водоизмещением около 800 т, оборудованными паровыми машинами мощностью
150 кВт. В ходе состязания выяснилось, что винтовое судно «Ратлер» могло буксировать со
скоростью 2,8 узла колесное судно «Алекто».
был колесный п а р о х о д Britania, преодолевший расстояние от Англии до
Бостона за 14 суток и 8 часов.
Последним н е о ф и ц и а л ь н ы м обладателем п о ч е т н о г о приза из колесных пароходов была «Скотия», преодолевшая в 1862 году атлантические
мили за 8 суток и 3 часа.
Здесь следует вернуться на несколько лет назад. 1858 год ознаменовался
спуском на воду о к е а н с к о г о пассажирского судна «Грейг Истерн»
(Great Eastern), о п е р е д и в ш е г о свое
время почти на полстолетия. Судно
предназначалось для рейсов из Англии в И н д и ю или Австралию без пополнения запасов угля. На этом судне, в пять раз превышающем размеры своих с о в р е м е н н и к о в , п о м и м о
6000 т груза (при 15 ООО т з а п а с о в
угля) размещалось 4000 пассажиров.
Оно имело водоизмещение 32 500 т,
длину 207,25 м, ширину 25,21 м, высоту борта 18,3 м, осадку 9,2 м.
Судно было построено из железа
толщиной 13-19 мм. имело чегырехлопастный гребной винт диаметром
7,2 м, приводимый во вращение паровой машиной мощностью 3000 кВт.
Кроме винта, судно имело два гребных колеса диаметром по 16,8 м.
Колеса вращались специальной паровой машиной мощностью 2500 кВт.
П а р в ы р а б а т ы в а л с я 10 п а р о в ы м и
котлами. Длина машинно-котельного отделения составляла 105 м. Помимо гребных колес и винта, имелось
шесть мачт с площадью парусов около 5000 м : . Гребной винт и колеса
обеспечивали скорость хода более 14
узлов, расходуя при этом около 330 т
угля в сутки - рис. 4.92.
С инженерной точки зрения этот
колосс, построенный на верфи Д ж о на С к о т а Рассела на Темзе недалеко
от Л о н д о н а по п р о е к т у И з о б а р д а
К и н г д о м а Б р у н е л я , и с к л ю ч а я отдельные анахронизмы (например
гребные колеса), был предвестником
новых путей развития судостроения.
Корпус этого судна имел п р о д о л ь ную систему набора, которая впоследствии получила ш и р о к о е признание. д в о й н о е дно, двойные борта.
Рис. 4.92. Great Eastern на якоре вдоль его борта свободно разместилось три судна
Кроме того, оно было разделено на
12 водонепроницаемых отсеков. На
нем- впервые были применены паровая рулевая машина, машинный телеграф и другие новшества, нашедшие
свое применение в будущем. Суда под о б н ы х р а з м е р о в будут построены
только на рубеже XIX и XX веков.
Прогрессивный с технической точки з р е н и я G r e a t E a s t e r n п о т е р п е л
полное фиаско в экономическом плане. Д а ж е несмотря на просчеты его
создателей (не б ы л о портов, способных это судно принять, доков, в кот о р ы е его м о ж н о поставить и провести регламентные р а б о т ы по корпусу и з а б о р т н о й арматуре), главной
причиной финансовой катастрофы
оказалось отсутствие необходимого
пассажиропотока, обеспечивающего
заг рузку судна.
Д а ж е вместо планируемых рейсов
в И н д и ю не б ы л о д о с т а т о ч н о й загрузки и на т р а н с а т л а н т и ч е с к о й линии, которая в принципе не позволяла использовать все возможности
этого гиганта. Когда 17 июня 1860
года этот исполин уходил в первый
рейс из Саутгемптона в Н ь ю - Й о р к ,
на его борту вместо 4000 пассажиров
б ы л о всего 35 платных, 8 представителей ф и р м ы и 418 членов экипажа.
Не б ы л о д о с т а т о ч н о й загрузки и в
последующие рейсы.
Высокая строительная стоимость,
громадные эксплуатационные расходы, не компенсируемые получаемым
доходом, в конечном итоге разорили с у д о в л а д е л ь ц е в , з а н и м а в ш и х с я
его эксплуатацией. Great Eastern был
продан компании, специализирующейся на прокладке подводных кабелей. Судно было переоборудовано
в к а б е л е у к л а д ч и к , и с 1865-го по
1874 г. с его п о м о щ ь ю б ы л о проложено четыре кабеля через Атлантику и один в Индийском океане
от
Адена до Бомбея.
Д а л ь н е й ш а я судьба этого левиафана была печальной: он сменил ряд
владельцев, и с п о л ь з о в а л с я в качестве плавучей я р м а р к и , у г о л ь н о г о
судна, балагана и даже цирка. В 1888
году при строительной стоимости в
н е с к о л ь к о м и л л и о н о в ф у н т о в его
продали за 20 000 фунтов стерлингов
на слом и в течение трех лег он был
р а з о б р а н до последней заклепки.
Неудача с постройкой и эксплуатацией Great Eastern не повлияла на
увеличение численности парового
ф л о т а , к о т о р ы й постепенно вытеснял парусные суда. Так, если в 1870
году на пароходы приходилось только 23% т о н н а ж а [98]. то в 1900 году уже 67,5% [70].
Прогрессу судостроения, совершенствованию судового машиностроения способствовала борьба
т р а н с а т л а н т и ч е с к и х л а й н е р о в за
«Голубу ю ленту Атлантики». Стремление з а в о е в а т ь вожделенный приз
т р е б о в а л о увеличить скорость хода
судна, чего м о ж н о б ы л о достигнуть
т о л ь к о за счет мощности энергетической установки. А более мощная
энергетическая установка - это большое по р а з м е р а м м а ш и н н о - к о т е л ь ное отделение со всеми вытекающими последствиями. Все это приводит
к увеличению размерений т р а н с а т лантических лайнеров*.
Судно - обладатель «Голубой ленты Атлантики» - это реклама не только судовладельца, но и государства,
к о т о р о м у это судно п р и н а д л е ж и т .
* Стремление компании White Star Line во что бы то ни стало забрать почетный приз у
«Мавритании» и погубило в апреле 1912 года принадлежащий ей «Титаник».
Поэтому в борьбу за почетный приз
включаются судоходные компании
Англии, Соединенных Ш т а т о в Америки, Ф р а н ц и и . Германии, Италии,
которые получают м о щ н у ю поддержку правительств своих стран.
Для строительства больших судов
требовался и новый материал корпуса. Н а смену железу приходит сталь,
и к 1890 году 92% всех простроенных
судов - стальные.
С 1860 года на судах начинает применяться более совершенная паровая
машина (компаунд - д в о й н о г о расширения, о б о р у д о в а н н а я двумя цилиндрами: высокого и низкого давления). Далее на смену двухцилиндровой м а ш и н ы приходит 3- и даже
4-цилиндровая.
Снабженный такой машиной
трансатлантик Oceanic компании
White Star Line в 1871 году установил рекордную по тем временам скорость в 14.5 узла. Интересно, что это
было первое судно по своим размерам п р е в ы с и в ш е е G r e a t E a s t e r n , и
было одним из первых трансатлант и к о в , п о л у ч и в ш и х с у б с и д и ю на
строительство от английского Адмиралтейства. Кроме того, Oceanic был
самым р о с к о ш н ы м лайнером своего
времени, времени, когда начинается
гонка судовых м а ш и н .
В 1897 году в борьбу за «Голубую
ленту А т л а н т и к и » включаются германские суда. Имея поддержку на их
строительство со с т о р о н ы кабинета
министров Германии, Северогерманский Л л о й д вводит в строй могучий
с к о р о с т н о й т р а н с а т л а н т и к Kaiser
Wilhelm der Grosse (рис. 4.93), оборудованный поршневой паровой машиной, к о т о р ы й завоевывает заветный приз, развив на переходе скорость в 22,5 узла.
Н о на смену паровой машине уже
стремится паровая турбина. В том же
1897 году в Англии на Спидхейдском
рейде шел смотр кораблей королевского флота, посвященный 60-летию
правления английской королевы
Виктории. В п р о г р а м м у смотра входили и гонки самых быстроходных
военных судов - миноносцев. В их
к о м п а н и ю с к р о м н о в х о д и л о и 30метровое судно водоизмещением
44,5 т, носившее н а з в а н и е «Турбиния» - рис. 4.94.
Когда прогремел с т а р т о в ы й выстрел это небольшое судно мгновенно
Ри. 4.93. Трансатлантик Kaiser Wilhelm der G r o s s e ,
обладатель «Голубой ленты» в 1897, 1898 и 1900 гг.
Рис. 4.94. «Турбиния»
Через 10 лет после триумфа «Турбинии» четырехвинтовой транеатлантик компании «Кунард
Лайн»
(Cunard
Line)
« М а в р и т а н и я » - рис. 4.95,
водоизмещением около
40 ООО т и м о щ н о с т ь ю
энергетической установки
52 200 к В т з а в о е в ы в а е т
«Голубую ленту Атлантик и » и у д е р ж и в а е т ее 22
года [119].
Рис. 4.95. Паротурбоход « М а в р и т а н и я »
—т
Мйм
Рис. 4.96. «Куин Мэри» - обладатель «Голубой ленты Атлантики»
в 1936 и 1938 гг., последний довоенный обладатель этого приза
оторвалось от красавцев-миноносцев
и первым з а к о н ч и л о гонку, развив
скорость в 34 узла (скорость миноносцев составляла тогда 24 узла). «Турбиния» была о б о р у д о в а н а п а р о в о й
турбиной м о щ н о с т ь ю 1500 кВт, авт о р о м которой был а н г л и й с к и й инженер-ученый Ч а р л з Парсонс. С этих
пор паровая турбина становится лидером высоких скоростей на воде.
Ч е т ы р е х т р у б н ы й л а й н е р имел 6
турбин: 4 - для переднего хода и 2
для заднего (реверс турбин тогда не
осуществлялся). Э к и п а ж составлял
812 человек, пассажировместимость:
563 человека в каютах первого класса, 464 - в т о р о г о и 1138 - третьего.
О д н о т и п н ы м судном с « М а в р и т а нией» б ы л а и п е ч а л ь н о и з в е с т н а я
«Лузитания» (обладатель «Голубой
ленты» в 1909 г.). 7 мая 1915 года у побережья Ирландии «Лузитания» была
потоплена германской подводной
лодкой U20. Из 1959 человек, находившихся на борту, погибли 1198...
В последующие годы были построены и эксплуатировались такие
з н а м е н и т ы е т р а н с а т л а н т и к и , как
«Куин Мэри»* (Queen Mary) - рис.
4.96, 4.99 и «Куин Элизабет» («Queen
Elizabeth»)
Англия, « Н о р м а н д и я »
( N o r m a n d i e ) - рис. 4.97 - Ф р а н ц и я ,
«Бремен» (Bremen) - рис. 4.98 - Герм а н и я , «Рекс» (Rex) - рис. 4.100
И т а л и я и др. К а ж д о е из них представляло новейшие достижения суд о с т р о и т е л ь н о й науки, высочайший
уровень к о м ф о р т а и эстетичности.
Описания и история этих и других
л а й н е р о в - это тема отдельной книги, и заинтересованного читателя мы
отправляем к р а б о т а м [7] и [119].
Ч т о б ы з а к о н ч и т ь вопрос о развитии судового м а ш и н о с т р о е н и я , следует упомянуть еще об одном типе
двигателя, к о т о р ы й в XX веке стал
о с н о в н ы м не т о л ь к о на м о р с к о м
транспорте, - дизеле.
10 июня 1898 года на испытательном стенде в г. Винтертур (Швейцария) начал р а б о т а т ь первый дизельный двигатель, изготовленный братьями Зульцер - друзьями Рудольфа
Дизеля.
Рис. 4.97. « Н о р м а н д и я » - обладатель
«Голубой ленты Атлантики» в 1935 и 1937 гг.
Рис. 4.99. « Б р е м е н » - обладатель
«Голубой ленты Атлантики» в 1929 и 1933 годах
* В настоящее время «Куин Мэри» (см. рис. 4.99) является комфортабельной гостиницей и
одновременно плавучим музеем в Калифорнии (США). В экспозиции музея - энергетическая установка (турбины и котлы), вспомогательные механизмы и системы управления гигантом водоизмещением 77 ООО тонн. С помощью специального освещения и выносных площадок демонстрируются гребные валы и винты судна.
На судне также размещен и музей моря, оборудованный известным исследователем океанских глубин Жаком Ивом Кусто.
Рис. 4.99. «Куин Мэри» на стоянке
в местечке Лонг-Бич на Западном побережье С Ш А
С е р и й н о е п р о и з в о д с т в о двигателей Дизеля фирмой Sulzer Brother началось в Винтертуре с 1903 года. Н о
все эти двигатели были предназначены для р а б о т ы в с т а ц и о н а р н ы х условиях.
В 1898 г. по патенту Р. Дизеля на Петербургском механическом заводе
ф и р м ы « Л ю д в и г Нобель» строится
первый двигатель мощностью 15 кВт,
р а б о т а ю щ и й на сырой нефти.
Еще в 1898 году профессор Боклевский П . К . (первый д е к а н к о р а б л е строительного факультета Петербургского политехнического института) выдвинул гипотезу о целесообразности использования двигателя
внутреннего сгорания на судах.
Рис. 4.100. «Рекс» - обладатель «Голубой ленты Атлантики»
в 1 9 3 3 - 1 9 3 5 гг. и первый обладатель серебряного кубка
Рис. 4.101. Первый в мире т е п л о х о д « В а н д а л »
Рис. 4.102. Речной буксирный теплоход « М ы с л ь »
Первым в мире теплоходом был танкер «Вандал»
(рис. 4.101), построенный
совместно С о р м о в с к и м заводом (корпус) и заводом
«Людвиг Нобель» (энергетическая у с т а н о в к а ) . Э т о
было судно озерного плавания, на нем использовалась электропередача к
гребным винтам, поскольку двигатель был нереверсивным. Так что «Вандал»
о д н о в р е м е н н о был и первым в мире дизель-электроходом [I].
Вторым теплоходом стал
о д н о т и п н ы й с «Вандалом»
«Сармат».
В 1907 году для фирмы
Н о б е л я К о л о м е н с к и й завод строит речной буксирный колесный т е п л о х о д
«Мысль» (рис. 4.102) мощн о с т ь ю 225 кВт, на котором все режимы обеспечивались п р я м о й передачей
м о щ н о с т и от двигателя к
движителю. Но для обеспечения маневров использовалась специальная разобщительная муфта.
3'
Рис. 4.103. Судостроительный завод в Сормово, начало X X века
(впоследствии «Валерий
Ч к а л о в » , р а б о т а в ш и й на
К а с п и и д о 80-х гг. п р о ш л о г о века), м а к с и м а л ь ной г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю
4900 т [27].
К 1916 году флот России
насчитывал 91 теплоход, из
них 31 был на Каспии. Хотя
Россия в то время и не была
ведущей м о р с к о й д е р ж а вой, но по внедрению технических изобретений в кораблестроение являлась лидером. Так, первым морским теплоходом за границей была «Зеландия», спущенная на воду в 1911 г. со
Рис. 4.104. Первый морской теплоход «Дело»:
стапелей Копенгагенского
а) поперечное сечение корпуса; б) общий вид; такая
судоетро и тельного завода
конструкция появилась только в конце 30-х гг. X X века
«Бурмистр ог Вайи». С этого времени д и з е л я с т а л и
ш и р о к о п р и м е н я т ь с я на
морском флоте. Однако
основным двигателем в
начале XX века все же оставался паровой.
В эти годы в России на
Волге особенно бурно разРис. 4.105. Пароход-«дворец» « Б а я н »
вивается речное судостро1912 года постройки
ение (рис. 4.103). РоссийсП е р в ы м в мире морским теплохокие купцы, с т а р а я с ь п е р е щ е г о л я т ь
дом стал построенный на том же Кодруг друга, строят порой уникальные
л о м е н с к о м заводе в 1908 году винпароходы, вплоть до «плавучих дворт о в о й т а н к е р « Д е л о » - рис. 4 . Ю 4
цов» (рис. 4.105).
4.4. Появление новых типов судов
и плавучих сооружений
В
торая половина XIX века, и особенно его последняя четверть,
характеризуется появлением новых
т и п о в судов не т о л ь к о по конструкции. но и по назначению. В это время происходит еще одно важное событие, к о т о р о е п р о и з в е л о революцию в с у д о с т р о е н и и , но н е с к о л ь к о
позже
в 40-е г о д ы X X с т о л е т и я .
Речь идет о внедрении сварки металлов. Первое ее использование состоялось в мастерской H . H . Бернадоса
н е п о д а л е к у от К и н е ш м ы , к о т о р ы й
применил электродуговую сварку
при строительстве к р у п н о м а с ш т а б ной модели (длиной 8,5 м) парохода
особой конструкции « Н и к о л а й » .
Но началом применения сварки в
судостроении считается с т р о и т е л ь ство в 1889-1890 гг. на Пермских пушечных заводах в Мотовилихе одного из крупнейших речных судов в Европе - к о л е с н о г о б у к с и р н о - т р а н с п о р т н о г о п а р о х о д а «Редедя, к н я з ь
Косогский» (рис. 4.106).
П р и п о с т р о й к е его корпуса русский инженер Н.Г. Славянов впервые
в мире соединил ряд железных лис-
тов с помощью электросварки, добившись исключительно прочного
с в а р н о г о шва.
Вернемся в Европу. Сильный торговый ф л о г в XVI-XVII вв. и тесные
связи с мировой экономической системой сделали м а л е н ь к у ю Г о л л а н д и ю центром судостроения Европы.
Их с у д о с т р о и т е л ь н ы е п р е д п р и я т и я
имели громкую славу. Именно поэтому. кстати, еще Петр I определился в
ученики к голландским к о р а б е л а м .
Г о л л а н д ц а м принадлежит изобретение плавучего дока.
Многие порты тех времен находились в устье рек. Песок, выносимый
рекой, о г р а н и ч и л осадку принимаемых судов, вследствие чего большие
морские суда стали разгружаться на
рейде, что у д о р о ж а л о доставку грузов. Ч т о б ы как-то с о х р а н и т ь рентабельность морских перевозок, стали
даже о г р а н и ч и в а т ь размеры заходящих в п о р т судов. Т а к , н а п р и м е р ,
власти Гамбурга в 1529 г. распорядились не закладывать большие суда,
у которых осадка превышала глубину а к в а т о р и и порта.
Рис. 4.106. Буксирно-транспортный пароход
«Редедя, князь Косогский»
Голландские порты трад и ц и о н н о были мелководными. Поэтому для приема
б о л ь ш и х судов был изобретен «верблюд», по-голландски - «камель»* (рис.
4.107).
П о б о р т а м судна п р и креплялись заполненные
водой понтоны, вода из которых потом откачивалась
н асоса м и. Д о п ол 11 и тел ь н а я
* Этот термин применялся в России и обозначал «плавучий док»
Рис. 4.107. «Камели» в X X веке
Рис. 4.108. Плавучий док в конце X I X
века
Рис. 4.109. Козловой плавучий кран
начала X X века
плавучесть уменьшала
осадку судна, в результате ч е г о б о л ь ш о е с у д н о
могло подойти к причалу.
Эволюция этого устройства превратила «камель»
в плавучий док (рис.
4.108), для к о т о р о г о б ы л о
достаточно
соединить
между собой снизу два
б о р т о в ы х п о н т о н а жестк о й «ста п ел ь - п а л у б о й ».
П е р е г р у з к а с у д о в на
рейде п р и в е л а к п о я в л е нию т а к о г о типа сооружения, как п л а в у ч и й к р а н .
В н а ч а л е он б ы л п р и м и тивной конструкции. Плавучий к р а н п р е д с т а в л я л
собой понтон, на к о т о р о м
была жестко закреплена
стрела. Подъем груза производился с п о м о щ ь ю паровой лебедки. Использовались плавкраны не только для перемещения грузов, но и для спуска неб о л ь ш и х с у д о в на воду,
п р и ч е м еще в 60-е г о д ы
XIX века.
Д о начала XX века конструкция п л а в к р а н а практически не менялась, росла т о л ь к о его грузоподъемность. На рубеже веков
конструкция крана стала
с о в е р ш е н с т в о в а т ь с я . Появляются к р а н ы козловые
(рис. 4.109) и к р а н ы с кач а ю щ е й с я с т р е л о й (рис.
4.110). Все это, в конечном
итоге, привело к создан и ю у н и в е р с а л ь н ы х плавучих к р а н о в , т.е. к р а н о в
с в р а щ а ю щ и м с я верхним
Рис. 4.110. Плавучие краны с качающейся стрелой начала X X века
Рис. 4.111. Землечерпалка, построенная
в России [27]
Рис. 4.112. Земснаряд, построенный в России
строением и с качающейся
стрелой.
Необходимость в углублении фарватера привела к
п о с т р о й к е судов дноуглубительного флота - землечерпалок, землесосных
снарядов, грунтоотвозных
ш а л а н д и т.п. Кроме дноу г л у б и т е л ь н ы х р а б о т они
и с п о л ь з о в а л и с ь при постройке портовых гидротехнических сооружений, добыче с т р о и т е л ь н ы х материалов (песок, гравий),
россыпных полезных ископаемых.
Первая землечерпалка
была построена в России
еще в 1858 году из железа
на С о р м о в с к о м заводе для
Астраханского порта. К
концу XIX века землечерпалки строились, кроме
России, в Бельгии. Голландии. Германии и др. странах. На рис. 4.111 показана землечерпалка постройки конца XIX века.
-гМдйУ
Рис. 4.113. Ледокол « П а й л о т »
Ш,
^кШЬ;
Рис. 4.114. Ледокол-паром «Байкал»
».
и
Рис. 4.115. Ледокол «Ермак»
Первый российский землесосный снаряд был построен в Васильевских мастерских Казанского округа путей сообщения в 90-х
г. XIX века. Это было солидное сооружение: длина
42,7 м, ширина 9,1, осадка
1,1 м, производительность
до 750 м-Учас. В 1899 г. на
Волге работало уже 14 земснарядов общей производительностью 4800 мУчас
(рис. 4.112).
В 1864 году кронштадтский п р е д п р и н и м а т е л ь и
судовладелец, а впоследствии и владелец судостроительных заводов,
М и х а и л О с и п о в и ч Бритнев, р а з м ы ш л я я о том, как
продлить н а в и г а ц и ю между К р о н ш т а д т о м и Орание н б а у м о м хотя бы на несколько недель, решил
срезать на п р и н а д л е ж а в шем ему п а р о х о д е « П а й лот» подводную носовую
часть корпуса.
П а р о х о д приобрел при
этом новые качества возможность вползать на лед
носовой частью и продавл и в а т ь его тяжестью своего корпуса. Так появился
первый в мире ледокол*
рис. 4.113.
В 1877 г. в Риге строят
первый л е д о к о л ь н ы й буксирный пароход «Симпсон». В 1899 г. для озера
* Иностранные специалисты ухватились за русское изобретение. Немцы за 300 рублей купили
чертежи «Пайлота». Построенное по ним судно было названо «Айсбрехер 1» («Ледокол 1»).
Поэтому само это слово, а впоследствии английское «айсбрейкер» - это точный перевод с
русского «ледокол». То есть иностранцы заимствовали не только идею, но и термин.
Байкал строится ледокол-паром
«Байкал» (рис. 114). В свой первый
коммерческий рейс это судно вышло,
имея на борту 500 пассажиров, 167
лошадей, два паровоза, три вагона
и 164 т груза.
Но «дедушкой» л е д о к о л ь н о г о
ф л о т а с ч и т а е т с я п о с т р о е н н ы й под
руководством а д м и р а л а С.О. Макарова ледокол «Ермак» - рис. 4.115.
К о н т р а к т на п о с т р о й к у л е д о к о л а
был заключен с английской ф и р м о й
Рис. 4.116. «Фрам» во льдах
Рис. 4.117. О б щ е е расположение
ледовой шхуны «Фрам»
А р м с т р о н г а 24 декабря 1897 года, а
уже спустя два месяца в присутствии
С.О. М а к а р о в а началась постройка
ледокола. Спуск л е д о к о л а состоялся 17 о к т я б р я 1898 года, а первый
пробный рейс - 21 февраля 1899 года.
Э т о с у д н о и м е л о д л и н у 97,5 м,
ш и р и н у 21,8 м, высоту б о р т а 1 м,
осадку 7,8 м. Судно п р и н и м а л о на
борт 3000 т угля. М о щ н о с т ь энергетической установки составляла 7500
кВт. Конструкторская мысль, идеи,
заложенные в этом проекте, живут и в современном
ледоколостроении.
П е р в ы м в мире научноп р о м ы с л о в ы м судном был
небольшой пароход длиной 46 м и водоизмещением 500 т, п о с т р о е н н ы й в
1898 г. на верфи «БремерВулкан» в Германии по заказу Комитета для помощи
п о м о р а м Севера [34].
Это была парусно-моторная яхта, носившая название «Андрей Первозванный». Научные экспедиции проводились и
р а н ь ш е , но не всегда для
них с т р о и л и с ь с п е ц и а л ь ные суда. К специальным
и с с л е д о в а т е л ь с к и м судам
следует отнести построенный в 1892 году по заказу
Ф. Нансена «Фрам»*, трехм а ч т о в у ю шхуну, с п е ц и ально предназначенную
для п л а в а н и я во л ь д а х
рис. 4.116. 4.117 [59].
Семидесятые годы X I X
с т о л е т и я - годы б у р н о г о
* В настоящее время «Фрам» установлен в специальном павильоне Норвежского музея
мореплавания в Осло как судно-памятник
Рис. 4.118. « Ф а р а д е й » - первое
специализированное судно для укладки кабеля
Рис. 4.119. 1903 год. Морские просторы
бороздят пароходы и парусники
Рис. 4.120. Пароход « Е ф р а т »
водоизмещением 5000 т, построенный
в 1906 году Невским заводом
развития телеграфной связи. Разрабатываются проекты строительства транса т л а н т и ч е с к и х л и н и й такой связи. Для реализации
этих проектов в 1877 году
строится специализированное судно-кабелеукладчик
«Фарадей» (Faraday) рис.
4.118. К 1884 году с помощью этого судна было проложено шесть трансатлантических телеграфных линий.
Конец XIX века ознаменуется совершенствованием и т р а н с п о р т н о г о флота.
Те достижения в судостроении, к о т о р ы е получили
свое в о п л о щ е н и е в военном кораблестроении, в
создании трансатлантиков, н а ч и н а ю т внедряться
и при строительстве торговых судов. О д н а к о их размеры росли д о в о л ь н о медленно.
Так, в рассматриваемый
период т р а н с п о р т н о е судно г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю
3000 т с ч и т а л о с ь о ч е н ь
б о л ь ш и м . П о д а н н ы м за
1909 год, с р е д н я я г р у з о подъемность т о р г о в ы х суд о в не п р е в ы ш а л а 3000 т,
в то время построенный в
1910 году т р а н с а т л а н т и к
« О л и м п и к » имел длину
262 м, в о д о и з м е щ е н и е
45000 т при м о щ н о с т и
энергетической установки
в 22 000 кВт. Н а рис. 4.119
показан о б щ и й вид трансп о р т н о г о судна, построенного в начале XX века.
К началу Первой мировой войны
размеры т р а н с п о р т н ы х судов стали
увеличиваться з н а ч и т е л ь н ы м и темпами. Э т о м о ж н о показать на примере Р о с с и и , к о т о р а я в 1916 году
имела в своем составе более 1000 паровых т р а н с п о р т н ы х судов о б щ е й
м о щ н о с т ь ю 500 тыс. кВт и г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю более 1 млн тонн. В
их числе были такие первоклассные
для своего времени п а р о х о д ы , как
«Смоленск», «Москва», «Одесса»,
«Ефрат» (рис. 4.120), и другие с энергетическими у с т а н о в к а м и мощност ь ю д о 12 000 кВт, грузоподъемност ь ю 5000-6000 т о н н и ходившие со
с к о р о с т ь ю до 20 узлов [92].
Все это при том. что по техническому у р о в н ю коммерческий флот
России все-таки отставал от мирового т р а н с п о р т н о г о флота, хотя в его
составе имелись первоклассные суда
того времени. Они были настолько
г р а м о т н о с п р о е к т и р о в а н ы и построены, что в военное время переоборудовались во вспомогательные крейсера. Д о с т а т о ч н о отметить, что в составе т о р г о в о г о флота России еще в
1914 году, наряду с п а р о в ы м и судами, числилось 2600 парусных судов
различной грузоподъемности [34]. В
частности, на Черном море вплоть до
40-х годов XX века эксплуатировались 2- и 3-мачтовые шхуны. Интересно, что они практически все строились без чертежей различными артелями по о т р а б о т а н н ы м шаблонам.
Вторая половина XIX века отмечается еще одной тенденцией в судостроении - это специализация грузовых судов.
Еще с середины XIX века быстрыми т е м п а м и н а ч и н а е т р а з в и в а т ь с я
нефтедобывающая и нефтеперерабат ы в а ю щ а я п р о м ы ш л е н н о с т ь , в основном в России. В 1859 году открывают нефть в Пенсильвании ( С Ш А ) .
Перевозки ее в Европу через Атлантику осуществляются на судах в спец и а л ь н ы х б о ч к а х , ч т о к р а й н е неудобно и д о р о г о . Но, тем не менее,
американский керосин обеспечивал
и потребность России до 1883 г. Д о б ы ч а б а к и н с к о й нефти в России с
1865-го по 1890 г. возросла с 16 500
тонн до 3,5 млн тонн. Росла д о б ы ч а
нефти и в С Ш А , основным потребителем которой была Европа. Потребность в усовершенствованной дешевой п е р е в о з к е т а к о г о м а с с о в о г о
груза, как нефть, повлекла за собой
к о р е н н о е и з м е н е н и е с п о с о б а ее
т р а н с п о р т и р о в к и по воде.
В это время российским нефтезаводчикам приходилось конкурировать с заокеанскими производителями. Русская нефть была о т л и ч н о г о
качества, и спрос на «фотонафтиль»
г л а в н ы й продукт перегонки - был
д о в о л ь н о высоким. С е б е с т о и м о с т ь
его производства за счет т р а н с п о р т ных расходов была д о в о л ь н о значительной. В те годы керосин* перевозился в бочках и бурдюках гужевым
т р а н с п о р т о м . Д р у г о й путь: морем,
далее по Волге. Н о и этот путь был
д л и т е л ь н ы м по времени. В Баку погрузка, в Астрахани
перегрузка
на речные суда. Бочки давали течь,
и до 11% груза не д о х о д и л о до потребителя. Д о р о г о й была и т а р а .
В 1863 году Д . И . Менделеев, будучи на К а в к а з е для о з н а к о м л е н и я с
* Интересно происхождение русского слова «керосин». В Петербурге в середине X I X века
американский предприниматель и торговец Самуэль Кер продавал жидкость для освещения помещений. На свою лавку хозяин повесил вывеску «Кер и сын». Это сочетание русский
покупатель перенес на название продукта (Г. Воронин. Первые русские наливные суда).
Jf»*- ' -П..Д .. ..
Рис. 4.121. Танкерный «караван»: нефтебаржи, буксируемые пароходом,
конец X I X века
технологией производства и экономикой этих нефтепредприятий. высказал идею о строительстве специальных судов: зачем перевозить нефть и
н е ф т е п р о д у к т ы в б о ч к а х , если сам
корпус судна - большая бочка?
Идея Д . И . Менделеева была реализована на Каспии братьями Николаем и Дмитрием Артемьевыми, которые в 1873 г. строят первый в мире
деревянный танкер «Александр».
Нефть на судно загружалась и разгружалась ручным насосом. В первый же
год навигации судно показало отличные результаты. Вместо обычных планируемых шести рейсов по Каспийскому морю «Александр» сделал
десять. В гот же год братья Артемьевы строят речную наливную баржу
для доставки груза с морского рейда
в Царицын.
Так началась история нефтеналивного флота России. Опыт эксплуатации этого танкера оказался таким успешным, что к началу XX века более
п о л о в и н ы всех нефтяных грузов на
Каспии перевозилось наливом. Этот
способ т р а н с п о р т и р о в к и удешевил
перевозку по сравнению с бочко-тарным методом в 3 раза.
В 1876 году в Ш в е ц и и по заказу
русской промышленной фирмы
«Братья Нобель» строится первый в
мире пароход «Зороастр» (рис. 4.122),
специально предназначенный для перевозки нефтепродуктов наливом,
грузоподъемностью 250 тонн.
Первоначально цистерны на«Зороастре» б ы л и в к л а д н ы м и , но затем,
учитывая опыт братьев Артемьевых,
цистерны удалили, судно стало наливным. На нем был установлен паровой насос для откачки керосина.
«Зороастр» по своим главным размещениям с о о т в е т с т в о в а л ш л ю з а м
Мариинской системы: длина - 60 м,
ш и р и н а - 9 м. С у д н о , н а з в а н н о е в
честь персидского пророка огнепоклонства, принимало на борт 15 тысяч
пудов жидкого груза. Первые машины мощностью 290 л.с. были расположены в средней части судна, работ а л и на м а з у т е . П е р в ы й же г о д
навигации па Каспии показал высокую экономическую эффективность,
безопасность и надежность танкера.
отсеком
коффердамом.
Танковая часть была разделена одной п р о д о л ь н о й и
тремя поперечными переборками. Второе дно было
только в районе машиннокотельного отделения.
Первым судном, предназначенным для экспорта российской нефти, был черноморский танкер «Свет», пос т р о е н н ы й в 1885 году в
4.122. Первый специализированный пароход
Швеции. Однако первым
«Зороастр» для перевозки нефтегрузов наливом
танкером в мире считается
построенный в 1886 году в Англии
и вскоре Нобели сделали заказ на сеGluckauf.
имеющий грузоподъемность
рию наливных пароходов.
3000 т. Это первое судно, зарегистриС 1880 г. наливные суда с бакинсрованное Английским Ллойдом как
ким керосином отправлялись во мнонефтеналивной пароход
рис. 4.123.
гие страны мира (рис. 4.121).
По
своему
архитектурно-конструктивВ 1882 г. на Каспии начал рабоному типу танкер Gluckauf повторял
тать первый в мире русский стальной
русский «Спаситель». Принятые техтанкер «Спаситель» грузоподъемнонические решения, учет опыта постстью 670 т, построенный в Финлянройки
и успешной эксплуатации русдии. М а ш и н н о - к о т е л ь н о е отделение
ских танкеров позволили спроектироразмешалось в корме и отделялось от
вать очень удачный танкер.
грузовых помещений узким пустым
Рис. 4.123. Нефтеналивной пароход Gluckauf:
а) продольный разрез;
б) п о п е р е ч н о е с е ч е н и е по г р у з о в ы м т а н к а м
(видны расширительные цистерны выше верхней
палубы и внутреннее дно в пределах танковой
части, которого не б ы л о на «Спасителе»),
б)
Уже в 1889 году А т л а н т и ч е с к о м
океане между портами Америки и Европы ходило 53 подобных Gluckauf
судна со средней грузоподъемностью
3500 т. Н о н а ч и н а ю т появляться и
«гиганты». В 1903 году строится танкер Narraganset грузоподъемностью
12500 т и с к о р о с т ь ю хода 11,5 узла
[49].
В эти же годы, когда появляются
с п е ц и а л ь н ы е суда для п е р е в о з к и
жидких грузов в С Ш А р а з р а б а т ы в а ется конструкция судов для перевозки руды, зерна, угля и других сыпучих грузов.
Э т о б ы л о связано с тем, что объемы перевозок названных грузов стали резко увеличиваться.
Одними из первых деревянных судов. специально предназначенных
для п е р е в о з к и н а в а л о ч н ы х грузов,
были шхуны, строившиеся в 60-70-е
Рис. 4.124. Рудовоз для плавания
по Великим озерам С Ш А и Канады
Рис. 4.125. Танкер для плавания
по Великим озерам С Ш А и Канады
годы XIX века на Великих озерах [4].
Они предназначались для доставки
руды и з е р н а . Н е к о т о р ы е из этих
шхун впоследствии были переделаны в пароходы.
Первый такой п а р о х о д «Кичхам»
длиной 70 м плавал по Великим озерам с 1874-го по 1906 г. Э т о судно
имело к о р м о в о е р а с п о л о ж е н и е маш и н н о - к о т е л ь н о г о отделения и ход о в у ю рубку, с и л ь н о с м е щ е н н у ю в
нос. Т а к о й архитектурный тип стал
х а р а к т е р н ы м для судов, предназнач е н н ы х д л я п л а в а н и я по В е л и к и м
озерам сегодня, и не т о л ь к о для руд о в о з о в - рис. 4.124 и 4.125.
Руда, имеющая низкую погрузочную к у б а т у р у , т р е б у е т д л я с в о е г о
размещения небольшую вместимость грузовых п о м е щ е н и й , вследствие чего эти суда имели минимальный надводный борт.
Более того, в 80-е годы XIX века
на Великих озерах появляются суда,
у которых вертикальный надводный
б о р т практически отсутствовал. Э т о
б ы л и суда с карапасной палубой
рис. 4.126.
Карапасная палуба, имевшая
б о л ь ш у ю погибь. по б о р т а м плавно
скруглялась. Эти скругления и образовывали надводный борг. Нос имел
л о ж к о о б р а з н у ю форму, люки закрывались листами железа на болтах.
Эксплуатация этих судов показала их низкие мореходные качества.
Н о с н и ж е н и е м е т а л л о е м к о с т и по
сравнению с судами о б ы ч н о й констр у к ц и и . д е ш е в и з н а их п о с т р о й к и
были настолько о щ у т и м ы , что начал а с ь п о с т р о й к а т а к и х судов и для
плавания в прибрежных районах Северной Америки.
В 1891 г. б ы л о построено судно с
к а р а п а с н о й п а л у б о й для п л а в а н и я
f4
Г
'
Г — 1
(
Рис. 4.126. С а м о х о д н ы е суда
и баржи с карапасной палубой [3]
4
\
/
,
I
Рис. 4.127.
Поперечное
сечение башеннопалубного судна
постройки
1896 г. [2]
Рис. 4.128. Многообразие типов судов
в начале X X века
через А т л а н т и к у , к о т о р о е совершило удачный переход из С Ш А в Ливерпуль (Англия). О д н а к о этот переход выявил у этого типа судов ряд
существенных недостатков.
С т р е м л е н и е о т них и з б а в и т ь с я
привело к п о я в л е н и ю так называемых башенно-палубных судов рис.
4.127. У этих судов носовые о б в о д ы
были о б ы ч н ы м и . На п о л о в и н е пол у ш и р и н ы палуба плавно переходила в н а д с т р о й к у - б а ш н ю , которая тян у л а с ь в д о л ь всех т р ю м о в . С у д а
были о б о р у д о в а н ы н а д с т р о й к а м и в
носу и корме, п о з в о л я в ш и м и обеспечить у д о в л е т в о р и т е л ь н у ю мореходность.
Д а л ь н е й ш е е усовершенствование
судов для перевозки н а в а л о ч н ы х и
насыпных грузов сводилось к упрощ е н и ю к о н с т р у к ц и и к о р п у с а , его
максимальной приспособленности
для механизации грузовых работ.
Выше отмечалось, что человек давно начал использовать морепродукты в своем рационе питания. Совершенствовались орудия лова. Внедрение сетей р а з л и ч н о й к о н с т р у к ц и и
требовало коллективной деятельности и специальных плавсредств. Еще
во времена Ганзы для лова сельди
объекта торговли ганзейских купцов,
также использовались специальные
суда. Сельдь ловили датские рыбаки
в проливе Зунда в таком количестве,
что ее хватало на всю Европу. Но с
1425 г. косяки сельди перестали заходить в Балтийское море через датские
проливы, а ушли к берегам Голландии. В XVII веке на промысел сельди
ежегодно выходило до 3000 голландских рыболовных судов [70].
h
Рис. 4.130. Раньшина
Рис. 4.131. Карбас
Рис. 4.132. Судно В. Б а р е н ц а
и судно поморов-рыбаков
На Руси у славян-поморов еще в XI-XII веках
строились специальные
суда для промысла рыбы и
м о р с к о г о зверя в тяжелых
ледовых условиях.
К таким судам можно
отнести раньшину (рис.
4.130) и карбас (рис. 4.131).
Раньшина имела яйцевидную форму корпуса и наклонный форштевень, что
с п о с о б с т в о в а л о ее б о л е е
легкому в ы т а с к и в а н и ю на
берег. Г р у з о п о д ъ е м н о с т ь
р а н ь ш и н ы д о с т и г а л а 70
тонн.
Конструкция карбаса
( к а р б а з а ) , к о т о р ы й использовался как -промысл о в о - т р а н с п о р т н о е судно,
б ы л а п р и с п о с о б л е н а для
его п е р е т а с к и в а н и я по
льду. Д л я э т о г о к д н и щ у
судна крепились специальные п о л о з ь я . К а р б а с ы
имели длину до 12 м, грузоподъемность до 12 тонн.
П о числу н а б о е в (поясов
обшивки) карбасы назывались четверниками, пятерниками и т.п. На таких
судах поморы доходили до
Н о в о й Земли - рис. 4.132.
Н е о б х о д и м о с т ь перевозки скоропортящихся
продуктов привела к появл е н и ю еще о д н о г о т и п а
судна
рефрижераторов.
Целый ряд стран испытывал и испытывает недостаток собственных ресурсов
мяса, рыбы, фруктов и т.п.
Д л я п о п о л н е н и я этих ресурсов используются суда.
В 1880 году п а р о х о д « Р а ф а э л ь »
принял в Гудзоновом заливе 200 т свежепойманной рыбы, заморозил ее на
своем борту и доставил в Марсель.
П о л о ж и т е л ь н ы е результаты перевозки мяса и рыбы из Южной Америки и Австралии в Европу послужили т о л ч к о м к строительству рефр и ж е р а т о р н ы х судов. Т а к , если в
1881 году их б ы л о т о л ь к о три единицы, то в 1894 г . - у ж е 100. а в 1910
г . - 2 1 4 [79].
В период 1910-1913 гг. осуществлялась перевозка м о р о ж е н о й р ы б ы с
К а м ч а т к и в Одессу и С а н к т - П е т е р бург на п а р о х о д а х « Р о м а н » грузоп о д ъ е м н о с т ь ю 1415 т и « Е в г е н и й »
грузоподъемностью 1307 т, оборудованных углекислотными холодильными установками.
Если в начале XX века типы пасс а ж и р с к и х . г р у з о в ы х судов, с у д о в
вспомогательного и технического
флотов в какой-то степени уже определились в направлениях своего развития, то флот освоения континент а л ь н о г о ш е л ь ф а п о я в и л с я значительно позднее.
Первые попытки д о б ы т ь нефть из
г о р и з о н т о в , з а л е г а ю щ и х под д н о м
моря, впервые были предп р и н я т ы еще в 1824 году
бакинцем Касумбеком. Он
соорудил два нефтяных колодца на расстоянии в 20 и
60 м от берега, из которых
д о б ы в а л а с ь нефть.
В конце XIX века вопрос
о промышленной разработке морских месторождений возник в связи с открытием
нефтеносных
структур в районе Бибиэйсудов
батской бухты (АзербайдРис. 4.133. « М а т а у р а » - одно из первых
год
жан).
Н о уровень техники
с рефрижераторной установкой, 1878
о б о р у д о в а н н ы е системой охлаждения грузовых помещений.
Н а ч а л о перевозок грузов на рефр и ж е р а т о р н ы х судах о т н о с и т с я к
1874 году, когда мясопромышленник
И с т м а н доставил из С Ш А в А н г л и ю
п а р т и ю мяса с применением охлаждения его льдом с солью.
В 1876 году п а р о х о д « Ф р и г о р и фик» оборудуется холодильной машиной, обеспечивающей в грузовых
помещениях 0°С, что позволило перевозить о х л а ж д е н н о е мясо из Аргентины во Ф р а н ц и ю .
В 1877 году французский п а р о х о д
«Парагвай» грузоподъемностью
1120 т принял в Буэнос-Айресе 5,5
тыс. б а р а н ь и х туш, о б е с п е ч и в а я в
т р ю м а х -9°С. По пути в Гавр судно
потерпело а в а р и ю , но такую, которая позволила не о т к л ю ч а т ь рефуст а н о в к у . И хотя в р е з у л ь т а т е рейс
получился длительностью более 200
суток, груз х о р о ш о сохранился. Все
это послужило хорошей р е к л а м о й ,
способствующей строительству рефр и ж е р а т о р н ы х судов.
Одновременно с освоением перевозок мяса на европейские рынки стала
поступать и замороженная рыба.
того времени позволял осуществлять
добычу только с насыпных островов,
благо глубины были небольшие.
осуществляют бурение четырехсотметровой скважины [84]. Приблизит е л ь н о в эти же годы а м е р и к а н ц ы
осуществляют в Мексиканском заливе бурение
с к в а ж и н ы на нефть с баржи. о б о р у д о в а н н о й буровой установкой. Эти плавучие с о о р у ж е н и я и явились прообразом современных плавучих буровых
установок различной конструкции - от погружных
плавучих оснований до буровых судов.
Рис. 4.134. Порт Баку, 1910 год
Так, в 1894 году в К а л и ф о р н и и с деревянных пирсов удалось добыть
нефть из морской скважины.
В начале 30-х годов XX века бурение с инженерно-геологическими целями на Каспийском море стало осуществляться с небольших самоходных судов, о б о р у д о в а н н ы х буровыми станками.
В 1937 году, там же. на Каспии, братья Х у б е н ц о в ы с т р о я т д е р е в я н н у ю
погружную установку, с которой
В кратком историческом очерке
рассмотрены т о л ь к о основные пути
развития мирового судостроения,
определены о с н о в н ы е направления
с о в е р ш е н с т в о в а н и я о т д е л ь н ы х типов судов и плавучих с о о р у ж е н и й .
XX век - век бурного и наукоемкого
взлета как судостроения, так и мореплавания. Следующие главы этой
р а б о т ы посвящены достижениям судостроительной промышленности
на рубеже XX и XXI веков.
Г л а в а 5.
Современные
транспортные суда
различного назначения
Насколько важно знать, когда следует
воспользоваться
представившейся
возможностью, настолько же существенно уметь предвидеть, когда от
этого целесообразно отказаться
Б. Дизраэли, премьер-министр
Великобритании, XIX век
Т
ранспортный флот с позиций
возложенных на него функций
м о ж н о р а з д е л и т ь на три о с н о в н ы е
группы - грузовой флот, пассажирский и суда специального назначения.
О н и о т л и ч а ю т с я д р у г от д р у г а не
только назначением и технико-эксплуатационными характеристиками,
но и к о н с т р у к ц и е й , а р х и т е к т у р о й ,
районом плавания, организацией работы и т.п.
С точки зрения организации работы все транспортные суда можно подразделить на лайнеры и трампы.
Лайнер (liner) - судно, н е з а в и с и мо п а с с а ж и р с к о е или г р у з о в о е , сов е р ш а ю щ е е р е г у л я р н ы е рейсы по
заранее составленному расписанию
между определенными портами.
Трамп ( t r a m p - англ., б р о д я г а )
судно, обычно грузовое, занимающееся перевозкой не всегда одних и тех
же грузов по л ю б ы м направлениям
в зависимости от к о н ы о н к т у р ы .
В специальной литературе встречается т е р м и н «каботаж» (coasting
trade), к о т о р ы й означает сообщение
между о т е ч е с т в е н н ы м и п о р т а м и в
отличие от з а г р а н и ч н о г о плавания.
Различают большой и малый каботаж.
Большой каботаж сообщене между портами, расположенными на побережье различных морей*.
Рис. 5.1. О б щ е е расположение современного танкера
для эксплуатации в Арктических районах
* Азовское и Черное моря рассматриваются как одно
Рис. 5.3. Сухогрузное судно типа «река-море»
Малый каботаж сообщение между портами о д н о г о и т о г о же моря
[66]. Д о в о л ь н о часто термин «каботаж» употребляется в смысле «прибрежное плавание».
О б ы ч н о лайнеры
это специализированные суда, а т р а м п ы универсальные, хотя б ы в а ю т и исключения,
что связано с номенклатурой перевозимых грузов.
Район плавания, в к о т о р о м предстоит работать судну, определяет его
основные эксплуатационно-технические х а р а к т е р и с т и к и , р а з м е р ы н
прочность корпуса, необходимые
снабжение и снаряжение, тип энергетической установки и т.п.
Естественно, суда, предназначенные для работы в высоких широтах,
будут м а к с и м а л ь н о приспособлены
для плавания в сложной ледовой обстановке (рис. 5.1) и будут существенно отличаться от судов такого же назначения. но эксплуатирующихся в
неарктических морях (рис. 5.2).
Так же непохожи суда смешенного
плавания (типа «река-море») и чисто
морские суда (см. рис. 5.3-5.5).
Рис. 5.4. Универсальные сухогрузные суда
1970-1980-х гг. постройки
Рис. 5.5. Универсальное сухогрузное судно
постройки конца 90-х годов X X века
Рис. 5.6. Катамаран
Развитие
морского
т р а н с п о р т а происходило и
происходит по двум основным направлениям: п о л и ции их к о н с т р у к т и в н о г о
совершенства увеличения
р а з м е р о в , с к о р о с т и хода,
повышения уровня автоматизации и т.п., и по линии максимальной приспособленности для перевозки
определенных видов груза
или п р о и з в о д с т в а г р у з о вых о п е р а ц и й , ч т о в конечном счете приводит к специализации судов. Э т о позволяет д о с т и ч ь н а и б о л ь шей эффективности работы судна.
О д н а к о это в о з м о ж н о
т о л ь к о при у с л о в и и стабильности соответствующих г р у з о п о т о к о в . Конъюнктура м и р о в о г о рынка,
политические, экономические и другие ситуации
определяют саму возможность р а б о т ы этих судов.
Поэтому наряду со специализированными судами
продолжают нести свою
службу универсальные,
к о м б и н и р о в а н н ы е и другие типы судов.
Ч т о касается конструктивных решений как судна
в целом, так и его отдельных элементов, его оснащенности, то до настоящего времени четкой классификации по этому признаку не с у щ е с т в у е т . З д е с ь
можно только разделить
суда на:
Рис. 5.7. Тримараны, справа - 60-метровый гигант из залива Сан-Диего
• водоизмещаюгцие, кот о р ы е могут быть:
о д н о к о р п у с н ы е (рис.
5.1-5.5),
к а т а м а р а н ы (рис. 5.6),
- т р и м а р а н ы (рис. 5.7),
с о с т а в н ы е суда или
баржебуксирные составы
(рис. 5.8);
• суда с динамическими
принципами поддержания,
которые подразделяются
на:
Рис. 5.8. С о с т а в н о е судно
ДОИВ
fLYING- COHOOR
Рис. 5.9. Судно на подводных крыльях
i
Рис. 5.10. Суда с малой п л о щ а д ь ю
ватерлинии
- глиссирующие (рис. 5.12),
суда на п о д в о д н ы х к р ы л ь я х
С П К (рис. 5.9),
- суда на в о з д у ш н о й п о д у ш к е
С В П (рис. 5.11),
- э к р а н о п л а н ы (рис. 5.13);
• суда с малой п л о щ а д ь ю ватерлинии (рис. 5.10, 5.76).
Рис. 5.11. С у д н о на воздушной
подушке
Рис. 5.12. Глиссирующие суда (моторные яхты)
Лодке в гавани безопаснее, чем в
море, но она не для этого строилась.
Бодо Шефер
5.1. Грузовые морские суда
Р
а с с м о т р и м сложившиеся на сегодня типы морских т р а н с п о р т ных судов. К этой группе судов относится флот, предназначенный для
перевозки различных грузов и пассажиров.
М о ж н о считать, что исторически
первыми появились сухогрузные
суда. Э т о объясняется тем, что жидкие и сыпучие грузы перевозились в
соответствующей т а р е на о б ы ч н ы х
судах - вначале на весельных и парусных, затем - на о б о р у д о в а н н ы х
механическими двигателями.
Сухогрузные суда
Сухогрузные суда предназначаются для перевозки различных грузов
(генеральных, контейнеров, леса, грузов насыпных и т.п.).
М и р о в о й флот сухогрузных судов
д о в о л ь н о разнообразен не т о л ь к о по
архитектурно-конструктивному
т и п у , но и по г р у з о п о д ъ е м н о с т и ,
п р и с п о с о б л е н н о с т и для п е р е в о з к и
того или иного груза, обеспечению
соответствующим грузовым устройством, предполагаемым районом
плавания. Например, такое судно
может быть чисто морским или смеш а н н о г о р а й о н а п л а в а н и я , то есть
типа «река-море».
Д о н е д а в н е г о времени о с н о в н о е
ядро сухогрузного флота составляли
универсальные сухогрузные суда.
Универсальные
сухогрузные
суда
п р е д н а з н а ч е н ы для перевозки различной номенклатуры грузов как в
упаковке, так и навалом. То есть они
могут перевозить как генеральный
груз, так и сыпучий.
Эти суда и с о с т а в л я ю т основу
т р а м п о в о г о флота - рис. 5.4. Грузоподъемность этих судов колеблется
д о в о л ь н о значительно и может достигать 20 тысяч тонн при скоростях
хода от 14 до 20 узлов. Они имеют
просторные грузовые помещения,
расположенные в основном в корпусе, количество грузовых палуб доходит до трех и более.
Если с у д н о п е р е в о з и т ш т у ч н ы й
груз, груз в упаковке, то это будет
универсальное судно для перевозки
генеральных грузов. С п о с о б производства грузовых операций на универсальных сухогрузных судах обычно вертикальный, то есть погрузка и
разгрузка осуществляется с помощью берегового крана или собственными г р у з о в ы м и средствами. Н о у
судов этого типа грузовые операции
могут осуществляться и горизонт а л ь н ы м способом.
Т а к и е суда н а з ы в а ю т судами накатного типа или ролкерами (го-го
ship) (рис. 5.14 и 5.15), поскольку пог р у з к а и р а з г р у з к а на них осуществляются с п о м о щ ь ю специальных
погрузчиков различной конструкции
или своим ходом.
У судов с к о м б и н и р о в а н н ы м способом производства грузовых операций груз на судно подается горизонт а л ь н ы м и вертикальным способами
- рис. 5.16.
Универсальные сухогрузные
суда м о г у т б ы т ь и многоцелевыми.
Рис. 5.14. Ролкер (судно с
горизонтальным способом
производства грузовых операций)
поскольку они сочетают в себе характерные черты и конструктивные особенности как специализированных,
так и универсальных судов.
Суть заключается в том, что многоцелевые суда, сохраняя известную универсальность, т.е. способность перевозить р а з н о о б р а з н ы е н а в а л о ч н о - н а сыпные и мелкоштучные генеральные
грузы, становятся в некоторой степени специализированными, поскольку
конструктивно приспосабливаются
для перевозки или стандартных контейнеров, или грузовых и легковых автомобилей и другой колесной техники. Отсюда и стал необходимым комбинированный способ производства
грузовых операций.
К специализированным
сухогрузным судам о т н о сятся суда для перевозки
массовых грузов
навалочники. контейнеровозы,
б а р ж е в о з ы . лесовозы, автомобилевозы, рефрижер а т о р н ы е суда и т.п.
Рис. 5.15. Загрузка ролкера через кормовой
лацпорт
Рис. 5.16. Судно с комбинированным способом
производства грузовых операций
Навалочные суда
Суда для перевозки массовых грузов (навалочные
суда) балкеры или балкериеры (от англ. bulk - навалом, bulk carrier судно
для перевозки грузов навалом)
рис. 5.17, предназначены для перевозки насыпных и навалочных грузов, к о т о р ы е и н а з ы в а ю т
массовыми и к о т о р ы е перевозятся на этих судах без
тары, навалом. Основными массовыми грузами являются руды и их концентраты. каменный уголь,
б о к с и т ы , зерно, химические удобрения.
С т р о и т е л ь с т в о этих судов идет по
двум н а п р а в л е н и я м . С одной с т о р о ны, углубляется их с п е ц и а л и з а ц и я ,
что в ы р а ж а е т с я в п р и с п о с о б л е н н о сти их к перевозке о д н о г о к о н к р е т ного груза - руды, угля, б о к с и т о в и
т.п. К таким судам неофициально относят рудовозы, углевозы, бокеитовозы, цементовозы, зерновозы. Такие
узкоспециализированные суда вполне себя о п р а в д ы в а ю т на линиях с уст о й ч и в ы м г р у з о п о т о к о м , несмотря
на то, что половину кругового рейса они с о в е р ш а ю т , как п р а в и л о , в
балласте.
Д р у г о е направление
их универсализация. Это специализированные
суда, поскольку они предназначены и
приспособлены для перевозки л и ш ь
массовых грузов, и в то же время они
у н и в е р с а л ь н ы , поскольку проектируются в расчете на перевозку почти
л ю б ы х навалочных и н а с ы п н ы х грузов с п р и м е р н о о д и н а к о в о й эффективностью. О б ы ч н о именно эти суда
и называют балкерами. Эффективность эксплуатации этих судов связана с тем, что в течение кругового
рейса д о в о л ь н о значительно сокращаются балластные переходы.
Проблема сокращения
балластных переходов решается с о з д а н и е м судов,
способных
перевозить
нефть и навалочные грузы,
- комбинированных судов:
нефтерудовозов и нефтенавалочников. Н о о них чуть
позже.
Суда для массовых грузов, независимо, какие они
узкоспециализированные или у н и в е р с а л ь н ы е ,
Г
Ф
Рис. 5.17. С у д а для перевозки массовых грузов
(внизу балкер, оборудованный собственным грузовым устройством)
о б ы ч н о имеют б о л ь ш у ю грузоподъемность, поскольку для таких грузов
существует стабильный и неограниченный грузопоток.
Эксплуатационные скорости у них
изменяются в д о в о л ь н о узких пределах - 14-16 узлов, хотя могут б ы т ь и
отклонения, особенно в меньшую
сторону.
Контейнеровозы
Контейнеровозы
- специализированные суда, п р е д н а з н а ч е н н ы е для
перевозки морских контейнеров.
Обычно вместимость контейнеровоза определяется по контейнеру TEU
(Twenty Equivalent Unit). Его старая
классификация - 1С ISO и название:
двадцатифутовый, шестиметровый,
_
д в а д ц а т и т о н н ы й . Это связ а н о с тем. ч т о он имеет
длину двадцать футов (или
шесть и одна десятая метра) и его масса составляет
д в а д ц а т ь тонн.
Кроме контейнеров T E U ,
ш и р о к о е распространение
получили контейнеры FEU
(Forty Equivalent Unit - 1А
ISO - сорокафутовый, двенадцатиметровый, тридцат и т о н н ы й ) . П о д л и н е он
Рис. 5.18. Контейнеровозы ячеистого типа: вверху - E m m a Maersk самый большой в мире, внизу - общий вид и чертеж общего расположения
Рис. 5.19. Контейнеровоз ячеистого типа
на 7024 контейнера T E U
двери до двери», естественно, п р и в о д и т к с о з д а н и ю
единой т р а н с п о р т н о й системы, включающей в себя
морские и речные суда, авт о м о б и л ь н ы й и железнод о р о ж н ы й транспорт.
По способу производства грузовых операций
р а з л и ч а ю т контейнеровозы с вертикальной погрузкой (так называемые контейнеровозы ячеистого
типа - рис. 5.19), горизонтальной (рис. 5.20) и комб и н и р о в а н н о й (рис. 5.21).
У последних часть контейнеров грузится с п о м о щ ь ю
специальных погрузчиков,
часть - с п о м о щ ь ю крана.
У контейнеровозов с горизонтальным способом
производства грузовых
операций погрузка и разг р у з к а к о н т е й н е р о в осуществляются т о л ь к о специальными погрузчиками.
Фактически это суда типа
Рис. 5.20. Контейнеровоз с горизонтальным
ро-ро, о которых будет
способом производства грузовых операций
упомянуто ниже.
т о ч н о соответствует двум контейнеД в а последних т и п а судов более
рам T E U .
близки к у н и в е р с а л ь н ы м сухогрузным судам, поэтому контейнеровозаМорские контейнеры имеют межми в соответствии с Правилами класд у н а р о д н ы е сертификаты ISO и сосификационных обществ считаются
ответствующего классификационнот о л ь к о суда ячеистого типа.
го общества и м а к с и м а л ь н о приспособлены для морской перевозки.
В 80-е г о д ы п р о ш л о г о с т о л е т и я
Преимущества контейнерных пересчиталось, что максимальная вместивозок заключаются в существенном
мость контейнеровоза не должна прес о к р а щ е н и и с т о я н о ч н о г о времени,
вышать 3000-4000 контейнеров. Это,
увеличении с о х р а н н о с т и перевозив первую очередь, было связано со
мого груза.
страховыми компаниями, отказывающимися страховать большое колиПринцип бесперевалочной доставчество груза, сосредоточенного на одки грузов в контейнерах от отправином судне, поскольку перевозимый в
теля до получателя, как говорят, «от
-
контейнерах груз является д о в о л ь н о
дорогим.
Увеличение в последующие годы
объемов контейнеризации, стабильность г р у з о п о т о к о в , совершенствованне самих судов привели к строительству контейнеровозов очень
б о л ь ш о й вместимости.
В конце 2003 года канадская компания Seaspan з а к л ю ч и л а к о н т р а к т
с корейской верфью Samsung (SHI)
на строительство 8 контейнеровозов
вместимостью по 9600 контейнеров
T E U . Их длина составляет 350 м, ширина - 46 м, осадка - 14.5 м.
Классификационное общество
«Бюро Веритас» вслед за Германским
Ллойдом, одобрившим проект судна
на 9200 контейнеров, разработало совместно с ф и р м о й K n u d Е Hansen
проект контейнеровоза на 12 500 конт е й н е р о в T E U . Э т о т г и г а н т будет
иметь осадку 14.5 м, ширину 54,2 м и
дедвейт порядка 152 000 т.
7 сентября 2006 г. вступил в строй
к о н т е й н е р о в о з E m m a Maersk (рис.
5.18) вместимостью 11 000 контейнеров T E U . Д л и н а судна 397 м. ширина 56 м, высота борта 30 м, мощность
14-цилиндрового дизеля 80 000 кВт.
Скорости хода контейнеровозов д о в о л ь н о высокие и в п р о ш л о м (до обвала мировых цеп на нефть
в 70-е годы п р о ш л о г о столетия) достигали 36 узлов.
У современных контейнер о в о з о в с к о р о с т и поскромнее и составляют порядка 25 узлов. Упомянутые выше контейнеровозы
на 9600 контейнеров T E U
Рис.5.21. Контейнеровоз типа «Астрахань» с комбинированным способом
производства грузовых операций (общий вид и чертеж общего расположения)
На таких судах к месту
установки таких контейнер о в в з а в и с и м о с т и от их
конструкции подводятся
кабель электропитания к
р е ф у с т а н о в к е самих рефр и ж е р а т о р н ы х ко н те й неров или система обеспечения в о з д у х о о б м е н а или
подачи хладагента.
Суда с горизонтальным
способом производства
грузовых операций
Суда с
горизонтальным
способом
производства
грузовых
операции
(они
назваются «суда накатного
типа» или «ролкеры»
от
англ. roll on-roll off
вкат ы в а й - в ы к а т ы в а й ) в основном, как мы уже отмечали, больше относятся к
у н и в е р с а л ь н ы м сухогрузным судам, хотя среди них
есть и с п е ц и а л и з и р о в а н ные суда.
П о п ы т к и создания единой т р а н с п о р т н о й системы типа «автомобиль-судно», о б е с п е ч и в а ю щ е й сохранность груза, сокращение времени на его перевалку, привели к проектиРис. 5.22. Ролкер и общий вид угловой рампы
р о в а н и ю и строительству
судов
этого
класса. Ролкеры вначаимеют э к с п л у а т а ц и о н н у ю скорость
ле появились как п а р о м ы для пере25,2 узла.
возки грузовых а в т о м о б и л е й и трейНа направлениях, где сложились
леров, а затем уже их стали ш и р о к о
д о в о л ь н о устойчивые грузопотоки, в
и с п о л ь з о в а т ь для д о с т а в к и л ю б ы х
которых значительную часть составштучных грузов контейнеров, пакел я ю т с к о р о п о р т я щ и е с я грузы, контов. флетов*, на колесной платформе:
тейнеровозы приспосабливаются
трейлерах, самоходной или колесной
для перевозки р е ф р и ж е р а т о р н ы х
технике
и т.п.
контейнеров.
* флет - грузовая платформа, чаще с постоянными, реже - с откидными торцевыми бортами, по размерам равными стандартным контейнерам
П о г р у з к а - р а з г р у з к а т а к и х судов
осуществляется с помощью разнообразных, в том числе специальных,
а в т о п о г р у з ч и к о в или тягачей (рис.
5.24). Четкая организация рабочего
процесса позволяет на таких судах, независимо от их размеров, производить
грузообработку в течение суток [89].
Основным отличием этих судов по
конструкции корпуса являются, как
правило, отсутствие поперечных пер е б о р о к в г р у з о в ы х помещениях и
наличие специальных устройств для
осуществления грузовых операций.
Эти суда имеют несколько палуб
и могут оборудоваться подвесными
п л а т ф о р м а м и для перевозки, например, легковых автомобилей. Погрузка и выгрузка этих судов через носовые, б о р т о в ы е или к о р м о в ы е ворота или л а ц п о р т ы осуществляются на
погрузочную палубу по специально
оборудованным сходням, которые
н о с я т н а з в а н и я : рампа, аппарель
(рис. 5.22. 5.23).
Перемещение груза с погрузочной
палубы на выше- или нижележащую
внутри судна осуществляется либо по
специальным стационарным наклонным сходням (пандусам), или убирающимся сходням (аппарелям), либо с
п о м о щ ь ю специального подъемника
или лифтов (см. рис. 5.23).
Размерения этих судов, их конструктивное оформление (расположение и количество л а ц п о р т о в , тип и
конструкция сходен и т.п.), эксплуат а ц и о н н ы е скорости д о в о л ь н о разн о о б р а з н ы и зависят от вида перевоз и м о г о груза, объема г р у з о п о т о к а ,
портов назначения, отдаленности их
друг от друга и т.п. - рис. 5.23.
К судам с г о р и з о н т а л ь н о й грузоо б р а б о т к о й относятся и узкоспециа л и з и р о в а н н ы е суда контейнеровозы, автомобилевозы и др.
Автомобиль, особенно легковой,
о т н о с и т е л ь н о л е г к и й груз, вследствие чего автомобилевозы имеют до
16 палуб, к о т о р ы е размещаются не
т о л ь к о в корпусе судна, но и в надстройках* - рис. 5.25.
Баржевозы
С т р е м л е н и е с о е д и н и т ь в единую
транспортную систему речной и морской т р а н с п о р т привело к созданию
о с о б о г о к о м п л е к с а для п е р е в о з к и
грузов в унифицированных плавучих
контейнерах
специальных баржах
или лихтерах.
Если с л е д о в а т ь т е р м и н о л о г и и ,
приводимой в «Морском словаре»
К.И. С а м о й л о в а [83]. то в нем определения баржи и лихтера следующие:
• баржа - несамоходное судно специальной постройки, служащее
для
перевозки различных
грузов;
• лихтер
грузовое
несамоходное
судно, используемое
для
вспомогательных целей, например, для перегрузочных работ па рейде и т.п.. но может иметь собственное грузовое устройство и даже быть
самоходным.
Ц е н т р а л ь н о й судоходной комиссией по Рейну предложено следующее определение лихтера: ...баржа
морского судна ...не оснащенная двигателем и предназначенная для транспортировки грузов по воде, специально сконструированное
для регулярной
перевозки на борту морского
судна,
оборудованного для этих целей, и регулярно перевозимое на борту такого судна.
* н а д с т р о й к и (super structures) - закрытые помещения на верхней палубе, простирающиеся от борта до борта [45]. Если их отступление от борта более 4 % ширины, то это
рубка. В обиходе же надстройкой часто называют любое сооружение на верхней палубе.
Рис. 5.23. Схема размещения груза на ролкере
и чертеж общего расположения
Автопогрузчик «Валмет»
ТД 2512 с подъемным
устройством топлифт
грузоподъемностью 25 т
Тележка, специально
сконструированная для
перемещения 40-футовых контейнеров
Автопогрузчик «Валмет»
грузоподъемностью 10 т
перемещает целлюлозные кипы без поддонов
Рис. 5.24. Транспортные устройства для размещения груза на ролкере
ZEHTH LEADER
Рис. 5.25. А в т о м о б и л е в о з ы
В терминах Российского Регистра
судовая баржа (лихтер): «несамоходное грузовое судно,
эксплуатируемое
без экипажа и приспособленное
дли
транспортировки
на специально оборудованных судах (баржевозах,
лихтеровозах) и буксировки
(толканием)
в пределах установленного
и ограниченного района плавания».
Конструктивные особенности судов-баржевозов (лихтеровозов) зависят от типа б а р ж е в о з н о й системы,
с о с т а в л я ю щ и м элементом к о т о р о й
они являются. В каждой такой системе существуют три ф а к т о р а , которые оказывают влияние на конструктивный тип этого судна:
• размеры б а р ж и или лихтера;
• тип грузоподъемного устройства;
• целевое назначение баржевоза.
В настоящее время в мировых перевозках используются пять основных типов баржевозов, которые отл и ч а ю т с я д р у г от д р у г а с п о с о б о м
производства грузовых операций.
К ним относятся:
• Бакч) - Barge Conteiner - б а р ж а контейнер;
• Бакат
Barge A b o a r d C a t a m a r a n
баржа на борту к а т а м а р а н а ;
• Си-Ви Sea Bee («морская пчела»);
• Л Э Ш - L A S H - Lighter A b o a r d
Ship - лихтер на борту судна;
Рис. 5.27. Баржевоз системы «Бакат»:
общий вид и схема проведения грузовой операции
Рис. 5.28. Б а р ж е в о з с и с т е м ы С и Би,
вверху - схема о б щ е г о р а с п о л о ж е н и я
• Ф Л Э Ш - Fider LASH - фидерный*
лихтеровоз системы Л Э Ш .
Тип Бак-« при п р о и з в о д с т в е грузовых операций использует метод
д о к о в а н и я через н о с о в о й или кормовой вырез в корпусе б а р ж е в о з а и.
кроме барж, на верхнюю палубу принимает еще с т а н д а р т н ы е контейнеры, к о т о р ы е грузятся о б ы ч н ы м способом - рис. 5.26.
Система Б а к а г представляет собой
судно-матку (рис. 5.27) п о л у к а т а м а р а н н о г о типа с двум, объединенными е д и н о й н о с о в о й о к о н е ч н о с т ь ю
корпусами. Погрузка осуществляется с п о м о щ ь ю п о д ъ е м н и к а . Б а р ж и
р а з м е щ а ю т с я на в е р х н е й п а л у б е .
* от английского feed - питать, снабжать
Часть барж размещается между корпусами, заранее притопленного судн а - м а т к и , где они фиксируются на
штатных местах. После этого откачивается принятый балласт, и судно
привсплывает.
Характерной особенностью системы Си Би (рис. 5.28 и 5.29) является
наличиесинхролифта
подъемника,
который поднимает из воды до уровня определенной палубы о б ы ч н о две
б а р ж и . Д а л ь н е й ш е е перемещение с
п о м о щ ь ю специального транспортера - т р а н с б о р д е р а (ряда специальных тележек с гидравлическими домк р а т а м и ) . Г р у з о п о д ъ е м н о с т ь синхролифта достигает 2000 т (рис. 5.29).
Баржевозы типа ЛЭШ имеют ячеи с т у ю к о н с т р у к ц и ю т р ю м о в (рис.
5.30). Грузовые операции осуществляются с помощью передвижного
козлового к р а н а (рис. 5.31).
На рис. 5.30 такой к р а н расположен между н о с о в о й н а д с т р о й к о й и
м а ш и н н ы м отделением. Для погрузки баржу заводят под к о р м о в о й вырез, р а с п о л о ж е н н ы й м е ж д у д в у м я
консолями, ш в а р т у ю т и п о д н и м а ю т
на борт судна. Весь грузовой цикл занимает порядка 15 минут.
Рис. 5.29. Погрузка барж
с использованием системы С и Би
На этих судах д и а м е т р а л ь н а я
плоскость (ДП*) баржи расположена перпендикулярно Д П баржевоза.
У системы Си Би Д П баржи параллельна Д П судна.
Особенностью всех т и п о в баржевозных систем является то, что главные размерения т р а н с п о р т и р у е м ы х
б а р ж к р а т н ы или соответствуют тем
речным б а р ж а м , к о т о р ы е р а б о т а ю т
в обслуживаемом регионе.
Для международных перевозок
большинство лихтеров стандартизировано, наиболее распространенными являются лихтеры типа LASH. Sea
Bee, ВАСАТ, ВАСО, D a n u b e Sea, менее
распространены
Capri
и
Trimariner.
Характеристика барж приведены в
таблице 5.1.
Так, баржи типа Л Э Ш ориентированы на п а р а м е т р ы европейских и
рейнских барж. Си Би на параметры американской баржи и баржи Дунай-море, б а р ж и типа Б а к о - с учетом их использования на побережье
Африки.
* ДП (диаметральная плоскость) - вертикально-продольная плоскость, делящая судно на две симметричные части
Рис. 5.30. Баржевоз « С е в м о р п у т ь » типа Л Э Ш
с ядерной энергетической установкой на испытаниях
Таблица 5.1
Тип лихтера
Габаритные размеры, мм
(L*B*D)
Грузоподъемность
LASH
18750 x 9500 x 4300
370
Sea Bee
19718 x Ю668 x 5150
850
Danube Sea
38250 x 11000 x 5300
1070
BACAT
16830 x 5330 x 3800
140
BACO
24000 x 9500 x 4060
800
Capri 100H
30500 x Ю670 x 3500
1000
Capri 200H
60960 x 10670 x 3450
2000
Capri 100C
30500 x Ю670 x 2750
720
Trimariner
61000 x 24000 x 5180
7000
Примечание: погрузка лихтеров последних четырех типов
осуществляется с помощью притапливания лихтеровоза
Рис. 5.31. Б а р ж е в о з типа Л Э Ш
« А л е к с е й Косыгин»
Б а р ж и системы Б а к а т рассчитаны
на проход внутренними путями Великобритании.
Во всех с л у ч а я х ш и р и н а б а р ж и
равна ширине соответствующей речной, а д л и н а с о с т а в л я е т п о л о в и н у
или четверть той же речной баржи.
С а м и б а р ж е в о з ы по своему назначению разделяются на две размерные
группы: океанские, обеспечивающие
Рис. 5.32. Кран
д л я погрузки барж
б о л ь ш и е устойчивые груз о п о т о к и между к р у п н ы ми п о р т а м и о т д е л ь н ы х
регионов, и фидерные,
о б е с п е ч и в а ю щ и е перевозки м е ж д у б о л ь ш и м числом мелководных и слабооборудованных портов
определенного региона.
Лесовозы
К специализированным
судам относятся лесовозы
( T i m b e r Carries). О б ы ч н о
это о д н о п а л у б н ы е суда с
м и н и м а л ь н ы м надводным
бортом*, предназначенные
для перевозки лесных грузов не т о л ь к о в трюмах, но и на верхней палубе (рис. 5.33).
Перевозка леса на палубе позволяет п о л н о с т ь ю и с п о л ь з о в а т ь грузоподъемность
на верхней п а л у б е
р а з м е щ а е т с я до 1/3 о б ъ е м а груза.
Правильно уложенный лесной палубный груз должен целиком заполнять
пространства между надстройками и
п р и м ы к а т ь к концевым переборкам
* суда, высота надводного борта которых является минимально возможной, согласно Правилам о грузовой марке [62].
бака (который у лесовозов является
обязательным), средней надстройки
и юта (в случае его отсутствия - простираться не менее чем до к о р м о в о го комингса к о р м о в о г о люка). При
этом д о л ж н а быть обеспечена прочность «каравана»*), а также его высота не менее с т а н д а р т н о й высоты
надстройки.
При плавании зимой высота «каравана» ограничивается
не более 1/3
ш и р и н ы судна. Э т о с в я з а н о с возможностью обледенения лесного палубного груза в сложных метеорологических условиях. Важное значение
имеет п р и с п о с о б л е н н о с т ь судна к
производству грузовых операций.
Поэтому лесовозы имеют относительно б о л ь ш и е т р ю м а и увеличенные размеры л ю к о в .
К особенностям лесовозов относится и наличие специального оборудования и снабжения для перевозки леса на п а л у б е : в е р т и к а л ь н ы е
стойки (стензели), вставленные в специальные стензельные гнезда, надежно соединенные с палубой и фальшбортом, находящиеся на расстоянии
не более трех метров друг от друга,
различные рымы и б а ш м а к и , поперечные найтовы из короткозвенных
цепей или с т а л ь н о г о троса, различные талрепы, глаголь-гаки** и т.п.
рис. 5.34.
Поскольку з н а ч и т е л ь н о е количество леса вывозится в основном из
портов Балтийского моря, морей Северного Л е д о в и т о г о океана и Дальнего Востока, доступных в большинстве своем л и ш ь в теплое время года,
использование лесовозов по прямому назначению носит сезонный характер. А поскольку сезоны леса и
зерна не совпадают, то и при разработке проектов этих судов учитывают перевозку зерна. Кроме того, лесные грузы перевозятся т о л ь к о в одном направлении, поэтому 50% эксп л у а т а ц и о н н о г о времени приходится на рейсы с грузами, отличными от
леса и зерна.
Различают лесовозы для перевозки
пиломатериалов и круглого леса, основу которого составляют балансы и
пропсы***.
Пиломатериалы в основном продаются довольно небольшими партиями
с поставкой к мелководным причалам
различных лесоперерабатывающих
фирм. Поэтому лесовозы обычно имеют небольшую грузоподъемность - до
3500 т.
Н и з к и е нормы грузовых р а б о т и
сравнительно невысокая цена перев о з и м о г о груза п р е д о п р е д е л я ю т и
относительно небольшие скорости
хода порядка 12-15 узлов. А вывоз
леса из северных п о р т о в приводит к
* бак (Foze Castle deck) - надстройки в носовой части судна (иногда называют полубаком)
ют (Poop) - надстройка в корме (полуют), идущая от борта до борта
комингс люка (coaming of the hatch) - вертикальные листы, окаймляющие люк.
«караван» - палубный лесной груз.
** талреп (turn bucklle) - приспособление для обтяжки стоячего такелажа, для крепления
различных предметов, «каравана» леса.
глаголь-гак - складной гак, у которого носок является откидным, удерживаемым специальным звеном (позволяет очень быстро разъединить, если это необходимо, трос, цепь).
*** балансы - сырье целлюлозно-бумажной промышленности, представляющее собой
еловые и осиновые отрезки древесины чистой окорки длиной 1,05-2,1 м.
пропсы - рудничные стойки длиной 0,9-3 м диаметром 63-250 мм из хвойных пород дерева.
Рис. 5.33. Лесовозы: «Брянсклес» 1960-х гг.
постройки; St. Elizabeth 1983 г. постройки и
Arctic s e a 1990-х гг. постройки
с т р о и т е л ь с т в у судов усил е н н о г о ледового класса.
В последние годы для сокращения стояночного
в р е м е н и п е р е в о з к и леса
(особенно пиленого) осуществляются в пакетах.
Для такого рода перевозок
строятся лесовозы-пакетов о з ы - р и с . 5.35. Д л я
трансокеанских перевозок
леса, о с о б е н н о б а л а н с о в ,
строят более крупные суда,
но в мире их немного.
Щеповозы и суда для перевозки бумаги и целлюлозы
Развитие лесохимии,
целлюлозно-бумажной
промышленности и рост
п р о и з в о д с т в а т а к о й прод у к ц и и как д р е в е с н о - в о локнистые и древесностружечные плиты, вызвало строительство судов
для п е р е в о з к и д р е в е с н о й
массы пульпы, древесной
щепы
щеповозов и других узкоспециализированных судов, например, суда
для перевозки бумаги и
целлюлозы.
SSX HS SSM
3
|
\ ^ч I
Г/ ц
г -К
ГТЗ tJS
Гл
1
»
• аШ
Рис. 5.34. Крепление палубного груза на лесовозах:
стензели и схема крепления
/
s/
Л
Рис. 5.36. Судно для перевозки древесной щепы
Рис. 5.37. Суда для перевозки бумаги
О д н а к о их число в составе мирового флота сравнительно невелико.
Груз, перевозимый на гцеповозах
(рис. 5.36), хотя и относится к лесному, но по своим физическим свойствам ближе к сыпучему.
Это и обусловливает существенное
отличие судов-щеповозов от других
лесовозных судов.
Разгрузка этих судов довольно часто осуществляется судовыми средствами, для чего они оборудованы грузовыми устройствами, состоящими из
передвижных грейферных к р а н о в и
ленточных т р а н с п о р т е р о в . Дедвейт
построенных судов этого типа колеблется в довольно широких пределах
- о т 15 до 55 тысяч тонн при умеренной скорости хода 14.5-16 узлов.
Специализированные суда для перевозки бумаги и целюлозы
Т а к и е суда, по существу, являются многоцелевыми. На рис. 5.37 изображены суда для перевозки бумаги,
грузов на поддоне и жидких грузов.
Рис. 5.38. Транспортные рефрижераторы:
вверху - типа «Пролив»: внизу - Italian Reefer
Рис. 5.39. Производственные рефрижераторы (вверху общее расположение небольшого производственного рефрижератора)
Эти суда по правому борту оборудованы специальным грузовым устройством, обеспечивающим погрузку
или разгрузку рулонов бумаги в течение одной рабочей смены.
Рефрижераторные суда
Рефрижераторные
суда предназначаются для перевозки скоропортящихся грузов.
К ним относятся грузы, к о т о р ы е
в о б ы ч н ы х у с л о в и я х могут с о х р а няться весьма о г р а н и ч е н н о е время.
О с н о в н у ю массу т а к и х г р у з о в сос т а в л я ю т о в о щ и , ф р у к т ы , мясные,
р ы б н ы е и м о л о ч н ы е п р о д у к т ы . Для
их хранения и перевозки требуется
о п р е д е л е н н ы й режим как по температуре, так и по в л а ж н о с т и и обмену воздуха.
По температурному режиму трюмов эти суда подразделяются на:
• высокотемпературные, назначение к о т о р ы х - т о л ь к о перевозка охл а ж д е н н ы х грузов, ф р у к т о в и овощей (температура в грузовых помещ е н и я х к о л е б л е т с я в п р е д е л а х от
+ 14°С до -5°С);
• низкотемпературные, перевозящие в трюмах только замороженные
грузы (температура в трюмах от -12°С
до -25°С);
• универсальные, в грузовых помещениях к о т о р ы х может б ы т ь установлен режим как для перевозки замороженных грузов, так и охлажденных (температура в трюмах от + 14°С
до -25°С).
О с о б у ю группу составляют вентил и р у е м ы е суда, на к о т о р ы х сохранность груза, в о с н о в н о м о в о щ е й и
фруктов, обеспечивается мощной
в е н т и л я ц и е й без о х л а ж д е н и я . Н о
они ближе к о б ы ч н ы м сухогрузным
судам.
Р е ф р и ж е р а т о р н ы е суда могут
иметь и узкую специализацию, например, банановозы, фруктовозы и т.н.
Охлаждение грузовых помещений
производится с п о м о щ ь ю рефрижер а т о р н о й установки (от л а т и н с к о г о
refrigerare - охлаждать). В т р ю м а х и
твиндеках температурный режим достигается с п о м о щ ь ю специальных
батарей (так называемое рассольное
охлаждение) или охлажденного воздуха. который нагнетается специальн ы м и в е н т и л я т о р а м и . К а ж д а я из
этих систем имеет свои преимущества и недостатки.
В последние годы п р е д п о ч т е н и е
отдается универсальным т р а н с п о р т ным р е ф р и ж е р а т о р а м с воздушным
охлаждением грузовых помещений.
По своему использованию рефриж е р а т о р н ы е суда подразделяются на
транспортные (рис. 5.38) и производственные (рис. 5.39).
Если первые п р и н и м а ю т на борт
п о д г о т о в л е н н ы й , о х л а ж д е н н ы й до
определенной температуры груз, то
на призводственные рефрижераторы
д о с т а в л я е т с я н е о х л а ж д е н н ы й груз,
его з а м о р о з к а производится на борту с п о м о щ ь ю с п е ц и а л ь н о й м о р о зильной камеры.
Все производственные рефрижераторы являются узкоспециализированными и имеют довольно широкое
распространение в рыбной промышленности. Транспортные рефрижераторы. обслуживающие рыбопромысл о в ы й флот, могут иметь специальные танки для снабжения топливом
р а б о т а ю щ и х в отдаленных районах
судов.
Кроме холодильного оборудования. рефрижераторные суда отличает
от обычных сухогрузов наличие специальной теплоизоляции в трюмах и
твиндеках, которая состоит из трех
основных элементов:
• собственно изоляции;
• обрешетника;
• зашивки.
Различные к о м б и н а ц и и этих элементов порождают значительное
многообразие конструкций грузовых охлаждаемых помещений рефрижераторных судов.
Г р у з о в м е с т и м о с т ь этих судов
чаще всего определяется п а р т и о н н о стыо перевозимых с к о р о п о р т я щ и х ся грузов на каждом конкретном направлении и может д о с т и г а т ь 20 ООО
кубических метров и более. Для обеспечения л у ч ш е й с о х р а н н о с т и и сокращения с р о к о в доставки дорогостоящих грузов т р а н с п о р т н ы е рефриж е р а т о р ы о б ы ч н о имеют повышенные скорости хода - 18-22 узла.
С развитием контейнеризации перевозку скоропортящихся грузов
стало возможным осуществлять в
специальных рефрижераторных контейнерах на о б ы ч н ы х контейнеровозах, приспособленных для перевозки
таких контейнеров, и отказаться на
ряде направлений от т р а д и ц и о н н ы х
р е ф р и ж е р а т о р н ы х судов.
Наливные суда
Значительную долю мирового
т р а н с п о р т н о г о ф л о т а , особенно по
г р у з о п о д ъ е м н о с т и , с о с т а в л я ю т наливные суда, или танкеры. На судах
Рис. 5.40. « А с т о н Ч е л л е н д ж е р » судно д л я перевозки р а с т и т е л ь н о г о
масла
этого класса перевозятся жидкие грузы наливом в корпус судна. Л ь в и н у ю
д о л ю этих грузов составляют сырая
нефть и продукты ее переработки.
Д и н а м и к а развития флота танкеров для перевозки нефти и нефтепродуктов представлена в табл. 5.2.
Кроме нефтяных грузов, наливными судами перевозятся пальмовое и
подсолнечное масло, меласса*, вода,
?
t{
(К
Рис. 5.41. « И с т р а » - судно д л я
перевозки вина (используется как
танкер-водовоз)
Таблица 5.2
Год
1994
1996
1998
1999
2000
Количество судов
6309
6611
6885
7030
7195
Суммарный D W . млн т
273.7
274,0
284,8
289,0
296,0
* меласса (фр. melasse) - побочный продукт сахарного производства, сиропообразная жидкость, используется для производства этилового спирта и в качестве корма в животноводстве
вино, винный спирт, патока и другие п о д о б н ы е жидкие грузы, включая химические. На этих судах в зависимости от т р е б о в а н и й к перевозке и сохранности груза танки могут
иметь с п е ц и а л ь н ы е п о к р ы т и я или
выполняться из нержавеющей стали.
Внешне они не отличаются от обычного танкера, если не о б р а щ а т ь внимания на меньшие размеренна (рис.
5.40 и 5.41).
В зависимости от дедвейта танкеры получили следующую классификацию:
• G P (General Perpose)
малотоннажные танкеры, при дедвейте 6-15
тыс. т используются для специальных
перевозок в том числе для битумов:
при дедвейте 15-25 тыс. т используются для перевозок нефтепродуктов:
• MR (Medium R a n g e ) - с р е д н е т о н нажные танкеры, имеющие дедвейт
25-45 тыс. т. используются для перевозок сырой нефти и нефтепродуктов
(могут п е р е в о з и т ь за один раз несколько сортов нефтепродуктов);
• Super T a n k e r - дедвейт 45-80 тыс.
тонн (в литературе м о ж н о встретить
н а з в а н и е этой группы LR1 (Large/
Long Range 1 - 1-го класса);
• M a m m o t h Tanker дедвейт 70-150
гыс. тонн (или LR2 - 2-го класса);
• V L C C (Very Large C r u d e Carrier)
T a n k e r дедвейт 150-300 тыс. тонн;
• U L C C (Ultra Large Crude Carrier)
Tanker дедвейт свыше 300 тыс. тонн.
В практике эксплуатации танкеров
существует их классификация по размерениям:
Panamax
танкер класса LR1, по
своим размерениям может проходить
Панамским каналом:
Suezmax
танкер дедвейтом 140160 тыс. тонн, способный в полном
грузу проходить Суэцким каналом.
В специальной литературе можно
встретить и н ф о р м а ц и ю о танкерах
типа Aframax. Размерения и DW этих
танкеров связаны с фрахтовыми*
ставками, которые зависят от зарегистрированного D W судна. В зарубежной практике при фрахтовании принято опираться на рекомендательную
шкалу, з а к р е п л е н н у ю соглашением
A L R A (Average Freight Rate Assesement).
По этой шкале ставки меняют ступенчато в зависимости от DW. В частности, при переходе через границу
DW = 80 тыс. т, величина скидки к
базисному тарифу изменяется на 30%.
Типичный танкер начала 80-х годов:
DW = 79 999 «длинных»** тонн (81 200
метрических тонн).
В настоящее время ситуация с величиной скидок несколько изменилась. и сейчас танкер типа A f r a m a x
имеет, как правило, два «объявленных» дедвейта
максимальный (летний) 95-107 тыс. т. при осадке 14-15 м
и проектный
п р и б л и з и т е л ь н о 81
тыс. т. при осадке 12,2 м.
В 80-е годы в связи с ростом добычи нефти на шельфе появилась новая
группа танкеров, специально предназначенная для приема нефти с морских платформ и доставки ее непосредственно потребителю или в перевалочные порты. Они получили название челночных танкеров, или поанглийски Shuttle. Эти танкеры имеют динамическую систему позиционирования (очень дорогую), носовое
погрузочное устройство для приема
* Фрахт - плата за перевозку груза морям. Слово заимствовано в Петровскую эпоху от
голландского vracht, немецкого fracht. Фрахтовать - нанимать судно для перевозки груза.
** «Длинная», или английская тонна (long ton) равна 1016 кг (2240 фунтов). Существует
также и короткая тонна (shot ton) - 907 кг (2000 фунтов).
нефти, двойной корпус, вертолетную
площадку.
С а м ы м и к р у п н ы м и судами являются танкеры для перевозки сырой
нефти, поскольку п а р т и о н н о с т ь этого вида груза практически неограничена. а время на грузовые операции
не зависит от грузоподъемности и составляет о к о л о 10 часов при загрузке и 15 часов при разгрузке с учетом
зачистки т а н к о в .
Д о вступления в силу М е ж д у н а родной конвенции по предотвращению загрязнения с судов ( М А Р П О Л 73/78) [114] наблюдался интенсивный
рост грузоподъемности танкеров для
перевозки сырой нефти.
Э т о объясняется тем, что расходы
на доставку одной тонны груза у танкера дедвейтом 300 тысяч тонн в два
раза ниже, чем у т а н к е р а дедвейтом
80 тысяч тонн, и в 5.5 раза меньше,
чем у т а н к е р а д е д в е й т о м 10 тысяч
т о н н [49].
В эксплуатацию были введены гиганты, способные взять на б о р т до
550 000 тонн с ы р о й нефти (рис. 5.42)
и даже 568 000 тонн (японский танкер Seawise Giant* - рис. 5.43).
В п е ч а т л я ю т р а з м е р ы этих гигантов. Т а к . Batillus имеет длину 414,2
м, ширину 63,0 м, высоту борта 35,9
м, осадку 28,6 м. С к о р о с т ь хода танкера 16,2 узла при мощности турбозубчатого агрегата (ГТЗА - паровая
турбина с редуктором) в 60000 кВт.
Размерения «Seawise Giant» (L*Bx
D x d ) - 458.4x68,9x29,8x24,6 м, мощность энергетической установки
(ГТЗА) - 50 000 кВт.
С а м ы м ш и р о к и м т а н к е р о м в мире
является N a n n y , построенный в 1978
году в Швеции, ш и р и н а к о т о р о г о
составляет 79 м при водоизмещении
570 000 тонн - рис. 5.45.
Кроме роста размеров танкеров
для перевозки сырой нефти, упрощалось их конструктивное исполнение:
• был л и к в и д и р о в а н сухогрузный
трюм, обычная принадлежность танкеров до 50-х годов постройки;
• у большинства из них стали исчезать средняя надстройка и переходной мостик;
• увеличилась длина грузовых танков и, как следствие, у м е н ь ш и л о с ь
ч и с л о п о п е р е ч н ы х п е р е б о р о к , что
вело к о т н о с и т е л ь н о м у с н и ж е н и ю
массы корпуса;
• возросла производительность
грузовых насосов (на с о в р е м е н н о м
т а н к е р е она может д о с т и г а т ь 9000
куб. м в час при затрате на грузовые
о п е р а ц и и до 40% мощности главной
энергетической установки);
• насосное отделение стало одним,
и оно располагается рядом с машинным отделением и служит коффердамом** между ним и г рузовыми помещениями.
Кроме перечисленных нововведений появились и другие.
* Seawise Giant вступил в строй в 1981 г. и перевозил нефть из Мексиканского залива,
затем - из Персидского. Во время ирано-иракской войны в 1986 году его потопили. В 1988 г.
судно подняли, отремонтировали и переименовали в Happy Giant.
С 1999 г. у танкера новый хозяин и новое название «Jahre Viking». В настоящее время
после переоборудования танкер превратился в плавучий комплекс для хранения и налива
нефти - F S O (Floating Storage and Offloading) и эксплуатируется на месторождении Аль Шахин
в водах Катара и имеет название Knock Nevis (рис. 5.44). Его последнее название - Mont,
под ним он и был направлен в Индию для разборки на металлолом.
•** коффердам - узкие отсеки, образуемые двумя разделительными переборками, которые
устраиваются для отделения одних помещений от других [83], обычно оставляются пустыми.
Рис. 5.42. Танкер Batillus
I
Рис. 5.43. S e a w i s e Giant
Рис. 5.44. Happy Giant (ex. Knock Nevis)
Рис. 5.45. Танкер Nanny
Так, например, некоторые
к р у п н о т о н н а ж н ы е т а н к е р ы воо б щ е не и м е ю т н а д с т р о е к , а
т о л ь к о рубки - рис. 5.43, 5.46 и
6.5.
С целью улучшения условий
обитаемости для членов экипажа блок жилых, общественных и
навигационных помещений стал
располагаться отдельно от блока помещений технического назначения: шахты м а ш и н н о г о отделения, помещений а в а р и й н о г о
дизель-генератора и т.п.
Рост грузоподъемности танкеров для перевозки сырой нефти
был остановлен вступлением в
силу М е ж д у н а р о д н о й к о н в е н ции М А Р П О Л 73/78 [114], появлению которой предшествовали
крупные к а т а с т р о ф ы с танкерами. к о г д а в м о р е в ы л и в а л о с ь
значительное количество груза рис. 1.55-1.58.
Так, при а в а р и и т а н к е р а
Amoco Cadiz 16 марта 1978 года
близ курортных берегов Ф р а н ции в Бискайском заливе вылилось 223 тысячи тонн нефти (рис.
1.56, 5.47). Н о первым «крупнотой нажни ком», потерпевшим
крушение, был Torry Cannyon
дедвейтом 100 ООО в 1967 году рис. 5.48.
Выполнение требований этой
Конвенции приводит к увеличен и ю числа грузовых т а н к о в на
судах дедвейтом свыше 150 тысяч тонн, вследствие чего растет
число п о п е р е ч н ы х п е р е б о р о к ,
что приводит к возрастанию
массы корпуса, усложнению грузовой и других систем, что в конечном итоге ведет к у д о р о ж а нию судна в целом.
Рис. 5.46. Архитектурно-конструктивный
тип танкера, не имеющего надстроек
Рис. 5.47. Гибель танкера
A m o c o
Cadiz
Рис. 5.48. Крушение Torry С а п п у о п
Согласно МАРПОЛ73/78, т а н к е р ы для перев о з к и с ы р о й нефти дедв е й т о м 20 ООО т и более
или танкеры для перевозки н е ф т е п р о д у к т о в дедв е й т о м 30 ООО т и б о л е е
д о л ж н ы иметь:
• отдельные танки изолированного балласта
вместимостью, обеспечивающей среднюю осадку в
б а л л а с т н о м п е р е х о д е не
менее (0,2L + 2,0) м при
дифференте* на корму не
более 0,015 L и полном погружении винта (L
длина судна);
• не менее 2-3 отстойных
т а н к о в общей вместимост ь ю не менее 3% грузовместимости.
Конвенция ограничивает и о б ъ е м ы о т д е л ь н ы х
грузовых танков.
Гибель танкера «Эрика»
12декабря 1999 года, опять
же в Бискайском заливе, с
грузом 30 000 тонн нефти
привела к вытеснению из
эксплуатации танкеров, не
имеющих двойного дна и
двойных бортов.
Все это приводит к прин я т и ю новых к о н ц е п ц и й
проектирования танкеров
и не только в его корпусной
части. На рис. 5.49 показано поперечное сечение «однокорпусного» и современного танкеров.
Совместный проект компании Stena bulk (Швеция)
* дифферент (trim difference) - угол продольного наклонения судна, вызывающий разность в осадках носа и кормы [45].
Рис. 5.49. Поперечное сечение: а) современного танкера;
б) танкера дедвейтом 4 8 0 0 0 0 т постройки 70-х гг.
' 570*30/3
135*30 $35*30
550*35
550*35
550* 35 550*35
•0350
20550
31000
и « С о в к о м ф л о т » (Россия) танкера
В М а х дедвейтом 267 ООО тонн предусматривает, кроме современной
конструкции корпуса, наличие двух
независимых м а ш и н н ы х отделений и
винторулевых комплексов
рис.
5.50.
Т а н к е р ы для перевозки нефтепрод у к т о в имеют з н а ч и т е л ь н о меньший
дедвейт, их грузовые танки приспос о б л е н ы для перевозки нескольких
сортов груза, и их грузоподъемность
определяется т о л ь к о п а р т и о н н о с т ы о
т о г о или и н о г о вида нефтепродуктов. Их конструктивное о ф о р м л е н и е
практически не отличается от танкеров, перевозящих с ы р у ю нефть.
Танкеры-химовозы
О с о б у ю группу составляют наливные суда для перевозки
химических,
ила других особых жидких грузов. Такие суда являются узкоспециализир о в а н н ы м и , п о с к о л ь к у их г р у з
предъявляет особые требования к
конструкции, материалу и т.п.
Н а п р и м е р , б о л ь ш и н с т в о химических грузов обладает высокой химической активностью, что требует специальных конструкций самих грузовых т а н к о в , устройства особых грузовых и других систем. В зависимости от степени агрессивности и опасности п е р е в о з и м ы х грузов на этих
судах д о л ж н а б ы т ь обеспечена дополнительная конструктивная защита, предусмотренная Правилами
Российского М о р с к о г о Регистра судоходства или д р у г о г о классификац и о н н о г о общества.
Рис. 5.50. Танкер системы S T E N A В М а х
Р а з л и ч а ю т три степени такой защиты. У судов с конструктивной защитой 1-й степени грузовые цистерны д о л ж н ы б ы т ь р а с п о л о ж е н ы не
ближе 1/5 ширины судна к борту, у
судов со 2-й степенью з а щ и т ы - не
ближе 760 мм к наружной обшивке;
кроме того, на этих судах в грузовой
части корпуса д о л ж н о быть оборуд о в а н о двойное дно высотой не менее 1/5 ширины судна.
Независимо от степени конструкт и в н о й з а щ и т ы все суда-химовозы
(рис. 5.51) должны иметь двухотсечный с т а н д а р т непотопляемости, то
есть сохранять плавучесть при затопл е н и и в с л у ч а е п о в р е ж д е н и я двух
смежных отсеков. Грузовые цистерны
этих судов могут быть вкладными или
встроенными, сделанными из специальной стали, например нержавеющей. Гели используется обычная углеродистая сталь, то она должна иметь
специальное защитное покрытие.
Регламентируется предельная вместимость отдельных цистерн. В зависимости от степени конструктивной
з а щ и т ы судна она должна быть:
- 1250 кубических метров для 1-й
степени з а щ и т ы ;
- 3000 кубических метров для 2-й
степени з а щ и т ы ;
- не ограничивается - для 3-й степени защиты.
Суда для перевозки сжиженных
газов
Отдельную особую группу судов,
перевозящих груз наливом, составляет флот судов-газовозов.
Н а этих
судах т р а н с п о р т и р у ю т с ж и ж е н н ы е
п р и р о д н ы е газы:
• метам
Liquefied Natural Gas
(LNG),
• нефтяные газы (пропан, бутан)
Liquefied Petroleum Gas (LPG), аммиак и другие сжиженные газы.
При перевозке сжиженных г а з о в
необходимо поддерживать определенную температуру или давление или то
и д р у г о е вместе. В с о о т в е т с т в и и с
различными режимами перевозки
сжиженных газов, обусловленными
их т е п л о ф и з и ч е с к и м и с в о й с т в а м и .
с у д а - г а з о в о з ы п о д р а з д е л я ю т с я па
основные группы:
• L P G (LPG-carriers) суда для перевозки нефтяных газов и а м м и а к а ;
• L N G (LNG-carriers) - суда для
перевозки п р и р о д н о г о газа, основу
к о т о р о г о составляет метан.
П р о п а н , бутан и а м м и а к в сжиженном с о с т о я н и и перевозят л и б о
при нормальной температуре и повышенном давлении, л и б о при нормальном давлении и пониженной
температуре, л и б о при несколько повышенном давлении с охлаждением.
В соответствии с перечисленными
способами транспортировки сжиженных г а з о в с у д а - г а з о в о з ы п р и н я т о
подразделять на три группы:
Рис. 5.51. Суда для перевозки химических грузов
Рис. 5.52. Газовозы для перевозки нефтяных и природных газов
с танками мембранного типа
Рис. 5.53. Газовозы для перевозки природного газа
с вкладными танками
• напорные (сжиженный газ перевозится под давлением);
• полурефрижераторные (газ находится при пониженной температуре
и п о в ы ш е н н о м давлении);
• р е ф р и ж е р а т о р н ы е (газ находится при глубоком охлаждении).
П р и р о д н ы й газ перевозят при атмосферном давлении и низкой температуре - до -161,6°С.
П о конструктивному оформлению
грузовых помещений суда-газовозы
подразделяются на газовозы с танками самонесущего типа с вкладными
цистернами (рис. 5.53, 5.55) и танками мембранного типа (рис. 5.52, 5.54).
К о н с т р у к ц и я в к л а д н ы х цистерн,
ф о р м а к о т о р ы х может б ы т ь самой
р а з н о о б р а з н о й (сферические, призматические, цилиндрические и т.п.),
рассчитывается на восприятие всех
видов статических и динамических
нагрузок, связанных с т р а н с п о р т и ровкой сжиженных газов.
Конструкция мембранных т а н к о в
рассчитывается на передачу этих нагрузок о к р у ж а ю щ и м эти танки кор-
Рис. 5.54. О б щ и й вид танка
мембранного типа
пусным конструкциям через ее эластичные стенки, изоляцию и вторичный г а з о н е п р о н и ц а е м ы й барьер.
Мембрана должна п о г л о щ а т ь тепловые деформации и изготавливается
из м а т е р и а л а с н и з к и м л и н е й н ы м
расширением.
М е м б р а н ы , изготовленные из легированной стали (нержавеющей никелевой стали, инвара М63 и др.),
имеют толщину порядка 0,5-1,2 мм.
Главное преимущество мембранных т а н к о в это лучшая утилизация
подпалубного пространства.
Т а н к и самонесущего типа, которым присущи такие недостатки, как
меньшая утилизация п о д п а л у б н о г о
пространства, сложность при ремонте и т.п., изготавливаются из легир о в а н о й стали или сплавов алюминия. Т о л щ и н а стенок этих цистерн из
а л ю м и н и е в о г о сплава доходит до 72
мм (экваториальный пояс сферического резервуара - до 200 мм).
Основное преимущество этих танков
надежный расчет сфер, независимое от с т р о и т е л ь с т в а корпуса
Рис. 5.55. О б щ и й вид вкладного
сферического танка
изготовление, что в конечном счете
ускоряет постройку судна. О к о н ч а тельного решения о выборе т а н к о в
т о г о или иного типа на сегодняшний
день не существует.
Построенные метановозы, вместим о с т ь ю значительно п р е в ы ш а ю щ и е
100 ООО кубических метров, имеют
грузовые т а н к и и с а м о н е с у щ е г о , и
м е м б р а н н о г о типа.
С к о р о с т ь хода этих судов намного выше, чем других наливных судов,
чему способствуют две причины:
• при а т м о с ф е р н о м д а в л е н и и (а
и м е н н о так п е р е в о з я т метан) сжиженный газ довольно интенсивно
испаряется (до 0,2-0,3% от объема в
сутки);
• и с п а р я ю щ и й с я газ и с п о л ь з у е т ся энергетической у с т а н о в к о й газовоза, что п о з в о л я е т с о к р а т и т ь затр а т ы на т о п л и в о .
О т с ю д а с о к р а щ е н и е времени переходов благотворительно влияет
на с о х р а н н о с т ь груза и не ведет к
с у щ е с т в е н н о м у росту э к с п л у а т а ц и онных расходов.
С ж и ж е н и е и с п а р я ю щ е г о с я газа и
в о з в р а щ е н и е его в г р у з о в ы е т а н к и
п р и м е н я е т с я д о в о л ь н о редко.
Следует о т м е т и т ь , что г а з о в о з ы
н и к о г д а не с д а ю т п о л н ы й груз, что
п о з в о л я е т всегда и с п о л ь з о в а т ь его
в качестве т о п л и в а и не иметь затр а т на о х л а ж д е н и е т а н к о в п е р е д
п р и н я т и е м н о в о й п а р т и и груза.
В н а с т о я щ е е время ряд з а р у б е ж ных н е ф т е г а з о в ы х к о н ц е р н о в ведет
р а б о т ы по п р о е к т и р о в а н и ю принц и п и а л ь н о новых судов для трансп о р т и р о в к и сжиженного газа по специальной технологии - C N G (Compress N a t u r a l Gas).
C N G - это перевозка газа в сжатом состоянии в особых баллонах
под давлением 25 м П а на судах специальной постройки.
По многочисленным оценкам
международных экспертов, трансп о р т и р о в к а п р и р о д н о г о газа на судах C N G будет в 1,5-2 раза экономичнее по с р а в н е н и ю с т р а н с п о р т и р о в к о й по морским т р у б о п р о в о д а м
или в с ж и ж е н н о м состоянии на судах L N G при объемах поставок прир о д н о г о газа от 0,5 д о 4 м л р д м 3 в
год на м а р ш р у т а х п р о т я ж е н н о с т ь ю
от 250 до 2500 морских миль.
Н а п р и м е р , в Баренцевом море помимо гигантских месторождений, таких как Ш т о к м а н о в с к о е с д о к а з а н ным объемом запасов в 3,2 трлн м 3 ,
имеется более 50 средних и м а л ы х
газоконденсатных месторождений,
позволяющих добывать ежегодно
более 0,5 м л р д м 3 п р и р о д н о г о газа.
Р а з р а б о т к а м н о г и х из этих месторождений с и с п о л ь з о в а н и е м т р а д и ционных технологий экономически
н е в ы г о д н а или т е х н и ч е с к и невозможна.
П р и м е н я я же т е х н о л о г и и C N G ,
м о ж н о о т к р ы в а т ь пути к р е ш е н и ю
таких п р о б л е м .
Комбинированные суда
Узкой с п е ц и а л и з а ц и и судов, имеющей существенные п р е и м у щ е с т в а ,
присущи и недостатки, основным
из к о т о р ы х является б о л ь ш а я д о л я
б а л л а с т н ы х п е р е х о д о в . В ряде случаев п о т о к и н е к о т о р ы х грузов, перевозимых специализированными
судами, могут иметь противоположное направление.
Это положение послужило повод о м к использованию комбинированных судов, к о т о р ы е п о з в о л я ю т ,
с одной с т о р о н ы , и с п о л ь з о в а т ь все
преимущества с п е ц и а л и з и р о в а н н ы х
судов, с д р у г о й - с о к р а т и т ь б а л л а стные переходы за счет о б р а т н о й их
з а г р у з к и или о р г а н и з а ц и и р е й с о в
по м н о г о у г о л ь н и к а м . О с о б е н н о
широкое распространение получили суда для перевозки массовых
г р у з о в и с ы р о й нефти или нефтепродуктов.
В о т е ч е с т в е н н о й п р а к т и к е нет установившейся т е р м и н о л о г и и для
п о д о б н о г о к л а с с а с у д о в , если не
с ч и т а т ь т а к и х н а з в а н и й , как нефтерудовозы и нефтенавалочники.
Как их следует р а з л и ч а т ь ?
Н а нефтерудовозах руда р а з м е щается в грузовых т р ю м а х , а нефтяные грузы - в с п е ц и а л ь н ы х т а н к а х ,
к о т о р ы е при п е р е в о з к е руды остаются пустыми, и н а о б о р о т .
На нефтенавалочниках ж и д к и й
груз принимается в те же грузовые
помещения, в которых до этого была
руда или н а в а л о ч н ы й груз.
Т а к и м о б р а з о м , грузовые т р ю м а
нефтенавалочников используются
как для жидких, так и для массовых
грузов рис. 5.58.
Рис. 5.56. Южнокорейский
нефтенавалочник A Whale
За р у б е ж о м нефтенавалочники
к л а с с и ф и ц и р у ю т с я как суда т и п а
О В О (от с л о в о с о ч е т а н и й Oil-BulkOre-carrier, то есть судно для перевозки нефти, н а в а л о ч н ы х г р у з о в и
руды).
По архитектурному типу, а также
по размерениям рудовозы, нефтерудовозы и нефтенавалочники практически не отличаются друг от друга рис. 5.56 и 5.57. Все отличия - в конструкции корпуса, к о т о р а я в с в о ю
очередь д о л ж н а отвечать размещению перевозимых грузов. У нефтенавалочников особое внимание уделяется л ю к о в ы м закрытиям, которые,
кроме о б ы ч н ы х т р е б о в а н и й к ним,
д о л ж н ы обеспечивать и газонепроницаемость - рис. 5.56.
Буксиры, баржи
Стремление повысить коэффициент и с п о л ь з о в а н и я энергетической
установки судна по времени, который составляет у универсальных и
специализированных судов порядка
40-70% [9. 85], приводит к использованию для транспортировки грузов специальных
барж или лихтеров (и других плавсредств), перемещение к о т о р ы х п р о и з в о дится с п о м о щ ь ю линейных буксиров, к о т о р ы е
с п е ц и а л ь н о строятся для
этих целей.
Это д о в о л ь н о мощные и
мореходные суда (см. рис.
5.59), с п о с о б н ы е о с у щ е ствлять буксировочные
р а б о т ы в основном с пом о щ ь ю специального буксирного троса.
Для плавной, без рывков
буксировки барж судно
Рис. 5.57. Нефтерудовоз [111]
Рис. 5.58. Поперечное сечение:
а) нефтенавалочника и б) нефтерудовоза
оборудуется специальной буксирной
лебедкой, к о т о р а я при увеличении
т я г о в о г о усилия в буксирном тросе
автоматически его подтравливает, а
при у м е н ь ш е н и и
автоматически
выбирает.
Рис. 5.59. Линейный буксир
Для обеспечения необходимой остойчивости и маневренности буксира гаки р а с п о л а г а ю т на д о в о л ь н о
низком уровне над палубой и по возможности ближе к середине д л и н ы
судна.
При выполнении б у к с и р о в о ч н ы х
операций крупных объектов используется, согласно П р а в и л а м Регистра
новый класс буксиров - эскортный
(рис. 5.60).
Э с к о р т н ы й буксир (Escort Tug)
предназначен для эскортных операций, под к о т о р ы м и понимается удержание на курсе, обеспечение устойчивости д в и ж е н и я , маневренности,
торможения и другие действия по управлению эскортируемым объектом
(рис. 8.46).
Рис. 5.60. Буксировка линейными буксирами
самоподъемной буровой платформы
(на заднем плане - эскортные буксиры)
Рис. 5.61 С а м ы й большой в мире морской
буксир «Фотий Крылов» м о щ н о с т ь ю 18 ООО квт,
водоизмещением 5250 т и тяговым усилием 250 т
Морские баржи, лихтеры
(см. стр. 274). плашкоуты*
строят д о в о л ь н о мореходными, приспособленными
д л я п е р е в о з к и т о г о или
иного груза и имеют класс
соответствующего Классиф и к а ц и о н н о г о общества. В
б о л ь ш и н с т в е случаев они
и с п о л ь з у ю т с я для выполнения п е р е в о з о к в м а л о м
каботаже - рис. 5.62. Скорость движения буксирного состава в условиях морского плавания 4-6 узлов
при благоприятной погоде.
Р а з в и т и е этой с и с т е м ы
т р а н с п о р т и р о в к и грузов,
то есть м а к с и м а л ь н о г о использования мощности
энергетической установки
судна привело к созданию
составных судов или. как
их еще н а з ы в а ю т , баржебуксирных составов.
Баржебуксирный состав
образуется двумя самостоятельныим единицами, которые в специальной литер а т у р е н а з ы в а ю т секциями: энергетической и грузовой. Д л я перехода морем
эти две секции соединяются в одно сочлененное судно - рис. 5.63.
Рис. 5.62. Линейный буксир и большой плашкоут
* Плашкоут, плашкот (scow ligher - нидерланд. plaat schuit) - то же, что и лихтер, но с меньшей осадкой и упрощенными обводами).
Рис. 5.63. Стыковка грузовой
и энергетической секций
В порту назначения грузовая секция ставится к
п р и ч а л у для п р о в е д е н и я
грузовых работ, а энергетическая
соединяется с
уже загруженной и подготовленной к п л а в а н и ю новой грузовой секцией и отправляется в следующий
рейс. В этом случае значительно повышается коэффициент использования
наиболее д о р о г о й части
судна судовой энергетической у с т а н а в к и (до 8090%) - рис. 5.8.
Эксплуатация составных судов эффективна на
линиях с устойчивым груз о п о т о к о м по своему составу и объему, г л а в н ы м
о б р а з о м вдоль побережья.
В этом случае э ф ф е к т и в ность перевозок существенно з а в и с и т от о р г а низа ци и экс пл уат а ци и
этих судов, гак как л ю б ы е
сбои или срывы запланированных графиков движения приводят к резкому
росту себестоимости перевозок грузов.
Рис. 5.64. А в т о м о б и л ь н о пассажирские паромы
Размеры судов этого
типа сравнительно невелики, скорости хода лежат в
пределах 10-15 узлов.
Шоссейные дороги и
ж е л е з н о д о р о ж н ы е пути,
р а з д е л е и и ы е ri рол и в а м и ,
з а л и в а м и или м о р я м и ,
соединяются с помощью
паромных переправ, на кот о р ы х к у р с и р у ю т специальные суда морские паромы.
I
г-«Г
Рис. 5.65. Железнодорожные паромы
В зависимости от того,
какие пути они соединяют,
морские паромы подразделяются на автомобильные
(рис. 5.64) и железнодорожные - рис. 5.65.
На тех и других паромах
перевозятся и пассажиры,
причем иногда в больших
количествах. Это придает
им м н о г о о б щ и х ч е р т с
морскими пассажирскими
судами.
Паромные переправы
х а р а к т е р н ы для относит е л ь н о к о р о т к и х линий с
интенсивным и устойчивым грузо- и пассажиропотоком. Продолжительность рейсов у них составляет от нескольких часов
до нескольких суток, причем н а б л ю д а е т с я тенденция к постепенному удлинению линий эксплуатации.
М о р с к и е п а р о м ы заним а ю т п р о м е ж у т о ч н о е положение между ролкерами
и пассажирскими судами,
но главное их отличие от
и других заключается в гораздо меньшей протяженности переходов и длительности рейсов.
5.2. П а с с а ж и р с к и е суда
П
ассажирские суда предназначены для перевозки д е л и к а т н о г о
груза - пассажиров, которых в мировой практике делят на деловых, туристов, эмигрантов, паломников, сезонных рабочих и т.п.
В настоящее время деловой пассажир в основном пересел на самолет,
сократилось и количество эмигрантов. паломников, перевозимых морским т р а н с п о р т о м . О с н о в н ы м контингентом пассажирских судов становятся туристы.
Если с л е д о в а т ь М е ж д у н а р о д н о й
конвенции по охране человеческой
ж и з н и на м о р е [106] и П р а в и л а м
классификационных обществ, всякое
судно, имеющее на борту более 12 каютных пассажирских мест, независимо от назначения, называется пассажирским со всеми в ы т е к а ю щ и м и последствиями: п о в ы ш е н н ы е требования по конструкции корпуса и его отдельных элементов, о б о р у д о в а н и ю ,
с н а б ж е н и ю и т.п.
Каждое такое судно получает специальное свидетельство на право перевозки пассажиров, независимо от
того, какие они, деловые люди или
туристы.
С середины 60-х годов пассажирские суда стали строиться именно для
о б с л у ж и в а н и я м н о г о ч и с л е н н ы х туристов, с о в е р ш а ю щ и х морские путешествия, н на смену л а й н е р а м (рис.
5.66, 5.67) пришли круизные суда (от
англ. cruise - морское путешествие).
П а е с а ж и р о в м е с г и м о с т ь таких судов уже перевалило за 6000 человек.
Фактически эти суда стали плавучими отелями, на которых предусматриваются, кроме кают, б а р о в и ресторанов. телестудии, различные
спортивные комплексы, включая
водные, с рядом различных бассейнов, стеной для скалолазания, беговой дорожкой, прогулочными палубами, с сетыо различных магазинов.
Число членов экипажа на таких судах
уже перевалило далеко за тысячу.
Рис. 5.66. Лайнер United States последний обладатель «Голубой ленты Атлантики»
Рис. 5.67. Лайнер United States
у причала С е в м о р з а в о д а
Круизные лайнеры имеют свою
классификацию. Наименее д о р о г и е суда класса «стандарт». Л а й н е р ы ,
имеющие класс «премиум»,
более
дорогие. На них более качественное
питание и обслуживание. С а м ы е дорогие, о б е с п е ч и в а ю щ и е по-настоящему р о с к о ш н ы й отдых. - л а й н е р ы
класса «люкс».
Пассажирские круизные суда максимально приспособлены для морских путешествий и и м е ю т с р а в н и тельно небольшие скорости хода.
Если р а н ь ш е , во в р е м е н а б о р ь б ы
пассажирских л а й н е р о в за «Голубую
ленту Атлантики», они имели очень
большие скорости хода (последний
ее о б л а д а т е л ь - т р а н с а т л а н т и к
-
Hi««
j f c
United S t a t e s (рис. 5.66)
развил на переходе через
Атлантический
океан
с р е д н ю ю скорость 35,59
узла), т о к р у и з н ы е суда,
н е з а в и с и м о от водоизмещения. имеют скорость не
более 20-24 узлов.
П о г о н я за с к о р о с т ь ю
п р о д о л ж а е т с я и сегодня,
но в ней у ч а с т в у ю т или
специально построенные
суда (на б о р т у к о т о р ы х
т о л ь к о экипаж из 2-4 человек), или м о т о р н ы е яхты.
Одним из последних достижений кораблестроительной мысли стала моторная яхта
Distriero (рис. 5.68), которая пересекла Атлантику за 58 часов 34 минуты
40 секунд со средней скоростью окол о 60 узлов.
Круизные суда класса «люкс» типа
Voyager of the Seas водоизмещением
137 300 т, могут взять на борт 3840 пассажиров и 1180 членов экипажа и развить скорость 22 узла - рис. 5.69.
В 2004 г. введено в эксплуатацию
одно из самых крупных и комфортабельных пассажирских судов класса
«люкс» в мире - Qween Магу-2 (рис.
5.70), рассчитанное на 2620 пассажиров (экипаж - 1254 человека). На 17
палубах этого судна каюты от 18 до
209 квадратных метров, из них 1017
Mi.vfKHKO
VKiklülKfi + — ©s=w
'-А.
Рис. 5.68. Distriero - обладатель «Голубой ленты Атлантики» среди яхт
Рис. 5.69. Круизное судно «Voyager of the S e a s »
к а ю т - с видом на океан. К а ю г ы площ а д ь ю 209 кв. м - двухэтажные.
Voyager of the Seas и Qween Mary-2
до последнего времени были самыми
к р у п н ы м и п а с с а ж и р с к и м и судами:
первое - по пассажировместимости.
второе - по водоизмещению (150 ООО
тонн).
Вступившее в с т р о й в 2006 году
пассажирское судно Freedom of the
Seas (рис. 5.71) стало рекордсменом
и по пассажировместимости и по водоизмещению. Построенное в городе Турку (Финляндия) на верфи A k a r
Yards по заказу американской компании Royal Caribbean Cruises Ltd,
судно имеет водоизмещение 160 000
тонн при длине 339 м, ш и р и н е 56 м и
осадке 8,5 м. На его 15 палубах размещаются 4375 п а с с а ж и р о в и 1360
членов э к и п а ж а . Л а й н е р развивает
скорость до 21,6 узла.
Рис. 5.70. Круизное судно « Q w e e n Mary-2»
Рис. 5.71. Суперлайнер «Freedom of the S e a s »
Его о б о р у д о в а н и е развивает конц е п ц и ю судов т и п а Voyager of the
Seas, которые предлагают пассажирам самые последние разработки инфраструктуры развлечений.
Н а п р и м е р , на Freedom of the Seas
целая палуба отведена под настоящий аквапарк! Здесь, помимо многочисленных бассейнов с водяными
горками, имеется уникальный водоем для серфинга с искусственными
в о л н а м и . К а к и на V o y a g e r of the
Seas, на борту этого гиганта также
присутствуют ледовый каток, стена
для занятий а л ь п и н и з м о м , поле для
гольфа и т.п.
П о р а ж а е т воображение «королевский променад» - настоящий бульвар с м а г а з и н а м и , р е с т о р а н а м и и
развлекательными центрами, протянувшийся на 136 метров.
И , тем не менее, р е к о р д с м е н о м
Freedom of the Seas оставался недолго.
28 октября 2009 года был сдан заказчику (компании Royal Carib-bean) еще
больший пассажирский лайнер класса «люкс» Oasis of the Seas, a 29 октября 2010 г. рекордсменом стал лайнер Allure of the Seas. Водоизмещение
этих судов 225 000 тонн, длина 361 м,
ширина 65 м, осадка 9.3 м, скорость
хода 22,6 узла.
5 декабря 2009 г. Oasis of the Seas
отправился в свое первое плавание.
На его 16 палубах - 2704 каюты, в которых может разместиться 6360 пассажиров, экипаж 2165 человек (рис.
5.72, 5.73).
Судно имеет ледовый каток, самое
большое казино в мировом круизном
флоте (Casino Royal), театр Opal
Theatre на 1380 мест, в котором планируется демонстрировать 3 шоу в 4
смены ежедневно. Allure of the Seas
оборудован специальными спасательными шлюпками на 370 мест каждая.
Судно проектировалось и строилось
целых 5 лег.
Быстроходными пассажирскими
судами остаются суда на подводных
крыльях
рис. 5.75, воздушной подушке рис. 5.74. суда с малой площадью ватерлинии рис. 5.76, которые обслуживают относительно короткие м а р ш р у т ы .
Глиссирующие суда в настоящее
время больше являются прогулочными или с п о р т и в н ы м и .
Рис. 5.73. Внутренние помещения лайнера O a s i s of the S e a s
Рис. 5.74. О б щ е е расположение
судна-парома на воздушной подушке
Рис. 5.76. Пассажирское
судно с малой
п л о щ а д ь ю ватерлинии
(внизу - вид с кормы)
Рис. 5.75. О б щ е е расположение парома
на подводных крыльях
Рис. 5.77. С о в р е м е н н ы е моторные яхты часто мало отличаются от пассажирских
судов (слева - самая б о л ь ш а я и дорогая яхта Eclipse Р. А б р а м о в и ч а )
И с п о л ь з о в а н и е экранопланов для
перевозок грузов и пассажиров находится в стадии эксперимента.
Группу судов, связанных с круизами, п у т е ш е с т в и я м и , с о с т а в л я ю т
яхты:
• моторные (рис. 5.77),
Рис. 5.78. Парусная яхта
• чисто парусные (рис. 5.78)
• парусно-моторные (рис. 5.79).
На Западе этот класс судов является д о в о л ь н о р а с п р о с т р а н е н н ы м
(рис. 5.80), и размеры яхт становятся
все более в н у ш и т е л ь н ы м и , главное
внимание уделяется комфорту.
Рис. 5.79. Парусно-моторная яхта
Рис. 5.80. «Яхтенный город»
Рис. 5.81. Пассажирское парусное
судно S V Royal Clipper
Рис. 5.82. Внутреннее убранство
парусника S V Royal Clipper
По классификации И М О они уже
попадают под требования Классификационных обществ, предъявляемые
к пассажирским судам.
В 2000 году в гонке Star Clipper
Cruises, проводимой в Монако, принял участие самый большой коммерческий парусник SV Royal Clipper
рис. 5.81, 5.82. Э т о судно создано по
примеру з н а м е н и т о г о с а м о г о большого коммерческого парусника мира
в начале XX столетия Preussen (рис.
4.81). Д л и н а современного пятимачт о в о г о гиганта 133 м. скорость - до
18 узлов, площадь парусов 5000 кв.м,
пассажировместимость 228 человек.
С у д н о имеет ф о р т е п ь я н н ы й холл,
бары, библиотеки, плавательный бассейн со стеклянным полом, подводные
обзорные иллюминаторы.
SV Royal Clipper живая память о
парусниках из ушедшей эпохи.
5.3. Специальные транспортные суда
З
а к а н ч и в а я и н ф о р м а ц и ю о составе и использовании транспортного ф л о т а , нельзя не упомянуть о
судах специального назначения.
Если следовать Кодексу [103], то
этот термин означает «... самоходное
судно с механическим двигателем, на
борту которого в связи
характером
его работы имеется более двенадцати человек специального
персонала...
включая пассажиров (научно-исследовательские,
экспедиционные и гидрографические суда; учебные суди;
китобазы
рыбопромысловые суда, не запятые
ловом; суда,
обрабатывающие другие живые ресурсы
моря, не запятые
ловом;
или другие суда, в конструктивном или эксплуатационном отношении подобные вышеуказанным суда.и,
которые, по мнению Администрации, могут
быть
отнесены к этой группе). В
данном случае к такому
типу судов относятся и
суда, п р е д н а з н а ч е н н ы е
для перевозки особо крупн о г а б а р и т н ы х и особо тяжелых грузов - рис. 5.84.
Рис. 5.83. Судно типа « С т а х а н о в е ц Котов»:
внизу - погрузка колонны с п о м о щ ь ю
притапливания судна
К ним также м о ж н о отнести судно типа «Стахановец Котов» - рис. 5.83.
Грузовые операции на нем
могут осуществляться с
п о м о щ ь ю м о щ н ы х козловых кранов или притапливанием с а м о г о судна.
К судам специального
назначения относятся агл о м е р а т о в о з ы , на к о т о рых возможен перевоз
раскаленных грузов (агломерата) т е м п е р а т у р о й до
+800°С (рис. 5.85).
О с о б у ю группу т р а н с п о р т н ы х суд о в с о с т а в л я ю т ледокольно-гранспортные суда
снабженцы, обеспеч и в а ю щ и е доставку грузов в жилые
поселки К р а й н е г о Севера и Дальнего Востока.
Эти суда (рис. 5.87 и 5.88) х о р о ш о
п р и с п о с о б л е н ы д л я п л а в а н и я во
льдах и имеют специальное оборудование, обеспечивающее возможность
п р о и з в о д и т ь разгрузку прямо на ледовый припай.
Они с о в м е щ а ю т в себе судно накатного типа, контейнеровоз и универсальный сухогруз. На некоторых
из них д а ж е имеется н е с а м о х о д н а я
е
Рис. 5.84. Суда для перевозки
особо крупногабаритных и особо тяжелых грузов
Рис. 5.85. Судно для перевозки раскаленного агломерата
грузовая п л а т ф о р м а на воздушной подушке (рис. 5.87), на которой м о ж н о п е р е м е щ а т ь с помощью т р а к т о р а или л ю б о г о другого средства грузы по ненадежному ледовому припаю.
К с п е ц и а л и з и р о в а н н ы м судам
следует отнести и скотовозы. Н а
рис. 5.89 показано самое большое
судно для перевозки скота
Becrux. Е г о в м е с т и м о с т ь - 16 ООО
Рис. 5.86. Погрузка раскаленного
агломерата в трюм
голов. С у д н о может д о с т а в л я т ь
скот из Австралии в И н д о н е з и ю
за 4 суток. А вообще оно работает на линии Австралия
Мексика. О м а н , Кувейт... На погрузку
Рис. 5.87. Использование несамоходной грузовой п л а т ф о р м ы
на воздушной подушке (грузоподъемностью 380 тонн)
для разгрузки судна на необорудованный берег
Рис. 5.88. Л е д о к о л ь н о - т р а н с п о р т н ы е суда: вверху - арктический д и з е л ь э л е к т р о х о д « Т а л л а х » (в тяжелых л ь д а х может д в и г а т ь с я кормой вперед);
посредине
- с н а б ж е н е ц типа « И в а н П а п а н и н » ; внизу - разгрузка судна
Рис. 5.88. Becrux - судно для перевозки скота
16 ООО ж и в о т н ы х , доставляемых на
пирс специальными автофургонами
вместимостью 200 голов, уходит двое
суток. Темп погрузки (овцы, буйволы) - 500 голов в час. Это самое приспособленное и комфортное для своих «пассажиров» судно, поскольку за
время перехода скот даже прибавляет в весе, поглощая ежесуточно по 300
тонн кормов и воды.
Т р а н с п о р т н ы й флот
важнейший
элемент мировой т р а н с п о р т н о й сист е м ы . И, е с т е с т в е н н о , что для его
нормального функционирования и
обслуживания необходимо, в свою
очередь, иметь специальное подразделение, которое называется служебно-вспомогательным флотом.
Именно его мы и рассмотрим в следующей главе.
Глава 6.
Служебно-вспомогательный
и технический флот
Р
ЛЛ
Величие некоторых дел состоит
не столько в размерах, сколько а
современности их.
Сенека
С
лужебно-вспомогательные суда
предназначены для материально-технического обеспечения флота
и служб, организующих его эксплуа т а ц и ю . Э т и суда п р о е к т и р у ю т с я
как для обеспечения потребностей
других судов, так и для выполнения
самостоятельной работы. Они предназначены для технического обслуживания судов, п о р т о в о г о хозяйства
и водных путей.
Т а к ж е суда т е х н и ч е с к о г о ф л о т а
могут использоваться для п р о м ы ш ленно-хозяйственных нужд.
6.1. Служебно-вспомогательный флот
С
лужебно-вспомогательные суда
в к л ю ч а ю т : л и н е й н ы е и портовые ледоколы, буксирные суда, судаспасатели, п о ж а р н ы е суда, суда,
обеспечивающие флот и береговые
службы водой и т о п л и в о м , поддерживающие лоцманскую и маячную
службы, разъездные катера, портовые и рейдовые б а р ж и , п о н т о н ы и
т.п.
Главная роль служебно-вспомогательного флота
обеспечение нормального функционирования портов
и создание б л а г о п р и я т н ы х условий
работы судов других флотов и береговых служб.
Ледоколы
Основное назначение ледоколов
обеспечение работы флота в ледовых
условиях. Л е д о к о л о м . в современном
понимании этого термина, является
судно, п р е д н а з н а ч е н н о е для разру-
шения ледового покрова и проводки судов во льдах - рис. 6.1.
Назначение ледокола для выполнения этих функций определили его
следующие к о н с т р у к т и в н ы е черты,
о т л и ч а ю щ и е его от других судов:
• специальные обводы корпуса;
• высокая местная и о б щ а я прочность корпуса, особенно в оконечностях;
• мощная и высокоманевренная
энергетическая установка;
• специальные устройства (буксирное. в е р т о л е т н о е и др.) и системы
(кремовая, дифферентная и т.п.);
• специально спроектированные
винты и рулевое устройство;
• высокая а в т о н о м н о с т ь и живучесть.
Все эти п р и з н а к и в основном присущи л и н е й н ы м ледоколам, обеспеч и в а ю щ и м п л а в а н и е судов С е в е р ным морским путем.
Рис. 6.1. Ледокол прокладывает судоходный канал через льды
t,
Рис. 6.2. Атомный ледокол «Россия»
типа «Арктика»
Рис. 6.3. Ледокол мощностью 38 ООО кВт
для работы в устьях северных рек
Рис. 6.4. Американский ледокол Polar S e a
В их о б я з а н н о с т ь входит ледокольная проводка; г и д р о г р а ф и ч е с к о е и
н а у ч н о - о п е р а т и в н о е обс л у ж и в а н и е , з а д а ч е й кот о р о г о является проведение комплекса гидрометео р о л о г и ч е с к и х и ледовых
наблюдений; обработка
д а н н ы х этих н а б л ю д е н и й ;
р а з р а б о т к а п р о г н о з о в погоды и ледовых п р о г н о з о в
в р а й о н е с л е д о в а н и я судов с выработкой реком е н д а ц и й по м а р ш р у т у
движения.
Четкой классификации
ледоколов нет, хотя попытки ее создания предпринимаются довольно часто
[40]. Норвежское Бюро Веритас все ледоколы делит
на два класса: арктический
ледокол и просто ледокол.
Более удобной, хотя и условной. является классификация ледоколов по мощности энергетической установки.
С о г л а с н о [40], все ледоколы делятся на три класса:
• класс I линейный ледокол, мощность энергетической установки составляет 25 ООО кВт и более;
• класс II - средний ледокол, мощность энергетической установки составляет от 12 ООО до 25 ООО кВт;
• класс III - малый или
вспомогательный ледокол,
мощность его энергетической установки менее 12 ООО
кВт.
Правила Классификации Российского М о р с к о г о Регистра Судоходства все л е д о к о л ы классифицируют
по категории ледовых усилений. Согласно этим Правилам, их четыре: от
Icebreaker 6 до Icebreaker 9. С а м ы м и
крупными являются атомные ледоколы типа «Арктика»
рис. 6.2, у которых мощность энергетической установки достигает 55 300 квт.
Если л е д о к о л ы Ей II классов служат для проводки к а р а в а н о в судов в
арктических и неарктических морях,
то л е д о к о л ы III класса в ы п о л н я ю т
роль ледоколов-буксиров, предназначенных для проводки судов в ледовых условиях портов и п р и п о р т о вой акватории, их околки, буксировки, к а н т о в к и и ш в а р т о в к и . К ним
предъявляются высокие требования
по маневренности, они имеют ограниченную осадку (рис. 6.3 и 6.4).
С а м ы м м о щ н ы м в мире ледокольным ф л о т о м р а с п о л а г а е т Р о с с и я .
Ледоколы также есть в С Ш А . Канаде, Ш в е ц и и , Ф и н л я н д и и и в некоторых других государствах.
Портофлот
Портофлот является подразделением порта, располагающим специализированными судами служебно-вспомогательного флота для обеспечения
всех видов портовых работ на акватории и внешнем рейде порта
Буксирные суда ( р у с с к о е с л о в о
«буксир» происходит от голландского boegseren - тянуть) - это о б ш и р ная и разнообразная категория судов
морского, рейдового и внутреннего
плавания. Они служат для линейной
и внутрипортовой т р а н с п о р т и р о в к и
несамоходных судов и плавучих сооружений, для ввода и вывода в порт,
перестановки в портах различных судов (рис. 6.5), для оказания им помощи в случае необходимости и т.п.
Разнообразие выполняемой работы
и различные условия плавания вызвали потребность в буксирных судах,
имеющих соответствующие мореходные качества и технико-эксплуатационные х а р а к т е р и с т и к и , ч т о привело к появлению б о л ь ш о г о количества т и п о в (в работе [9] отмечается
Рис. 6.5. Швартовка танкера к нефтяному терминалу
с помощью буксиров
до тысячи) и их конструктивному и
архитектурному решениям.
О с о б у ю группу буксирных судов
составляют портовые буксиры
т р а н с п о р т н о - м а н е в р о в о г о назначения. К ним относятся рейдовые и портовые буксиры рис. 6.6, а также буксиры-кантовщики рис.6.7 и 6.8.
Рейдовые буксиры выполняют
б у к с и р о в о ч н ы е р а б о т ы в прибрежных морских районах с удалением на
5-20 миль от п о р т а - у б е ж и щ а . Эти
суда имеют д о с т а т о ч н о развитые судовые устройства, на них устанавливается б у к с и р н а я лебедка, к о т о р а я
отсутствует у б у к с и р о в - к а н т о в щ и -
ков. Последние существенно отличаются от других т и п о в п о р т о в ы х буксиров.
Они, как правило, имеют гладкую
палубу для удобной работы с буксирными концами, проходы по палубе
вдоль бортов довольно широкие, не
имеющие каких-либо выступающих
конструкций.
Буксиры-канговщики обладают
значительными тяговыми характеристиками. более высокими маневренными качествами и относительно малыми размерениями. Они, как правило, оборудованы только буксирными
гаками, кнехтами* и битенгами**.
Рис. 6.6. Рейдовые буксиры
Рис. 6.7. Портовые буксиры, справа - с винторулевыми колонками
* Кнехты - парные литые чугунные или стальные тумбы, прикрепленные к палубе и служащие для закрепления буксирных и швартовных концов [45].
** Битенг (англ. - B i t t ) - чугунный или стальной кнехт, предназначенный умерять скорость
движения якорной цепи при отдаче за счет ее трения о поверхность битенга. Кроме указанной цели, битенги служат для буксировки судов [45].
кантовщик
Рис. 6.9. Буксир-кантовщик
с крыльчатым движителем
4 щ'-
REDNINGSSELSKAPET
~ж
Рис. 6.10. С п а с а т е л ь н о е судно
постройки 90-х гг. X X в.
Для улучшения маневренных качеств на буксирах-кантовщиках часто используются крыльчагые
движители, поворотные
насадки, винторулевые кол о н к и и т.п.
К спасательным
(рис.
6.10, 6.11) о т н о с я т с у д а ,
предназначенные для оказания помощи в море аварийным судам и другим
плавучим средствам.
Нередко в спасательных
операциях принимают участие другие суда, вертолеты и т.п., однако наиболее
сложные р а б о т ы в неблаг о п р и я т н ы х условиях могут эффективно выполнять
л и ш ь спасательные суда.
К таким работам относятся: з а д е л к а п о в р е ж д е ний, п о д в о д н а я резка металлов. откачка больших
масс воды, буксировка аварийных судов, снятие с
мели, т у ш е н и е п о ж а р о в ,
спасательное обеспечение
буровых работ и т.п.
Четкого определения
«спасательное судно» нет
[21]. П о д этим т е р м и н о м
ч а с т о п о д р а з у м е в а ю т все
суда и плавучие средства,
предназначенные для спасения людей и имущества
на море.
В их ч и с л о м о г у т вход и т ь с у д о п о д ъ е м н ы е , вод о л а з н ы е и другие плавучие средства. В специальной л и т е р а т у р е [21] п о д
«спасательным судном»
понимают судно, способное
Рис. 6.11. С о в р е м е н н о е спасательное судно (дизель-электроход)
самостоятельно
оказывать
помощь
судам, терпящим бедствие на море.
В з а в и с и м о с т и от региона, автономности и поставленных задач их
условно делят на две категории;
• специализированные спасательные суда;
• к о м б и н и р о в а н н ы е спасательные
суда.
Суда первой категории способны
о к а з а т ь л ю б у ю п о м о щ ь судам, терпящим бедствие, и спасти людей.
Эти суда могут в ы п о л н и т ь и букс и р о в о ч н ы е о п е р а ц и и , о д н а к о эта
функция для них не является первостепенной.
Комбинированные
спасательные
суда
это спасательные буксиры и
буксиры со спасательным оборудованием.
Спасательный буксир предназначен
для морских спасательных операций,
имеет мощную энергетическую установку (свыше 10 ООО кВт) с повышенными т я г о в ы м и х а р а к т е р и с т и к а м и ,
способными буксировать крупные
суда, плавучие сооружения.
Буксиры со с п а с а т е л ь н ы м оборудованием в основном прибрежного п л а в а н и я и п р е д н а з н а ч е н ы в осн о в н о м для б у к с и р о в о ч н ы х операций.
Рис. 6.12. С п а с а т е л ь н о е судно для обслуживания буровых установок
К служебно-вспомогательным судам относятся пожарные суда и ка гора, которые бывают так же. как и спасательные, специализированными и
комбинированными [21 ].
Первые из них имеют мощное противопожарное оборудование, которое
не позволяет их использовать по другому назначению рис. 6.10-6.16.
Комбинированные
пожарные суда
(рис. 6.12) это в основном буксиры,
имеющие противопожарное вооружение. не снижающее их эффективности
как буксировочных средств.
П о ж а р н ы е суда и с п о л ь з у ю т с я
только в портовых и рейдовых акваториях. В о т к р ы т о м море для тушения п о ж а р о в и с п о л ь з у ю т с я с п а с а тельные суда, на к о т о р ы х имеется
специальное п р о т и в о п о ж а р н о е оборудование.
Т и п ы судов, обеспечивающих нормальную работу порта, довольно
Рис. 6.13. Комбинированные пожарные суда: вверху специализированное спасательное судно; внизу - буксир-кантовщик
Рис. 6.14. С п е ц и а л и з и р о в а н н о е пожарное судно
(общий вид и чертеж общего расположения)
Рис. 6.15. С о в р е м е н н ы й специализированный
пожарный катер и пожарное судно
разнообразны и сильно зависит от назначения порта:
рыбного, контейнерного, нефтяного и т.п. Этот флот
включает в себя перечисленные выше типы судов.
Кроме них, в состав портофлота входят портовые
нефтемусоросборщнки
(рис. 6.17, 6.18, 8.56), танк е р ы - з а п р а в щ и к и (рис.
6.21), водолеи, суда экологического к о н т р о л я (рис.
6.19, 6.20), суда для приема
и обработки отходов, катера и суда р а з л и ч н о г о назначения.
Суда-водолеи, т а н к е р ы раздатчики, входящие в
состав п о р т о ф л о т а , представляют небольшие суда.
Рис. 6.16. Пожарное судно «Шахтер»
Рис. 6.17. Портовые нефтемусоросборщики
Рис. 6.18. Портовый мусоросборщик
Рис. 6.19. Судно-катамаран
экологического контроля
Рис. 6.20. Судно экологического контроля
«Петр Градов» (Севастополь)
Рис. 6.21. Танкер-заправщик
Рис. 6.23. Патрульный катер
Рис. 6.22. С а м о х о д н ы й плашкоут
Рис. 6.24. Лоцманский катер
Рис. 6.25. Плавучий перегружатель для работы
в грейферном и крюковом режимах в портах и на открытых рейдах
Рис. 6.26. С п а р е н н а я работа плавкранов
при погрузке особо тяжелого груза; внизу плавучий кран на переходе
Рис. 6.27. Использование плавучего
зерноперегружателя при погрузке зерна
несущие свою службу в соответствии с их назначением.
Другие типы судов, перечисленные в начале этого п а р а г р а ф а , не являются у з к о с п е ц и а л и з и р о в а н ными и имеют широкий
спектр использования.
В группу судов портофлота входят и более мелкие
плавучие средства:
• разъездные катера,
• л о ц м а н с к и е катера
(рис, 6.24)
• п а т р у л ь н ы е катера
(рис. 6.23),
• пассажирские катера.
Применяемые в порт о ф л о т е плашкоуты (рис.
6.22), баржи, понтоны,
плавучие краны в основном служат как вспомогательные средства для производства погрузочнор а з г р у з о ч н ы х р а б о т на
рейдах, о с о б е н н о в случае
малых глубин у причалов,
доставки особо тяжелых
или к р у п н о г а б а р и т н ы х
грузов с борта или на борт
т р а н с п о р т н ы х судов.
Особую группу судов
вспомогательного флота
составляют плавучие перегружатели (рис. 6.25), в
том числе, плавучие краны
(рис. 6.26) и плавучие зерн о н с р с г р у ж а гели ( р и с .
6.27).
6.2. Суда технического флота
У
помянутые выше плавучие краны (рис. 6.25, 6.26), крановые
суда (рис. 6.28) относятся уже к суд а м технического флота.
Эта группа судов п р е д н а з н а ч е н а
для поддержания в эксплутационном
состоянии подходов к порту, промеру и к о н т р о л ю глубины у причалов
и т.п.
Кроме плавучих кранов и крановых
судов,
ведущих дноуглубительные раi
£б о т ы с п о м о щ ь ю грейферов* (рис.
(6.28), в состав технического флота
твходят следующие земснаряды: земле1
черпалки различных типов (рис 6.29,
£6.30). землесосные снаряды (рис. 6.31,
(6.33), грунтоотвозные шаланды**
((рис. 6.34, 6.35).
«
Рис. 6.29. Роторная землечерпалка
* Грейфер — специальный захват с раскрывающимися челюстями, управляемыми крановщиком.
** Шаланда (hopper, barge, scow) - небольшое, чаще несамоходное, мелкосидящее судно
(баржа), служащая для погрузки и выгрузки судов, для отвоза грунта.
Рис. 6.30. Землечерпалка «классического» исполнения «Майкан»
и грузоотвозная ш а л а н д а «Тендеровская»
Ж
/
Рис. 6.31. Землесос: общий вид и чертеж общего расположения
Рис. 6.32. О б щ и й вид и работа землесоса
Рис. 6.33. Японские проекты землесосов: а) самоподъемной конструкции;
б) на полупогружном плавучем основании.
Рис. 6.34. Грунтоотвозная ш а л а н д а
Земснаряды используются для
поддержания глубины подходов к
порту, каналов и т.п.; проведения капитальных дноуглубительных р а б о т
(строительства портов, каналов и
т.п.), а также д о б ы ч и песка и гравия.
Конструкция земснарядов может
б ы т ь р а з л и ч н о й как по технологии
производства работ, так и по конструкции корпуса.
Рис. 6.35. С а м о р а з г р у ж а ю щ а я с я
грунтоотвозная ш а л а н д а
Рис. 6.36. Киллектор
Рис. 6.37. Кабелеукладчики: с н о с о в о й (вверху)
и к о р м о в о й с х е м о й укладки (внизу)
На рис. 6.33 представлены проектные р а з р а б о т к и землесосов.
К судам технического флота относятся и постановщики специальных
плавучих бочек для швартовки к ним
судов на внутренних и внешних рейдах - киллекторы - рис. 6.36.
Для прокладки кабелей различного
назначения по дну морей и океанов используются специальные суда кабелеукладчики (рис. 6.37).
На подходах к п о р т а м , каналам,
проливам, несут свою службу плавучие маяки (рис. 6.38), конструктивное
оформление которых отличается
большим разнообразием.
Особую группу плавсредств технического флота составляют плавучие
доки (рис. 6.39). Они различаются по
конструкции, материалу корпуса, авт о н о м н о с т и . н а з н а ч е н и ю и т.п. [48,
93].
Всякое судно требует периодического осмотра подводной части, ремонта з а б о р т н о й а р м а т у р ы , винторулевого устройства.
Все это в о з м о ж н о т о л ь к о в случае
подъема судна из воды, что и осуществляется с п о м о щ ь ю д о к о в , в том
числе, и плавучих.
Рис. 6.38: Плавучие маяки
Рис. 6.39. Крейсер «Москва» в плавучем доке
Рис. 6.40. С п е ц и а л ь н ы й плавучий кран Ostrea
для укладки бетонных блоков
Рис. 6.41. С п е ц и а л ь н ы й плавучий кран для
строительства мостов в бассейне реки Днепр
Для строительства берегоукрепительных сооружений используются спец и а л ь н ы е плавучие средства. П р и м е р о м этого служит с п е ц и а л и з и р о в а н н ы й
плавучий кран Ostrea (рис.
6.40), предназначеный для
укладки особых бетонных
б л о к о в при строительстве
д а м б в Голландии.
В Севастопольском КБ
«Коралл» спроектирован
с п е ц и а л и з и р о в а н н ы й плавучий кран для строительства мостов через реку
Д н е п р - рис. 6.41. Его отличает особая конструкция к о р п у с а ( п р а к т и ч е с к и
т р и м а р а н ) и очень малая,
всего 1 м, осадка, связанные с его назначением.
В этой главе приведены
д а л е к о не все т и п ы корабельного состава вспомогательного и технического
флотов, поскольку специфика решаемых этими
флотами задач приводит
иногда к с о з д а н и ю судов в
ед и н ич н о м испол ненни.
Глава 7.
Рыбопромысловый
флот
Для тех, кто никуда не плывет,
просто не бывает попутного ветра.
Еремеев В.Н., академик Н А Н У
М
ировой
рыбопромысловый
флот самый многочисленный
по количественному составу, но далеко не первый по в о д о и з м е щ е н и ю
и валовой вместимости. Его основная задача - д о б ы ч а и переработка
биологических ресурсов М и р о в о г о
океана, к к о т о р ы м относятся киты,
различные виды рыб, моллюски, ракообразные, морские водоросли.
В незначительных количествах добываются морские звери: моржи, котики, нерпа. Основную часть мирового улова рыбы обеспечивают анчоусы, сельдевые, треска и минтай [22].
О б ъ е м ы м и р о в ы х в ы л о в о в морепродуктов кроме м л е к о п и т а ю щ и х и
водорослей представлены на рис. 7.1
и табл. 7.1; в табл. 7.2 - д о б ы ч а морепродуктов по районам промысла*.
Р ы б о п р о м ы с л о в ы е суда выполняют функции по вылову и переработке м о р е п р о д у к т о в в п о л у ф а б р и к а т ы
и готовую продукцию, а также по их
транспортировке.
В зависимости от назначения судна, района плавания и ф о р м ы организации промысла эти функции могут выполняться раздельно или сочетаться на одном судне в различных
комбинациях: вылов и т р а н с п о р т и ровка; о б р а б о т к а и т р а н с п о р т и р о в ка; вылов, о б р а б о т к а и т р а н с п о р т и ровка [26].
По назначению рыбопромысловые суда условно м о ж н о разделить
на добывающие, обрабатывающие и
транспортные.
Ф о р м а о р г а н и з а ц и и д о б ы ч и рыбы
в М и р о в о м океане в настоящее время существует в двух вариантах:
Таблица 7.1. Развитие мирового и
российского рыболовства (улов и продукция аквакулыуры всех стран без
млекопитающих и водорослей)
Улов, тыс. т
Годы
1900
1910
1930
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
Мировой
7000
9000
10000
20310
19390
21100
28900
40000
53700
69600
65948
72429
87122
98629
98261
100885
104477
112559
116412
120199
122542
117790
126652
130434
СССР/
Россия
749
853
1279
1289
997
1606
2486
3037
5100
7203
10025
9516
10523
10389
7006
5614
4461
3781
4374
4729
4715
4518
4210
4048
Доля
СССР/России
в мировом
улове, %
10,70
9,48
12,79
6,35
5,14
7,61
8,60
7.59
9,50
10,35
15,20
13,14
12,08
10,5,3
7,13
5,56
4,27
3,36
3,76
3,93
3,85
3.84
3,32
3,10
* по данным Н.В. Яновской (ВНИРО, отдел международной промысловой статистики).
о
Оч
Оч
оо
О
О
CT
о-
О
чС
оч
ч
о
CTО ч
Af
-t
00
оо
Оч
'
СТ
чо
о
О 00 СТ
ГА, ОО Ч О
СТ СТГА,
ос оо
о о оо
оо —
А,
о
оо
о
00
ос
ЧО
о
о
Af
ОЧ
о
ст
о
оо
о
о
я- —
ОС
CT
—
Af
оч
CT о
ЧО -t
СТ CT
00 АГ
ГА)
ГА,
CT
О
Оч
ГА,
чО
CT что
CT
Оч о CT
CT оо чО
— чо ГА,
At-
ГА,
О
ЧО
ст,
1С)
ст
о
CT
I
Af
I
I
I
I
I
ст
ст
я
vc
я
ст £
CT
чо
СТ
CT
I
I Оч
CT
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
1
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
ст
oo
о I
AC ЧО
00
ЧО
CT
чС
оо
CT
оч
ст
aC
CT
ЧО
CT
Оч
о
ст,
Af
о
ЧО
CT
чо
I 2
I
I
I
I
I
I
о
Ч
О I
ст
At-
CT
I ЧО I
I
I
I
I
I
— I
ЧО
CT
ЧО
Af
I
I
I
I
I
I
I
I
CT
CT
CT
о
AC
I
CT
CT
Atоч
CT
£ I оо
CT
CT
ЧО
ст
чс
ОС
ЧО
ЧО
I
I
Я"
оо
—
Оч
At
я
я
о
х
о
л
X
о
я
си
g CT оо
S г- CT
40
on
CT
Af
чО
ст
ст °
СТ
ЧО
ОС
CT
CT
ОС
О
о
чо
AT
ЧО
CT
ГО
оо
гч| оо
I/o чо
чо ст
ч
с, ОCT
ст CS
Ol
чо о
ЧО
со
оч
чО
00
ГА, оо
— «о, Г Оч СОч
чС Оч
СТ
чо
чС
At- CT
чО
ст
оо ОЧ
CT
CT
—и
CT CT
чо
оч
со
о
ст
ст
ч-
ЧО
Оч
ON vO о Б
Af
ОС
CT
Af o s о о г , п
CT
Оч
Оч -г
СТ
Оч
О
я
ьй
Я
н
•я я
я
t; ь
н
< <
DC
л о; я
CJ я 1
о я Аю § Ь
и я h
с М
я я
я со
1) о о
&
в- с- О
н (и в_
И
Я 0J со
С2 и и
я
х
я
ь
я
я
С", к
а
н С A4я
h <
ЬЙ ня
<!
я
<и н я
О Я я
5
Я Я с;
я
я н
Ц о с.
и н <
5 Ö т
< оо
5 с
я
Я
со СО
я
я
o c
о
я я
я я
Ь
о
S 5
я я
а:
с. с. 5 '
6
t- н
я я I
£ о
aj V
= г и 2
2
я
я (U
я ЬЙ
я о
ао
ЬЙ
°
ЬЙ
н
<
1) я
я я
£ 5
с «
о =
rt 3
= 5
< со
о
ж
о
>Я
я
я
я
£
я
н
о
я
О
ss
я
3
я
н
о
я
я
05
я
ьо_й
U
я
5
о
о о
IО о
и X
о f—
2 я
я н
О
я
я
и
*
й
Н
л
н
о
я
я
05
я
я
§
я
я
п
Я
я
Я
a S
rt 8t rt
д. и
<
и
О
Вооа
<U
и
rt
ес
—
О
^
Я я
я я
я О)
<и X
Ь
оЙ о
о о
и
U о
о X
X я
н н
я
н
н о
о я
я
я
05 С5
05 я я
ЬЙ
о
Я
я я ао
о я
н я
Я
я о н
я о Ьй
я я с.
яО1 о
и U
2 2 <
я
X
Я
<и
о
о
—
О
X
—
н
я
н
о
я
<U S
оч
со
CT
• автономная, когда о б ъ е к т промысла добывается и транспортируется в порт одним и тем же судном;
• экспедиционная (от л а т и н с к о г о
expedito
отправка, посылка), когда одно судно д о б ы в а е т или д о б ы вает и перерабатывает рыбу, другое
ее т р а н с п о р т и р у е т или о б р а б а т ы в а ет и транспортирует.
Т и п ы перечисленных выше судов
д о в о л ь н о р а з н о о б р а з н ы . К добывающим рыбопромысловым судам относятся все, основным назначением
которых является л о в р ы б ы .
Обрабатывающие суда служат для
приема в районах лова р ы б ы - с ы р ц а
с последующей ее переработкой в полуфабрикат или готовую продукцию. В эту группу судов входят производственные рефрижераторы (рис.
5.39). Их основное назначение - прием улова с малых судов и его заморозка. Такие суда обычно работают
в составе экспедиции.
Транспортные суда служат для приема от добывающих и обрабатывающих судов выработанной ими продукции и доставки ее в порт назначения.
•
П о с л е д н и й тип с у д о в ф а к т и ч е с к и
должен принадлежать т р а н с п о р т н о му флоту, п о с к о л ь к у его о с н о в н о е
ядро составляют т р а н с п о р т н ы е рефрижераторы.
С п е ц и ф и к а их р а б о т ы с о с т о и т в
том, что на промысел они доставляют необходимое снабжение, включая
топливо, промысловое снаряжение и
т.п. Поэтому некоторые из них имеют т а н к и д о с т а т о ч н о б о л ь ш о г о
объема для т о в а р н о г о т о п л и в а , хор о ш о приспособлены для швартовки к ним других судов в о т к р ы т о м
море, а в остальном они ничем не отличаются от обычных т р а н с п о р т н ы х
р е ф р и ж е р а т о р о в рис. 5.38.
Н е б о л ь ш и е т р а н с п о р т н ы е суда,
приспособленные для хранения и
транспортировки рыбы и работающие вместе с д о б ы в а ю щ и м и судами,
к о т о р ы е н а з ы в а ю т приемно-транспортными судами, или с о к р а щ е н н о
П Т С , могут не иметь рефрижераторного комплекса.
На некоторых из них сохранность
улова обеспечивается с п о м о щ ь ю
смеси соли и льда.
Улов СССР - России
| Мировой улов
Рис. 7.1. Развитие мирового и российского рыболовства
Годы
7 . 1 . Рыбодобывающие суда
Тип добывающего судна связан с
орудием промысла, которое используется для лова рыбы. А само орудие лова, в свою очередь, определяется той п о р о д о й р ы б ы , к о т о р у ю
предполагается ловить. С а м ы м распространенным орудием лова в настоящее время является трал.
Трал - это о т ц е ж и в а ю щ а я рыболовная снасть. Он представляет собой сетный мешок («2» на рис. 7.2),
буксируемый судном с помощью
двух стальных тросов - ваеров («I»),
По ф о р м е он представляет усеченный конус с ш и р о к о й передней част ь ю . Ее средняя ч а с т ь н а з ы в а е т с я
мотней, концевая куток («4»). При
тралении распорные (или траловые)
доски («3») удерживают устье т р а л а
в р а с к р ы т о м состоянии по горизон-
V
t
тали; плав на верхней подборе («5»)
и грузила («6») на нижней обеспечивают вертикальное раскрытие трала
- рис. 7.4.
В практике р ы б о л о в с т в а применяют в основном два вида тралов - донные и р а з н о г л у б и н н ы е (пелагические) - рис. 7.2. Д о н н ы е т р а л ы лучше
о т р а б о т а н ы , чем пелагические.
Т р а л может буксироваться как одним судном (рис. 7.2), так и двумя
(рис. 7 . 3 ) - л о в близнецовым т р а л о м .
При постройке канатной части трала используются различные материалы, их образцы представлены на рис.
7.5. Важным элементом т р а л о в о г о
комплекса являются траловые доски.
На рис. 7.6 показаны некоторые образцы таких досок, используемых с
тралами различных модификаций.
l
б)
Рис. 7.2. Лов рыбы: а) донным; б) разноглубинным тралами
/
И ,
Рис. 7.3. Лов рыбы близнецовым тралом
2 Г о " м В Длина м р х и а й подборы - 193м.
Площадь сечения по гужу - 9700 к е м .
Рис. 7.4. Раскрепление крупного трала
при облове разреженного скопления рыбы
Анализ р а б о т ы т р а л о в ы х систем в
различных районах М и р о в о г о океана при облове как пелагических, так
и придонных объектов, позволяет
выделить связь между объектами
лова и размерами трала.
При облове скоплений рыбы высокой и средней п л о т н о с т и р а з м е р
трала и п л о щ а д ь отлова практически не имеют значения.
При средней и низкой плотности
решающее значение имеет п л о щ а д ь
Рис. 7.5. О б р а з ц ы материалов для изготовления т р а л о в
Траловые доски
производства
Hampidjan
Скоростные траловые
доски производства
Egersund
V-образная траловая
доска производства
Net systems
Рис. 7.6. О б р а з ц ы траловых досок
зоны облова, к о т о р а я д о л ж н а б ы т ь
более 2500 кв. метров.
Для разреженных скоплений рыбы
п л о щ а д ь устья т р а л а д о л ж н а быть в
пределах 5000-7000 кв. м. При работе с чисто пелагическими рыбами и
на больших глубинах (более 4000 м)
п л о щ а д ь устья д о л ж н а б ы т ь не менее 10 000 кв. метров.
Р ы б о л о в н ы е суда, к о т о р ы е работ а ю т с т р а л а м и , называются траулерами.
Траловая дуга
Рис. 7.7. Траулеры с бортовым тралением: общий вид
и чертеж общего расположения (справа - т р а л о в а я дуга)
Они разделяются на два основных
типа: траулеры с бортовым тралением (рис. 7.7) и траулеры с кормовым
тралением (рис. 7.9).
У первых трал опускается с борта
с п о м о щ ь ю специальных т р а л о в ы х
дуг, расположенных по борту судна.
Более современными являются траулеры с к о р м о в ы м тралением.
Обычно траулеры с кормовым
тралением имеют в к о р м о в о й части
корпуса слип, по которому на палубу п о д н и м а ю т т р а л с п о й м а н н о й рыбой (рис. 7.8-7.11).
Средние и малые траулеры к о р м о вого траления т а к о г о слипа могут и
не иметь (рис. 7.14).
Размеры траулеров зависят от технологического оборудования, находящегося на борту, удаления районов
Рис. 7.8 . Подготовка трала к спуску
Рис. 7.9. Траулер с кормовым тралением, оборудованный слипом
п р о м ы с л а от б е р е г о в о й
б а з ы , о р г а н и з а ц и и промысла и т.п.
Средние т р а у л е р ы , кот о р ы е используют ту или
иную схему т р а л е н и я ,
о б ы ч н о имеют т о л ь к о морозильное оборудование.
Т о г д а они н а з ы в а ю т с я
С Р Т М * - средний рыболовный траулер, морозильный (рис. 7.13).
Если сохранение улова
производится с п о м о щ ь ю
льда и соли, то этот траул е р будет и м е т ь д р у г у ю
аббревиатуру С Р Т , если
с р е ф р и ж е р а т о р н ы м трюмом - С Р Т Р .
Рис. 7.10. Спуск трала по слипу
* Здесь и далее аббревиатура
не является официальной и может меняться. Например, консервные траулеры имели название ПДПКЗ (плавучий добывающий перерабатывающий консервный завод), теперь - БКРТ
(большой консервный рыболовный траулер)/
Рис. 7.11. Трал с уловом на палубе рыбопромыслового судна,
оборудованного слипом и вылив улова
Траулеры меньших размеров - Р Т ,
M P T . С Т М (супертраулер м а л ы й ) ,
Р Т М - С - р ы б о л о в н ы й траулер морозильный супер).
Большие траулеры могут быть как
м о р о з и л ь н ы м и - БМРТ, так и консервными з а в о д а м и
Р К Т С (рыбо-
консервный траулер супер) и др. Пос к о л ь к у к о р м о в а я схема т р а л е н и я
имеет ряд преимуществ по сравнению с б о р т о в о й , б о л ь ш и е рыболовные траулеры строят т о л ь к о для работы по к о р м о в о й схеме траления со
слипом (рис. 7.15, 7.16).
Рис. 7.12. Траулер-катамаран
FR927
Рис. 7.13. С Р Т М - средний
рыболовный траулер морозильный
Рис. 7.14. Траулеры кормового траления, не оборудованные слипом
Рис. 7.15. Б о л ь ш о й консервный рыболовный траулер (БКРТ)
типа « Н а т а л ь я Ковшова»
Рис. 7.16. С о в р е м е н н ы е рыболовные траулеры
Рис. 7.17. Дрифтерные сети
К д о б ы в а ю щ и м судам
о т н о с я т с я т а к ж е дрифтеры, хотя с д р и ф т е р н ы м и
сетями могут р а б о т а т ь и
С Р Т , М Р Т и сейнеры.
Дрифтерные сети относятся к о б ъ я ч е и в а ю щ и м
орудиям л о в а (рис. 7.17).
Промысел ими носит пассивный характер. Сети соединяются между собой
(до 120 и более сетей) с пом о щ ь ю «вожака» в так наз ы в а е м ы й «порядок», который крепится одним
концом к судну и дрейфует вместе с ним под влиянием ветра и течения (рис.
7.18).
Т а к и м способом ловят,
например, сельдь. Для работы с «порядком» требуется специальное оборудование, к к о т о р о м у о т н о сятся м е х а н и з м ы для выборки «вожака»
дрифтерные
электрические
шпили; сетевыборочная
м а ш и н а , сететрясная машина и механизмы для выбора буйковых п о в о д ц о в
(концы,
связывающие
буйки с сетью на определенной глубине) - «1» на
рис. 7.17.
Рис. 7.18. Типы дрифтерных «порядков»:
а) с нижним положением «вожака»;
б) с верхним положением «вожака»;
в)комбинированный
Для лова косячных рыб
п р и м е н я е т с я кошельковый невод - о б к и д н о е отцеживающее орудие лова,
обычно имеющее форму
прямоугольника, длина
к о т о р о г о в несколько раз
п р е в ы ш а е т его высоту
(рис. 7.19). С у щ н о с т ь кошелькового
промысла
V
Рис. 7.19. Кошельковый невод
Рис. 7.20. С х е м а лова рыбы с п о м о щ ь ю
кошелькового невода
•заключается в том, что косяк р ы б ы вначале окружают неводом, затем низ невода стягивают и з а м ы к а ют т р о с о м , о б р а з у я к о шель (рис. 7.20-7.22).
Судно, работающее с таким орудием л о в а , носит
н а з в а н и е сейнер (от англ.
seine
к о ш е л ь к о в ы й невод) - рис. 7.24, 7.25. Если
судно работает и тралом, и
к о ш е л ь к о м , то о н о будет
называться сейнер-траулер
(рис. 7.23).
В зависимости от организации р а б о т ы с кошельковым неводом сейнеры
классифицируют как одноплощадочные и двухплощадочные.
У одноплотцадочного
с е й н е р а р у б к а смещена в
н о с о в у ю часть корпуса и
все о п е р а ц и и с к о ш е л ь к о вым неводом осуществляю т с я на п р о с т р а н с т в е в
корму от рубки (рис. 7.24).
У двухплощадочного сейнера рубка находится в корму от миделя и разделяет
Рис. 7.21. Замет кошелькового невода
Рис. 7.22. В ы б о р кошелькового невода
(лов перуанского анчоуса)
Рис. 7.23. Сейнер-траулер
Рис. 7.24. О д н о п л о щ а д о ч н ы й
средний черноморский сейнер
( С Ч С ) (общий вид и схема)
верхнюю палубу на две части. В носовой части происходит выливка
улова; в к о р м о в о й - все р а б о т ы по
замету и выборке невода (рис. 7.26).
П о установившейся практике, сейнеры еще подразделяются на большие, средние и малые.
Несмотря на б о л ь ш о е количество
разновидностей кошельковых неводов. их устройство примерно одинаково. В основном они различаются
г а б а р и т а м и , ф о р м о й раскроя их отдельных частей, методом крепления
и количеством поплавков, грузил и
Рис. 7.25. Черноморский сейнер
Рис. 7.26. Д в у х п л о щ а д о ч н ы й
сейнер (общая схема)
Рис. 7.27. Тунцеловный сейнер
со спидботом: схема общего расположения
и вид с кормы (на первом плане - спидбот)
другими конструктивными деталями. Р а з н о о б р а зие кошельковых неводов
обусловлено практикой
лова, сложившейся в том
или ином регионе или
стране, и породой облавливаемых рыб.
Лов рыбы с помошыо
кошелькового невода происходит следующим образом. О п р е д е л и в р а з м е р ы
косяка, сейнер выходит в
точку замета и сбрасывает скиф (специальный мотобот, тузик, шлюпку и
т.п.), к которому прикрепляется один конец невода.
Далее сейнер обметывает
косяк и подходит к скифу.
С сейнера подается выброска. с п о м о щ ь ю к о т о рой со с к и ф а передается
пятной конец стяжного
т р о с а и приступают к кошелькованию.
Замет длится 5-6 минут,
кошелькование - 20-25 минут [31, 37]. Время вылива
рыбы, который проводится с п о м о щ ь ю мешка (каплера), зависит от величины улова, породы рыбы.
Существуют также и
методы замета кошелькового невода без шлюпки.
На п р о м ы с л е т у н ц а в
Индийском океане используются специальные тунцеловные сейнеры (рис. 7.27),
которые оснащены вертолетами и спидботами. Сам
процесс кошелькования
практически не отличается
от описанного выше.
О с о б е н н о с т ь з а к л ю ч а е т с я в том,
что объект промысла
косяк тунца
находят с п о м о щ ь ю вертолета и до
подхода судна его закруживают с пом о щ ь ю спидбота, спущенного с судна и наведенного вертолетом. Скорость хода спидбота достигает 30 и
более узлов.
В Я п о н и и , А в с т р а л и и л о в тунца
осуществляется с помощью крючковых снастей: удочек, дорожек, ярусов
[31]. Удочка состоит из удилища длиной до 4,5 метра, лески, которая на 0,30,45 м короче удилища, и одного или
нескольких крючков длиной 25-65 мм
(рис. 7.28, 7.29), на которые насажена
живая приманка. При ловле крупного тунца, марлина удильщики работают парнокрючковыми орудиями лова
две удочки на один крючок.
Л о в дорожкой осуществляется след у ю щ и м о б р а з о м . За судном на специальном выстреле буксируются специальные лески (дорожки) с крючками, на к о т о р ы е насаживается приманка, чаще искусственная.
прикреплены крючки с наживкой,
о б ы ч н о живой (рис. 7.30).
По способу установки ярусные порядки п о д р а з д е л я ю т на стационарные (удерживаемые якорями на месте) и дрейфующие. Первые используются в прибрежной зоне; вторые - в
океане. Ярусом в океане л о в я т тунца, п а р у с н и к а , м а р л и н а и д р у г и х
рыб. Д л и н а д р е й ф у ю щ е г о яруса достигает 100 км [31].
Ярус представляет собой хребтину
(тонкий шнур), к которой на поводцах
Рис. 7.28. Удебный лов
Рис. 7.29. Японское судно оборудованное площадками и емкостями
для живца, о с у щ е с т в л я ю щ е е лов с помощью удочек [101]
Рис. 7.30. Т у н ц е л о в н ы й ярус, его о с н о в н ы е
э л е м е н т ы и схема выборки [26]
Рис. 7.32. Э л е к т р о л о в
рыбы: 1 - электрод;
2 - рыбонасос
Мушт
Рис. 7.31. С х е м а л о в а с а й р ы на свет
Суда для р а б о т ы с к р ю ч к о в ы м и
орудиями лова специального названия не имеют, но могут б ы т ь оборуд о в а н ы специальными п л о щ а д к а м и
для у д и л ь щ и к о в - рис. 7.29.
Для лова рыбы применяют также
надводное или подводное освещение,
но оно используется как дополнение
обычно к кошельковому неводу. Так,
на Дальнем Востоке, в Японии и России ловят сайру, на Черном море
хамсу, кильку, тюльку - рис. 7.31.
Рис. 7.33. Кальмароловное судно
А
Рис. 7.34. Кальмароловное судно
типа «Галицыно»
Ш и р о к и е исследования действия
на рыб света различной интенсивности п о з в о л и л и внедрить л о в р ы б ы
бессетевым методом с использованием р ы б о н а с о с а . Т а к и м методом на
Каспии л о в я т кильку [31]. Этот способ лова также не требует создания
специализированных судов.
Л о в кильки рыбонасосами с помощ ь ю подводного электросвета на
Каспии осуществляется сейнерами,
п р и е м н о - т р а н с п о р т н ы м и и другими
т и п а м и судов. В некоторых странах
п р и м е н я ю т и такой способ добычи,
как электродов (рис 7.32).
О с о б у ю группу д о б ы в а ю щ и х суд о в с о с т а в л я ю т кальмароловные
(рис 7.33-7.35) и универсальные добывающие суда (рис 7.36).
Рис. 7.35. С н а с т ь
для ловли кальмаров
К д о б ы в а ю щ и м судам относятся
китобойцы (рис 7.37). Этот тип судов
имеет особую конструкцию, в качестве орудия промысла используется
гарпунная пушка, расположенная на
носу судна, с п о м о щ ь ю к о т о р о й и
происходит д о б ы ч а кита.
Рис. 7.36. М а л о е д о б ы в а ю щ е е судно
Рис. 7.37. Китобойные суда: норвежское и типа « М и р н ы й » ( С С С Р )
Рис. 7.38. Китобаза «Советская Россия»
(общий вид и чертеж общего расположения)
На китов охотились в течение многих веков. Российские суда еще в XI11
веке вели промысел кита на Шпицбергене. В XVI веке охота за китами
в широком масштабе велась в Бискайском заливе. Н о в XX веке китов уже
д о б ы в а л и в основном в районе Антарктиды.
Истощение сырьевой базы, снижение содержания жира в китовых тушах, трудности его сбыта из-за развития п р о и з в о д с т в а синтетических
ж и р о в привели к резкому сокращению китового промысла и, как следствие, п р е к р а щ е н и ю строительства
китобойцев и китобаз (рис. 7.38).
7 . 2 . Суда по переработке морепродуктов
Р
ы б а - с ы р е ц , о с н о в н а я продукция д о б ы в а ю щ и х судов, требует дальнейшей переработки: морозки, п р о и з в о д с т в а консервов, филе,
р ы б н о г о ф а р ш а , р ы б н о й муки, жира
и т.п.
С о в р е м е н н ы е д о б ы в а ю щ и е суда
могут иметь соответствующее технологическое оборудование и тогда
следующим звеном при экспедиционной форме о р г а н и з а ц и и промысла будут т р а н с п о р т н ы е рефрижерат о р ы или о б ы ч н ы е грузовые суда.
Выбор ф о р м ы о р г а н и з а ц и и промысла в первую очередь определяется экономическими соображениями
и в ряде случаев вместе с д о б ы в а ю щими судами на промысле находятся и обрабатывающие.
К ним о т н о с я т с я плавучие базы
различного назначения: китобойные,
морозильные, консервно-морозильные, сельдевые, морозильно-мучные,
рыбомучные, тунцеловные базы с
промысловыми б о г а м и на б о р т у ,
базы для промысла ракообразных и
др. Примеры таких баз п о к а з а н ы на
рис. 7.38-7.41.
С а м о их название определяет назначение. Водоизмещение их колеблется д о в о л ь н о сильно и зависит от
назначения п л а в б а з ы и технологического оборудования, смонтированного на борту.
С а м ы м крупным в мире р ы б о п р о м ы с л о в ы м с у д н о м б ы л а плавбаза
«Восток» (рис. 7.41), построенная в
1971 году в С о в е т с к о м Союзе. Э т о
судно имело на боргу специальные
д о б ы в а ю щ и е суда (рис. 7.42).
Выловленная ими рыба передавалась на плавбазу, где технологическое о б о р у д о в а н и е п о з в о л я л о изгот а в л и в а т ь из нее консервы, р ы б н о е
филе, р ы б н у ю муку и д р у г у ю рыбную продукцию.
Водоизмещение ее составляло 43
400 тонн, экипаж - 594 человека. Впечатляет объем т р ю м о в для готовой
продукции: для мороженной р ы б ы
20800 куб. м; для консервов - 4770
куб. м; для муки и соленой р ы б ы
2400 куб. м.
Объем цистерн для т о в а р н о г о топлива достигал 18 700 куб. м. Плавбаза «Восток» могла п р о и з в о д и т ь в
сутки 150 т консервов различного асс о р т и м е н т а , 180 т м о р о ж е н о й прод у к ц и и , 100 т р ы б н о й м у к и . 150 т
льда. С к о р о с т ь хода
18,5 узла.
Морозильные плавбазы
это
производственные рефрижераторы.
Рис. 7.39. П л а в б а з а «Петр Житников» типа «Содружество»
Рис. 7.40. Боковой вид и общее расположение
р ы б о п е р е р а б а т ы в а ю щ е й плавбазы (рыбоконсервного завода)
Рис. 7.41. П л а в б а з а «Восток» в последнем рейсе
Рис. 7.42. Подъем судна-ловца на борт плавбазы «Восток»
которые принимают свежевыловленную рыбу, з а м о р а ж и в а ю т в специальных м о р о з и л ь н ы х камерах и доставляют к месту назначения. По архитектурно-конструктивному типу, основным характеристикам п л а в б а з ы
не имеют существенных отличий, не
считая баз, которые несут на себе доб ы в а ю щ и е суда.
Все плавбазы приспособлены для
ш в а р т о в к и к их борту судов различного назначения в о т к р ы т о м море.
7.3. Специальный рыболовный флот
И
ногда р ы б о п р о м ы с л о в ы е суда
используются для д о б ы ч и нерыбных объектов. В этом случае они
выступают в роли драггеров судов,
использующих в качестве орудий
п р о м ы с л а драгу (орудие д о б ы ч и нерыбных объектов водного промысла, представляющее собой мешок из
м е т а л л и ч е с к о й с е т к и или к о л е ц ,
буксируемый по грунту с п о м о щ ь ю
троса). Н а п р и м е р , сейнеры, тралботы и другие суда п р и б р е ж н о г о лова
занимаются заготовкой водорослей,
м о л л ю с к о в и т.п.
Отдельную группу составляют суда
для добычи морского зверя: тюленя,
морского котика, моржа
зверобойные суда (рис. 7.43, 7.44).
Рис. 7.43. Зверобойное судно « З у б о в о » ( С С С Р )
Рис. 7.44. Норвежское зверобойное судно « Х а р м о н и »
Рис. 7.45. Охотник
в фангсботе
Рис. 7.46. Д о б ы ч а на борту
зверобойного судна
В их качестве используются суда
специальной постройки, т р а н с п о р т ные суда ледового плавания.
З в е р о б о й н ы е суда о с н а щ а ю т 4-6
фангсботами* ( м о т о р н а я л о д к а неб о л ь ш о й длины, оснащенная двигателем м о щ н о с т ь ю 10-20 кВт), служащими для доставки охотников к лежбищам и доставки объектов охоты на
судно.
Рыбопромысловый флот довольно
р а з н о о б р а з е н как по т и п а м , размерам, так и по а р х и т е к т у р н о - к о н с т руктивному использованию, что хор о ш о в и д н о из п р и в е д е н н о й в ы ш е
информации.
Рис. 7.47. Фангсботы
на борту зверобойного судна
* Фангсбот - бот или малое судно для зверобойного промысла - от англ. fang - клык и
boat (голл. и немец. - boot)
Глава 8.
Флот освоения
континентального
шельфа
Жить за счет даров земли все равно,
что жить на свой капитал; жить за
счет даров моря все равно, что жить
на проценты со своего капитала.
Роже Шарлье
«Использование энергии океана»
Н
а с т у п и в ш и й XXI век, по мнению большинства ученых и пол и т и к о в планеты, впоследствии пол у ч и т н а з в а н и е «века океанов». И
это отвечает сегодняшней действительности, поскольку мир приступает к г л о б а л ь н о м у научно-техническому и п р о м ы ш л е н н о м у о с в о е н и ю
М и р о в о г о океана. Д о с т и ж е н и я тех
или иных государств в д а н н о й области уже в б л и ж а й ш е м будущем станут определяющими для их дальнейшего р а з в и т и я и получения значительных преимуществ в самых разных областях деятельности: экономической. политической, военной,
экологической, и н ф о р м а ц и о н н о й .
В современных условиях практич е с к и все р а з в и т ы е с т р а н ы м и р а
стремятся закрепить за собой влияние в перспективных, с точки зрения
полезных ископаемых, морских и
о к е а н и ч е с к и х р а й о н а х . И решение
глобальных проблем сырьевого,
энергетического и другого характера
связывают в первую очередь с наиболее доступной частью морей и океанов - континентальным шельфом.
Континентальный шельф (от англ.
shelf - отмель, полка) - это подводная часть о к р а и н ы м а т е р и к а , прим ы к а ю щ а я к суше, определяемая
и з о б а т о й в 100-200 м. Как самая доступная часть М и р о в о г о о к е а н а , он
является наиболее освоенной зоной
а к т и в н о й человеческой деятельности по д о б ы ч е м и н е р а л ь н ы х , химических и б и о л о г и ч е с к и х ресурсов за
пределами суши. Освоение шельфа,
начатое в 60-е годы п р о ш л о г о столетия, привело к созданию новой отрасли морской нефтегазодобывающей п р о м ы ш л е н н о с т и , что, в с в о ю
очередь, потребовало создания
п р и н ц и п и а л ь н о новых технологий и
технических средств, обеспечивающих деятельность этой отрасли.
Не акцентируя внимание на научно-исследовательских р а б о т а х , выполняемых специальными средствами, с которых всегда начинается любое новое направление в создании и
р а з в и т и и той или и н о й о т р а с л и , к
технике освоения шельфа отнесем:
• подвижные буровые установки,
буровые суда и баржи для ноискокоразведочного и эксплуатационного
бурения;
• технические средства для поиска
и добычи твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов;
• плавучие технические средства
для обустройства и обслуживания
как стационарных, гак и плавучих
сооружений освоения шельфа.
Не р а с с м а т р и в а я с т а ц и о н а р н ы е
с о о р у ж е н и я для о с в о е н и я морских
месторождений, к о т о р ы е в к л ю ч а ю т
в себя естественные и искусственные
о с т р о в а , сооружения г р а в и т а ц и о н ного типа и на свайном основании,
различные платформы, эстакады,
подводные и другие подобные средс т в а , у д е л и м в н и м а н и е т о л ь к о их
плавучим «собратьям».
8.1. Плавучие технические средства для освоения
морских нефтегазовых месторождений
П
о п ы т к и д о б ы ч и нефти из гориз о н т о в , з а л е г а ю щ и х под д н о м
моря, были предприняты еще в прошлом столетии. Морское бурение
в п е р в ы е б ы л о п р о и з в е д е н о в 1925
году в С С С Р на Каспийском море со
с т а ц и о н а р н о г о о с н о в а н и я на деревянных сваях, а в 1933 году С Ш А в
Мексиканском заливе пробурили
скважину на нефть с плавучей баржи.
Если в 1958 году р а б о т ы по морской д о б ы ч е нефти и газа вели только четыре страны, то в 1960 году их
число уже достигло 15. А с 1973 года
о к о л о 100 стран ведут поиеково-разведочное бурение на нефть, а 25 из
них уже д о б ы в а ю т н е ф т ь и газ в
море. О ж и д а е т с я , что к 2020 году
около 60% д о б ы в а е м о й нефти будет
иметь морское происхождение.
Т о л ь к о в Арктической зоне России
и только на прилегающем шельфе сосредоточено до 30% мировых запасов нефти и газа.
Если взять отдельно шельф Баренцева и Карского морей, то его нефтегазоносность составляет, по разведданным. 50-60 млрд тонн условного
200м
т о п л и в а . Если к началу 70-х годов
д о б ы ч а нефти и газа производилась
в прибрежной зоне с глубин моря до
110 метров, то в настоящее время интенсивно осваиваются глубины 300
и более метров с удалением от берега до 200 и более миль.
Увеличение глубин моря, на которых проводится бурение скважин, их
удаленность от береговых баз требуют создания новых специальных технических средств. Разнообразие этих
средств можно увидеть на рис. 8.1.
Освоение морских месторождений
полезных ископаемых, включая
нефть и газ, требует колоссальных
финансовых вложений и является довольно длительным по времени. Все
р а б о т ы разделяются на четыре стадии: поиск, разведка, обустройство
месторождения, д о б ы ч а и транспортировка.
Применительно к нефти и газу на
первой стадии проводятся геолого-геоморфологические исследования,которые в к л ю ч а ю т : с б о р п р о б г р у н т а ,
получение изображений дна различными с п о с о б а м и ( а э р о ф о т о с ъ е м к а ,
фотосъемка из космоса, подводные
180м
Рис. 8.1. Некоторые типы технических средств
освоения морских нефтегазовых месторождений
200м
п р о м ы ш л е н н ы й масштаб.
Осуществляется такое бурение с п о м о щ ь ю плавучих буровых установок.
На третьей стадии происходит
обустройство
морского месторождения.
В ы п о л н я ю т с я р а б о т ы по
доставке и монтажу в море
технических средств для
бурения э к с п л у а т а ц и о н ных скважин, добычи сырья и транспортировки его
на берег.
На этом этапе проводятся инженерно-геологические изыскания в местах
установки технических
средств для бурения экспл у а т а ц и о н н ы х скважин.
Основным методом инРис. 8.2. С у д а для сейсморазведки
женерно-геологических
съемки с п о м о щ ь ю различной аппаизысканий является бурение скважин
ратуры и т.п.).
глубиной 100-200 метров с постоянным о т б о р о м керна для проведения
О д н о в р е м е н н о проводятся геохисоответствующего анализа.
мическая съемка а к в а т о р и и и геофизические исследования (сейсморазПосле этого решается вопрос о
ведка). В р е з у л ь т а т е о п р е д е л я е т с я
типе буровой установки - гравитаперспективность района на нефть и
ционной, п о г р у ж н о й . М о ж е т строгаз. Все эти р а б о т ы в ы п о л н я ю т с я
иться и специальная эстакада с заспециальными научно-исследовабивкой в морское д н о специальных
тельскими судами. Эти суда о б ы ч н о
свай или к а к а я - л и б о другая констне в к л ю ч а ю т в состав флота освоерукция.
ния ш е л ь ф а , п о с к о л ь к у они могут
На этом же этапе, если необходив ы п о л н я т ь р а б о т ы , в о о б щ е не свямо, устанавливаются точечные призанные с шельфом. Все это зависит
чалы для ш в а р т о в к и т а н к е р о в в
от задания, которое им ставится на
море, п р о к л а д ы в а ю т с я п о д в о д н ы е
соответствующий рейс.
нефте- или газопроводы на берег или
к точечному причалу.
На втором этапе п р о в о д и т с я детальная сейсморазведка, обычно спеНа третьей стадии р а б о т а ю т такие
ц и а л ь н ы м и судами (рис. 8.2) выполтехнические средства, как плавучие
няется бурение о к о н т у р и в а ю щ и х
краны, т р а н с п о р т н ы е баржи, буксискважин для уточнения запасов.
ры. суда обеспечения подводно-технических
работ, суда-трубоукладчиЦ е л ь этой с т а д и и - у с т а н о в и т ь ,
ки, и т.п.
имеет ли о т к р ы т о е м е с т о р о ж д е н и е
На последней, четвертой стадии
з а в е р ш а е т с я бурение э к с п л у а т а ц и онных скважин, и месторождение
вступает в п р о м ы ш л е н н у ю эксплуатацию.
Рис. 8.4. Буровые суда
На последних трех стадиях в случае н е о б х о д и м о с т и в ы п о л н я ю т с я
противопожарные мероприятия и
р а б о т ы по охране о к р у ж а ю щ е й сред ы от загрязнения.
Как следует из вышеизл о ж е н н о г о . о с в о е н и е люб о г о м е с т о р о ж д е н и я не
т о л ь к о требует специальных т е х н и ч е с к и х с р е д с т в
о с в о е н и я ш е л ь ф а , но и
включает в работу уже существующие типы судов.
Специальные технические плавучие средства для
р а з р а б о т к и нефтегазоносных месторождений включают в себя:
• буровые суда (БС) и
баржи;
• погружные буровые установки (ПБУ);
• самоподъемные плавучие б у р о в ы е у с т а н о в к и
(СПБУ);
• полупогружные плавучие б у р о в ы е у с т а н о в к и
(ППБУ).
Рассмотрим подробнее
этот флот.
Буровые суда и баржи.
Первоначально для поиска
и разведки нефти на шельфе и с п о л ь з о в а л и с ь о б ы ч ные баржи, специально переоборудованные для этих
целей. Это переоборудование заключалось в монтаже
буровой вышки с соответствующим обеспечением по
о б о р у д о в а н и ю и снабжению. Такие суда работали в
з а щ и щ е н н ы х от ветра и
волн акваториях на довольно небольших глубинах.
С у д а л е н и е м п е р с п е к т и в н ы х на
нефть и газ р а й о н о в от береговых инф р а с т р у к т у р и с ростом глубин на
смену несамоходным б а р ж а м стали
приходить специальные буровые
суда. Современное буровое судно
это плавучее инженерное сооружение водоизмещением до 20 ООО т и
с к о р о с т ь ю хода до 15 узлов, способное р а б о т а т ь на глубинах, н а м н о г о
превышающих 200 м. М а к с и м а л ь н а я
глубина, на к о т о р о й велись буровые
р а б о т ы с б у р о в о г о судна, составляет 6100 м [56].
Буровое судно (рис. 8.4) представляет собой корпус, близкий к обычному
судовому, на котором размещается необходимое буровое оборудование
буровая вышка, емкости для хранения
необходимых химикатов и буровых
растворов, стеллажи для хранения бурильных и обсадных труб.
П о з и ц и о н и р о в а н и е на точке бурения осуществляется л и б о с п о м о щ ь ю
якорей
пассивная система стабилизации (обычно на малых глубинах),
либо с п о м о щ ь ю специальных подруливающих устройств, число которых
может п р е в ы ш а т ь 10, активная или
динамическая, система стабилизации. Подруливающие устройства пол у ч а ю т сигнал от д о н н ы х или других маяков, и в случае превышения
д о п у с т и м ы х о т к л о н е н и й от т о ч к и
позиционирования специальная программа включает в действие эти устройства и возвращает судно в исходное положение.
Буровые суда о б л а д а ю т достаточно хорошей мореходностью, имеют
большую автономность плавания.
Э т о д о в о л ь н о сложное инженерное
сооружение, насыщенное разнообразной а п п а р а т у р о й и оборудованием, снабженное мощной энергетической установкой (рис. 8.4).
П о г р у ж н ы е буровые установки
ш и р о к о использовались на заре освоения морских месторождений нефти и газа (рис. 8.5). Они применялись как для поисково-разведочного бурения, так и для эксплуатационного. Э к с п л у а т а ц и о н н о е бурение
с погружных установок применяется в случае освоения месторождений
с н е б о л ь ш и м и запасами нефти или
Рис. 8.5. Принципы работы погружной буровой установки:
а) на переходе; б) в рабочем положении
газа, когда возводить с т а ц и о н а р н о е
или какое-либо другое сооружение
экономически нецелесообразно.
Эти установки р а б о т а л и и р а б о т а ю т на малых глубинах - от 3 до
30 метров (в о т д е л ь н ы х случаях - д о
50 м) [56].
О с н о в н ы м и элементами такой уст а н о в к и являются:
• основной корпус (рис. 8.6), который является несущей конструкцией,
обеспечивающей плавучесть, остойчивость и непотопляемость и другие
м о р е х о д н ы е качества в т р а н с п о р т ном положении;
• на основном корпусе монтируются стабилизирующие колонны («3» и
«6» на рис 8.6 и «2» на рис. 8.5). предназначенные для обеспечения остойчивости в процессе погружения; их
высота определяет глубину, на которой планируется работа буровой установки:
о; Л
5
\\
л
АА
Рис. 8.6. Типы погружных буровых
установок [47]: а, в, г - установки с
в о д о и з м е щ а ю щ и м нижним корпусом понтоном: б, д - установки со
стабилизирующими колоннами
Рис. 8.7. Погружная буровая
установка «Трансуорлд-65»
Рис. 8.8. Ледостойкая погружная
плавучая буровая установка при
глубинах моря 9-25 м
Рис. 8.9. Ледостойкая погружная
платформа
• на к о л о н н ы о п и р а е т с я верхнее
строение («2» на рис. 8.6 и «3» на рис.
8.5) с расположенным на нем необходимым оборудованием: буровой
в ы ш к о й , жилым блоком, технологическими з а п а с а м и и т.п.
Основной корпус может иметь
различную форму: корпус-понтон,
корпус в виде фундаментных блоков
и т.п. (см. рис. 8.6).
Принцип работы погружной буровой установки следующий.
На первом этапе осуществляется
буксировка П Б У с п о м о щ ь ю буксиров в заданный регион. Условия перехода определяются мореходными
качествами о с н о в н о г о корпуса.
Второй этап - установка П БУ в рабочее положение.
Для этого в выбранной точке
шельфа принимается забортная вода
в балластные отсеки, основной корпус ложится на грунт, и погружная
буровая установка приобретает
свойства г р а в и т а ц и о н н о г о технического сооружения. После выполнения
з а д а н н о й п р о г р а м м ы П Б У за счет
Г\
/Д
водоизмещающии
корпус
Рис. 8.10. С а м о п о д ъ е м н а я буровая установка [111]
откачки принятого балласта с н и м а е т с я с г р у н т а и
п е р е в о д и т с я на д р у г у ю
точку бурения.
В н а с т о я щ е е время самыми распространенными
погружными буровыми уст а н о в к а м и являются П Б У
с тремя с т а б и л и з и р у ю щ и ми к о л о н н а м и б у т ы л е о б разной формы на уширенных п о н т о н а х - б а ш м а к а х
(рис. 8.7).
Разработаны проекты и
ледостойких погружных
буровых установок - рис.
8.8, 8.9.
Самоподъемные плавучие
буровые установки предназначены для бурения в основном поисково-разведочных
скважин, реже эксплуатационных на глубинах моря
до 120 м.
Основными конструктивными элементами С П Б У являются в о д о и з м е щ а ю щ и й
корпус и опорные колонны
(рис. 8.9).
В походном положении
плавучесть и другие мореходные качества определяются основным корпусом.
Колонны в этом случае
п о д н я т ы вверх. Н а д точкой бурения
колонны
опускаются и упираются в
морское дно. С п о м о щ ь ю
специального механизма
к о р п у с со всем р а с п о л о женным на нем оборудованием поднимается над водой на з а д а н н у ю в ы с о т у
над уровнем моря (рис.
2.54, 8.116).
Рис. 8.11. Цикл работы самоподъемной буровой
установки а) на переходе; б) в точке бурения
К о л о н н ы м о г у т о п и р а т ь с я на
грунты различной плотности, и подготовки м о р с к о г о дна для установки колонн не требуется. Этого нельзя
с к а з а т ь об установках п о г р у ж н о г о
типа. О д н а к о для С П Б У геологическое строение м о р с к о г о дна, его физические характеристики должны
б ы т ь определены. Перемещение колонн относительно корпуса осуществляется с п о м о щ ь ю специальных,
довольно уникальных, подъемных
механизмов (рис. 8.12, 8.13).
При выходе основного корпуса
из воды его вес п о л н о с т ь ю передается на грунт через к о л о н н ы , и э т и м
достигается задавливание колонн в
морское дно. Корпус поднимается на
высоту над уровнем моря, обеспечив а ю щ у ю проход под ним самых высоких для д а н н о г о р а й о н а морской
а к в а т о р и и волн - рис. 8.14.
В мире п р е о б л а д а ю т С П Б У трехи четырех-опорной конструкции,
хотя встречаются и с а м о п о д ъ е м н ы е
буровые установки с б о л ь ш и м числ о м колонн (рис. 8.15).
Ф о р м а несущего корпуса в плане
в первую очередь определяется числом колонн, а его размеры связаны
определенной пропорцией с длиной
тех же колонн с целью обеспечения
устойчивости всего сооружения в целом от опрокидывания.
Буровая вышка со всем
необходимым о б о р у д о в а нием может располагаться
на перемещающемся портале. Ж и л ы е и служебные
п о м е щен и я ра зм е щ а ю т с я
л и б о в корпусе, л и б о в специальной надстройке.
Для глубин моря свыше
120 м е с т ь р а з р а б о т к и
двухъярусных СПБУ (рис.
8.16).
Рис. 8.12. Буксировка самоподъемной
буровой установки (вверху - механизм подъема)
Полупогружные плавучие б у р о в ы е у с т а н о в к и
(П Г! БУ) п р е д н а з н а ч е н ы
для поисково-разведочного б у р е н и я на г л у б и н а х
с в ы ш е 200 м ( р и с . 2.55,
8.17). Их о с н о в н ы м преи м у щ е с т в о м перед б у р о выми установками других
т и п о в заключается в том,
что с точки зрения позицио н и р о в а н и я они п р а к т и чески не связаны с морским дном, поэтому для них
i l l
\ U
^
Рис. 8.13. Некоторые конструкции подъема опорной колоны С П Б У
не имеет значения, из каких отложений оно состоит, какова его структура.
Основными элементами
по.iyпогружной плавучей
буровой установки являются (рис. 8.17 и 8.18):
• подводные корпуса,
к о т о р ы е могут иметь различную форму, и их число
тоже может б ы т ь различным;
• стабилизирующие колонны, о б е с п е ч и в а ю щ и е
остойчивость П П Б У в рабочем положении и штормовом отстое и поддерживающие верхний корпус;
• верхний корпус или надРис. 8.14. трехопорная самоподъемная буровая
вол,,ое ве
установка во время сдаточных испытаний
котором
Р х н е е строение, на
смонтированы
1 - плавучее основание
2, 3 - о п р о н ы е колонны
4 - жилой блок
5 - консоль
6,8 - подъемное устройство
7 - буровая в ы ш к а
9 - буровая колонна
Рис. 8.15. С а м о п о д ъ е м н ы е буровые
установки различных типов
Рис. 8.16. Двухярусная самоподъемная
буровая установка [57]: на переходе и
в рабочем положении
KMAR CS 3 0
ж
ж
Рис. 8.17. Полупогружная буровая установка [111]
производственные и жилые помещения, н е о б х о д и м о е т е х н о л о г и ч е с к о е
о б о р у д о в а н и е и запасы.
Число стабилизирующих колонн у
построенных ПГ1БУ колеблется ог 3
до 8, ф о р м а их поперечного сечения
р а з н о о б р а з н а : от прямоугольной до
восьмигранной, круглой и даже эллиптической.
При четном числе к о л о н н полуп о г р у ж н а я плавучая б у р о в а я установка может иметь от двух до четырех подводных корпусов. При нечетном числе колонн - под каждой кол о н н о й р а з м е щ а е т с я один подводный корпус.
П П Б У о б л а д а ю т хорошими мореходными качествами как в транспортном положении, так и в рабочем. Позиционирование в точке бурения аналогично буровым судам - то есть может быть пассивным и активным. Пассивная система п о з и ц и о н и р о в а н и я
(стабилизации) состоит из специальных якорей массой до 20 тонн, якорных связей с системами контроля за
натяжением в них и механизмов отдачи и подъема якорей, их крепления.
Длина вытравленных якорных
связей, представляющих собой специальные я к о р н ы е канаты, якорную
цепь или их к о м б и н а ц и ю , обычно составляет величину, равную
6 глубинам моря в месте позицио н и р о в а н и я . Общее число якорных с в я з е й м о ж е т п р е в ы ш а т ь
число 12, а суммарная масса системы достигать 10% водоизмещения. Постановка П П Б У на якоря возможна т о л ь к о с применением специальных судов: буксировщиков, судов обеспечения
или п л а в к р а н о в .
Рис. 8.18. Полупогружные
плавучие буровые установки:
а) этапе строительства;
б) «Полярная звезда» - на переходе;
в) модель П П Б У
Активная система позиционирования может применяться совместно с пассивной или без нее
и и с п о л ь з у е т с я при р а б о т е на
больших глубинах. Ее стоимость
превышает пассивную в два-три
р а з а и может составлять до 30%
с т р о и т е л ь н о й стоимости П П Б У
и не зависеть от глубины постановки. На глубинах моря до 200
м якорная система позиционирования является п р е д п о ч т и т е л ь ной и более эффективной.
При к о м б и н и р о в а н н о й системе п о з и ц и о н и р о в а н и я а к т и в н а я
ее с о с т а в л я ю щ а я в к л ю ч а е т с я в
работу т о л ь к о при сильном ветре и волнении.
П о л у п о г р у ж н ы е плавучие буровые установки по своему конструктивному исполнению могут
б ы т ь несамоходными и самоходными со скоростями хода 6-8 узлов.
В последнее время самоходным
Г1ПНУ о т д а е т с я б о л ь ш е е предпочтение. В т р а н с п о р т н о м положении палуба подводного корпуса в о з в ы ш а е т с я н а д водой, чем
обеспечиваются минимальное сопротивление воды движению установки и удовлетворительные
мореходные качества (рис. 8.18 б).
В точке бурения, для перхода в рабочее положение
ППБУ притапливается,
принимая з а б о р т н у ю воду
в балластные отсеки, разм е щ е н н ы е как в п о д в о д ных корпусах, так и в стабилизирующих колоннах.
Рабочая осадка д о л ж н а
обеспечивать необходимый клиренс (возвышение
верхнего корпуса над поверхностью воды), исключающий воздействие волн
на верхний корпус. Глубина погружения подводных
корпусов должна исключить в о з д е й с т в и е на них
волновых нагрузок.
Прочность и устойчив о с т ь всей
установки
обеспечиваются не т о л ь к о
колоннами, но и специальными раскосами, располагающимися горизонтально, н а к л о н н о и вертикально, жестко соединяя подводные корпуса и верхнее
строение.
Буровая
вышка
на
П П Б У о б ы ч н о располагается в центре, но есть буровые установки со смещенн ы м ее р а с п о л о ж е н и е м .
Размещение буровой вышки в центре тяжести упрощает удифферентовку и
одновременно уменьшает
амплитуду вертикальных
перемещений.
П о л у п о г р у ж н ы е плавучие буровые установки раб о т а ю т в трех режимах:
• транспортном (переход
или перегон);
Рис. 8.19. Полупогружная буровая установка
в рабочем положении. С е в е р н о е море
Рис. 8.20. Буровая платформа типа T L P
• рабочем (режим бурения):
• штормового отстоя.
На переходах ППБУ имеет минимальное водоизмещение, и если принимается балластная вода, то только для удифферентовки.
В рабочем положении о б ы ч н о принимается максимальное количество
балласта, и минимальное воздействие волн на П П Б У происходит за
счет м а л о й п л о щ а д и д е й с т в у ю щ е й
ватерлинии.
В режиме штормового отстоя бурение прекращается, П П Б У привсплывает. П р и д а л ь н е й ш е м ухудшении
погодных условий производится
разъединение П П Б У с буровой кол о н н о й , ч т о б ы не повредить морской стояк.
Для бурения эксплуатационных
скважин и добычи нефти в последние
годы стали появляться полупог ружные
установки с гибкими предварительно
напряженными связями (в зарубежной
классификации TLP, от англ. tension
leg platform - платформа с натянутыми связями). Их конструкция состоит
из следующих основных элементов,
хотя их исполнение может быть различным рис. 8.20.
Г л а в н ы м э л е м е н т о м т а к о й установки является корпус, связанный с
п о м о щ ь ю б о л ь ш о г о числа в е р т и кальных или наклонных гибких связей (канатов, труб, цепей и т.п.) с мон о л и т н ы м бетонным массивом или
металлическим понтоном, балластируемым водой. Число подводных
элементов может быть различным. В
рабочем положении т а к а я установка близка к с т а ц и о н а р н ы м платформ а м , к о т о р ы е в д а н н о й р а б о т е не
рассматриваются. Но в транспортном положении - это типичное плавучее сооружение, к о т о р о е д о л ж н о
обладать необходимыми мореходными качествами.
При т р а н с п о р т и р о в к е к точке бурения массивы подтянуты к основному корпусу установки. Все необходимое технологическое о б о р у д о в а н и е
(запасы, жилые и служебные помещения и т.д.), размещено именно в этом
корпусе. Над точкой бурения корпус
притапливается, массивы (или один
массив, или специальный понтон, в
зависимости от конструктивного решения) опускаются на морское дно.
Далее выбирается слабина связей и
фиксируются положения точек крепления этих связей на корпусе. После
сброса балластной воды корпус установки приобретает избыточную
плавучесть и одновременно натягивает все прикрепленные и зафиксир о в а н н ы е на нем связи. Теперь установка стала практически с т а ц и о н а р ной.
Основной корпус, удерживаемый
на точке бурения гибкими связями,
в к о н с т р у к т и в н о м исполнении может быть в виде просто п л а т ф о р м ы ,
а может б ы т ь и в виде полупогружной установки с различным числом
колонн. Основное преимущество буровой установки типа T L P по сравнению с П П Б У с я к о р н о й или динамической системой п о з и ц и о н и р о в а ния
более простое о б о р у д о в а н и е
стабилизации, что объясняется тем,
что с т а б и л и з и р у ю щ и е к о л о н н ы в основном нагружены в е р т и к а л ь н ы м и
усилиями. Н а д точкой бурения установка типа T L P удерживается лучше,
чем полупогружная.
Т а к , о т к л о н е н и е установки от оси
скважины при волне высотой 30 м не
превышает 1% глубины моря в данном месте. М а л ы м и оказываются и
амплитуды вертикальных п е р е м е т е -
Рис. 8.21. Проекты полупогружных ледостойких
плавучих буровых установок с конусообразным корпусом
и пассивной системой позиционирования [56]
ний, а также и качка (не превышает
1 градуса) [57]. Для сравнения: гориз о н т а л ь н ы е перемещения П П Б У в
р е ж и м е б у р е н и я с о с т а в л я ю т 5-6%
глубины моря.
Для р а б о т ы на шельфе замерзающих морей воздействие льда определяет конструктивные особенности и
р а з м е р ы подвижных буровых установок. В этом случае у таких установок серьезное в н и м а н и е уделяется
увеличению местной прочности и
жесткости элементов, подвергающихся н е п о с р е д с т в е н н о м у воздействию льда. В этом случае подвергаются значительному усилению набор
и наружная о б ш и в к а в р а й о н е ватерлинии. устраиваются ледовые пояса,
предохраняющие корпус от истирания льдом, усиливают якорные системы удержания, утяжеляют корпус
для увеличения льдопроходимости и
т.п.
Особое внимание уделяется борьбе с обледенением. Д а ж е такие усиления и мероприятия не позволяют
буровым установкам р а б о т а т ь в арктических морях круглый год. Сезонность их р а б о т ы привела к двум
основным типам ледостойких буровых установок: погружных и полупогружных - рис. 8.8, 8.9 и 8.21.
8.2. Плавучие технические средства для поиска
и добычи твердых полезных ископаемых со дна
морей и океанов
К
роме нефти и газа, твердые минеральные ресурсы приобретают с каждым днем все большее значение в мировой экономике. Основная причина состоит в том, что недра многих в ы с о к о р а з в и т ы х стран
бедны н е о б х о д и м ы м и им ценными
минералами. У некоторых из них эта
з а в и с и м о с т ь от и м п о р т а д о в о л ь н о
высока. Например. Япония практически не р а с п о л а г а е т с о б с т в е н н о й
сырьевой базой. Понятно, что дефицит в государстве того или иного сы-
рья п о д т а л к и в а е т эту страну вести
его поиск на континентальном шельфе о м ы в а ю щ и х его морей. Причем в
некоторых случаях подводная д о б ы ча бывает значительно экономичнее,
чем р а з р а б о т к а этого сырья на суше
[15, 16].
На сегодняшний день в основном
освоена д о б ы ч а на континентальном
шельфе угля, различных руд и серы.
Н о реализация этих проектов производится шахтным способом из пласт о в . р а с п о л о ж е н н ы х под м о р с к и м
Рис. 8.22. С х е м а гидравлической драги
дном. Вход в шахту находится на берегу или специальном острове. Удаленность выработки от берега может
достигать 25 км и более. Специальный флот, не считая т р а н с п о р т н о г о ,
в этом случае не используется.
Т в е р д ы е п о л е з н ы е ископаемые
встречаются и в виде россыпей, в основном в прибрежной зоне.
В значительных количествах из таких россыпей д о б ы в а ю т кассериг
(руду олова), монацит (содержит редкоземельные металлы), ильменит (титанистый железняк), рутил (двуокись
титана) и другие руды титана. О к о л о
20% мировых запасов рутила находятся на шельфе Австралии, где его
добывают до 450 тыс. тонн. В Малайзии уже много лет с глубины 50 м добывается оловянная руда.
Россыпи х а р а к т е р и з у ю т с я очень
высоким качеством, поскольку набегающие на берег волны производят
их обогащение и сортировку.
Для добычи россыпных минералов
уже используются специально приспособленные суда: землесосы, землечерпалки, плавучие краны, работающие грейфером и т.п. Из россыпных
месторождений д о б ы в а ю т платину,
золото, серебро, алмазы, янтарь.
З о л о т о н о с н ы е пески Аляски, например. содержат до 15 гр золота на
кубометр песка. В заливе Гудньюс с
1935 г. эксплуатируются платиновые
пески с содержанием платины 10 гр
на кубометр песка. Глубина моря в
этом месте составляет 30 метров. 90%
платины, в ы р а б а т ы в а е м о й в С Ш А ,
добывается со дна моря [94].
Рис. 8.23. Схема эрлифта
для подводной добычи алмазов
Рис. 8.24. Принципиальная
схема эрлифта
Более полувека эксплуатируются
а л м а з о н о с н ы е пески на Юго-Западном п о б е р е ж ь и А ф р и к и . Н а и б о л е е
б о г а т ы е м е с т о р о ж д е н и я - в устье
реки О р а н ж е в а я и у острова ПлумПуддинг. Россыпи залегают на глубине 30-120 м на расстоянии от берега 300-500 м. Д о б ы ч а а л м а з о в из
подводных россыпей у берегов Африки дает 20% валовой стоимости и
5% объема мировой добычи алмазов.
Д л я р а з р а б о т к и р о с с ы п н ы х мест о р о ж д е н и й уже используются специально спроектированные драги,
о б о р у д о в а н н ы е особыми подъемными устройствами баржи и т.п.
В гидротранспортных устройствах з а л о ж е н ы р а з л и ч н ы е физические п р и н ц и п ы и явления, о б ъ е д и н и т е л ь н ы м является п р и н ц и п р а б о т ы
создание потока воды, поднимающего по вертикальному т р у б о п р о в о ду д о б ы т ы е на дне твердые полезные
ископаемые (рис. 8.22).
С а м ы м и р а с п р о с т р а н е н н ы м и устр о й с т в а м и п о д о б н о г о т и п а являются эрлифг ( в о з д у ш н ы й подъемник),
в к о т о р о м движение воды в т р у б о п р о в о д е создается п о т о к о м пузырьков воздуха, з а к а ч и в а е м о г о специа л ь н ы м к о м п р е с с о р о м (рис. 8.22), и
гидролифт, где движение воды в труб о п р о в о д е создается з а б о р т н о й водой с п о м о щ ь ю о с о б о г о насоса (рис.
8.23).
В этом случае т о л щ а осадков должна разрыхляться гидрорыхлителем,
пульпа транспортируется по гибкому т р у б о п р о в о д у , с о с т о я щ е м у из
двух к о н ц е н т р и ч н о входящих друг в
Рис. 8.25. П р и н ц и п и а л ь н а я схема гидролифта
друга шлангов. По малому внутреннему подается сжатый воздух, который захватывает разрыхленные частицы породы и поднимает их наверх.
П р о м ы ш л е н н о е з н а ч е н и е имеет
д о б ы ч а различных илов, в которых
с о д е р ж и т с я алюминий, марганец,
медь, свинец, ванадий, никель и другие элементы периодической системы. Уже реализована д о б ы ч а илов в
С Ш А с глубин до 1000 м.
Существует два вида илов - известковый и красный. Известковый ил
занимает около 35% океанского дна
на глубинах от 700 до 6000 м. Толщина его слоя в среднем составляет
400 м. В иле с о д е р ж а т с я к а л ь ц и й ,
барий и калий, его используют для
производства извести и удобрений.
Красный ил содержит алюминий,
железо, никель, кобальт и ванадий.
Он покрывает половину Тихоокеанского дна и четверть дна Атлантического океана на глубине 3000 метров.
О с о б у ю группу т в е р д ы х полезных
ископаемых составляют конкреции.
Р о с с ы п н ы е м е с т о р о ж д е н и я хотя
и н а х о д я т с я под в о д о й , но в больш и н с т в е своем и м е ю т м а т е р и к о в о е
происхождение.
Практическая
щдина
разработки
ниже
ур.
Мншкод
шовая
Конкреции (см. рис. 2.57, 2.58), уст и л а ю щ и е значительные участки дна
Мирового океана, образовались в результате осаждения растворенных в
воде веществ и п о д р а з д е л я ю т с я на
железно-марганцевые, фосфоритовые, баритовые и др.
Железно-марганцевые конкреции
были обнаружены во время плавания
научной экспедиции на судне «Челленджер» (1872-1876 гг.) - рис. 2.57.
О д н а к о экспедиция «Челленджера»
не была первой.
Известны д а н н ы е о составе железо-марганцевых мелководных конкреций. найденных восточнее Н о в о й
Земли в Карском море норвежской
экспедицией на судне «Софья» под
руководством Э. Норденшельда. кот о р а я состоялась в 1868 году. И хотя
с момента о т к р ы т и я конкреций прош л о почти 150 лет, до сих пор нет
единой теории их происхождения. К
тому же не разгадан феномен, каким
образом конкреции остаются на поверхности дна, не покрываясь слоем
осадков.
Конкреция - это стяжение какоголибо минерального вещества вокруг
какого-то центра: песчинки, мелкого
Гидравлическая
землесосная
Эрлшртовая
гидравлическая
драга
до 50 м
70 м
Рис. 8.26. С х е м а применения различных методов добычи
при разработке морских россыпных месторождений
\
химическом, пищевом п р о м ы ш л е н ности, в качестве утяжелителя глиняных растворов при бурении.
Запасы к о н к р е ц и й о г р о м н ы . Основные их запасы приходятся на Тихий океан, где зафиксированы запасы до 45 тысяч тонн на одну квадратную милю (в богатых районах до 10
кг на один квадратный метр). Сложность освоения этих месторождений
заключается в том, что находятся они
на очень больших глубинах.
В 1965 году в Индийском океане
были о б н а р у ж е н ы впадины, заполненные очень горячей и соленой водой, на дне которых находились богатейшие залежи металлов, особенно железа, м а р г а н ц а , цинка и меди.
Т о л щ и н а таких залежей достигала 90
метров. Исследование этих впадин
продолжается.
Эксплуатация коренных, россыпных месторождений и конкреций со
дна морей и океанов влеSchlepprichtung
чет за собой развитие специальной техники. Работы
в этой области идут достат о ч н о и н т е н с и в н о . В настоящее время конкреции
Quer strahlruder
с больших глубин д о б ы в а ют с п о м о щ ь ю г л у б о к о водных в о л о ч и л ь н ы х канатных драг.
На с е г о д н я ш н и й д е н ь
Polypropylenseil
тип и конструкция специальных судов и других
п л а в у ч и х с р е д с т в , предназначенных для д о б ы ч и ,
обогащения, первичной
о б р а б о т к и еще далеки от
завершения, поскольку
технологии реализации
проблемы также не полуManganknollenfeld
чили о к о н ч а т е л ь н о г о решения.
к а м е ш к а , зуба акулы и т.п. Вокруг
таких ядер тысячелетиями нарастают т о н ч а й ш и е пленки из металлов и
получается «слоеный пирог» из марганца, меди, кобальта, никеля, молибдена и других металлов.
Конкреции обычно имеют округлую форму, и их размер составляет от
1-20 и более с а н т и м е т р о в [15, 16].
Иногда попадают отдельно глыбы с
массой 50 кг и более. Большинство исследователей считают конкреции химическими о б р а з о в а н и я м и , возникшими за счет коагуляции гелей-окислов и гидрокислов марганца или железа из морской воды. Химический состав их неоднороден и непостоянен
(см. табл. 2.10). В них может содержаться до 30 элементов. Высокосортные конкреции содержат 27-30% Мп.
1,1-1,4% Ni, 1,0-1,3% Си. 0,2-0,4% Со.
Баритовые конкреции, содержащие до
77% сульфата бария, используются в
Meeres Oberfläche
*.'.'•;
Рис. 8.27. Д р а ж н а я с и с т е м а инженера М а с у д а
несколько сотен ковшей
г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю по 45
кг каждый. Результаты испытаний были признаны
положительными. При скорости движения каната 0,6
м/с с глубины 3000 м было
д о б ы т о более 100 т конкреций [15]. Н о низкая надежность данной системы сводила на нет все ее преимущества, поэтому работы по
ее у с о в е р ш е н с т в о в а н и ю
продолжаются.
Специализированные
суда в единичных экземплярах построены и эксплуа т и р у ю т с я в основном на
р а з р а б о т к е алмазных россыпей. Н а п р и м е р , в устье
реки Оранжевой (Юго-Западная А ф р и к а ) компания
«Марин Даймонд Корпорейшн» с 1962 года до сеРис. 8.28. С п е ц и а л и з и р о в а н н о е
годняшнего дня эксплуатиа л м а з о д о б ы в а ю щ е е судно и его о б щ а я схема
рует специально построенный
эрлифтный
земснаряд, на борту
В основном для этих целей испольк
о
т
о
р
о
г
о
о
б
о
р
у
д
о в а н а обогатительзуются п е р е о б о р у д о в а н н ы е б а р ж и ,
ная
установка
[94].
Э т о т земснаряд
сухогрузные суда, танкеры и т.п., на
успешно р а б о т а е т на глубинах от 30
к о т о р ы х осуществляется не т о л ь к о
до
120 м.
опытная, но и промышленная добыча твердых полезных ископаемых.
В 1966 году в Нидерландах по заказу к о м п а н и и « И н г л а н д Д а й м о н д
В 1966 г о д у я п о н с к и й и н ж е н е р
Беперк» (ЮАР) была построена саМасуда предложил для д о б ы ч и конмоходная гидравлическая драга
креций с б о л ь ш и х глубин в а р и а н т
«Онтдэкип-1», предназначенная для
д р а ж н о й системы в виде непрерывразработки алмазных россыпей морной ковшовой линии (рис. 4.27).
ского
дна у побережья Юго-ВосточВ 1971 г. в Тихом океане в районе
ной Африки. Д л и н а этой драги 58 м,
острова Т а и т и с борта научно-исслеш и р и н а - 11,9 м, п р о и з в о д и т е л ь д о в а т е л ь с к о г о судна Т о к и й с к о г о
ность 675 т/час, глубина грунтозабоуниверситета «Чиода-Мару» было
ра
составляет 46 м.
проведено испытание этой системы:
на 10-километровом канате из пропиЭ н е р г е т и ч е с к а я установка состолена диаметром 40 мм с прочностью
ит из шести дизелей м о щ н о с т ь ю по
на р а з р ы в 20 т б ы л о п р и к р е п л е н о
330 кВт. Два из них используются на
тита, оловянистых руд.
золота, платины и т.п. Н о
для э к с п л у а т а ц и и этих
россыпей в основном пока
используются переоборуд о в а н н ы е суда или землесосы. В связи с достаточно н и з к о й с т о и м о с т ь ю
разработки подводных
россыпей, истощением
материковых месторождений внимание многих зарубежных фирм привлечено к поиску наиболее эффективных технических
Рис. 8.29. С п е ц и а л и з и р о в а н н о е судно
решений и технологичесдля разведки твердых полезных ископаемых
ких схем по подводной добыче
полезных
ископаемых.
перемещение, остальные - для грунПоявление новой отрасли прот о з а б о р а и вспомогательных нужд.
мышленности
морского горного
В 2007 году в Атлантическом океадела - влечет за с о б о й д а л ь н е й ш е е
не у берегов Африки приступило к раразвитие некоторых видов существуботе уникальное алмазодобывающее
ющих плавсредств и появление носудно Peace of Africa рис. 8.28.
вых. Поэтому в ближайшем будущем
Э т о судно, являющееся одним из
следует о ж и д а т ь строительства спек р у п н е й ш и х в мире, р а б о т а е т для
циальных судов для д о б ы ч и и обокомпании Peace of Africa. Его произгащения добываемых различных
водительность свыше 20 ООО каратов
т
в е р д ы х п о л е з н ы х и с к о п а е м ы х со
в месяц. Д о б ы ч а ведется по специальдна морей и океанов плавучих горным технологиям с глубины 100-160
нообогатительных комбинатов(плавметров.
ГОКов) [1 1], специализированных суДовольно широко разрабатывадов
для разведки месторождений поются и прибрежно-морские россыпи,
лезных ископаемых (рис. 8.29).
особенно магнетита и т и т а н о м а г н е -
8.3. Плавучие технические средства
для обустройства и обслуживания стационарных
и плавучих сооружений на шельфе
Д
ля освоения и э к с п л у а т а ц и и
м о р с к и х н е ф т е г а з о в ы х месторождений, к о т о р ы е развиваются самыми бурными темпами, кроме буровых установок, необходимы специальные технические средства для
обустройства и обслуживания как
стационарных, так и плавучих сооружений.
С о с т а в этих средств, их типы, количество зависят от стратегии разработки д а н н о г о месторождения, природных и климатических условий
того региона, где находится это месторождение, его удаленности от береговой инфраструктуры.
В о б щ е м случае эти средства
включают в себя плавучие заводы по
первичной переработке нефти, различные многоцелевые платформы.
плавучие к р а п ы р а з л и ч н ы х т и п о в ,
т р а н с п о р т н ы е баржи, буксиры, суда
с н а б ж е н и я и о б с л у ж и в а н и я , судатрубоукладчики, суда-нефтесборгцики и постановщики боновых заграждений, п о ж а р н ы е суда, суда обеспечения подводно-технических работ,
ц е м е н т и р о в о ч н ы е суда, плавучие и
с т а ц и о н а р н ы е х р а н и л и щ а нефти и
газа, точечные причалы и т.п.
Многоцелевые плаз формы (рис.
8.30-8.32), как плавучие, с а м о п о д ъ емные, так и с т а ц и о н а р н ы е , представляют собой в основном заводы
по первичной переработке нефти или
газа перед з а к а ч к о й их в хранилище,
к о т о р о е может находиться на борту
этой же п л а т ф о р м ы . Есть многоцелевые платформы, оборудованные
заводом по сжижению д о б ы в а е м о г о
Рис. 8.30. Многоцелевая полупогружная платформа
(самоходная, с пассивной и динамической системами позиционирования)
Рис. 8.32. С а м о х о д н а я многоцелевая полупогружная
платформа «Регалия»
газа, г о с т и н и ч н ы м комплексом для людей, р а б о т а ю щ и х на с т а ц и о н а р н ы х
буровых или других установках, складом технологических грузов. К этой
группе с о о р у ж е н и й относятся и м о щ н ы е электростанции. обеспечивающие
электроэнергией целые
комплексЕл по д о б ы ч е и пер е р а б о т к е нефти. На рис.
8.32 показана многоцелевая п о л у п о г р у ж н а я платформа, участвовавшая в
подъеме а т о м н о й подводной лодки «Курск».
Б о л ь ш у ю роль в освоении п р и р о д н ы х ресурсов
морей и океанов играют
плавучие краны, к о т о р ы е
не т о л ь к о и с п о л ь з у ю т с я
для обслуживания различных т е х н и ч е с к и х средств
освоения шельфа (рис.
8.33), но и с их п о м о щ ь ю
производятся установка
оснований стационарных
морских платформ, форм и р о в а н и е их в е р х н и х
строений, строительство
эстакад р а з л и ч н о г о назначения, сооружение точечных п р и ч а л о в и т.п.
Рис. 8.34.Транспортно-монтажный
плавучий кран Balder на переходе
Используются плавкраны д л я з а м е н ы б у р о в ы х
разведочнЕлх модулей на
д о б ы ч н ы е по о к о н ч а н и и
цикла разведочного бурения и п е р е х о д е н а п р о мышленное освоение данного месторождения.
С освоением континент а л ь н о г о шельфа возросла
потребность в плавучих
ш
ш
ш
ш
ш
и
ш
ш
Рис. 8.35. Транспортно-монтажныС
плавучий кран Hermod
кранах, способных длительное время
работать в открытом море. Удаленность от берега, портов-убежищ, увеличение глубин моря в районе д о б ы чи, наличие интенсивного волнения
привели к необходимости создания
м о р е х о д н ы х плавучих кранов. Поскольку погодные условия не всегда
б л а г о п р и я т с т в у ю т работе плавучего
крана, чтобы с о к р а т и т ь время монтажа при наступлении б л а г о п р и я т -
Рис. 8.36. Транспортно-монтажный
плавучий кран D B - 1 0 2
пых « о к о н » , с т а л а р а с т и
масса монтируемых блокмодулей. Так, при монтаже
нефтепромысловой платф о р м ы « П а й п е р Браво» в
С е в е р н о м море у б е р е г о в
Абердина в Ш о т л а н д и и в
декабре 1991 года плавкраном «Амклайд 6000», имеющим два крана грузоп о д ъ е м н о с т ь ю по 6 0 0 0
тонн, был поднят модуль
массой 10 750 тонн [69].
Для
крупноблочного
монтажа сооружений шельфа необходимы мощные транспортно-монтажные плавучие краны и крановые суда с большой грузоподъемностью верхнего строения и способностью п р и н и м а т ь на свою палубу
крупногабаритные и тяжелые конструкции и сохранять при этом хорошие мореходные качества.
С 1978 года г о л л а н д с к а я ф и р м а
Heerema эксплуатирует построенные
в Японии два мощных плавучих крана Balder и Hermod на полупогружном плавучем о с н о в а н и и . Верхнее
строение, состоящее из двух кранов,
имеет п о с л е м о д е р н и з а ц и и г р у з о подъемность 3000 и 5000 тонн. При
г р у з о п о д ъ е м н о с т и плавучего основания 4600 тонн (рис. 8.34, 8.35) эти
к р а н ы оказались настолько удачными, что в течение 1980 года степень
их занятости составила 95% [69].
Эксплуатируются еще более мощные т р а н с п о р т н о - м о н т а ж н ы е плавучие краны: DB-102 с двумя полноповоротными кранами грузоподъемностью по 6000 тонн (рис. 8.36); Saipem
7000 г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю в е р х н е г о
строения 2x7000 т (рис. 8.37).
Водоизмещение этих к р а н о в ,
и м е ю щ и х п о л у п о г р у ж н о е плавучее
Рис. 8.37. Т М П К « S a i p e m 7 0 0 0 »
Рис. 8.38. Т М П К - к а т а м а р а н «Титан»
Рис. 8.39. Транспортно-монтажное
крановое судно « С т а н и с л а в Юдин»
основание, в рабочем пол о ж е н и и с о с т а в л я е т 170180 тысяч тонн.
Ф л о т Украины располагает транспортно-монтажными плавучими кранамикатамаранами финской постройки типа «Титан» с
г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю верхн е г о с т р о е н и я 600 т о н н
(рис. 8.38). Верхняя палуба
этого судна.предназначенная для перевозки грузов,
по площади равна площади ф у т б о л ь н о г о поля.
В России эксплуатируется крановое судно с полноп о в о р о т н ы м краном «Станислав Юдин», способное
поднимать 1600 тонн (рис.
8.39). Т а к у ю же грузоподъе м н о с т ь имеет п о с т р о е н ное в Севастополе крановое с у д н о с к а ч а ю щ е й с я
стрелой «Витязь» (рис.
8.40, 8.41).
Для строительства различных сооружений и монт а ж а о б о р у д о в а н и я на
шельфе и в о т к р ы т о м море
и с п о л ь з у ю т с я строительн о - м о н т а ж н ы е плавучие
краны. На них, кроме грузоподъемного устройства,
уста на вливается специальное технологическое оборудование, определяемое
номенклатурой планируемой р а б о т ы . Д о в о л ь н о часто на таких плавучих кранах монтируется технологический комплекс со всеми присущими ему устройствами для прокладки подводных трубопроводов, их
ремонта и обслуживания (рис. 8.41).
На т а к о м кране могут размещаться
о б о р у д о в а н и е для забивки свай, различные водолазные комплексы и т.п.
Форма организации работы транспортно-монтажных и строительномонтажных плавучих кранов бывает двух видов: автономная и экспедиционная.
В первом случае плав-кран сам доставляет предназначенные для монтажа конструкции и другой необходимый груз на место работы, во втором
на место работы доставляется самим п л а в к р а н о м т о л ь к о первая
партия груза, основная же масса груза доставляется специальными трансп о р т н ы м и средствами [69]. О б ы ч н о
это специально построенные транспортные баржи (или суда), обладающие б о л ь ш о й г р у з о п о д ъ е м н о с т ь ю
(рис. 5.32,8.42 и 8.43). Такие транспортные средства способны не только доставлять различные блоки или конструкции, монтируемые плавкраном, но
и осуществлять передислокацию на
дальние расстояния полупогружных и самоподъемных б у р о в ы х у с т а н о в о к
(рис. 8.42).
Т р а н с п о р т и р о в к а таких
установок или их элементов возникает довольно
часто, поскольку заводыстроители могут находиться д а л е к о от места их
будущей эксплуатации.
Такая же проблема решается при з н а ч и т е л ь н о м
удалении нового места раб о т ы от с т а р о г о . Т р а н с портировка самоподъемных полупогружных буровых установок на судах и
с п е ц и а л ь н ы х б а р ж а х поз в о л я е т с о к р а т и т ь время
доставки более чем вдвое
по сравнению с непосредственной буксировкой при
более высокой степени безопасности.
Рис. 8.40. Крановое судно «Витязь»
(вверху - на переходе; внизу - во время
сдаточных испытаний)
Погрузка крупногабар и т н ы х г р у з о в на т а к и х
судах может осуществляться р а з л и ч н ы м и способ а м и : н а к а т о м груза или
притапливанием самого
т р а н с п о р т н о г о средства.
Рис. 8.41. Проектное изображение строительно-монтажного
плавучего крана, оборудованного трубоукладочным комплексом
С а м и т р а н с п о р т н ы е средства могут быть с а м о х о д н ы м и и несамоходными. В последнем варианте использ у ю т с я м о щ н ы е буксирные с у д а .
Кроме буксировки барж, в их задачу
входят и доставка на место работы
платформ гравитационного типа,
буксировка несамоходных плавучих
средств: буровых установок, плавучих к р а н о в и д р у г и х с о о р у ж е н и й
(рис. 5.60 и 8.45 и 8.46).
Очень часто буксировку различных плавучих объектов осуществляют многоцелевые суда обеспечения и
Рис. 8.42. Судно специального
назначения Zhen Hua для перевозки
особо тяжелых и крупногабаритных грузов
Рис. 8.43. Судно специального
назначения Mighty Servant 1,
транспортировка платформы
Рис. 8.44. Баржи для перевозки особо тяжелых и крупногабаритных грузов
(внизу - доставка блока стационарной буровой установки)
Рис. 8.45. Буксировка стационарной
буровой п л а т ф о р м ы водоизмещением
1 млн тонн в Северном море
с н а б ж е н и я . Э т о уже с л о ж и в ш и й с я
тип судов, имеющих низкий надводный б о р т со смещенной в нос надстройкой и просторной грузовой палубой в корме, для перевозки буровых т р у б , р а з л и ч н ы х м е х а н и з м о в ,
специальных контейнеров, т о п л и в а ,
пресной воды и т.п.
Энергетическая установка этих суд о в . как п р а в и л о , с о с т о и т из нес к о л ь к и х дизелей, р а б о т а ю щ и х на
винты регулируемого шага или винтору,левые колонки (рис. 3.9. 8.47).
Как правило, в носу с м о н т и р о в а н о
подруливающее устройство.
В последнее время появляются
суда д а н н о г о типа и с тремя движительно-рулевыми комплексами. Использование трехвальной установки
(а это в основном д о с т а т о ч н о мощные суда) связано с в о з м о ж н о с т ь ю
Рис. 8.46. Использование буксиров и судов снабжения и обеспечения
для доставки на место работы полупогружной платформы
(на переднем плане - эскортные буксиры)
о т к л ю ч а т ь один или два винта и, соответственно, двигателя, когда судно
не выполняет энергоемких операций,
что позволяет добиться значительной
экономии топлива.
К р о м е доставки р а з л и ч н о г о снабжения и в ы п о л н е н и я б у к с и р о в о ч ных о п е р а ц и й , м н о г о ц е л е в ы е суда
снабжения и обеспечения использу-
ются для з а в о з к и , укладки и подъема якорей п о л у п о г р у ж н ы х б у р о в ы х
у с т а н о в о к и т р у б о у к л а д о ч н ы х судов.
Они имеют мощное противопожарное оборудование, водолазные
комплексы, включая декомпрессионную камеру, и могут использоваться в с п а с а т е л ь н ы х операциях.
Рис. 8.47. Универсальные суда снабжения и обеспечения
средств освоения шельфа
Рис. 8.48. С о в р е м е н н о е многоцелевое судно
для обслуживания сооружений шельфа
В связи с развертыванием буровых
работ в Северных регионах, начал о с ь с т р о и т е л ь с т в о б о л ь ш и х судов
этого типа с усиленными ледовыми
подкреплениями корпуса (рис. 8.47).
В последние годы для первичной
о б р а б о т к и н е ф т и , д о б ы в а е м о й из
морских скважин, строят специальные плавучие системы. Плавучие системы нефтедобычи, снабжения производственным оборудованием, но,
как правило, не имеющие хранилищ,
б ы в а ю т р а з л и ч н ы м и по изготовлению.
Т а к и е системы могут переоборудоваться, например, из танкера или
же строиться специально (рис. 5.44).
С а м а я с л о ж н а я из э т и х с и с т е м
FPSO (Floating Production Storage
and off Loading) объединяет системы
д о б ы ч и , хранения и выгрузки нефтепродуктов.
А с а м о й п р о с т о й из т а к и х систем
является F S O ( F l o a t i n g Storage a n d
off Loading) плавучая система для
хранения и выгрузки нефтепродукт о в . Э т и у с т а н о в к и не и м е ю т ни
п р о и з в о д с т в е н н о г о , ни т е х н о л о г и ческого о б о р у д о в а н и я .
F P S O - система, кроме возможности х р а н и т ь и р а з г р у ж а т ь н е ф т ь ,
включает о б о р у д о в а н и е для получения с ы р о й нефти из д о б ы в а ю щ и х
скважин и о б р а б о т к и ее для дальнейшего экспорта, разделяя воду и газ
(рис. 8.48, 8.49).
F P S (Floating Production System)
плавучая система нефтедобычи: это
о б щ и й термин для л ю б о г о плавучего у с т р о й с т в а , п р е д н а з н а ч е н о д л я
получения сырой нефти из д о б ы в а ющих скважин и ее о б р а б о т к и . Ч а щ е
всего эта система работает с FSO.
FSU - плавучее хранилище, предназначено т о л ь к о для хранения нефти.
Среди судов обслуживания нефтеп р о м ы с л о в с т а л и п о я в л я т ь с я суда
так называемого спецназначения: немец гировщнки, суда для транспортировки кислоты, перевозки шлама,
жидкого бурового раствора и т.п.
Для нормального функционирования бурового комплекса необходима
Рис. 8.49. Плавучие заводы по первичной переработке
нефти и газа, д о б ы в а е м ы х из морских скважин
доставка д о б ы в а е м о г о сырья на п е р е р а б а т ы в а ю щ и е
предприятия. Это возможно сделать двумя способами: с п е ц и а л ь н ы м и судами
(танкерами, газовозами,
если на комплексе есть зав о д по с ж и ж е н и ю г а з а )
или по т р у б о п р о в о д у . Общая протяженность морских н е ф т е г а з о п р о в о д о в
д а в н о п е р е в а л и л а за 100
тысяч км. К р о м е внутрипромысловых трубопроводов, построено много и
магистральных.
Рис. 8.51. С п е ц и а л и з и р о в а н н ы е трубоукладочные суда, оборудованные стингером
Строительство подводных трубопроводов осуществляется тремя апробиров а н н ы м и методами:
• буксировкой уже подготовленной к укладке
секции
трубопровода
(этот метод еще носит название «протаскивание»)
рис. 8.50;
• наращиванием отдельных секций в вертикальном
(система j-Lay) или горизонтальном положении на борту с п е ц и а л ь н о г о судна рис. 8.51,8.52;
• непрерывным сматыванием с барабана рис. 8.53.
Сущность первого метода заключается в том, что
трубопровод отдельными
секциями сваривается на берегу, а затем на плаву или
по дну буксируется в море
и фиксируется на дне.
Применение этого метода не требует специальных
плавучих средств и достат о ч н о эффективен, но процесс буксировки сопряжен
с опасностью повреждения
трубопровода и много
сложностей при стыковке
отдельных секций в море.
Сейчас этот метод находит применение в основном при прокладке трубопроводов через реки, водохранилища и т.д.
Самым распространенным методом укладки подводного трубопровода через моря, проливы и другие
водные преграды является
второй. Для его использования необходим или строительно-монтажный плавучий кран, оснащенный специальным грубоукладочным к о м п л е к с о м ( р и с .
8.41), или судно-трубоукладчик (рис. 8.51. 8.52).
Технология этого метода заключается в приваривании очередной секции
Рис. 8.52. С х е м ы укладки подводных
трубопроводов методом наращивания:
а)
б)
в)
по
с п о м о щ ь ю специального кондуктора;
с п о м о щ ь ю стингера;
вертикальная укладка трубопровода
системе j-Lay
Рис. 8.53. Трубоукладочное
судно « A p a c h e » с барабаном:
а) схема общего расположения;
б) вид с кормы
длиной 12-24 м к находящемуся на
борту трубоукладчика свободному
концу п о г р у ж е н н о г о в воду трубоп р о в о д а . После п р и в а р и в а н и я очередной секции трубоукладочное судно перемещается по трассе на якорях.
трубопровод с помощью специального спускового устройства (стингера),
прикрепленного к корме судна, опускается на морское дно. П р и использовании стингера приварка очередной секции п р о и з в о д и т с я г о р и з о н т а л ь н ы м способом.
В последние годы п о л у ч а е т распространение вертикальный способ
н а р а щ и в а н и я очередной секции труб о п р о в о д а - система j-Fay. О б ы ч н о
т а к о й системой о б о р у д у ю т с я мощные с т р о и т е л ь н о - м о н т а ж н ы е плавучие краны (рис 8.51).
На рис. 8.51 приведены р а з л и ч н ы е
схемы строительства подводных трубопроводов методом наращивания
секций.
Стремление упростить технологию по у к л а д к е п о д в о д н ы х т р у б о п р о в о д о в привело к появлению судов, приспособленных для укладки
трубопроводов, предварительно намотанных на барабан (рис. 8.53).
Т а к о й барабан, установленный на
борту судна-трубоукладчика, может
вмещать до 50 и более км труб (на трубоукладочном судне Apache диаметр
барабана составляет 16,5 м. ширина
6.6 м при диаметре реборды 25.3 м).
Правда, укладывать таким способом можно трубопровод сравнительно неб о л ь ш о г о диаметра (максимум до 500 мм). Емкость
б а р а б а н а зависит от диаметра трубопровода, и на
упомянутом судне Apache
эти цифры следующие: при
диаметре трубы 150 мм емкость 48 км; при диаметре 400 мм 9 км. Скорость
прокладки таких трубопроводов высокая и может
д о с т и г а т ь двух узлов.
Недостатками такого
т р у б о п р о в о д а , к р о м е огр а н и ч е н и й по д и а м е т р у ,
являются необходимость
его деформации с последующим выпрямлением и ограничения по выбору изол я ц и о н н о г о покрытия, так
как л и ш ь н е м н о г и е его
т и п ы о б л а д а ю т необходимой пластичностью.
Совершенствование метода укладки т р у б о п р о в о д о в с б а р а б а н а и д е т по
пути и с п о л ь з о в а н и я гибк и х т р у б о п р о в о д о в (рис.
8.54). У ж е р а з р а б о т а н ы
гибкие армированные трубы диаметром 380 мм и более. Т а к и е т р у б о п р о в о д ы
уже п р и м е н я ю т с я в р а з личных регионах, но в основном для внутрипромысловых трубопроводов.
Их главный недостаток
высокая стоимость.
Рис. 8.54. С у д а для укладки
гибкого трубопровода
П р и строительстве подводных трубопроводов,
кроме судов-трубоукладчиков, используются и
Рис. 8.55. Судно-камнеукладчик
Рис. 8.56. Н е ф т е м у с о р о с б о р щ и к и
Рис. 8.57. Н е ф т е м у с о р о с б о р щ и к
для Кольского залива
трубозаглубигели техника для рытья на морском
дне т р а н ш е й , засыпки труб о п р о в о д о в , у к л а д к и защитных покрытий над
т р у б о п р о в о д а м и , а также
п о д в о д н ы е а п п а р а т ы или
специальные комплексы
для осмотра и контроля
качества выполняемых
подводных работ.
Суда для выполнения
таких операций могут
иметь достаточно большие
размеры. Н а п р и м е р , крупнейшее судно для засыпки
т р у б о п р о в о д о в в Северном море имеет дедвейт
порядка 6000 тонн и динамическую систему позиционирования.
В 2010 году вышло в рейс
специализированное судно
для засыпки уложенного на
дне моря трубопровода
камнем - с у д н о - к а м н е у к л а д ч и к ( f a l i p a p e vessel)
Simon Stevin (рис. 8.55). Это
судно грузоподъемностью
33 500 т м о ж е т з а с ы п а т ь
подводный трубопровод
на глубинах до 2000 м. Его
производительность до
2000 т/час, диаметр используемого для засыпки камня
- д о 400 мм.
Добыча нефти всегда связана с опасность ее попадания в о к р у ж а ю щ у ю среду,
что при морской добыче создает угрозу Мировому
океану. Д л я сбора пролитой на п о в е р х н о с т ь моря
нефти ш и р о к о и с п о л ь з у ются суда-нефтесборщики,
многие из которых попутно решают
задачу очисткти акватории от плавающего мусора (рис. 8.56, 8.57).
Общее количество построенных судов-нефтесборщиков и число их типов
довольно значительны, и в основном
они предназначены для эксплуатации
в ограниченных районах. Создание
крупных судов-нефтесборщиков в значительной степени сдерживалось тем,
что при высокой стоимости их строительства вероятность их эксплуатации
считалась незначительной. Но крупные утечки нефти с погибших танкеров и морских нефтедобывающих
платформ заставили многие зарубежные страны разрабатывть и строить
новое поколение н е ф т е с б о р щ и к о в ,
способных л и к в и д и р о в а т ь крупные
разливы нефти в открытом море.
Их о т л и ч и т е л ь н о й о с о б е н н о с т ь ю
является универсальность, позвол я ю щ а я , наряду с о ч и с т к о й м о р я от
Рис. 8.58. М н о г о ц е л е в ы е
суда-нефтесборщики:
слева - судно о б е с п е ч е н и я ;
справа - з е м л е с о с
нефти, выполнять другие р а б о т ы . В
Японии и Голландии уже построены
д н о у г л у б и т е л ь н ы е суда, о б о р у д о ванные устройствами для сбора разлитой нефти.
Нефть, разливаясь в большом количестве тонким слоем, может образовывать о б ш и р н ы е пятна, что затрудняет работу нефтесборщиков. Поэтому первостепенной задачей при
ликвидации аварийных разливов нефти является их локализация.
Для этого используются б о н о в ы е
ограждения различной конструкции.
Вследствие этого совершенствование
средств б о р ь б ы с р а з л и в а м и нефти
идет по пути создания специальных
нефтесборочных систем, в к л ю ч а ю щих в себя с т а ц и о н а р н ы е и буксируемые б о н о в ы е заграждения, нефтесборщики. плавучие насосные станции м танкеры с сепараторами
рис.
8.57, 8.58.
Рис. 8.59. Судно-нефтесборщик с V-образным корпусом
(слева - в походном, справа - в рабочем положении)
Боновые ограждения о б ы ч н о используются при высоте волн до 1,5
метра и скорости ветра до 20 м/с. Их
конструктивное оформление отличается многообразием (около 150 различных типов) [115]. Существуют ограждения одно- и м н о г о р а з о в о г о использования, стационарные и буксируемые, секционные и сплошные, жесткие и самонадувные.
Перспективным, по мнению зарубежных специалистов, является создание плавучих нефтесборочных
Рис. 8.60. Судно экологического
мониторинга « З а л и в »
баз - носителей н е б о л ь ш и х нефтес б о р щ и к о в , судов б о н о п о с т а н о в щ и ков, способных использовать дисиеранты (особые химические вещества,
служащие для разложения нефти).
Морские нефтесборщики м о г у т
б ы т ь многоцелевыми (рис. 8.58) или
с п е ц и а л и з и р о в а н н ы м и судами, и их
исполнение может быть однокорпусным, в виде к а т а м а р а н а или с V-образным корпусом в рабочем положении (рис. 8.59).
На рис. 8.57 показан специализированный нефтемусоросборщик для
Кольского залива. Это судно может
собирать плавающий мусор, включая
бревна, выполнять работы по ликвид а ц и и р а з л и в а н е ф т е п р о д у к т о в на
поверхности моря.
В последние годы для контроля за
состоянием окружающей среды в районе нефте-газопромысла используются суда экологического мониторинга
(рис. 8.60).
Пожарные суда (рис. 8.61), обслуживающие нефтепромыслы, отличает
большее водоизмещение по сравнению с портовыми и лучшая мореходность, поскольку они д о л ж н ы длительное время находиться в открытом
для работы на глубинах д о
450 м (рис. 8.62).
Суда у д е р ж и в а ю т с я на
месте с п о м о щ ь ю якорей
или имеют динамическую
систему стабилизации. Их
размерения по д л и н е уже
перевалили 70 м при мощности энергетической установки свыше 5000 кВт. Эти
суда могут являться и носителями подводных аппаратов, с помощью которых
Рис. 8.61. Многоцелевая полупогружная
осуществляется осмотр
платформа и специальное пожарное судно
морского дна, изучается
море. Основная масса этих судов не
его геология.
является у з к о с п е ц и а л и з и р о в а н н о й ,
С использованием а в т о н о м н ы х , а
совмещая работу буксира, буксирачаще привязных подводных аппараспасателя (рис. 6.12).
тов, идет о с м о т р подводных трубоП о ж а р н ы е суда имеют водоизмепроводов, устьевого о б о р у д о в а н и я
щение до 2000 т и скорость хода до
скважин и т.п. - рис. 8.63.
20 узлов. Основным средством пожаСпециализированные цементироротушения на этих судах являются
вочные суда (рис. 8.64), не получили
водяные системы с насосами подачей
ш и р о к о г о распространения, и необдо 10 тысяч кубометров воды в час,
ходимость их использования опредепожарными лафетными стволами,
ляется темпом включения в работу
о б е с п е ч и в а ю щ и м и длину струи д о
того или иного количества скважин
200 м и высотой до 50 м.
на д а н н о м месторождении.
П о ж а р н ы е суда оборудуются такП о т р е б н о с т ь в хранилищах и тоже средствами химического пенотучечных причалах в р а й о н е морскошения и борьбы с п о ж а р а м и на пого н е ф т е г а з о п р о м ы с л а в о з н и к а е т ,
верхности воды. Новейшие суда оснащаются системами динамического
позиционирования.
На суда обеспечения подводно-технических работ возложены функции
осмотра, ремонта и обслуживания
устьевого оборудования нефтяных и
газовых скважин, подводных трубопроводов, подготовки, если необходимо, м о р с к о г о д н а для установки
того или иного инженерного сооружения и т.п. Они имеют декомпрсссионные камеры, водолазные колокоРис. 8.62. Судно для обеспечения
ла или транспортировочные камеры
подводно-технических работ
Рис. 8.63. Необитаемый
глубоководный аппарат Scorpio
для осмотра и ремонта подводного
оборудования (для глубин до 925 м)
когда д о б ы т о е сырье транспортируется на берег не по подводным труб о п р о в о д а м , а с п о м о щ ь ю танкеров
и г азовозов. Непрерывная в течение
всего года погрузка таких судов невозможна, поскольку гидрометеоусловия, необходимость обслуживания
самих х р а н и д и щ и точечных причалов, вносят свои коррективы в г рафик подхода т р а н с п о р т н ы х судов.
Благодаря хранилищам добычу
нефти и газа м о ж н о не п р е р ы в а т ь .
Вместимость хранилищ позволяет
п р и н и м а т ь соответствующий объем
д о б ы ч и за время н е п р е д в и д е н н о г о
простоя. С а м и нефтехранилища могут б ы т ь о б о р у д о в а н ы з а в о д о м по
первичной о б р а б о т к е сырья. Газ может храниться т о л ь к о в сжиженном
состоянии.
Сами хранилища по способу удержания на месте могут быть гравитационными (опирающимися на морское дно) и плавучими, обычно с якорной системой стабилизации. Обычно
плавучее хранилище - это отслуживший свой срок танкер или специально спроектированный и постренный
стальной или железобетонный понтон, стоящий на якорях в спокойных
и неглубоких районах.
В этом случае т р а н с п о р т н о е судно швартуется прямо к хранилищу.
Н о возможен и вариант, когда точечный причал и хранилище составляют единый комплекс.
В районах со с л о ж н ы м и гидрометеорологическими условиями или
большими глубинами используются
п о л у п о г р у ж н ы е плавучие хранилища различной конструкции, удерживаемые на месте с п о м о щ ь ю системы
якорей. Т а к и е хранилища выполняют функции точечных причалов, так
называемых терминалов, сочетающих в себе ш в а р т о в н ы е устройства с
перегрузочными.
Появление точечных причалов в
первую очередь связано с увеличением осадки наливных судов, которая
уже приблизилась к 30 метрам (например. т а н к е р Batillus (рис. 5.42), и
не каждый причал может принять такое судно.
Опыт строительства рейдовых
причалов был перенесен в еще более
с л о ж н ы е условия, х а р а к т е р н ы е для
нефтепромыслов.
Рис. 8.64. Судно-цементировщик
Рис. 8.65. Плавучие точечные
причалы различной конструкции
(вверху - с мягкой системой захвата)
В отличие от т р а д и ц и о н н ы х причальных линий, в морских портах к
точечным п р и ч а л а м суда швартуются не б о р т о м , а т о л ь к о носом или
кормой. Перегрузка нефти осуществляется по гибким или металлическим
надводным и п о д в о д н ы м трубопроводам.
Существует много разновидностей
точечных причалов, но для всех них
характерно наличие поворотного устройства, к которому носом или кормой швартуется судно (рис. 8.65.8.66).
С п о м о щ ь ю этого устройства при изменении направления ветра и волнения судно занимает такую позицию.
при к о т о р о й усилия, дейс т в у ю щ и е на него, а знач и т , и на с а м т о ч е ч н ы й
причал, будут наименьшими.
Такие причалы могут
б ы т ь р а з в е р н у т ы на неосвоенных акваториях. вдали от береговых баз и основных судоходных путей.
Ш в а р т о в к а т а н к е р о в к такому причалу производится без использования буксиров. Загрузка больших т а н к е р о в у
одноточечных причалов, установленных в о т к р ы т о м море, возможна
при скоростях ветра до 25 м в секунду и высоте волны до 4 метров. Пропускная способность терминала - 1020 тысяч тонн нефти в час [56].
В п о с л е д н и е годы ш и р о к о е распространение получают стационарные морские отгрузочные причалы,
предназначенные для круглогодичной перевалки на танкеры поступающей по нефтепроводам сырой нефти. Д о сих пор все сооружения подобного типа строились в теплых
морях или в незамерзающих, но закр ы т ы х а к в а т о р и я х . С августа 2007
года в 12 м и л я х от пос. В а р а н д е й
(побережье Баренцева моря) на глуб и н е 18 м е т р о в у с п е ш н о р а б о т а е т
с т а ц и о н а р н ы й морской ледостойкий
отгрузочный причал (СМОЛП)
рис. 8.66.
Одноточечные причалы могут быть .
плавучими и удерживаться на точке
системой якорей (от 4 до 8) или с шарнирным прикреплением к установленному на морское дно массиву [56].
Плавучие о д н о т о ч е ч н ы е причалы
(а они составляют о к о л о 80% от общего их количества) представляют
собой ш в а р т о в н у ю бочку диаметром
Рис. 8.56. С т а ц и о н а р н ы й ледостойкий точечный причал
для круглогодичной работы
от 10 до 20 м и высотой 4 -5,5 м, оборудованную поворотным и швартовным устройствами, стоящую в море,
тем или иным способом 'закрепленную в данном месте. По оси швартовной бочки расположен клюз, по кот о р о м у п р о х о д и т нефтепровод. На
п о в о р о т н о м столе, находящемся на
палубе плавучести, укреплены плавучие трубопроводы, стрела грузоподъемностью до 5 тонн, собственно
швартовное устройство. От д о н н о г о
коллектора к плавучему причалу
нефть подается по гибким трубопроводам.
Выбор конструкции точечного
причала зависит не только от требуемой производительности и обеспечения безопасности перегрузочных работ, но в равной степени от внешних
условии, характеризующих место установки. При проектировании должны учитываться такие факторы, как
температура наружного воздуха (возможно обледенение), подводная видимость (обеспечение водолазных работ и техобслуживание), частота появления туманов и т.п. Проектирование, с т р о и т е л ь с т в о и эксплуатация
т о ч е ч н ы х нефтяных п р и ч а л о в подн а д з о р н ы К л а с с и ф и к а ц и о н н ы м обществам.
На морских нефтепромыслах находят применение суда и плавучие средства т р а д и ц и о н н ы х типов. Так, для
прокладки и обслуживания морских
линий связи, линий электропередачи
применяются кабельные суда. Для доставки рабочих на буровую и обратно - пассажирские суда и т.д.
Верьте тем. кто ищет истину;
не доверяйте тем, кто нашел ее!
Андре Жид
М
и р о в о й о к е а н на 4 2 % б о л ь ш е
твердой поверхности Земли.
Процессы, п р о и с х о д я щ и е на поверхности о к е а н а и в его глубинах, оказ ы в а ю т существенное, если не основное. влияние на все естественные процессы, происходящие на земном шаре.
М н о г о тысячелетий человек стремится р а з г а д а т ь т а й н ы М и р о в о г о океана.
но и в настоящее время эта часть нашей планеты остается малоисследованной. И д е л о не т о л ь к о в том, что
и з у ч е н и ю процессов, п р о и с х о д я щ и х
в океане, уделяется недостаточно внимания, а в той специфичности с а м о й
среды и ее о т н о с и т е л ь н о й недоступности для исследования современными техническими средствами.
9.1. Научно-исследовательские суда
и плавучие лаборатории
К
корпуса оудет м а к с и м а л ь н о приспособленным для р а б о т ы в этих районах - рис. 9.3.
Для проведения комплексных экспедиций. предназначенных для изучения удаленных а к в а т о р и й и малоисследованных р а й о н о в М и р о в о г о
океана, используются экспедиционные научно-исследовательские суда.
Э т о самые крупные из всех научноисследовательских судов.
Для проведения фундаментальных
тематических исследований М и р о вого океана предназначены универсальные научно-исследовательские
суда. Они имеют меньшее водоизмещение и приспособлены к быстрой
замене того или иного научного оборудования. На таких судах часто размещают глубоководные а п п а р а т ы .
Для сбора проб грунта и воды, замеров п о т о к о в в толще воды, сейсм о а к у с т и ч е с к и х и с с л е д о в а н и й , метеорологических и аэрологических
наблюдений, проведения топографических съемок морского дна, структуры физических полей
Земли и т.п. используются
о к е а н о г р а ф и ч е с к и е суда
(рис. 9.4).
На них, как и на универсальных научно-исследовательских судах, могут размещаться глубоководные
аппараты. На отдельных из
них оборудуются водолазные комплексы.
Стандартные промеры
глубин, замеры направлений и скоростей течений, а
Рис. 9.1. Научно-исследовательское суднотакже
сбор других сведен и й,
катамаран Kilo М о а л а 2 0 0 2 года постройки
средствам исследования Мир о в о г о океана относятся авиация. искусственные спутники Земли,
г л у б о к о в о д н ы е обитаемые и необитаемые а п п а р а т ы , океанографические буи и другие измерительные системы. Н о надводные исследовательские суда остаются главным, наиболее э к о н о м и ч н ы м и о с в о е н н ы м
средством проведения различных
океанологических и других исследований.
С о т н и научно-исследовательских
судов, п р и н а д л е ж а щ и х р а з л и ч н ы м
с т р а н а м , н е п р е р ы в н о находятся на
просторах океанов и морей, пытаясь
р а з г а д а т ь их т а й н ы (рис. 9.1 и 9.2).
Согласно работе [54], их можно классифицировать по различным признакам. В д а н н о м случае целесообразно это сделать по назначению. П р и
этом н е о б х о д и м о у ч и т ы в а т ь р а й о н
их плавания.
Так, научно-исследовательское
судно, предназначенное для р а б о т ы
в высоких ш и р о т а х , по конструкции
И р т . . , у »^л. яь.
Н
flEBL*
И
fv^
ЙЯИИ
1
• к *
V
^^ьГ/т 1
Рис. 9.2. Многоцелевое научно-исследовательское судно
«Академик Борис Петров»: общий вид и расположение лабораторий
Рис. 9.3. Научно-исследовательское судно
для работы в высоких широтах
необходимых для составления морских карт и лоций, съемок и о п и с а н и й
берегов, обслуживания
маяков и другого навигационного оборудования,
производятся гидрографическими и картографическими судами (рис. 9.5).
Метеорологические суда,
или «суда п о г о д ы » (рис.
9.6) п р е д н а з н а ч е н ы д л я
проведения систематических м е т е о н а б л ю д е н и й .
Рис. 9.4. Океанографическое судно
рам» т
'
с1
1
ДГГ
j?
"ни
Рис. 9.5. Гидрографическое судно «Сибиряков»
и картографическое судно Airisto
Рис. 9.6. Уникальное метеорологическое
судно S e a Cloud - парусник постройки 20-х гг.
X X века, о с н а щ е н н ы й самой современной
научной аппаратурой
сбора и н ф о р м а ц и и для
составления карт погоды,
исследования волнения и
проведения различных
о к е а н о г р а ф и ч е с к и х наблюдений.
Ф у н д а м е н т а л ь н ы е тематические исследования
по п р о м ы с л о в о й океанографии, биологии океана и
особенно ихтиологии, поиск н о в ы х р а й о н о в и
объектов океанического
промысла производятся с
п о м о щ ь ю научно-промысл о в ы х судов.
•4
Рис. 9.7. Шхуна «Заря»
в Антверпене, 1983 год
Проведение исследований, связанных с развитием р ы б о л о в н о г о промысла, промысловая разведка, отработка орудий и методов лова, технол о г и й о б р а б о т к и улова на борту и
т.п. осуществляются научно-исследовательскими судами оперативной
разведки (промразведки).
К группе научно-исследовательских судов относятся суда, предназначенные для выполнения и проведения у з к о н а п р а в л е н н о г о или и н о г о
ф и з и ч е с к о г о или д р у г о г о явления.
Д л я изучения земного м а г н е т и з м а ,
и о н о с ф е р ы и р а с п р о с т р а н е н и я рад и о в о л н в 1952-1953 гг. в Финляндии
по заказу С С С Р была построена немагнитная шхуна «Заря» (рис. 9.7).
Чтобы исключить влияние магнетизма собственного корпуса, она
б ы л а и з г о т о в л е н а из с о с н ы , ели и
дуба, все крепления
из немагнитных сплавов (латуни и бронзы). Из
этих же материалов было изготовлено и судовое о б о р у д о в а н и е : якоря,
б р а ш п и л и , котлы, краны и т.п. Д а ж е
на камбузе плиты, кастрюли и столовые приборы были также из немагнитных материалов.
Единственный а г р е г а т судна, содержащий магнитные материалы,
энергетическая установка (главный
дизель и электрогенератор), был
м а к с и м а л ь н о удален в корму от измерительного комплекса.
Построены и эксплуатируются
геофизические суда, п р е д н а з н а ч е н ные для в ы п о л н е н и я к о м п л е к с н ы х
геофизических исследований морского дна и разведки месторождений
нефти и газа. Основным видом исслед о в а н и й некоторых из них является
сейсморазведка методом отражения
волн, в связи с чем т а к и е суда оснащаются пьезокосой длиной несколько сот метров (до 3000 м) и состоящей из б о л ь ш о г о количества гидроф о н н ы х групп. На таких судах, кроме сейсмоакустических, проводятся
гравиметрические и магнитометрические исследования рис. 9.9. Морская сейсмическая коса обычно оснащается а к т и в н ы м и или пассивными
регуляторами, которые ее удерживают на заданной глубине (рис. 9.8).
С конца 70-х годов С Ш А . Япония.
Ф Р Г заняты проблемой разведки и
д о б ы ч и железомарганцевых конкреций, металлосодержащих рассолов и
д р у г и х рудных п о л е з н ы х и с к о п а е мых. Для этих целей также созданы
с п е ц и а л ь н ы е суда - геологические.
К р о м е о с н о в н о й з а д а ч и , эти суда
в ы п о л н я ю т исследования в о б л а с т и
физической о к е а н о л о г и и , п л а н к т о нологии, микробиологии, морской
35,3 м и осадке 14 м. Судно имеет скорость 10 узлов
и д и н а м и ч е с к у ю систему
А
SourCC
позиционирования.
История этого судна такова. В марте 1968 года в
750 милях северо-западнее
Г а в а й с к и х о с т р о в о в на
глубине около 5200 м затонула советская дизельэлектрическая п о д в о д н а я
л о д к а К-129, о с н а щ е н н а я
Рис. 9.8. Морская акустическая коса
ядерным оружием.
зоологии, а также экологии и ихтиМесто трагедии было определено
ологии, для чего они оснащаются соспецслужбами США. Советский
ответствующим оборудованием [88].
С о ю з не информировал мировую обИ н о г д а суда н а у ч н о - и с с л е д о в а щественность о гибели с у б м а р и н ы ,
тельскими становятся по воле слупоэтому Ц Р У в глубочайшей тайне
чая. К т а к и м относится у н и к а л ь н о е
решило осуществить подъем л о д к и
судно G l o m a r E x p l o r e r (рис. 9.11),
для получения разведывательной ино б л а д а ю щ е е буровым о б о р у д о в а н и формации. Финансировал проект
ем для исследовательского бурения
под кодовым названием Jennifer амес к в а ж и н г л у б и н о й д о 600 м н и ж е
риканский миллиардер Говард
у р о в н я д н а на г л у б и н а х м о р я д о
Хьюз, отличавшийся многими нео3500 м.
р д и н а р н ы м и поступками.
Х а р а к т е р и с т и к и этого судна слеПодъем субмарины предполагадующие: полное водоизмещение
лось осуществить, используя систе50 500 т при д л и н е 188,6 м, ширине
му H M V - 1 b a r g e ( H u g h e s M i n i n g
Vessel). HMV-1 представляла собой специальное
устройство в виде своеобр а з н о г о дока, куда помещалась подводная лодка с
п о м о щ ь ю з а х в а т а грузоподъемностью 4250 тонн,
н а п о м и н а ю щ е г о грейфер,
охватывающего всю длину
поднимаемого элемента
подводной лодки. С помощью системы HMV-1 фрагменты лодки должны быть
размещены в корпусе спец и а л ь н о г о судна, построенного для выполнения
Рис. 9.9. Судно для сейсморазведки
этой операции рис. 9.12.
полезных ископаемых
Streamer wirb
Hydrophoner
Рис. 9.10. Судно для глубоководного бурения Glomar Explorer
Постройка специального судна и
системы HMV-1 была осуществлена
в 1973 году и оценивалась в 200 милл и о н о в д о л л а р о в . Операция подъема с у б м а р и н ы б ы л а о с у щ е с т в л е н а
летом 1974 года. П о л н о с т ь ю лодку
поднять не удалось (при подъеме она
переломилась), и все м а т е р и а л ы этого м е р о п р и я т и я засекречены военным ведомством С Ш А .
Рис. 9.11. О б щ е е расположение исследовательского судна
для глубоководного бурения Glomar Explorer
Рис. 9.12. С и с т е м а H M V - 1 - специальное судно
для подъема подводной лодки
Рис. 9.13. Комплекс для
исследования Северного Ледовитого
океана - « П о л я р н ы й Одиссей»
Д о 1980 года судно и с п о л ь з о в а лось В М С С Ш А . В дальнейшем оно
б ы л о п е р е о б о р у д о в а н о в специальное судно для проведения глубоководного бурения с исследовательскими ц е л я м и , у ж е п о д н а з в а н и е м
G l o m a r Explorer.
Для исследования Арктики еще в
XIX веке была высказана идея организации дрейфующих полярных
станций. Идея была реализована знаменитым н о р в е ж с к и м исследователем Ф р и т ь о ф о м Н а н с е н о м , совершившим в 1893-1896 гг. на борту судна « Ф р а м » б е с п р и м е р н ы й д р е й ф в
Арктике. Эта экспедиция выполнила
обширную научную программу и
проложила путь к исследованию безмолвных райнов Северного Ледовитого океана (рис. 4.117).
Эстафета « Ф р а м а » была передана
полярникам Советского Союза. В
1937 году на льдину высаживается экспедиция «Северный полюс - 1» во
главе с И.Д. П а п а н и н ы м . Но почти
одновременно с СП-1 812 дней в Северном Ледовитом океане работает
первая научная экспедиция на борту
судна. Этим судном был ледокольный п а р о х о д «Седов».
П р о г р а м м а освоения Севера выполнялась на протяжении 60 лет и в
основном с п о м о щ ь ю полярных станций. В XXI веке стал нужен принципиально новый подход к высокоширотным исследованиям. И эту задачу
планируется решать с п о м о щ ь ю спец и а л ь н о с п р о е к т и р о в а н н о г о комплекса «Полярный Одиссей». На судах
этой серии (рис. 9.13), принципиально отличающихся от судов, работающих в н а с т о я щ е е время в высоких
широтах, будут созданы условия для
реализации самых сложных научных
программ исследований.
В океане не один десяток лет работает оригинальная полярная лаборатория FLIP (Floating Instrument
Platform) - плавучая платформа для
и н с т р у м е н т а л ь н ы х исследований
рис. 9.14. Построенная в С Ш А в 1962
году, модернизированная в 1995 году
компанией The G u n d e r s o n Brother's
Engeneering Company, эта лаборатория по сегодняшний день работает в
Тихом океане.
На счету F L I P более трехсот научных о т к р ы т и й . Судно используется
для разнообразных исследований.
Оно может стоять на трех якорях или
свободно дрейфовать.
Д л я исследования верхних слоев
океана используют специальные плавучие л а б о р а т о р и и . П р и м е р т а к о й
л а б о р а т о р и и - Бснтос-300 (рис. 9.15).
На этом п о д в о д н о м судне севастопольские ученые сделали не одно научное открытие.
Для глубоководных исследований
используют и полупогружные лаборатории (рис. 9.16).
Особую группу научно-исследовательских судов составляют носители
глубоководных аппаратов различной
конструкции и назначения. Среди
них есть привязные а п п а р а т ы : батисферы, гидростаты, различные буксируемые камеры; аппараты-автоматы,
к а ж д ы й из к о т о р ы х имеет узкую и
определенную специализацию. Последние не имеют человека на борту.
Обитаемые подводные аппараты
подразделяются на а п п а р а т ы малых
глубин до 600 м, средних и больших
Рис. 9.14. П л а в у ч а я научно-исследовательская платформа F L I P
Л
',
1И
...А..?
1:
I
•
Ж
БЕНТОС
Рис. 9.15. П л а в у ч а я лаборатория
«Бентос-300»
Рис. 9.16. Полупогружная лаборатория
для научно-исследовательских работ
Рис. 9.17. Научно-исследовательское судно,
запуск дирижабля
глубин до 4500 м и предельных глубин (батискафы).
Фактически
каждый
глубоководный аппарат
это м и н и а т ю р н о е научноисследовательское судно,
которое должно решать
определенную задачу. Эта
задача определяет комплекс научной а п п а р а т у р ы ,
р а з м е р е н и я , глубину погружения. численность
экипажа, а в т о н о м н о с т ь и
т.п. Б о л ь ш и н с т в о глубоководных а п п а р а т о в являются самоходными. В качестве двигателей используются электромоторы;
источник питания специальные батареи.
О с о б ы й интерес вызывают батискафы, представляющие собой поплавок, к которому снизу прикрепляется гондола с научной
аппаратурой
и
местами для исследователей. С а м ы м з н а м е н и т ы м
батискафом
является
«Триест-2», на к о т о р о м 23
января I960 года б ы л о совершено рекордное погружение в М а р и а н с к у ю впад и н у на г л у б и н у 10 919
метров [55].
Поплавок батискафа
« Т р и е с т - 2 » в ы п о л н е н из
листовой стали т о л щ и н о й
5 мм и заполнен бензином.
Г о н д о л а р а с с ч и т а н а на
двух человек и в последнем
варианте была изготовлена из трех частей: центр а л ь н о г о кольца и двух
Рис. 9.19. Украинская мини-подлодка
« О м а р » в Балаклавской бухте
\
•
4
if?
il<1 i 1
к •
-
if
•
«i
Рис. 9.18. Батискаф «Триест-2»:
общий вид и схема общего расположения
Рис. 9.20. На палубе батискафа «Поиск-6»
(бывший А С - 7 ) [55]
шаровых сегментов. Материал - с п е ц с т а л ь т о л щ и ной до 150 мм. Водоизмещение б а т и с к а ф а составляло 220 тонн, длина - 20,4
м, ш и р и н а - 4,6 м. Ш и р и на о п р е д е л я л а и д и а м е т р
гондолы (рис. 9.18).
На рис. 9.20, 9.21 показ а н ы о б щ и й вид и схема
батискафа
«Поиск-6»
(бывший АС-7), построенного в С С С Р в 1983 году.
Водоизмещение этого самого б о л ь ш о г о в мире бат и с к а ф а с о с т а в л я е т 520
тонн при длине 29 м, ширине 4,8 м и высоте 8,2 м.
Д и а м е т р п р о ч н о г о корпуса, в к о т о р о м размещается экипаж из трех человек,
составляет 2,2 м [55].
Предельная глубина пог р у ж е н и я а п п а р а т а 6000
метров. Ц и ф р а «6000» связана с тем, что 77% площади М и р о в о г о океана прих о д и т с я на п о д в о д н у ю
р а в н и н у с г л у б и н а м и от
3000 д о 5500 м е т р о в . И
т о л ь к о 7% этой п л о щ а д и
Рис. 9.21. Батискаф «Поиск-6»: схема общего расположения [55]
Рис. 9.22. Глубоководный
аппарат «Мир-1» [55]
Рис. 9.23. Экспедиция Ж.И. Кусто, о с н а щ е н н а я
глубоководным аппаратом «Калипсо»
з а н и м а ю т узкие впадины и каньоны
с отметками, превышающими шесть
километров.
18 августа 1987 года батискаф «Поиск-6» в Тихом океане достиг проектной глубины и благополучно всплыл,
проведя под водой 9 часов 39 минут.
В отличие от батискафов, аппараты средних и больших глубин более
б л и з к и к п о д в о д н ы м л о д к а м , поскольку их прочные корпуса обладают положительной плавучестью.
На а п п а р а т а х п о д о б н о г о типа
«Мир-1» и «Мир-2» (рис. 9.22) были
Рис. 9.24. Судно космической службы
«Космонавт Юрий Гагарин»
Рис. 9.25. Судно космической службы
«Космонавт Владимир Комаров»
Рис. 9.26.'Корабль командно-измерительного
комплекса пр. 1914 « М а р ш а л Неделин»
детально обследованы останки пассажирского лайнера «Титаник», лежащего
на глубине более 3000 метров. Аппараты такого типа
использовал в своих экспедициях знаменитый исследователь Ж а к Ив Кусто
(рис. 9.23).
К научно-исследовательским судам относится
и флот космической службы. При п р о е к т и р о в а н и и ,
с т р о и т е л ь с т в е и эксплуатации таких судов связаны
представители грех основных с п е ц и а л ь н о с т е й : моряки (в т о м числе, судостроители), баллистики и
радисты [5].
В обычных условиях эти
специальности не соприкасаются, и т о л ь к о на кораблях к о с м и ч е с к о й с л у ж б ы
их представители р а б о т а ют вместе, р е ш а я о б щ и е
з а д а ч и . С у д а м космической службы о т в о д и т с я
роль измерительных пунктов командно-измерительного комплекса, к о т о р ы й
представляет собой совокупность сооружений и
о б о р у д о в а н и я , необходим о г о для к о н т р о л я и управления полетом космических объектов, приема от
них информации и ее обработки.
Для выполнения этих задач суда космической
с л у ж б ы о б о р у д у ю т с я рад и о п е л е н г а т о р а м и и другими устройствами для обнаружения при посадке и
поиске в океане спускаемых отсеков
спутников и межпланетных станций
и могут привлекаться к работе поисково-спасательного комплекса.
С о в е т с к и й С о ю з р а с п о л а г а л самым м о щ н ы м флотом судов космической службы и самыми крупными
судами этого класса: « К о с м о н а в т
Юрий Гагарин» (рис.
9.24), « К о с м о н а в т Владимир К о м а р о в » (рис. 9.25) и
другими. Кстати, первое
из них в х о д и л о в с о с т а в
флота У к р а и н ы .
Ф л о т Советского Союза
т а к ж е р а с п о л а г а л и уник а л ь н ы м и к о р а б л я м и измерительного комплекса
(рис. 9.26. 9.27).
В 1988 году на БалтийсРис. 9.27. Атомный корабль измерительного
ком
заводе в Л е н и н г р а д е
комплекса «Урал»
был передан заказчику корабль
измерительного
комплекса водоизмещением 35 ООО т с ядерной энергетической установкой.
Рассматривая современные научно-исследовательские суда, не следует забывать и те, которые уже давно стали частью нашей истории. внеся свой весомый
вклад в развитие морских
научных исследований.
Т а к и м с у д н о м по п р а в у
Рис. 9.28. Научно-исследовательское
можно считать Н И С «Висудно «Витязь»
тязь» - рис. 9.28.
9.2. Флот морских учебных заведений
У
ч е б н ы е суда м и р о в о г о ф л о т а
можно разделить на две группы:
• суда для становления м о л о д о г о
курсанта настоящим моряком;
• с у д а , на к о т о р ы х п р о и с х о д и т
обучение морской или с в я з а н н о й с
морем профессии.
Первую группу составляют парусные суда, наиболее приспособленные
для решения поставленной задачи.
Многие морские учебные заведения р а с п о л а г а ю т т а к и м и с у д а м и .
Одесской национальной морской
а к а д е м и и , в е д у щ е й в У к р а и н е по
п о д г о т о в к е морских специалистов,
принадлежит парусное судно «Дружба». К е р ч е н с к и й г о с у д а р с т в е н н ы й
морской технологический университет р а с п о л а г а е т о д н о т и п н ы м с
«Дружбой» парусником «Херсонес»
(рис. 9.29).
Прекрасные учебно-парусные суда
также имеют российские вузы: Госуд а р с т в е н н а я морская академия им.
адмирала С.О. М а к а р о в а (Санкт-Петербург)
барк « М и р » (рис. 9.30),
М о р с к о й государственный университет им. Невельского (Владивосток)
- « П а л л а д а » и Д а л ь н е в о с т о ч н ы й государственный т р а н с п о р т н ы й рыбохозяйственный университет - барк
«Надежда».
Все они я в л я ю т с я о д н о т и п н ы м и
«Дружбе» и «Херсонесу». Б о р о з д я т
п р о с т о р ы океана и самые крупные
учебные парусные суда « К р у з е н ш терн» и «Седов» (рис. 9.32).
Есть парусные суда и во многих
морских учебных заведениях стран
дальнего зарубежья. Именно на этих
и других п о д о б н о г о типа судах закаляется х а р а к т е р будущих м о р с к и х
офицеров (рис. 9.31).
Рис. 9.29. Учебное парусное судно
«Херсонес»
Рис. 9.30. Учебное парусное судно «Мир»
Рис. 9.31. Курсанты, проходящие морскую практику
на барке «Крузенштерн»
Рис. 9.32. Учебное парусное судно « С е д о в »
Рис. 9.32. Учебно-производственное судно
М Г У им. Невельского « П р о ф е с с о р Х л ю с т и н » (Владивосток)
Вторую группу учебных судов сос т а в л я ю т учебно-производственные
суда, к о т о р ы е наряду с выполнением производственных задач готовят
кадры для своего ведомства.
Так, в рыбной промышленности
для п о д г о т о в к и т р а л м а с т е р о в . технологов по р ы б о о б р а б о т к е и т.п. используют учебно-производственные
суда (УПС), к о т о р ы е п о л н о с т ь ю
приспособлены не т о л ь к о для учебного процесса, но и выполняют план
по вылову рыбы.
Примером такого учебно-производственного судна может служить
«Профессор Хлюстин» Морского
государственного университета им.
Невельского (рис. 9.32).
Существует более десятка т и п о в
учебно-производственных судов:
« Э в р и к а » , «Одиссей», « А к а д е м и к
Книпович» и др., каждый из которых
предназначен для решения конкретных учебных задач. Судами подобного типа располагает и Министерство
транспорта Украины.
Заключение
Лучше думать перед тем,
как действовать, чем после
Демокрит
П
редставленные в д а н н о й работе
типы судов и технических
средств освоения М и р о в о г о окена
это часть того, что п р о е к т и р о в а л о с ь
и строилось в XX веке.
Пройдет время, развитие науки и
техники п р и в е д е т к с т р о и т е л ь с т в у
более совершенных судов и плавучих
сооружений. Меняется и их внешний
облик.
Теперь, когда современная техника позволяет создавать не т о л ь к о искусственные острова, но и целые плавучие города, морские архитекторы
готов!,I п р о е к т и р о в а т ь сооружения
как ввысь от уровня о к е а н а , так и
вглубь его. Н а рис. 10.1-10.3 показаны проекты плавучих городов.
Появятся новые технические средства для освоения богатств М и р о в о го океана. Д о б ы ч а огромных запасов
нефти и газа в Баренцовом и Карском морях, подо л ь д о м С е в е р н о г о
Л е д о в и т о г о океана не т о л ь к о приведут к строительству ледостойких буровых платформ, но и к необходимости с о з д а н и я п о д в о д н ы х б у р о в ы х
комплексе, к о т о р ы е п о т р е б у ю т создания п р и н ц и п и а л ь н о новой океанотехники - рис. 10.4 [73].
Рис. 10.1. Проект города-порта
Рис. 10.2. Проект « Н о е в Ковчег»
Рис. 10.3. Проект плавучего города
Рис.10.4. Проектная проработка
подводного бурового комплекса
Открытие залежей метана в виде гидрата («сухого»
или «горящего» льда) сулит
создание новых научно-технических решений относительно их д о б ы ч и . И, как
следствие, вскоре появятся
совершенно новые плавучие
с р е д с т в а для р е а л и з а ц и и
этих решений.
В б л и ж а й ш и е годы планируется и с т р о и т е л ь с т в о
плавучих а т о м н ы х электрических станций (ПАЭС),
предназначенных для обеспечения э л е к т р о э н е р г и е й
о т д е л ь н ы х р е г и о н о в , не
располагающих запасами
энергетического сырья
рис. 10.5.
На архитектурно-констр у к т и в н ы й тип п л а в у ч и х
сооружен ий оказывают
влияние и новые требования М е ж д у н а р о д н ы х конвенций. Так, требования
М А Р П О Л 73/78 с д е л а л и
о б я з а т е л ь н ы м наличие на
танкерах т а н к о в изолированного балласта. Также
изменились и т р е б о в а н и я
Международной конвенции по охране человеческой жизни на море к спасательным устройствам.
Теперь требуется обеспеч и т ь с п у с к ш л ю п о к на
б о л ь ш и х судах при крене
20° и скорости судна 5 узлов. И о б щ и й вид, и конструкция современного
шлюпочного устройства
( р и с . 10.6) с у щ е с т в е н н о
отличаются от т р а д и ц и о н ных спасательных средств.
Рис. 10.5. Проектное изображение
плавучей атомной электростанции
для работы в высоких широтах
Рис. 10.6. С о в р е м е н н о е шлюпочное устройство
П о и с к путей п о в ы ш е ния эксплуатационных качеств судна за счет экономии т о п л и в а , у п р о щ е н и я
передачи мощности от
двигателя к движителю
привели к с о з д а н и ю Marli и т о д и нами ческого движителя.
Е г о д о с т о и н с т в о м являются непосредственное
п р е о б р а з о в а н и е электромагнитной энергии в
упор, полное отсутствие
движущихся элементов,
простота конструкции и
хорошая ремонтопригодность.
На плавучем с о о р у ж е нии с т а к и м д в и ж и т е л е м
о т п а д а е т п р о б л е м а шума
и вибрации. Морская вода
является п р о в о д н и к о м , и
она будет о т б р а с ы в а т ь с я
м а г н и т н ы м полем в зависимости от п о л я р н о с т и
электродов в ту или иную
сторону.
Магнитодинамические
движители могут б ы т ь и с
внутренним, и с внешним
магнитным полем. В первом с л у ч а е э л е к т р о м а г нитная зона будет образована кольцевой насадкой,
из к о т о р о й выбрасывается струя воды (рис. 10.7),
во в т о р о м
магнитное
поле с о з д а е т с я к а т у ш к а ми. р а с п о л о ж е н н ы м и на
днище.
Однако разработанный в
настоящее время двигатель
такого типа имеет довольно н и з к и й к о э ф ф и ц и е н т
полезного действия. Путем его роста является повышение электропров о д и м о с т и м о р с к о й в о д ы за счет
применения электродов со сверхзвуковым волновым генератором. А это
вопросы сверхпроводимости, применения ж и д к о г о гелия и. как следствие, пока д о в о л ь н о высокой стоимости энергетической установки.
магнитодинамического движителя
с внутренним магнитным полем
К
Рис. 10.9. Суда, использующие
для движения энергию и ветра
и солнца
Рис. 10.8. Суда-электроходы с
солнечными батареями
Применение новых технологий,
современные изобретения приводят
не т о л ь к о к изменению внешнего обл и к а судов, но и к и с п о л ь з о в а н и ю
новых конструктивных решений.
В стадии эксперимента находятся
суда, для движения которых используется солнечная энергия, - рис. 10.8.
Ведутся также работы по более эффективному использованию силы ветра как д о п о л н и т е л ь н о г о источника
энергии. При этом меняют свой облик парусные суда - рис. 10.9, 10.10.
Рис. 10.11. Парусник-автомат
«Мальтийский сокол»
Рис. 10.10. Использование энергии
ветра как дополнительного
источника энергии
Примером этого может служить
одна из самых больших и необычных
яхт « М а л ь т и й с к и й с о к о л » (Maltese
falcon) - рис. 10.11. Ее парусная оснастка считается одной из самых совершенных, когда-либо созданных в
мире. Автоматическое раскрытие парусов производится за 6 минут.
Рис. 10.12. S e a Orbiter - новая
концепция вертикальных судов
Рис. 10.13. Proteus - катамаран нового типа
На рис. 10.12 п о к а з а н о океаническое научно-исследовательское судно,
о т р а ж а ю щ е е новый взгляд на корабли будущего.
Концепция проектирования - вертикальный комплекс полупогружного типа. Высота судна 51 м. и большая его часть находится под водой,
где размещаются научные л а б о р а т о рии. Э к и п а ж судна 10 человек, 8 из
которых научные сотрудники.
М о д е л ь этого судна уже п р о ш л а
испытания в норвежском центре
Marintek и показала хорошие результаты.
На рис. 10.13 п о к а з а н о необычное
судно-катамаран Proteus. Такая конструкция позволяет избежать снижения с к о р о с т и при б о л ь ш о м волнении, что всегда наблюдается у обычных судов.
Н о чтобы создавать новое, необходимо х о р о ш о знать то, что уже создано. А закончим сей труд словами
а н г л и й с к о г о ф и л о с о ф а XVII века
Френсиса Бэкона:
«Мы столько можем, сколько знаем.
Знание - сила!»
Библиографический список
1. Акимов II.П. История развития
судовых энергетических установок/
П.Г1. А к и м о в
Л.: С у д о с т р о е н и е ,
1 9 6 6 , - 188 с.
2. А н д р ю щ е н к о Н.С. Полная морская энциклопедия / Н.С. Андрющенко. - М.: Астраль: ACT, 2007. - 766
е., илл.
3. А л ь б о в A.C. С л о в о о судне и
слове «судно»/А.С. Альбов//Человек.
море, техника.
Л.: Судостроение,
1987. Вып. 4. С. 265-271.
4. Барановский М.Е. Суда для перевозки навалочных грузов/М.Е. Барановский - Л.: Судостроение, 1967.
- 2 5 6 с.
5. Безбородое В.Г. Суда космической службы/В.Г. Б е з б о р о д о е . A . M .
Ж а к о в ; П о д ред. A.M. Ж а к о в а . Л.:
Судостроение, 1980. 248 с.
6. Библия. Первое издание.
Издво Б. Гене. - 1939.
7. Белкин С.И. Голубая лента Атл а н т и к и . / С . И . Белкин
Л.: С у д о строение, 1979. - 256 с.
8. Б е л к и н С . И . С о к р у ш а ю щ и е
л е д / С . И . Белкин М.: З н а н и е , 1983.
- 192 с.
9. Богданов Б.В. Буксирные суда /
Б.В. Богданов.
Л.: Судостроение,
1 9 7 4 . - 2 8 0 с.
10. Б о г о л ю б о в Н. История корабля. / Н. Б о г о л ю б о в - М.: 1879. том
1 , 2 - 2 6 2 с„ 314 с.
11. Б о р о д и н Л . И . Ф л о т м о р с к и х
горных предприятий/Л.И. Бородин/
/Технология судостроения. 1977. №
5 - С . 97-99.
12. Б р о н н и к о в A . B .
Морские
транспортные суда. Основы проектирования: Учебное пособие./А.В.
Бронников. 2-е изд., перераб. и доп.
Л.: Судостроение, 1984. 352 с.
13. Векслер В.М. Н е к о т о р ы е вопросы проектирования танкеров /
В.М. Векслер. - Л.: С у д о с т р о е н и е ,
1 9 6 7 . - 2 5 8 с.
14. В е р т и н с к и й Н.В. Энергия океана/ Н.В. В е р т и н с к и й .
М.: Наука,
1986. - 150 с.
15. Величко Е.А. За рудой в глубины океана/Е.А. Величко. Е.А. Контарь, O.K. Тареева М.: Недра, 1980.
96 с.
16. Гаврилов В.П. Кладовая океана/В.П. Г а в р и л о в - М.: Наука. 1983.
- 168 с.
17. Гилмер Т.К. П р о е к т и р о в а н и е
современного корабля. Пер. с англ./
Т.К. Гилмер. 2-е изд., перераб. и доп.
Л.: Судостроение, 1984. 376 с.
18. Горбов В.М. Суднова енергетика та Св1товий океан / В.М. Горбов. I.O. Ратушняк, C.I. Трушляков,
O.K. Ч е р е д ш ч е н к о / П щ р е д а к щ е ю
В.М. Г о р б о в а .
Микола1в: П У К .
2007. 596 е., ил.
19. Горшельник К. Суда для разр а б о т к и морских месторождений. /
К. Горшельник. Я. Мойланеи // Человек, море, техника Л.: Судостроение, 1987. Вып. 4, С. 221-231.
20. Гришин Ю.А. История морепл а в а н и я / Ю . А . Гришин
М.: Транспорт. 1966. - 2 2 6 с.
21. Гурович А.Н. П р о е к т и р о в а н и е
с п а с а т е л ь н ы х и п о ж а р н ы х судов /
А.Н. Гурович, A.A. Родионов.
Л.:
Судостроение, 1971. 285 с.
22. Д а в и д е н к о В. Р а б о ч и й океан.
Ф о т о а л ь б о м . / В. Давиденко, Б. Эскин Киев: Мистецтво, 1987. 175 с.
23. Д и о м и д о в М.Н. Подводные аппараты (проектирование и к о н с т р у к ция)/М.Н. Д и о м и д о в , А . Н . Д м и т р и ев. - Л.: Судостроение, 1966. - 364 с.
24. Д о п а т к а Р. К н и г а о судах /
Р. Д о п а т к а , А. Перепечко. - Д.: Судостроение. 1981. - 208 с.
25. Д о ц е н к о С.Ф. Волны-убийцы /
С.Ф. Д о ц е н к о . В.А. Иванов. - Севастополь: М о р с к о й гидрофизический
институт H A H У к р а и н ы , 2006.
44
е., ил.
26. Дрейк Ч. Океан сам по себе и
для нас/Ч. Д р е й к . Дж. И м б р и , Д ж .
Кнаус. - М.: Прогресс, 1982. - 470 с.
27. Дубах Г.В. 1001 вопрос об океане и 1001 ответ/ Г.В. Д у б а х . Р.В.
Т а б е р - Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 186 с.
28. Д ы г а л о В. И с т о р и я к о р а б л я .
Вып. 1. Изд. 2-е, переработанное. / В.
Д ы г а л о . Н. Нарбеков М.: Изобразительное искусство, 1986. - 32.
29. Ж е л я з к о в Ж . К . К о м б и н и р о ванные суда для перевозки нефти и
навалочных г р у з о в / Ж . К . Желязков.
- Л.: Судостроение, 1 9 7 6 . - 2 0 0 с.
30. Зайцев В.В. Суда-газовозы/В. В.
Зайцев. Ю . Н . К о р о б а н о в . - Л.: Судостроение, 1990. - 304 с.
31. Зайчик К.С. Морские рыбопромышленные суда / К.С. Зайчик. Г. Б.
Терентьев. - Л.: Судостроение. 1968.
- 374 с.
32. Залесский H . A . «Одесса» выходит в море. В о з н и к н о в е н и е п а р о вого м о р е п л а в а н и я на Ч е р н о м море
1827 - 1855 гг. / Н. А. Залесский Л.: « С у д о с т р о е н и е » , 1987. - 128 е.,
ил.
33. Захаров Б. П. Суда для перевозки лесных грузов/Б.П. Захаров
Л.:
Судостроение, 1988. 208 с.
34. История отечественного судостроения: В пяти томах. / Под редакцией акад. И.Д. Спасского - С - П б :
Судостроение. 1996.
35. И с т о ш и н С.Ю. М о р с к о й горный промысел / С . Ю . Истошин М.:
Наука, 1 9 8 1 . - 168 с.
36. К а м е н с к и й Е.В. Р ы б о л о в н ы е
траулеры / Е.В. Каменский, Е.Б. Терентьев. - Л.: Судостроение, 1968. 304 с.
37. К а м е н с к и й Е.В. Т р а у л е р ы и
сейнеры / Е.В. Каменский, Г.Б. Терентьев. - Л.: Судостроение, 1978.
216с.
38. Кан С.И. Океан и атмосфера/
С . И . Кан - М.: Наука, 1981 Г.-165 с.
39. Катвалюк А.Л. Социальные технологии/А. Л. К а т в а л ю к - Тернополь:
Экономична думка, 2001. - 287 с.
40. Каштелян В.И. Л е д о к о л ы / В.
Каштелян, А. Рывлин, О. Фаддеев.
Л.: Судостроение. 1972. - 288 с.
41. Крыжановский P.A. Ресурс буд у щ е г о / P.A. К р ы ж а н о в с к и й - М.:
Мысль, 1 9 8 8 , - 172 с.
42. К у з ь м е н к о A.B. Л е т я щ и е по
волнам. / A.B. Кузьменко // Человек,
море, т е х н и к а - Л.: С у д о с т р о е н и е ,
1987 - Вып. 4. С. 154-167.
43. К у л я м и н Л . Н . З о л о т о й пояс
Нептуна. / Л . Н . Кулямин // Человек,
море, т е х н и к а - Л.: С у д о с т р о е н и е ,
1988 - В ы п . 5 - С . 131-144.
44. Кэмпбелл Д ж . Ф . Ч а й н ы е клипера: Пер. с англ. / Д ж . Ф . Кэмпбелл
- Л.: Судостроение. 1 9 7 4 - 2 0 8 с.
45. Ланитцки Понтер. Амфоры, затонувшие корабли, затопленные города (очерки о подводной археологии). Пер. с нем. / П о н т е р Л а н и т ц к и
- М . : Прогресс. 1982 - 154 с.
46. Левоняи А. О б л о м к и библейской легенды/А. Левонян//Секретные
материалы XX в е к а . - 2 0 0 0 №22(41)
- С . 26.
47. Л о б а н о в В.А. С п р а в о ч н и к по
технике освоения шельфа/В.А. Лобанов. Л.: Судостроение, 1 9 8 3 . - 2 8 8 с.
48. Ловягин М.А. Металлические
плавучие доки / М.А. Ловягин, В.М.
Корсаков. - Л.: Судостроение, 1964.
- 3 1 2 с.
49. Л о г а ч е в С . И . Морские танкеры / С . И . Логачев. - Л.: Судостроение, 1 9 6 5 . - 3 6 9 с.
50. Логачев С.И. Суда для перевозки сжиженных газов / С . И . Логачев,
М . М . Николаев. Л.: Судостроение,
1 9 6 6 . - 2 5 9 с.
51. Логачев С.И. Транспортные суда
будущего. Пути развития/С. Логачев.
- Л: Судостроение. 1976. 176 с.
52. Лубянов А . Н . П р о р ы в в глубину/А. Лубянов. - Симферополь: Издво Т а в р и д а . 2004. - 277 с.
53. Л у к о ш к о в A.B. Техника исследования морского дна/А. Л у к о ш к о в .
- Л . : Судостроение, 1984. - 264 с.
54. Медведев Н.Ф. Суда для исследования М и р о в о г о океана/Н. Медвед е в . - Л . : Судостроение, 1971. 216 с.
55. Михальцев И.Е. О технических
средствах для работ на больших глубинах/И. Михалыдев//Водолазное
дело. - 2001 - № 1. - С. 25-36.
56. Морские гидротехнические сооружения на континентальном шельфе: У ч е б н и к / Г.В. С и м а к о в , К . Н .
Шхинек. В.А. Смелов и др. Л.: Судостроение, 1989. 328 с.
57. Морские инженерные сооружения. Часть 1. Морские буровые установки: Учебник /Р.В. Борисов. В.Г.
М а к а р о в , В.В. М а к а р о в и др. П о д
общей редакцией В.Ф. С о к о л о в а .
С-Пб.: Судостроение. 2003. - 535 с.
58. М о р с к и е пассажирские суда /
Ю.А.Будницкий. - Л.. Судостроение,
1 9 8 9 . - 2 2 4 с.
59. М о р с к о й э н ц и к л о п е д и ч е с к и й
справочник: В двух томах / П о д редакцией H.H. Исанин - Л.: Судостроение, 1986.
60. Новиков А.И. Безопасность мореплавания и надводный борт / А.И.
Новиков. В.И. Мозолев. Под общей
ред. А.И. Новикова. - Севастополь:
Изд-во С е в Н Т У , 2003. - 130 с.
61. Н о в и к о в А.И. Вместимость...?
Тоннаж...? Валовая вместимость...?
Учебное пособие для высших технических учебных заведений / А . Н . Новиков. -Севастополь: Изд-во СевНТУ.
2 0 0 5 . - 152 с.
62. Н о в и к о в А . Н . Грузовая марка
морских судов / А. И. Н о в и к о в . В.
Г. З и н ь к о в с к и й - Г о р б а т е н к о , К о т
В.П. / П о д о б щ . ред. А . И . Н о в и к о ва. - С е в а с т о п о л ь : И з д а т е л ь Кручинин Л . Ю . , 2006 - 160 е., ил.
63. Н о в и к о в А.И. Международная
морская о р г а н и з а ц и я и классификационные общества в обеспечении безопасности мореплавания / А.Н. Новиков, В.Ф. Ходаковский. / Под общ.
ред. А.И. Новикова.
Севастополь:
Украинский морской институт, 2010.
- 120 е., ил.
64. Новиков А.И. Нормирование
надводного борта морских судов/ А.Н.
Новиков. В. Г. Зиньковский-Горбатенко, С.В. И з о т о в / П о д общ.ред. А . И .
Новикова. Севастополь: Украинский
морской институт. 2009. - 188 е.. ил.
65. Новиков А.Н. Обмер морских судов / А. И. Новиков, A.B. Василенко,
М.А. Спектор. / Под общ. ред. А.И.
Новикова.
Севастополь: Издатель
Кручинин Л.Ю.. 2009. - 160 с.. ил.
66. Н о в и к о в А.Н. Океанотехника
п р о ш л о г о и настоящего / А. И. Новиков, В.А. Андреев, Ю.Д. Федотов.
/ П о д о б щ . ред. А.Н. Н о в и к о в а . Севастополь: Издатель Кручинин
Л . Ю . , 2007. - 2 5 6 с., ил.
67. Новиков А.И. Оценка посадки,
о с т о й ч и в о с т и и прочности судна в
процессе эксплуатации / А . И . Новиков Севастополь. Изд-во С е в Н Т У ,
2 0 0 3 , - 136 с.
68. Н о в и к о в А . И . Посадка, остойчивость и прочность судна при эксплуатации./ А. И. Новиков. В. Г. Зиньковский-Горбатенко / Под общ. ред.
А.И. Н о в и к о в а .
Севастополь: Украинский М о р с к о й Институт, 2009.
160 е., ил.
69. Новиков А.И. Режимы работы
и годовая производительность плавучих кранов/А.И. Новиков. - Севастополь. Изд-во С е в Н Т У . 2003. - 228 с.
70. Н о й к и р х е н Г. М о р е п л а в а н и е
вчера и сегодня. Пер. с немец. / Г.
Нойкирхен - Л.: Судостроение, 1977.
184 с.
71. Океан - Атмосфера: Энциклопедия. Л.: Гидрометеоиздат. 1983 г.
- 325 с.
72. Павленко В.Г. Грузовые транспортные суда для малых рек/В. Павленко, Б. Сахновский, Л. Врублевская. - Л.: Судостроение, 1985. - 288 с.
73. П о д в о д н ы й буровой комплекс
/ H . H . Кваша, С.А. Лавковский, А.П.
И в а н ж и н и др. // Судостроение. 2004.
- № 2. С. 14-19.
74. П о д в о д н а я т е х н о л о г и я / В . А .
К о р о б к о в . B.C. Левин, A.B. Л у к о ш ков, П . П . Серебреницкий.
Л.: Судостроение, 1 9 8 1 . - 2 4 0 с.
75. П р о б л е м ы исследования и освоения М и р о в о г о о к е а н а / П о д ред.
А.И. Вознесенского. - Л.: Судостроение, 1 9 7 9 . - 4 0 8 с.
76. Раздолгин A.A. На румбах морской славы/ A.A. Раздолгин, М.А. Фатеев Л.: Судостроение, 1988 384 с.
77. Раков А . И . Особенности прое к т и р о в а н и я п р о м ы с л о в ы х судов /
А.И. Раков. Л.: Судостроение, 1966.
- 144 е., ил.
78. Редько А. С к о л ь к о к о в ч е г о в
было у Ноя?/А. Редько/Юракул.
2 0 0 4 - № 2 . - С . 26.
79. Рефрижераторные суда/В.П. Зайцев, А.Е. Ниточкин, H.A. Попырин и
др. - Л.: Судпромгиз, 1963. 524 с.
80. Риффо Клод. Будущее - океан.
Пер. с фр. / Клод Риффо. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 272 е., ил.
81. Р и ф ф о К л о д . Э к с п е д и ц и я
F a m o u s П е р . с фр. / К л о д Р и ф ф о ,
Ксавье ле П и ш о н . - Л.: Гидрометеоиздат, 1 9 7 9 . - 2 2 4 с. , ил.
82. Р о д и о н о в H . H . С о в р е м е н н ы е
танкеры / Н . Н . Р о д и о н о в . Л.: Судостроение, 1 9 8 0 . - 2 8 4 с.
83. С а м о й л о в К.И. М о р с к о й словарь. В двух томах. Т о м 1. А - Н / К . И .
С а м о й л о в , - М.-Л.: Военно-морское
издательство Н К В М Ф С С С Р . 1939.
654 с. Т о м 2. О - Я . / К . И . С а м о й л о в .
М.-Л.: Г о с у д а р с т в е н н о е В о е н н о морское издательство Н К В М Ф Союза С С Р , 1 9 4 1 . - 6 4 5 с.
84. С а м о п о д ъ е м н ы е плавучие буровые установки/Ю.А. Агагусейнов,
Э.Л. Вишневская, И . П . Кулиев и др.
- М.: Недра, 1979. - 215 с."
85. С и д о р ч е н к о В.Ф. Морские буксиры и их операции / В.Ф. Сидорченко. - Л . : Судостроение, 1986. - 240 с.
86. Сидорченко В.Ф. Суда-спасатели и их служба / В.Ф. С и д о р ч е н к о .
Л.: Судостроение, 1983. - 240 с.
87. Слевич С.Б. Океан: ресурсы и
хозяйство/С.Б. Слевич. Л.: ГидрометеоиздатЛ 988. - 192 с.
88. Слевич С.Б. Шельф. Освоение,
использование. / С.Б. Слевич. - Л.:
Гидрометеоиздат, 1977. 240 с.
89. С и о п к о в В.И. Э к с п л у а т а ц и я
с п е ц и а л и з и р о в а н н ы х с у д о в / В.И.
С и о п к о в . М.: Т р а н с п о р т . 1987.
90. Степанов В.Н. М и р о в о й океан.
/ В.Н. С т е п а н о в . - М.: Знание, 1974.
- 2 5 5 с . - 288 с.
91. Суда и судоходство будущего:
перевод с немецкого./ Р. Шенкнехт,
Ю. Л ю ш , М. Ш е л ь ц е л ь и др.
Л.:
Судостроение. 1981. 208 с.
92. С ы р м а й А.Г. Корабль (Его прошлое, настоящее и будущее) / А.Г.
С ы р м а й - М . : Наука, 1 9 6 7 - 1 8 0 с.
93. Танхельсон Г.В. Железобетонные плавучие доки / Г. В. Танхельсон,
Е.П. Загорская, М.Х. Милянский.
J1.: Судпромгиз, 1960. - 212 с.
94. Технология д о б ы ч и полезных
ископаемых со дна озёр, морей и океанов./ П о д общей ред. В.В. Ржевского и Г.А. Нурока. - М.: Недра, 1979.
- 3 8 1 с.
95. Труб М.С. П р о м ы с л о в ы е плавучие базы / М.С. Труб. - Л.: Судостроение, 1972. - 232 с.
96. Устинов Н.Г. К о р а б л и слежения за космосом./Н.Г. Устинов. - М.:
Военное изд-во Министерства обороны С С С Р . 1 9 6 9 , - 160 с.
97. Фред С. Эллерс. Современные
морские п л а т ф о р м ы для бурения
скважин и д о б ы ч и нефти/Ф. Эллерс/
/В мире науки. - 1983. - № 2. С. 4-17.
98. Ханке X. Люди, корабли, океаны (6000-летняя а в а н т ю р а мореплавания): Пер. с нем. / X. Ханке - Л.:
Судостроение, 1976 - 232 с.
99. Холодилин А . Н . Кораблестроитель, удививший современников. /
A . Н . Х о л о д и л и н // Ч е л о в е к , море,
техника - Л.: Судостроение, 1988
Вып. 5 - С . 17-22.
100. Холоша В.И. Проектирование
и эксплуатация сухогрузных судов /
B.И. Х о л о ш а . - Л.: С у д о с т р о е н и е ,
1 9 8 4 . - 2 1 6 с.
101. Цудани Г. Японские промысл о в ы е суда / Г. Цудани. - Л.: Судостроение, 1982. - 142 с.
102. Шостак В.П. Эффективность
техники освоения океана. Направление проектных исследований. Киев:
Изд. Наукова думка, 2002. - 320 с.
103. Кодекс Торгового Мореплавания Украины. Вид. неофщ.: Друк 3.
Вид. «Ведомости Верховного Совета
Украины», 1995, № 47-52, с. 349 - Одесса: МП Лайтстар, 1999. - 128 с.
104. Международная конвенция о
г р у з о в о й м а р к е 1966 г о д а . - М.:
Транспорт, 1968.
105. Междунардная Конференция
по обмеру судов 1969 года. Заключительный Акт, Международная Конвенция по обмеру судов 1969 года и
Рекомендации К о н ф е р е н ц и и . - М.:
1970.
106. М е ж д у н а р о д н а я К о н в е н ц и я
по о х р а н е ч е л о в е ч е с к о й ж и з н и на
море - SOLAS-74/95.
107. П р о т о к о л 1988 года к Международной Конвенции о грузовой
марке 1966 года. - М.: В/О «Мортехинформреклама», 1990. - 80 с.
108. Crow Ley People W h o Know//
M a r i t a i m e Reporter a n d Engineering
News. - 2004. - November. - P. 45.
109. Construction Vessel of the World.
I n c o r p o r a t i n g Diving S u p p o r t of the
W o r l d . Sixth E d i t i o n . 2002. Oilfield
Publication Limited. PO Box 11, Ledbury
Herefordshire H R 8 1 BN, England.
110. Dal K. D u P o n t . Border Boats/
Dal K. DuPont.//Work Boat. - 2004
December. - P. 31-34.
111. Det N o r s k e V e r i t a s . D N V
Calender Book. The 1992-2003 Redactor
Magne A. Roe Managing Risk.
112. Dzapella Z. Zdobnictwo okretow/Zofia Dzapella G d a n s k : Wydawnictwo Mozskie, 1969. - 168 c.
113. Grzywaczewski Z. Ilustrowana
encyklopedia dla wszystkich. Okrety i
zegluga / Zbignew Grzywaczewski, Stefan
Kolicki, Juliusz Kruszewski, Przemyslaw
Nocon - Warszawa: Wydawnictwa Naukowo - Techniczne, 1977 - 5 1 6 c.
114. International Convention for the
prevention of pollution - Marine Pollution (MARPOL-73/78.) Международная конвенция по п р е д о т в р а щ е н и ю
загрязнения с судов ( М А Р П О Л - 7 3 /
78).
115. M a n n Borgese Е. The d r a m a of
the oceans/Elisabeth M a n n Borgese
H a r r y N. Abrains, Inc., Pablishers. New
York, 1 9 7 5 . - p . 173.
116. Mickiewicz М. Z D Z I E J O W
Z E G L U G I / Marian Mickiewicz - Warszawa: Nasza Ksiegarnia, 1971. - 596 c.
117. Rudolph W. Bateax
Radeanx
- Navires/Wolfgang Rudolph - Edition
Leipzig/ - 1 9 7 5 . - p . 232.
118. U r b a n o w i c z W.J. Architektura
okretow / Witold j Urbanowicz Gdynia: Wydawnictwo M o r s k i e - 1965
- 353 c.
119. U r b a n o w i c z W . j . T r a n s a t laniyki. Zarys ich dziejow i techniki. /
Witold j Urbanowicz - Gdansk:
Wydawnictwo Morskie - 1977 - 380 c.
120. ( К о р а б е л ь н ы й П о р т а л [сайт]
U R L http://korabley.net/) обращение
15-25.08.2010 г.
121. http://copypast.ru/2008/01 /04/
morskie_sudna_30_foto.html
122. http://www.jcboat.ru
123. http://www.morehod.ru/forum/
gallery/index. php?sid=7
124.http://www.ahtsudoverf.ru/
125. http://seawave.net.ru/
126.
127.
128.
129.
130.
131.
132.
133.
134.
135.
136.
137.
138.
139.
140.
141.
142.
143.
144.
net/
145.
146.
147.
148.
http://korabli.ucoz.ru/
http://www.korabel.ru
http://historymilitary.ucoz.ru/
http://sevastopol.su
http://www.infonotforum.ru/
http://ship.bsu.by/
http://tsushima.su/RU/newsru/
http://grinda.info
http://vympel.ru/www/rus
http://www.rs-astrakhan.ru
http://www.gazprom.ru
http://vivovoco.rsl.ru
http://pecoltd.ru
http://www.membrana.ru/
http://www.fotonite.com
http://shipsphotos.blogspot.com/
http://www.marinetraffic.com/
http://www.shipphotos.co.uk/
http://www.freedigitalphotos.
http://www.photoship.co.uk/
http://www.theshipslist.com/
http://www.shipspotting.com/
http://www.portsaratov.ru/
Авторская справка
новиков
Анатолий Иванович
Ректор Украинского морского института, профессор кафедры судовождения, док тор философии, академик Международной академии информации, член-корреспондент
Крымской академии наук.
Автор более 90 научных работ, в числе которых - монография «Режимы работы и годовая производитепьсность
плавучих кранов», учебник «Теория и устройство судов и
технических средств освоения Мирового океана», а также
ряда учебных пособий для студентов и курсантов высших
морских учебных заведений.
ГОРБОВ
Виктор Михайлович
Заведующий кафедрой судовых и стационарных энергетических установок Национального университета кораблестроения имени адмирала С.О. Макарова. Профессор, заслуженный работник образования Украины, академик Академии наук судостроения Украины и Академии технологических наук Украины. Действительный член Королевского
общества судостроителей Великобритании (RINA). Института морской техники, науки и технологий Великобритании (IMarEST).
Автор 220 научных работ, из них 30 учебников и учебных
пособий по вопросам проектирования и эксплуатации судовых энергетических установок. Среди наиболее известных
учебники «Судовая энергетика и Мировой океан»
(2007) и «Энциклопедия судовой энергетики» (2010).
Орлов
Вадим Анатольевич
К а п и т а н д а л ь н е г о п л а в а н и я , р а б о т а л на судах С е в а с т о польского производственного объединения рыбной промышленности «Атлантика». Д о л г и е годы занимался внешнеэкономической деятельностью рыбной отрасли в ВАО
«Соврыбфлот», работая в Испании, Перу, Великобритании.
В 1989-1998 гг.
президент объединения «Рыбкомфлот».
При его непосредственном участии реализована судострои т е л ь н а я п р о г р а м м а М и н р ы б х о з а С С С Р (затем
Российск о й Ф е д е р а ц и и ) , по к о т о р о й на з а р у б е ж н ы х верфях п о с т р о е н о о к о л о 100 р ы б о л о в н ы х с у д о в .
Один из а в т о р о в « М о р с к о г о англо-русского иллюстративно-информационного словаря».
Верходанов
Вячеслав Геннадьевич
Инженер-механик промышленного рыболовства, кандидат
э к о н о м и ч е с к и х наук, с т а р ш и й н а у ч н ы й с о т р у д н и к . В о з г л а в лял Ю ж н ы й филиал Всесоюзного научно-исследовательск о г о и н с т и т у т а э к о н о м и к и р ы б н о г о х о з я й с т в а в г. С е в а с т о поле, был заместителем председателя Государственного
комитета У к р а и н ы по р ы б н о м у хозяйству, академик Украинской технологической академии и Международной акад е м и и о р г а н и з а ц и о н н ы х и у п р а в л е н ч е с к и х н а у к (г. М и н с к ) .
О с н о в а т е л ь п г л а в а О А О « И н т е р р ы б ф л о г » . а в т о р б о л е е 30
научных работ.
Григорьев
Юрий Иванович
Д о ц е н т к а ф е д р ы с п е ц и а л ь н ы х д и с ц и п л и н К р ы м с к о г о филиала Новороссийской государственной морской академии
им. а д м и р а л а Ф . Ф . У ш а к о в а .
М е х а н и к I р а з р я д а . Р а б о т а л с т а р ш и м м е х а н и к о м на т р а н с портных рефрижераторах в объединении «Югрефтрансфлот», старшим инженер-инспектором Крымской инспекции
Регистра С о ю з а С С Р . н а ч а л ь н и к о м отдела внешних сношении Всесоюзного р ы б о п р о м ы ш л е н н о г о объединения
Азово-Черноморского бассейна.
А.И. Новиков, В.М. Горбов,
В.А. Орлов, В.Г. Верходанов,
Ю.И. Григорьев
Океан и океанотехника
под общей редакцией
А.
Новикова
(рос. мовою )
Редактор-составитель: Анатолий Новиков
Дизайн, верстка: Леонид Кручинин
Технический редактор: Андрей Петров
Н о р м о к о н т р о л е р : Михаил Гуляев
Корректор: Ольга Родина
Здано до набору 5.05.2010 р.
Пшписано до друку 18.12.2010 р.
Формат 490x340 1/4. Пашр офсетний.
Друк офсетний. Ум. друк. арк. 13.0.
Обл. вид.-арк. 12.45. Тираж 1000 прим.
Замовлення № 119.
ISBN 978-966-8389-15-3
По вопросам приобретения книги
обращаться но тел.: 050-767-82-29
В книге использованы фотографии из архивов
В. Верходанова, С. Зинченко, В. Горбова, Л. Новикова, II. Брунина,
А. Шелкового. А. Бричевского а сети Интернет
Вщдруковано у друкарш ПП Кручинш J1.K).. (тел.: 050-637-49-90)
Свщоцтво про внесения суб'екта видавннчоТ справи до Державно) о реестру видавши,
в и п т в н и ю в i розповсюджувач)в видавничоТ продукцп
ДК № 1266 от 13.03.2003 р.