stringtranslate.com

Ледяной пирс

Серьезные трещины на ледовом пирсе, который использовался в течение четырех сезонов на станции Мак-Мердо, замедлили грузовые операции в 1983 году и стали представлять угрозу безопасности.

Ледяной пирс или ледяной причал — это искусственное сооружение, используемое для разгрузки судов в Антарктиде. Оно строится путем закачивания морской воды в замкнутое пространство и замораживания воды. Повторяя эту процедуру несколько раз, наращиваются дополнительные слои. Окончательная конструкция имеет толщину в несколько метров и достаточно прочна, чтобы выдерживать контейнеровозы . Персонал Operation Deep Freeze построил первый плавучий ледяной пирс в самом южном морском порту Антарктиды [1] на станции Мак-Мердо в 1973 году. [2] [3] [4] С тех пор ледяные пирсы используются каждое лето в естественной гавани Мак-Мердо в заливе Уинтер-Куортерс, расположенной в точке с координатами 77°50′ю.ш. 166°40′в.д. / 77.833°ю.ш. 166.667°в.д. / -77.833; 166.667 . Гавань расположена на южной оконечности острова Росс .

Традиционно два судна снабжения, грузовое и танкерное , прибывают к ледовому пирсу каждое лето после того, как ледокол прокладывает судоходный канал через паковый лед . Основная функция ледового пирса — предоставить платформу для грузовых грузовиков, чтобы подойти к судну снабжения для получения или выгрузки груза. Стальные тросы, прикрепленные к береговой линии, удерживают док в фиксированном положении.

Сотрудники порта распределяют грузы, прибывающие в док, на станцию ​​Мак-Мердо , близ базы Скотта , и в полевые лагеря вплоть до Южного полюса . Импорт включает практически любые материалы, необходимые для поддержки персонала, живущего и работающего в Антарктиде. Экспорт варьируется от таких предметов, как научные образцы ледяных кернов и человеческие отходы, собранные в полевых лагерях, до сломанного оборудования и вторсырья для возврата в Соединенные Штаты для переработки.

Ледовые пирсы обычно имеют срок службы от трех до пяти лет. Когда ледовый пирс больше не пригоден для использования, ледоколы буксируют его в море, чтобы бросить на произвол судьбы.

Ежегодный прорыв открывает судоходный канал

Корабли, пришвартовавшиеся у ледового пирса станции Мак-Мердо, полагаются на ледоколы, открывающие судоходный канал от Верхнего залива Мак-Мердо до залива Уинтер-Куортерс . Один или несколько ледоколов, в зависимости от сезонных условий, обычно открывают канал длиной от восьми до 50 миль (80 км). [5]

Однако в 2005 году ледоколы столкнулись с более чем 90 милями (140 км) пакового льда, блокирующего вход в залив Мак-Мердо . [6] Нарастание льда произошло, когда айсберг длиной 100 миль (B15A) сел на мель около Верхнего залива Мак-Мердо. В конечном итоге два ледокола пробили судоходный канал в залив Уинтер-Куортерс.

Канал для судов обеспечивает морской путь для нескольких ежегодных судов снабжения и исследовательских судов, которые заходят в чрезвычайно удаленный морской порт на станции Мак-Мердо. Подготовка к прибытию судов снабжения включает в себя поддержание ледоколом равномерного края на морской стороне пирса. Капитан судна маневрирует ледоколом, чтобы использовать его нос в качестве гигантского тарана, чтобы срезать или срезать неровные края с пирса, чтобы облегчить судам швартовку в доке. [2]

Ледовый пирс ускоряет доставку

Американские корабли выгружали грузы во временных ледовых портах в заливе Мак-Мердо до изобретения военными ледяного пирса. В то время корабли швартовались вдоль сезонного пакового льда, где военные грузчики выгружали груз на большие снежные сани. Затем операторы оборудования использовали снегоходы и тракторы для буксировки груза по льду в Мак-Мердо, что было сложной и потенциально опасной операцией. Танкеры, прибывающие с нефтью, дизельным топливом и бензином, были вынуждены причаливать на расстоянии десяти миль (16 км) от гавани и перекачивать топливо на берег. [7]

Начиная с 1964 года, ледоколы начали открывать судоходный канал в залив Уинтер-Куортерс, где суда привязывались к припаю, форме морского льда, прикрепленного к побережью или ледяной стене, такой как шельфовый ледник Росса в Антарктиде . Однако швартовка к припаю дала нежелательные результаты. Теплая вода, сбрасываемая с кораблей, размывала лед со скоростью около трех квадратных километров в год. [2]

В результате портовые власти построили стальной док в 1972 году, который вскоре был разрушен волнами шторма. Строители придумали альтернативу в том же сезоне. Они построили глыбу льда, покрыли ее матами и соломой и использовали ее в качестве отбойника для танкера, который пришвартовался в гавани осенью 1973 года. Ледяной отбойник стал предшественником современного ледяного пирса. [8]

Док Мак-Мердо не лишен сравнений. В 1987 году рабочие построили аналогичный пирс в Мысе Шмидта, небольшом морском порту, расположенном на Чукотке, дальневосточной территории, прилегающей к Аляске в Арктическом море. [9] И, как и в Мак-Мердо, арктический ледяной пирс облегчал приближение судов к берегу для погрузки грузов. Пирс, построенный в бывшем Советском Союзе, имел длину более 700 метров.

Строительство морской воды

Ледовые пирсы на станции Мак-Мердо используются с 1973 года для поддержки грузовых операций, таких как показанные здесь в 2006 году операции с судном M/V American Tern .

Ледяные пирсы, установленные на станции Мак-Мердо, стали сложнее и крупнее с момента появления прототипа ледяного отбойника. Современный пирс имеет длину около 800 футов (240 м), ширину 300 футов (91 м) и толщину 22 фута (6,7 м). [10] Персонал флота строит плавучий пирс зимой. Они строят его на естественно замерзшей морской воде в проливе Мак-Мердо после того, как паковый лед достигает толщины около 0,6 м (2,0 фута). [11]

Затем рабочие строят снежную насыпь глубиной в несколько футов по периметру будущего ледяного пирса. Затем насосы большой производительности затапливают паковый лед морской водой на глубину около 10 см (3,9 дюйма). Морская вода обычно замерзает в течение 24 часов. Персонал повторяет затопление, пока толщина слоя не достигнет 1,5 м (4,9 фута).

Затем арматурный мат длиной около 2100 м (6900 футов) стального троса диаметром 1" (25 мм) крепится к стальной трубе диаметром 2" (50 мм), вмонтированной в ледяной пирс. Согласно документации Национального научного фонда , для строительства пирса в целом требуется около 6300 м (20700 футов) стального троса.

Рабочие повторяют весь процесс еще три раза, пока ледяной пирс не достигнет толщины примерно 6,7 м (22 фута). Деревянные опоры, пробуренные примерно на четыре глубины в последнем ледяном пирсе, поддерживают электрическую и телефонную связь на пирсе. Более того, на заключительном этапе строительства персонал устанавливает более короткие опоры на кромке льда, которые служат тумбами для крепления пирса к берегу в Мак-Мердо. Сверху пирс покрывает слой вулканического гравия толщиной 15–20 см (6–8 дюймов), что обеспечивает нескользящую поверхность и изолирует лед от летнего солнца.

Опыт показал, что ледовые пирсы имеют срок службы от трех до пяти лет. Такие факторы, как растрескивание под напряжением и эрозия, сокращают срок службы. Кроме того, штормовые нагоны, воздействие волн, контакт с судами и сброс теплой воды с судов способствуют деградации морского края пирса.

Обнаружены границы ледяного пирса

Грузовые операции на ледовом пирсе Мак-Мердо в феврале 1983 года представляли собой гонку со временем, прежде чем весь док был разрушен.

Эксплуатация ледового пирса в самом южном порту мира не обходится без происшествий. Главную угрозу представляют ветры с берега, сопровождающиеся сильным волнением моря и океанскими волнами, которые могут серьезно повредить ледовый пирс. Например, в 1993 году сильный ветер и сильные волны привели к появлению крупных трещин в причале. Согласно отчету Национального научного фонда (NSF), бурное море вызвало перемещение на несколько футов между отдельными секциями пирса. [12] Полученные повреждения не позволили транспортным средствам заезжать на пирс для ремонта.

Условия ухудшились на следующей неделе, когда дополнительные штормы вытолкнули лед, слякоть и морскую воду на пирс, затопив около половины дока. Наводнение на морской стороне пирса достигло трех-шести футов в высоту и почти сразу замерзло, согласно отчету NSF. Стратегия устранения последствий шторма включала добавление дополнительных удерживающих тросов с последующим обычным затоплением для наращивания толщины льда.

Известные инциденты с поврежденными ледовыми пирсами на станции Мак-Мердо включают событие 10-летней давности. Ледовый пирс использовался четыре сезона в 1983 году, когда грузовое судно USNS Southern Cross пришвартовалось в заливе Уинтер-Куортерс. Чиновники операции Deep Freeze настояли на продлении срока службы пирса, чтобы грузовое судно могло совершить беспрецедентные два рейса по доставке грузов за один сезон из порта Литтелтон, Новая Зеландия, в Мак-Мердо. [13] Однако попытки продлить срок службы ледового пирса привели к тому, что грузовой грузовик проломил лед. Водитель грузовика, стоявший на контейнере, выпрыгнул в безопасное место, получив незначительные травмы.

Самый последний инцидент произошел в 2010 году, когда 10-летний шторм вызвал белые волны, которые смыли пирс в море. Предполагалось, что он был потерян вместе с хижиной Джеймсвея , телефонным столбом, тумбами и другим оборудованием, все еще на нем. Найденное во время южного лета в 2011 году оборудование было переправлено вертолетом обратно в Мак-Мердо. На ледяном пирсе был оставлен маяк слежения, когда его унесло в море. [14]

Техническое обслуживание уступает место утилизации

Техническое обслуживание ледового пирса начинается в конце австралийского лета. Операторы оборудования удаляют гравий и складируют его для следующего сезона. Удаление гравия не позволяет изолирующим свойствам гравия препятствовать дальнейшему утолщению льда зимой. Зимние работы включают в себя уборку изолирующего снега с причала и затопление пирса морской водой для поддержания прочности льда.

Однако, когда пирс больше не пригоден для использования, разрешение от Закона об охране Антарктики позволяет ледоколу отбуксировать ледовый пирс в пролив Мак-Мердо и бросить его на произвол судьбы. Подготовка к сбросу включает:

После выхода в море течения и южные ветры несут ледяной пирс на север к морю Росса и в циркумполярные течения Южного океана . Маяк, установленный на пирсе, позволяет отслеживать его и служит предупреждением для судов. Пирс смешивается с паковым льдом и в конечном итоге тает, процесс, который может занять годы, по оценкам NSF. В результате около 21 000 футов (6 400 м) стального кабеля диаметром 1 дюйм (25 мм) и 650 футов (200 м) 2-дюймовой (51 мм) трубы, использованной при его строительстве, опускаются на дно океана [15]

Отчеты правительства США различаются относительно судьбы необработанных деревянных столбов, используемых в ледовом пирсе. В некоторых случаях сообщается, что древесина утяжелена, чтобы затонуть. Однако в разрешении на сброс мусора в океан от 1999 года отмечается, что: «короткие отрезки деревянных столбов будут плавать в океане в течение нескольких месяцев, прежде чем пропитаются водой и в конечном итоге опустятся на дно океана».

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Национальный научный фонд полярных программ США , 2000 финансовый год.
  2. ^ abc «Уникальный ледяной пирс обеспечивает гавань для кораблей», Antarctic Sun. 8 января 2006 г.; Станция Мак-Мердо, Антарктида.
  3. ^ База данных COLD: Antarctic Journal of the United States, том 8, № 4, стр. 220 «Операции судов, глубокая заморозка 73 » (июль–август 1973 г.) и том 9, № 4, стр. 180 «Операции судов, глубокая заморозка 74 » (июль–август 1974 г.).
  4. ^ "The "Bunyon Watch"", Sealift: Журнал Военного командования морских перевозок ВМС США, том 24, № 4, стр. 16 (апрель 1974 г.).
  5. ↑ «Обязанности Polar Star», Seattle Post-Intelligencer. Декабрь 1999 г.
  6. ^ "Американские и российские ледоколы открывают путь к антарктической базе", USA Today. 6 февраля 2005 г.
  7. ↑ Кларк, Питер; На льду. Rand McNally & Company, 1966.
  8. ^ «Ледяной пирс служит мостом к припасам», Архивировано 30 сентября 2007 г. в Wayback Machine Antarctic Sun. 11 января 2004 г. Станция Мак-Мердо, Антарктида.
  9. ^ «Ледяная льдина использовалась как пирс», The Soviet Union Economic Report. British Broadcasting Corporation со ссылкой на советское телевидение. 16 октября 1987 г.
  10. ^ «Выдача окончательного генерального разрешения Национальному научному фонду на утилизацию в океане искусственных ледяных пирсов с его базы в заливе Мак-Мердо в Антарктиде», Федеральный реестр. 14 февраля 2003 г. (том 68, номер 31).
  11. ^ «Выдача общего разрешения Национальному научному фонду на утилизацию в океане искусственных ледяных пирсов с его базы в заливе Мак-Мердо в Антарктиде», Федеральный реестр. 7 января 2003 г. (том 68, номер 4)
  12. ^ «Повреждение ледового пирса Мак-Мердо», Управление полярных программ Национального научного фонда. 14 июля 1993 г.
  13. ↑ «Гонка до станции Мак-Мердо», The Press, 23 марта 1983 г. Крайстчерч, Новая Зеландия.
  14. ↑ «Без пирса», Antarctic Sun. 2 декабря 2011 г.; Станция Мак-Мердо, Антарктида.
  15. ↑ Выдача разрешения на экстренный сброс в океан Национальному научному фонду для утилизации ледяного пирса с его базы на станции Мак-Мердо, Антарктида, Федеральный реестр экологических документов. 5 февраля 1999 г.

Ссылки

77°50′ю.ш. 166°40′в.д. / 77,833°ю.ш. 166,667°в.д. / -77,833; 166,667