Бетонное хокку
Токийский противопаводковый коллектор — такая же вещь в себе, как и сама Япония: главное скрывается внутри. Точнее, под землей.
Подземный дворец
Как три строчки хокку порой раскрывают читателю целый мир, так и неприметное здание ведет в настоящий дворец, построенный в футуристическом стиле и спасающий жителей столицы от одной из присущих Японии бед.
Район между руслами рек Эдогава и Аракава в Токио не раз страдал от потопов, от которых обычные «ливневки» не спасали. 20 лет назад городские власти решили покончить с этим раз и навсегда. Так и появилось подземное чудо света. Сами японцы называют коллектор Сютокэн Гайкаку Хосуйро, а во всем мире он известен как G-Cans. Сооружение системы началось в 1993 году, основные же работы завершены в 2002-м.
Надземная часть G-Cans — обычный дом из желтого кирпича, приводы водных заслонок и тюбинги. Примечателен только щит роторного типа, который использовали для проходки (теперь он установлен как мемориал).
А под землей находится главное — широко разветвленная подземная система туннелей и водохранилищ, собирающих воду под городом (во время разлива рек и тайфунов) и перекачивающих ее при помощи насосов в реку Эдогава. Расположенная на глубине 50 м система состоит из пяти вертикальных «стаканов» высотой до 72 м и диаметром до 32 м, в которые по специальным каналам и стокам попадает вода. В их нижней части прорыты водосвязывающие туннели диаметром 10,6 м — это больше, чем в некоторых метро. За последним «стаканом» находится подземное водохранилище, оно же — колонный зал огромной величины, где расположены четыре гидронасоса, приводимые в движение газовыми турбинами.
Чтобы понять масштабность происходящего, достаточно представить, что размеры коллектора позволяют перемещаться внутри него на автомобиле, чем пользуются создатели кино и рекламы. Так, именно здесь снимался один из рекламных роликов для автомобиля Land Rover. А футуристическая обстановка центральной диспетчерской и резервуаров и вовсе идеальна для фантастических фильмов. Вдохновляет G-Cans и разработчиков компьютерных игр: действия одного из уровней Mirror’s Edge происходят внутри очень похожего сооружения.
Европейский след
G-Cans быстро стал местной достопримечательностью, поэтому его руководство часто проводит здесь экскурсии. Установили действующие макеты турбин и редуктора, а также всей системы. Благодаря «наглядным пособиям» принцип работы системы становится понятен даже не знающим японского языка европейцам и американцам: вода из переполненных рек стекает в соединенные туннелями подземные емкости, действующие как сообщающиеся сосуды. При их наполнении вода поступает в подземный зал, откуда насосами поднимается наверх, поступая в реку, русло которой лежит вне зоны затопления. Физик Александр Камин указывает на вклад, который внесли в G-Cans европейские ученые:
— Действие системы основано на двух законах гидродинамики, открытых в XVII и XVIII веках. Поэтому можно сказать, что вместе с японцами ее построили француз Блез Паскаль и швейцарец Даниил Бернулли.
В коллекторе давление, производимое на жидкость, передается без изменения по всем направлениям и в каждую ее точку. При угрозе затопления в любом из мест вода распределяется равномерно по всем емкостям, следовательно, ее уровень становится в пять раз ниже, чем если бы резервуары не были связаны. На макете видно, что вход в подземный зал выше, чем уровень дна «стаканов». Поэтому, когда вода подходит к их крышкам, она начинает течь в «зал», а во всех пяти «стаканах» ее уровень понижается — по закону Паскаля.
Насосы, выкачивающие воду из зала, действуют по закону Бернулли: давление в движущейся жидкости или газе понижается по сравнению с неподвижными. Работающие лопатки на валу насоса заставляют перемещаться и воздух, его давление в этой области понижается и туда затекает вода. Как только пространство заполняется жидкостью, разность давлений становится еще больше (она пропорциональна плотности среды) и вода вытекает из зала с еще большей скоростью.
G-Cans в цифрах
Общая мощность насосов — 10,3 МВт, пропускная способность — 200 м3 воды в секунду. Крупный олимпийский плавательный бассейн такая система осушит менее чем за минуту.
Мощность газовых турбин, приводящих насосы в действие, равняется 14000 л.с.
На бетонирование коллектора пошло 180 млн т бетона.
Общая длина туннелей превышает 6300 м.
Длина колонного зала — 177 м, высота — 25 м.
К 2008 году в проект вложено более $2 млрд, а вот экскурсии проводятся бесплатно.
