Ледяной пирс - Ice pier

Серьезные трещины в ледяном пирсе, который использовался в течение четырех сезонов на станции Мак-Мердо, замедлили грузовые операции в 1983 году и оказались угрозой безопасности.

Лед пирс или лед причала является рукотворным сооружением используется для оказания помощи выгрузки судов в Антарктике. Он построен путем перекачивания морской воды в замкнутое пространство и позволяет воде замерзнуть. Повторяя эту процедуру несколько раз, создаются дополнительные слои. Конечная конструкция имеет толщину в несколько метров и достаточно прочна, чтобы выдерживать грузовики-контейнеровозы . Персонал операции Deep Freeze построил первый плавучий ледяной пирс в самом южном морском порту Антарктиды на станции Мак-Мердо в 1973 году. С тех пор ледовые пирсы используются каждый летний сезон в естественной гавани Мак-Мердо в Уинтер-Куортерс-Бей, расположенной на 77 ° 50 ′ ю.ш. 166 ° 40′E . Гавань расположена на южной оконечности острова Росс .  / 77,833 ° ю.ш. 166,667 ° в. / -77,833; 166,667

Исторически сложилось так, что два судна снабжения, грузовое судно и танкер , прибывают на ледяной пирс каждое лето после того, как ледокол открывает судоходный канал через паковые льды . Ключевая функция ледяной пристани - предоставить платформу для грузовых автомобилей, которые могут подъезжать к судну снабжения для приема или разгрузки груза. Стальные тросы, прикрепленные к береговой линии, удерживают док в фиксированном положении.

Портовые чиновники распределяют грузы, прибывающие в док, на станцию ​​Мак-Мердо , расположенную рядом с базой Скотт , и в полевые лагеря 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 керна льда и человеческие отходы, собранные в полевых лагерях, до сломанного оборудования и вторсырья, которые можно вернуть в Соединенные Штаты для обработки.

Срок службы ледяных пирсов обычно составляет от трех до пяти лет. Когда ледяной пирс больше не используется, ледоколы буксируют его в море, чтобы его бросили по течению.

Ежегодный взлом открывает канал для судов

Суда, пришвартованные у ледового пирса станции Мак-Мердо, полагаются на ледоколы, открывающие судоходный канал от Верхнего пролива 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).

Однако в 2005 году ледоколы столкнулись с более чем 140 км паковых льдов, блокирующих вход в пролив Мак-Мердо . Нарастание льда произошло, когда айсберг длиной 100 миль (B15A) сел на мель возле пролива Аппер-Мак-Мердо. В конце концов, два ледокола прорвали судоходный канал до залива Уинтер-Куортерс.

Судовой канал обеспечивает морской путь для немногих ежегодно пополняющих запас судов и исследовательских судов, которые заходят в чрезвычайно удаленный морской порт на станции Мак-Мердо. Подготовка к заходу судов снабжения включает ледоколы, поддерживающие единую кромку на мористой стороне причала. Шкипер корабля маневрирует ледоколом, чтобы использовать его нос в качестве гигантского тарана, чтобы зачистить или сбрить зазубренные края причала, чтобы облегчить швартовку судов в доке.

Ледяной пирс ускоряет доставку

Американские корабли выгружали грузы во временных ледовых портах в проливе Мак-Мердо до изобретения военными ледового пирса. Суда в то время швартовались у сезонных паковых льдов, где военные грузчики выгружали грузы на большие снегоходы. Затем операторы оборудования использовали снежных кошек и тракторы для буксировки груза по льду в Мак-Мердо, что было сложной и потенциально опасной операцией. Танкеры, прибывшие с нефтью, дизельным топливом и бензином, были вынуждены пристыковаться на расстоянии не более 10 миль (16 км) от гавани и выкачивать топливо на берег.

Начиная с 1964 года, ледоколы начали открывать судоходный канал в залив Уинтер-Куортерс, где корабли привязаны к припайному льду - форме морского льда, прикрепленного к берегу или ледяной стене, такой как шельфовый ледник Росс в Антарктиде . Однако швартовка к припайному льду дала нежелательные результаты. Теплая вода, сбрасываемая с судов, ежегодно размывает лед на площади около трех квадратных километров.

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

Док Макмердо нельзя не сравнить. В 1987 году рабочие построили аналогичный пирс в Мыс Шмидта, небольшом морском порту, расположенном на Чукотке, дальневосточной территории, примыкающей к Аляске в Арктическом море. И, как и Мак-Мердо, арктический ледяной пирс облегчил приближение судов к берегу для погрузки груза. Построенный в бывшем Советском Союзе пирс имел длину более 700 метров.

Строительство с морской водой

Ледяные пирсы на станции Мак-Мердо использовались с 1973 года для поддержки грузовых операций, как показано здесь в 2006 году с т / х American Tern .

Ледяные пирсы, установленные на станции Мак-Мердо, стали более изощренными и крупными со времени создания прототипа ледового отбойника. Современный пирс составляет приблизительно 800 футов (244 м) в длину, 300 футов (90 м) в ширину и 22 фута (6,7 м) в толщину. Оперативный персонал флота делает плавучий пирс зимой. Они строятся на естественной замороженной морской воде в проливе Мак-Мердо после того, как паковый лед достигает примерно 0,6 м (2 фута) в толщину.

Впоследствии рабочие сооружают снежную берму на глубину до нескольких футов по периметру ледяной пристани, которая скоро будет построена. Затем насосы большого объема заливают паковый лед морской водой на глубину около 10 см (4 дюйма). Морская вода обычно замерзает в течение 24 часов. Персонал повторяет затопление, пока не достигнет толщины 1,5 м (5 футов).

Затем армирующий мат длиной примерно 2100 м (6900 футов) стального троса диаметром 1 дюйм (25 мм) прикрепляется к стальной трубе 2 дюйма (50 мм), встроенной в ледяной пирс. Согласно разрешительной документации Национального научного фонда, для строительства пирса требуется примерно 6300 м (21000 футов) стального кабеля .

Рабочие повторяют весь процесс еще три раза, пока ледяной пирс не достигнет толщины примерно 6,7 м (22 фута). Деревянные опоры, просверленные примерно на четыре глубины в последнем ледяном пирсе, поддерживают электричество и телефонную связь с пирсом. Кроме того, на заключительном этапе строительства, персонал смонтировать более короткие полюса в кромке льда , чтобы служить в качестве тумб , чтобы обеспечить мол к берегу в Мердо. Слой вулканического гравия толщиной 15–20 см (6–8 дюймов) покрывает пирс для обеспечения нескользящей поверхности и защиты льда от летнего солнца.

Опыт показывает, что срок службы ледяных пирсов составляет от трех до пяти лет. Такие факторы, как растрескивание под напряжением и эрозия, сокращают продолжительность. Кроме того, штормовые нагоны, воздействие волн, контакт с судами и сброс теплой воды с судов способствуют ухудшению качества кромки причала, обращенной к морю.

Обнаружены пределы ледяного пирса

Грузовые операции на ледяной пристани Мак-Мердо в феврале 1983 года были связаны со временем, прежде чем весь док был разрушен.

Ледяной пирс в самом южном порту мира не обошелся без неудач. Основная угроза - это береговые ветры с сопутствующими волнами в открытом море и океаном, которые могут серьезно повредить ледяной пирс. Например, в 1993 году из-за сильных ветров и сильных волн на причале образовались серьезные трещины. Согласно отчету Национального научного фонда (NSF), из-за бурного моря между отдельными участками пирса возникали движения на несколько футов. В результате повреждения не позволили транспортным средствам выехать на причал для ремонта.

Условия ухудшились на следующей неделе, когда новые штормы вытолкнули на причал лед, слякоть и морскую воду, затопив примерно половину дока. Согласно отчету NSF, наводнение на берегу причала достигло высоты от трех до шести футов и почти сразу замерзло. Стратегия устранения повреждений, нанесенных ураганом, включала добавление дополнительных удерживающих тросов с последующим обычным затоплением для увеличения толщины льда.

Известные инциденты с поврежденными ледяными пирсами на станции Мак-Мердо включают событие, произошедшее 10 лет назад. Ледяной пирс использовался четыре сезона в 1983 году, когда грузовое судно USNS Southern Cross пришвартовалось в заливе Уинтер-Куортерс. Должностные лица Operation Deep Freeze запустили причал в расширенный режим работы, чтобы грузовое судно могло совершить беспрецедентные два рейса снабжения за один сезон из Порт-Литтелтона, Новая Зеландия, в Мак-Мердо. Однако попытки продлить срок службы ледяной пристани привели к тому, что грузовой автомобиль прорвался сквозь лед. Водитель грузовика, стоявшего на контейнере, спасся, получив легкие травмы.

Самый последний инцидент в 2010 году произошел, когда разразился 10-летний шторм, из-за которого волны с белой шапочкой смыли пирс в море. Предполагалось, что он потерян с хижиной Джеймсуэя , телефонным столбом, столбами и другим оборудованием. Обнаруженное австралийским летом 2011 года оборудование было доставлено вертолетом обратно в Мак-Мердо. Радиомаяк был оставлен на ледяном пирсе, когда он уходил в море.

Техническое обслуживание уступает место утилизации

Ремонт ледяной пристани начинается в конце южного лета. Операторы оборудования убирают гравий и хранят его до следующего сезона. Удаление гравия не позволяет его изоляционным свойствам препятствовать дальнейшему утолщению льда зимой. Зимние операции включают вспахивание изолирующего снега от дока и заливку пирса морской водой для поддержания прочности льда.

Однако, когда пирс больше не используется, разрешение Закона о сохранении Антарктики позволяет ледоколу отбуксировать ледяной пирс к проливу Мак-Мердо и бросить его по течению. Подготовка к сбросу включает:

  • Пемза с поверхности удаляется
  • Деревянные столбы срезают чуть выше поверхности льда.
  • Все оборудование, материалы и мусор удалены.

После выхода в море течения и южные ветры гонят ледяной пирс на север, в сторону моря Росса, в циркумполярные течения Южного океана . Маяк, установленный на пирсе, позволяет отслеживать и служит предупреждением для судов. Пирс смешивается с паковым льдом и в конечном итоге тает - по оценкам NSF, на этот процесс могут уйти годы. Следовательно, около 21000 футов (6400 м) 1-дюймового (25-миллиметрового) стального кабеля и 650 футов (200 м) 2-дюймовой (51-миллиметровой) трубы, использованных при его строительстве, опускаются на дно океана.

Отчеты правительства США разнятся относительно судьбы необработанных деревянных столбов, используемых на ледяной пристани. В некоторых случаях древесина считается утяжеленной и тонет. Тем не менее, в разрешении на сброс в океан в 1999 г. отмечается, что «короткие отрезки деревянных шестов будут плавать в океане в течение нескольких месяцев, прежде чем они затопятся и, в конечном итоге, опустятся на дно океана».

Смотрите также

Заметки

Рекомендации

Координаты : 77 ° 50'S 166 ° 40'E. / 77,833 ° ю.ш. 166,667 ° в. / -77,833; 166,667