Научные заботы арктического порта

1 мая 1978 года в Дудинском морском порту произошло событие, которое положило начало новому этапу в работе не только этого уникального предприятия, но и всего Западного сектора Арктики. Именно в этот день к причальной стенке под обработку встал дизель-электроход «Павел Пономарев». Судно пришло в Дудинку под проводкой нового ледокола «Капитан Сорокин». Этим рейсом было доказано на практике, что порт, морские и речные ворота Норильского горно-металлургического комбината имени А.П. Завенягина, способен работать круглогодично. А уже следующая зимняя навигация позволила принимать морские суда у причалов и в декабре, и в феврале, и в апреле…
Множество предпосылок способствовало тому, что морское судоходство в нижнем течении Енисея, в Карском и Баренцевом морях перешло из разряда экспериментальных в разряд уверенных: в Арктике начала работать целая группа атомных ледоколов; финские кораблестроители изготовили по заказу нашей страны мелкосидящие морские ледоколы типа «Капитан Сорокин» и «Диксон». На очереди два ледокола с ядерной энергетической установкой: «Таймыр» и «Вайгач».
Новый режим работы порта поставил перед его руководством совершенно новые задачи и проблемы, решать которые необходимо было на месте и в максимально сжатые сроки. Дело в том, что ни один порт мира не работает в столь экстремальных погодных, ледовых и гидрологических условиях.
Именно эти обстоятельства заставили руководство предприятия задуматься о создании собственной научной базы, что совершенно не свойственно аналогичным предприятиям, расположенным в других климатических и географических условиях. В 1978 году, будучи в командировке в Ленинграде, начальник порта Александр Кизим посетил Институт водного транспорта. Побывал в лабораториях, на кафедрах, встретился с учеными и учащимися. Тогда же он и обратил внимание на одного из студентов четвертого курса, который серьёзно занимался изучением взаимодействия сооружений с деформирующимися во времени основаниями. И хотя эта работа велась не по Дудинскому порту, она имела приложение и здесь. Вот тогда и предложил Александр Кизим приехать этому студенту на Таймыр, в Дудинку. Виктор Будин приглашение принял.
Молодой специалист вместе с тогдашним главным гидротехником порта Б.А. Савко сразу включился в организацию специальной лаборатории по изучению особенностей работы гидротехнических сооружений порта в условиях круглогодичной навигации и в период весеннего ледохода. Почти три года ушло на это. И вот в 1983 году лаборатория провела первые исследования.
Наука в порту, как говорится, рождалась в муках. И не из-за того, что кто-то был против (хотя и такие были). Главная причина в другом – такое подразделение здесь создавалось впервые. Причем, и учиться-то не у кого. Подобной лаборатории, как я уже говорил, нет ни в одном порту мира. Уникальность ее состоит в том, что исследования ведутся непосредственно на месте, в арктическом порту, который трудится 11 месяцев в году. И все гидротехнические задачи берутся не «с потолка», а из практики. Результаты исследований и научные рекомендации внедряются тут же.
– На первых порах нам, как и любому новому подразделению, необходимо было зарекомендовать себя, – сказал мне главный гидротехник порта Виктор Александрович Будин. – Почему? Да потому, что имелась определенная доля скептицизма в необходимости лаборатории.
Первая работа, казалось, не имела прямого отношения к навигации. Но это только на первый взгляд. В Дудинке существует единственный источник питьевого водоснабжения – Самсонкино озеро. В 1973 году там построили мощную насосную станцию, а через год она начала крениться как знаменитая башня в итальянской Пизе. Через десять лет крен достиг семидесяти сантиметров. Положение стало угрожающим. Тогда порт обратился за помощью в институт «Норильскпроект» с просьбой выдать проект усиления.
Лабораторию этот объект тоже заинтересовал, прежде всего потому, что насосная построена на тех деформирующихся во времени грунтах, которыми Будин занимался еще на студенческой скамье. Лаборатория провела свои исследования. Сделать это, скажем прямо, было довольно сложно. Приходилось работать зимой, в тундре. Отбирали пробы грунта. Штатов в лаборатории почти не было, люди работали на энтузиазме. Провели исследования, определили характеристики, выдали прогнозные расчеты.
– Получили мы тогда довольно интересные результаты. Оказалось, что насосная должна рухнуть уже в 1987 году, – продолжает Виктор Будин. – Я говорил, что в тот момент лаборатория только родилась. Следовательно, авторитета у нас никакого не было. Именно поэтому мы обратились за советом в ряд авторитетнейших отечественных научно-исследовательских институтов. В частности, наше заключение изучали в ведущем институте нашей отрасли «ЛенморНИИпроект».
Можете представить нашу радость, когда из Ленинграда пришел ответ, что заключение гидротехников Дудинки верно. Но самое интересное в другом: если бы реализовали проект норильчан, башня рухнула бы сразу после усиления. Вывод: каждый должен заниматься своим делом. Как точно писал в свое время Иван Андреевич Крылов, «беда, коль пироги начнет печи сапожник. А сапоги тачать пирожник».
Малочисленная группа сотрудников лаборатории по своему образованию была подготовлена к выполнению подобных работ. Сотрудники же «Норильскпроекта», безусловно, подготовлены к решению совершенно иных задач. Там они бесспорные профессионалы.
Но вернусь к насосной. По нашей рекомендации здание укрепили, и сейчас вопрос с насосной снят с повестки дня. Геодезические наблюдения показали – башня держится устойчиво. А годовой экономический эффект от предложения лаборатории составил сразу один миллион рублей! Этим самым лаборатория сказала свое веское слово, доказав, что мы на многое способны.
Еще до начала круглогодичного судоходства в Западном секторе Арктики ученые и специалисты всесторонне взвесили все «за» и «против», просчитали экономичность перевозок с учетом использования флота в тяжелых ледовых условиях, строительства новых ледоколов, эксплуатации механизмов порта в зимних условиях… Просчитали все. Не учли лишь одного: возможности работы причальных сооружений в этих экстремальных условиях. И первые годы работы порта зимой показали, что дело здесь обстоит довольно серьёзно.
Виктор Александрович рассказал следующее:
– Известно, что самым дорогим в любом порту являются причалы. Они дороги как в строительстве, так и в ремонте.
И вот выяснилось, что за первый год эксплуатации причалов в зимних условиях они пришли в аварийное состояние. Причем работать на них нельзя даже летом. А о новой зиме вообще не может быть речи.
Дело в том, что причальные сооружения Дудинского морского порта требуют комплексного ремонта. Водолазные обследования показывают на всей длине морских причалов около тридцати разрывов стенки шириной от двух метров и высотой до двенадцати. Плюс размывы грунта перед ней. Поясню, когда рядом со стенкой начинает работать ледокол мощностью в 22 тысячи лошадиных сил, прочность грунта сводится на нет.
А вот другое: суда, встающие под обработку, постепенно прочно смерзаются с причалами. Толщина ледовой подушки между стенкой и бортом порой достигает 3-6 метров. Можно представить, что произойдет с причалом, когда ледокол начнет окалывать теплоход…
Когда все это выяснилось, перед лабораторией встала довольно сложная задача: дать рекомендации по рациональному использованию причальных сооружений, их грамотной эксплуатации.
В один из вечеров В.А. Будин пригласил меня в гидротехническую лабораторию Дудинского морского порта.
– Самое сложное время года для нас, естественно, зима, – говорит гидротехник. – И не потому, что в это время на Таймыре стоят сильнейшие морозы, а ветер достигает порой ураганной силы. К этому мы, северяне, уже привыкли. Дело в том, что на зиму выпадает самый большой объем работ. В это время мы все силы бросаем на изучение взаимодействий причала и судна. Параллельно ведем исследования на наших экспериментальных установках. Вот они.
Виктор Александрович подводит меня к металлическим коробам внушительных размеров, заполненным песком и водой:
– Сейчас мы готовимся к очередному эксперименту. Суть его состоит в следующем: в этом лотке (его объем двенадцать кубических метров) мы строим причал в масштабе один к десяти. Причем строим точно так же, как и в натуре. Укрепляем в «причале» термодатчики, позволяющие регистрировать температуру во всех частях лотка. На его границах мы выдерживаем температуру с точностью до одной сотой градуса. Создать такое оборудование нам помогли специалисты порта. Аналогов ему нет.
Когда «строительство» закончено, мы выкатываем этот 30-тонный лоток в специальный тамбур и за счет естественного холода замораживаем его. То есть замерзают вода и грунт. И еще мы моделируем ветер. Это очень важно.
После замерзания начинается сам эксперимент. Мы ломаем лед, примораживаем к «причалам» суда, отрываем их… Главное преимущество наших установок состоит в том, что за одну зиму мы можем проработать десятки вариантов эксплуатации причалов. В естественных условиях на это уйдет много лет.
Мы сумели выяснить, в чем состоит особенность эксплуатации причальных сооружений в условиях круглогодичной навигации, то есть в тех условиях, когда на причал действуют экстремальные нагрузки. Дали рекомендации, которые уже сегодня позволяют обеспечивать технически исправное состояние причалов и, следовательно, ритмичную работу порта и всей арктической линии.
В подтверждение слов руководителя лаборатории хочется сказать, что уже сегодня это подразделение порта, выполнив несколько работ, позволило сэкономить более трех миллионов рублей. Но, как считает сам В.А. Будин, лаборатория пока работает лишь в десятую часть своих возможностей.
Есть и еще одна чрезвычайно важная сторона в деятельности гидротехнической лаборатории.
Дудинский морской порт – уникальное сооружение. Он, пожалуй, единственный в мире, территория которого полностью заливается паводковыми водами. В данном случае, Енисея. Здесь после ледохода полностью восстанавливаются причалы, складские площади, железнодорожные и подкрановые пути, все электроснабжение причалов, вновь спускаются с отстойных путей портальные краны.
Но для причалов опасен не паводок, а ледоход. А конкретнее, две первые подвижки льда. Происходят они, как правило, тогда, когда уровень воды еще недостаточно высок, и льдины покоятся буквально на причалах. И вот во время подвижек эта масса льда сметает все на своем пути: срывает бетонные плиты покрытия, узлами завязывает стальные рельсы.
Ежегодно на ликвидацию последствий ледохода порт и комбинат тратят около полутора миллионов рублей. Первая попытка сократить эти расходы была предпринята еще в 1974 году, когда в строй вступила специальная ледозащитная дамба. Она позволила значительно сократить расходы и вдвое уменьшить восстановительный период.
Но природа не позволяет портовикам расслабляться. Вот почему вопрос о ледоходе постоянно стоит здесь на повестке дня. В 1982 году портовый лоцман, а ныне помощник капитана ледокола «Авраамий Завенягин» Евгений Любогощинский предложил сделать во льду ледоколом прорези, которые бы заставили лед идти по специальным каналам. С этим предложением он обратился к Александру Кизиму и Виктору Будину. Вообще-то идея с прорезями не нова. Их и раньше делали. Но выполнялись они совершенно произвольно. Это действительно позволяло несколько разрядить ледовое напряжение, но многотонные бело-голубые глыбы прочнейшего енисейского льда по-прежнему приносили огромные разрушения причалам.
И вот первая, пусть робкая, попытка подвести научную базу под это интереснейшее природное явление. Подолгу не гас в те дни свет в кабинете начальника порта. Инженер, гидротехник и моряк всесторонне взвешивали все возможные варианты построения прорезей. И вот найден оптимальный… А уже после этого порт, арендовав ледокол «Капитан Сорокин», доверил Евгению Любогощинскому провести первый эксперимент. Многие тогда сомневались в целесообразности подобных экспериментов. Но прорези сделали свое дело. В 1983 году лед шел туда, куда его направил человек.
Уроки того ледохода всесторонне проработали. А спустя год эксперимент повторили. И… неудача.
Сейчас в порту мечтают создать специальную установку, которая бы позволила моделировать ледоход. Причем не один в год, а сто-двести ледоходов ежегодно. Сотрудники лаборатории постоянно держат связь с ведущими профильными научно-исследовательскими институтами страны. В частности, с Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидротехники имени Б.Е. Веденеева, ЛенморНИИпроектом, Гипроречтрансом, с Институтом Арктики и Антарктики, Ленинградским политехническим институтом. Большую помощь они оказали научному подразделению порта и с оборудованием, прислав в Дудинку многие уникальные приборы.
17 декабря 1982 года газета «Красноярский рабочий» писала: «Удлинились сроки навигации. Но после того, как в 1970 году дизель-электроход «Гижига» впервые покинул Дудинку в ноябре, понадобилось еще несколько лет, чтобы осуществить опытные перевозки – сначала в январе, а затем в марте-мае с использованием атомных ледоколов в Карском море и мелкосидящих ледоколов финской постройки в устье Енисея, где толщина льда в это время достигает двух метров».
А перед портовиками стоят еще более серьёзные задачи. Сейчас в порту начинается реконструкция. На причалах устанавливаются более мощные краны. В Дудинку начали приходить новые теплоходы усиленного ледового класса типа «Норильск».
Недавно в Арктике начал работать новый атомоход «Россия». Скоро сюда придет и первый мелкосидящий атомоход «Таймыр».
А это означает, что более интенсивным станет судоходство в Западной части трассы Северного морского пути. Все больше грузов будет прибывать и отправляться из Дудинского морского порта, расположенного за 69-й параллелью. Вот почему гидротехническая лаборатория порта занимает сейчас здесь особое место. На нее уже рассчитывают. С ее мнением считаются.
Более двух тысяч судов ежегодно швартуются в порту. Сегодня Дудинка каждый день гостеприимно распахивает свои «морские ворота» судам, приходящим на Таймыр из самых разных уголков Земли. Несмотря на все трудности, связанные с рейсами сюда, портовики знают: у дудинской линии пульс четкий, ритм нормальный.

Виталий ИВАНОВ
От редакции: Когда верстался номер, пришло сообщение, что Виктор Александрович Будин успешно защитил кандидатскую диссертацию по теме, тесно связанной с задачами и проблемами Дудинского морского порта.

Опубликовано в газете
«Советский Таймыр» 24 мая 1986 года