Ко́мплекс защи́тных сооруже́ний Санкт-Петербу́рга от наводне́ний (КЗС) – уникальное гидротехническое сооружение, не имеющее аналогов в России. КЗС включает комплекс дамб с водопропускными и судопропускными сооружениями, мосты, подводный автомобильный тоннель и другие. КЗС возведён по границе Невской губы с Финским заливом от п. Горская до железнодорожной станции Бронка через остров Котлин, на котором расположен г. Кронштадт.

Наводнения относятся к категории опаснейших стихийных бедствий. По данным ЮНЕСКО наводнения в прошлом веке унесли жизни более 9 млн человек; в то же время от других стихийных бедствий (таких как землетрясения, извержения вулканов, оползни и т.д.) погибли около 2 млн человек. Наводнения обычно наносят колоссальный материальный ущерб, достигающий ежегодно почти 30 млрд долл.; в некоторых странах он составляет до 15% национального валового продукта.

Наводнения являлись самым грозным стихийным бедствием и в Санкт-Петербурге на протяжении трёх столетий.

Проблема угрозы наводнений существовала с момента основания города. Только при жизни Петра I Санкт-Петербург пережил девять наводнений; одно из них произошло в 1703 г., разрушив первые постройки города. Вскоре после наводнения Петр I издал приказ о строительстве каналов и повышении отметки застройки города на 4 фута, т.е. на 1,2 м, за счёт использования образовавшегося при строительстве каналов грунта.

После катастрофического наводнения 1824 г., самого крупного в истории Петербурга, (уровень воды поднялся на 4,21 м), унёсшего жизни почти 400 человек и причинившего огромный экономический ущерб российской столице, был объявлен международный конкурс на лучший проект защиты Санкт-Петербурга от наводнений.

В период проведения конкурса директор Института инженеров путей сообщения профессор П.П. Базен предложил построить дамбы поперек Невской губы в створе Лисий нос – Ломоносов с одним шлюзом для прохода судов в северном створе и небольшим отверстием в южной части акватории губы, чтобы поднять уровень воды на 1,2 м; однако реализация этого проекта привела бы к повышению грунтовых вод и возможному заболачиванию территорий города.

Более трёх столетий город подвергался морским нагонным наводнениям. Изучение причин Невских наводнений ведётся с XVIII в. За наводнение в Санкт-Петербурге условно принимается подъём уровня воды в устье р. Невы (по гидрологическому посту «Горный институт») выше 160 см относительно нулевой отметки Кронштадтского футштока.

За всё время существования Санкт-Петербурга было зафиксировано 308 наводнений с подъёмом уровня более 160 см БС, из них три катастрофических с подъёмом воды на 3,21 м БС (27.09.1777), 4,21 м БС (19.11.1824) и 3,80 м БС (23.09.1924), которые причинили наибольший социальный и экономический ущерб и сопровождались многочисленными человеческими жертвами.

Исторические данные свидетельствуют о том, что подъём уровня во время наводнений может быть больше, чем в 1824 и 1924 гг. Так, по летописным сведениям в 1300 г. «свершилось невероятное – река Волхов потекла вспять», несмотря на большой перепад уровня озера Ильмень по отношению к Ладоге. Это могло быть лишь при небывало высоком подъёме уровня в вершине Финского залива (около 5 м), что и обусловило «перелив» этих вод через Ивановские пороги.

Экстремальное наводнение (вероятный уровень над ординаром около 4,5 м) наблюдалось и в 1691 г., когда была залита крепость Ниеншанц (ныне – место рядом с Красногрвардейской площадью в Санкт-Петербурге), расположенная в устье реки Охты.

Санкт-Петербург подвержен морским нагонным наводнениям, идущим с Балтийского моря, по данным статистики, в среднем один раз в год.

Особое внимание к защите города от морских нагонных наводнений было уделено после катастрофического наводнения 1924 г., второго по величине подъёма уровня с отметкой 3,8 м БС.

Строительство комплекса защитных сооружений (КЗС) в восточной части Финского залива и Невской губе было начато в 1980 г. по проекту, разработанному генеральной проектной организацией Ленинградского отделения Всесоюз­ного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института им. С.Я. Жука «Гидропроект».

Одной из главных задач при проектировании КЗС являлось сохранение естественного гидрологического режима и обеспечение беспрепятственного водообмена между Невской губой и акваторией Балтийского моря. Для решения этой задачи было построено шесть водопропускных сооружений суммарной площадью 1536 м2 и глубинами 2,5–5 м и два судопропускных сооружения глубиной 16 м и 7 м. Все затворы КЗС постоянно открыты и закрываются только в период наводнений, их водопропускная способность в 1,5 раза больше, чем расход в устье р. Невы, поэтому срок пребывания поступающей в Невскую губу воды практически не отличается от естественного и составляет в среднем 5–7 суток, то есть КЗС фактически «прозрачен» для невских вод и прохода рыб.

Защитные сооружения представляют собой сложный комплекс, объеди­няющий практически все виды промышленного, гражданского, гидротехнического, транспортного строительства, и выполняют ряд важных социально-экономических функций.

Отдельные объекты, такие как судопропускные и водопропускные сооружения, насыщенные уникальным оборудова­нием индивидуального проектирования, построены в стране впервые.

Особое внимание в период строительства уделялось вопросам экологии. В 1992 г. был проведен уникальный крупномасштабный эксперимент по маневрированию затворами водопропускных сооружений КЗС, подтвердивший принципиальную возможность управления экологической ситуацией в Невской губе.

В 1999 г. в рамках международного проекта «Геоинформационная система предупреждения наводнений в Санкт-Петербурге и оценки ущерба» впервые была создана модель, позволяющая определять зоны потенциального затопления территорий города при подъёме уровня воды от 1,5 до 6,0 м БС на основе цифровой карты города, отображающей рельеф местности, а также экологи­ческий и экономический ущербы от наводнений.

С 2006 г. начался завершающий этап строительства КЗС. Осуществлялось строительство на судопропускных и водопропускных сооружениях, были проведены дноуглубительные работы на фарватерах и в створах судопропускных сооружений, по гребню дамб КЗС проложена шестиполосная автомагистраль, разработана система предупреждения угрозы наводнений (СПУН).

В 2011 г. были завершены строительно-монтажные работы, выполнены пуско-наладочные работы систем комплекса и обеспечена возможность управления затворами сооружений КЗС с центрального пульта управления, получено разрешение на эксплуатацию гидротехнических сооружений. Торжественное открытие Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений состоялось 12 августа 2011 г.

Всего за три года эксплуатации КЗС предотвращено шесть наводнений, в том числе пять – с особо опасным подъёмом уровня воды, одно из которых могло бы достигнуть уровня 2,94 м и по уровню подъёма занять четвёртое место в историческом списке наводнений.

КЗС является уникальным гидротехническим сооружением протяжённостью 25,4 км, рассчитанным на защиту от наводнения с вероятностью 0,1%, т. е. 1 раз в 1000 лет с высотой подъёма уровня воды до отметки 4,55 м у створа КЗС, или 4,75 м по Балтийской системе высот у гидрологического поста «Горный институт».

С учётом возможного глобального изменения климата КЗС способен защитить город и от экстремального наводнения с вероятностью 0,01%, т.е. 1 раз в 10000 лет с высотой подъёма уровня воды 5,15 м у створа КЗС и 5,40 м у гидрологического поста «Горный институт».

В состав КЗС входят 11 защитных дамб (Д-1 – Д-11); шесть водопропускных сооружений (В-1 – В-6); два судопропускных сооружения (С-1 и С-2); семь мостов; подводный автомобильный тоннель, пролегающий под морским судоходным каналом на отметке -24 м, протяжённостью около 2 км с шестиполосной скоростной автомобильной дорогой; 67 затворов, перекрывающих за 1 час и удерживающих напорный фронт протяжённостью более 1,5 км при наводнениях, в том числе катастрофических с расходом 100 тыс. м3/сек.

В период проектирования и строительства был проведен большой объём научно-исследовательских работ и натурных наблюдений водной системы Ладожское озеро – р. Нева – Невская губа – восточная часть Финского залива с целью её оздоровления. Из многих масштабных проектов гидротехнических сооружений, реализованных в России, этот проект – наиболее экологически обоснованный. Результаты работы Международной экспертной комиссии показали, что воздействие строительства КЗС на экологическое состояние водной среды по сравнению с другими факторами составляет менее 0,6%.

Для научного обоснования решений, принимаемых в процессе эксплуатации КЗС, проводятся непрерывные натурные наблюдения за экологическим состоянием водной среды в Невской губе и восточной части Финского залива по специальной программе, согласованной с Невско-Ладожским бассейновым водным управлением Федерального агентства водных ресурсов.

Эксплуатацию и содержание КЗС осуществляет федеральное казённое предприятие «Дирекция комплекса защитных сооружений г. Санкт-Петербурга Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации» (ФКП «Дирекция КЗС г. СПб Минстроя России»).

КЗС оказывает позитивное влияние на формирование новых мест обитания фауны на мелководных участках, заросших высшей водной растительностью, ценных как места воспроизводства рыбных ресурсов и места отдыха для перелётных водоплавающих и околоводных птиц.

Птицы начали использовать дамбу для гнездования ещё в процессе строительства. Здесь были отмечены колония полярной крачки, насчитывавшая сотни пар, и колония малой крачки, состоявшая из десятков гнезд. Под прикрытием колоний, среди зарастающих каменных отсыпок в массе гнездилась хохлатая чернеть, здесь впервые на территории Санкт-Петербурга обнаружены гнёзда длинноносого крохаля и тогда ещё очень редкой в регионе серой утки. Размножение полярной крачки в городе ранее не отмечалось.

Узкая полоса второго яруса волноотбойного бордюра шириной 1–2 м, практически полностью покрытая довольно толстым слоем из мелких фрагментов тростниковых стеблей, использовалась для гнездования в основном речной крачкой. Полярная и малая крачки, галстучник, мородунка и травник занимали второй ярус, засыпанный гранитным щебнем разного размера.

Ярусное устройство дамбы создает не только оптимальные условия для многовидовой колонии, но и идеальные условия для наблюдения за птицами, без причинения им беспокойства, с верхнего придорожного яруса, на значительном удалении от северных и южных границ колоний. Эту особенность можно использовать для проведения организованных экскурсий с целями экологического просвещения. В условиях мегаполиса, где возможность размножения на естественных песчано-галечных пляжах практически исключена в силу запредельных рекреационных нагрузок, дамбы КЗС могли бы стать резерватом гнездования не только широко распространённых птиц, но и редких стенотопных видов. При условии запрета посещения колоний птицы и люди способны благополучно сосуществовать по разным сторонам дамбы, даже при наличии высокого уровня рекреации на её внутренней стороне.

ФКП «Дирекция КЗС г. СПб Минстроя России» в марте 2014 г. присоединилось к программе реабилитации редких для города и области представителей фауны – балтийской кольчатой нерпы и серого тюленя.

Весной, в период размножения морских млекопитающих, в неблагоприятных климатических условиях особенно беззащитны детёныши нерпы и тюленя. В аномально тёплые зимы ситуация обостряется из-за почти полного отсутствия льда и увеличения штормовой активности. В таких условиях самки теряют детёнышей, которые не могут самостоятельно прокормиться. ФКП «Дирекция КЗС г. СПб Минстроя России» по возможности обеспечивает содействие в спасении детёнышей ластоногих, дрейфующих в акватории Финского залива непосредственно в акватории у КЗС.

Важнейшими социальными, экономическими и экологическими составляющими эффективности использования Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений являются:

  • предотвращение социальных и экономических ущербов от наводнений и сохранение культурного наследия Санкт-Петербурга;
  • возможность позитивного воздействия на состояние водной среды акватории Невской губы и восточной части Финского залива посредством маневрирования затворами водопропускных сооружений;
  • снижение негативного воздействия транспортных потоков на здоровье жителей Санкт-Петербурга в результате ввода в эксплуатацию морского участка кольцевой автомобильной дороги (КАД), позволяющего соединить северный и южный берега Невской губы, замкнуть КАД и вывести за пределы исторического центра и жилой застройки города более 36000 автомобилей в сутки;
  • повышение безопасности судоходства вследствие расширения и углубления морского канала и сокращения в два раза количества поворотов судов при прохождении через новые фарватеры, оснащённые современными средствами навигационного обеспечения, что способствует снижению степени риска аварийных ситуаций (в том числе разливов нефтепродуктов) на акватории Балтийского моря;
  • оптимизация экологического мониторинга с целью охраны водной среды Балтийского моря;
  • формирование в створе КЗС искусственных отмелей, благоприятных для воспроизводства рыбных ресурсов и использования их как мест отдыха для 120 видов перелётных водных и околоводных птиц на пути их миграции из Скандинавии в южные страны Европы, в том числе птиц, включённых в Красные книги России и Ленинградской области;
  • сохранение биоразнообразия в акватории, прилегающей к КЗС, создание условий обитания для ластоногих и других видов фауны;
  • формирование новых рекреационных и туристических зон Санкт-Петербурга;
  • создание в Санкт-Петербурге важнейших элементов интегрированного управления водными ресурсами.

Комплекс защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений уникален и не имеет аналогов в России. Среди сооружений подобного назначения в других странах можно отметить Барьер Темзы в Лондоне, защитные сооружения в Нидерландах – Остерсхельдекеринг (дельты Рейна, Мааса и Шельды), Масланткеринг (рукаве Ньиве-Ватервег дельты Рейна) и Афслёйтдейк (залив Зёйдерзе Северного моря), проект MOSE в Венеции и др.

Р.Р. Михайленко