Виды подводных городов

Начнём однако не с самих городов, а с посрамления скептиков. А то "предел текучести стали"... Как про таких говорили в былые времена: "Слышал звон, да не знает где он" - это вообще типично для гуманитариев, не умеющих даже вычертить эпюры нагрузок (зато берущихся утверждать, что именно таковы будут нагрузки от подводных течений,... ну-ну). Ну что поделать, сопромат они проходили мимо! Однако, как же объяснить суть заблуждения, не прибегая к сопромату?

А возьмём метод образных сравнений. Что там нам говорят, столб воды в 100 метров высотой это 100 тонн? Очень много, человека точно раздавит... хотя вроде Жак Ив Кусто нырял... да кто ж это видел? Может он на самом деле не нырял никуда. Говорят же 100 тонн и сталь раздавят.

Вспомним про Андреевский мост, поищите у меня в блогах детальные фото его конструкций. Длина его пролёта 135 метров, а масса 1500 тонн. То есть каждый погонный метр моста сам по себе весит дюжину тонн - и ничего, никуда не сгибается под своей тяжестью. Да ещё и массу гружёного поезда на себе выдерживает с запасом.

А теперь эту дюжину тонн сожмём до предела. Выйдет у нас такой кубик метр на метр да полтора в высоту. Ну и как думаете, ежили на него сверху нагрузить ещё 100 тонн воды - растечётся наш железный кубик? Вот вам собственно и всё наглядное объяснение про предел текучести стали, из-за которого якобы нельзя построить подводный город.

А кому этого мало - на Останкинскую башню взгляните. А лучше подойдите и потрогайте. Чуть более полукилометра высоты. Удельный вес бетона более чем вдвое больше чем у воды. То есть на основание башни давит та же сила, что у километрового столба воды - и ничего! Стоит башня. Даже после памятного пожара в ней - стоит до сих пор.

В Эпоху Пара и сталь и бетон и даже железо-бетон - уже есть! Так что построить подводный город в технологиях Эпохи Пара - вполне возможно без всяких чудес. А теперь собственно перейдём к рассмотрению разных городов.

1. Купол над шахтой

Об этом поселении уже рассказывалось подробно. Строится оно сразу как город. Но не забываем, что город ведь нужен не сам по себе - город должен работать, что-то производить. Значит, город строят над источником ресурсов, и в нашем случае это рудная шахта. Штреки которой, после добычи ресурса, можно и заселить, о чём я так же уже писал ранее.

С самого начала в этом городе хорошая атмосфера, потому что всё что можно озеленяется, включая и стены зданий (которые покрыты вьющимися растениями). Но по мере выработки шахты, её опустевшие штреки заселяются - и эти новые жители так же потребляют воздух. А озеленения в штреках нет. Поэтому качество атмосферы постепенно падает. Если поначалу в городе живёт до 100 тысяч, то к концу выработки шахты до полумиллиона. А площадь зелёных насаждений всё та же. Поэтому город будет нуждаться в поставках воздуха от обширных полей водорослей. При этом жители подземелья будут больше страдать от заболеваний связанных с худшим качеством воздуха. А вся беда в скапливающемся в подземельях углекислом газе и выделяющемся из земных недр радоне. И это при исправно работающей искусственной вентиляции - а без неё никакая жизнь под землёй просто невозможна.

2. Купол над карьером

Здесь решили разрабатывать рудную жилу иначе - не шахта, а карьер. Удобнее оказалось делать это не силами водолазов, а накрыв весь карьер куполом. Как мы помним, его стена с массивными контрфорсами может стать домом для почти 20 тысяч жителей. Это горняки и их семьи. А их работа - да вот же прямо под стеной начинаются окраины карьера.

Карьер это пыль в воздухе. И пока идёт разработка атмосфера тут плохая. К тому же грохот машин, а иногда и взрывов.

Зато позже, когда карьер выработан, его заселяют. Глубокая воронка даёт отличную естественную вентиляцию до самых нижних этажей подземелья. Вдобавок стены подземелья обильно покрыты зелёными насаждениями. А вот потребляющего воздух населения здесь меньше, потому качество воздуха здесь самое наилучшее среди всех подводных городов.

Кстати, прообраз этого города подкинул Олег Казаков - это проект землескрёба для Мехико, собственно вот он:

А вот сколько же именно будет жителей? Как рассказывалось в подробном разборе города-купола, на семью из 5 человек приходится квартира жилплощадью в 70 кв.м. Это неплохо и по современным меркам, а уж в Эпоху Пара и вовсе очень даже хорошо. Квартира длиннее в глубину - 10 м, тогда как по фронту лишь 7 м (это примерно парочка хороших окон и красивый балкончик с обязательными цветниками).

Итак, на фасаде квартира занимает 17.5 кв.м.

Остался пустяк, найти общую площадь поверхности бывшего карьера... а вот геометрию я и подзабыл. И вижу, вы тоже. На счастье, у кого есть дети-школьники, всегда можно спросить их! И поведает тогда вам ребёнок, что формула для подсчёта боковой поверхности конуса изумительно проста - я вот тут с голоса записал:

пи-на-ры-на-лы

Звучит, знаете, как-то... как исповедь взяточника "взял налом и попал на нары". Целый детектив в пяти слогах! К моему удивлению ничего криминального тут не оказалось. А просто нужно взять радиус, высоту и то самое число - и всё перемножить!

Радиус у нас 250 м. Глубина будет такой же, что соответствует уклону стенок карьера в 45 градусов - а круче нельзя, будут обваливаться. Перемножаем и получаем почти 200 тысяч кв.м. Ого, сколько у нас тут сможет произрастать зелёных насаждений! А квартир на этой площади разместиться 11.2 тысяч в коих будут проживать 56 тысяч жителей. Это меньше, чем даже в городе предыдущей модели, когда освоение подземелий ещё не начато.

Всё хорошо с качеством воздуха, но хотелось бы заселить побольше жителей.

Попробуем копать глубже. Это дорого. Ведь теперь стенки карьера будут слишком круты и их придётся очень серьёзно укреплять во избежание обвалов. Причём укреплять по мере рытья. Сложнее станет и поднимать извлечённую руду из карьера - если в прежнем можно было везти самосвалами по кольцевому серпантину или поднимать транспортёрами с ковшами, то теперь только лифты-подъёмники.

Итак, роем до глубины в полкилометра. Да, тут нет ошибки - глубина полкилометра. Такие карьеры нынче существуют. Поверхность такого глубокого карьера составит чуть меньше 400 тысяч кв.м. Это даст почти 22.5 тысячи квартир, а в них 112 тысяч жителей. Это уже больше, чем в полностью застроенном небоскрёбами куполе, но и площадь зелёных насаждений у нас увеличилась вдвое, так что воздух останется свежим.

Но хочется заселить ещё больше людей. Напряжём все силы и выроем до глубины в 1 км. Поверхность 785 тысяч кв.м., чуть менее 49 тысяч квартир, почти 225 жителей. Это не считая тех 18 тысяч что живут в стене купола.

Мало?

Но глубже рыть уже некуда (и так уклон составляет 4:1, куда уж больше-то). Впрочем, можно вести горизонтальные тоннели в стороны от нашей воронки. Да, это позволит заселить те же полмиллиона жителей. Однако начинаются проблемы с вентиляцией. Строго говоря при такой глубине какие-то вентиляторы для оживления движения воздуха ставить придётся, иначе застойный воздух будет потихоньку отравлять жителей самых нижних уровней. В горизонтальные тоннели при длине до 100 м воздух может затекать сам. Но в них теперь поселятся люди. Много потребителей воздуха - слабое его движение. В тоннели непременно придётся закачивать воздух.

3. Город из отдельных зданий

Хорошо поставить купол над залежами ископаемых. А если таковых нет? Тогда город начинается с горстки фермерских построек и растёт медленно и постепенно. Сперва здесь начинают собираться фермеры со всей округи. И конечно им нужна ратуша с доками и шлюзами для их батискафов. Затем появляются склады перекупщиков фермерской продукции. Появляются различные магазины и прочие увеселения, а значит нужны гостиницы для приезжих. И всё больше зданий для местных жителей, которые обслуживают всё это хозяйство.

Каждый дом здесь автономен по возможности, но ни одно здание не в сидах обеспечить себя полностью всем необходимым - и прежде всего чистым воздухом и пресной водой. Это, как и прочие ресурсы, приходится покупать. Так что плата за жильё здесь идёт в прямом смысле на обеспечение возможности жить.

Разумеется в этом городе есть градоправление. И оно заботиться о развитии города. Как только появляется возможность, строятся коммуникации: канализация, водопровод, воздушные трубы и пневмопочта, наконец подземные тоннели и в них метро. Но всё это удобства для новых кварталов.

Такой город растёт ввысь на окраинах, вот там подводные многоэтажные башни. А исторический центр так и остаётся из небольших построек. Почему так? Да потому, что под водой нет проблем с пространством. Это на суше удобная для застройки земля была ограничена водными преградами, холмами да оврагами - а под водой никаких ограничений.

Нет улиц, вместо этого залез в субмарину, поднялся повыше да поплыл себе напрямик хоть через весь город. Скажите будут сталкиваться? Ну а над современными аэропортами часто ли сталкиваются самолёты? Например вокруг Москвы 3 крупных гражданских аэропорта (Шереметьево, Внуково, Домодедово), плюс изрядно разросшийся аэропорт в Жуковском, плюс военные аэродромы, плюс множество вертолётодромов. И десятки лет уже так летают, не мешают друг другу. А как у них это получается? Да благодаря простым правилам: для каждого направления устанавливается своя высота. И на этой высоте обязан следовать только в данном направлении. Нужно лететь в другую сторону? Займи соответствующую высоту. Как видите наладить городское подводное движение не так уж сложно.

Поэтому нужно чтобы подводный город разросся очень обширно - на многие и многие мили - чтобы наконец возникла необходимость перестроить исторический центр. И вот тогда там могут вознестись самые грандиозные подводные небоскрёбы. Или же уже знакомый нам купол.

4. Подводный ковчег

Стальной шар диаметром 100м (55 сажен), в котором обитают в тесноте да не в обиде 10 тысяч человек. Некогда ковчеги строились из опасений неведомых страхов подводной жизни на дне морском. Позже на дне успешно обжились, и необходимость в ковчегах отпала. Но они продолжают быть домом. Прежде всего для рабочих на крупных подводных стройках, например на постройке очередного подводного купола. Ковчег приводят туда и ставят на якорь. Это удобно. Во-вторых, несколько ковчегов были построены с роскошной отделкой и поныне являются престижным жильём (даже несмотря на то, что каюты в них меньше размером и ограничены удобствами в сравнении с жильём в городах на дне. А ещё есть ковчеги поставленные на якорь как поселения самых обычных людей в отдалённых районах. Ведь нужно же фермерам и прочим работягам где-то встречаться, проводить время и тратить свои кровно заработанные? Вот и тянутся они к местному плавучему "городку".

Для зелёных насаждений почти нет места, потому ковчег нуждается в регулярных поставках свежего воздуха извне. Например от плантаций водорослей. И разумеется нуждается в поставках всех прочих ресурсов, так как сам он мало что может произвести.

И это серьёзный недостаток ковчега: любой город нужен чтобы что-то производить, а ковчег почти ничего не производит. Поэтому на роль автономного города он подходит весьма плохо.

5...

А больше я придумать подводных городов не смог. Если у кого есть идеи - прошу делиться в комментариях.

UPD До 11:00 добавились два ценных предложения, оба касаются использования ковчегов.

Анастасия Семенюта 
Подкинула идею с ковчегом, погружённым в морской ил.

Действительно, уже в XIX веке при строительстве мостов через проливы столкнулись с тем, что кое-где до твёрдого каменного основания может быть и более 40 м - то есть ставить сваи моста там просто не на чем. Англичане на этом потерпели полное фиаско, которое завершилось крушением моста вместе с поездом полным пассажиров, не спасся никто.

Аналогичная проблема встала перед французами при строительстве метро под Сеной - там грунт это просто жидкая грязь. Руководивший стройкой инженер (имя, прощу прощения, запамятовал) придумал гениальный выход - собрать железные конструкции станции и тоннеля - а потом утопить их в этой грязи методом планомерного подкопа. Так же утопил он и тоннель в самой Сене. Причём есть фото где видно что под лежащими на дне Сены секциями тоннеля рабочие без всяких водолазных костюмов, там нет воды - но нужно успевать вычерпывать грязь, пока тоннель проваливается в неё.

Итак, технически инженеры Эпохи Пара вполне могли решить такую задачу.

Для чего может быть нужен такой утопленный в ил ковчег? Да чтобы добраться до твёрдой скальной породы - под которой возможно укрыто ценное месторождение. Ну а позже, с опорой на сам утопленный в иле ковчег, могут быть построены подводные здания на поверхности илистого дна. Без этой опоры здания утонули бы в иле под своим весом.

Джиджи Рацирахонана 
Предложила поселение "кисть винограда" поблизости от подводного вулкана.

Представьте себе, что отдельные ковчеги-шары - это виноградины. Их соединяют транспортные переходы - и вот у нас уже целая "кисть" в толще вод.

Неподалёку от неё, но не ближе 100м - подводный вулкан. Соседство с привычным нам земным вулканом бывает очень неприятным и опасным. И опасны даже не потоки лавы, которые всё же медленные. А вот от облаков удушливого газа, которые вулкан иногда исторгает - от них не убежишь никак. По счастью в воде такой газ уходит куда-то ввысь. Зато вулкан даёт много тепла и обильные выбросы минералов - на всём этом активно размножается планктон, привлекающий массы рыб. Так что такое поселение вблизи вулкана не будет испытывать недостатка в провизии.

Собственно никакого другого поселения рядом с вулканом и не поставишь. Любое сооружение на дне рано или поздно будет разрушено землетрясениями. Так что всякие машины на дне придётся тут водолазам чинить регулярно. Это накладывает на жизнь поселения свой отпечаток, к водолазным работам здесь привычны даже женщины.