本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
索契!奥运会即将开始,您将看到各种闪亮的新建筑和滑雪坡道,您会因赛事而兴奋,可能不会停下来思考它们是如何建成的。您可能花了一两分钟想知道为什么冬季奥运会在一个夏季度假胜地举行。我为您找到了答案,以及更多您可能从未想过要问的问题。好奇心被激发了吗?让我们去索契!
(如果您不想让您的奥运会热情受挫,请不要继续,因为我有一些令人不安的东西以及引人入胜的内容。明白了吗?)
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好的,好吧。让我们首先了解一下这个夏季度假胜地的事。黑海沿岸的索契是一个非常温和的地方,是俄罗斯少数几个可以沐浴在宜人亚热带气候中的地方之一。它拥有美妙炎热的夏季、美丽的温暖秋季和凉爽但不寒冷的春季。事实上,它很像西雅图,让我告诉你,我们现在没有滑雪。和我们一样,索契的人们在每年的这个时候也必须准备一些好的雨具。冬天多雨!来自黑海的所有水分都猛烈地撞击高加索山脉,彻底滋润了索契茂密的植被和布满鹅卵石的沙滩。如果下雪,也不会停留太久。基本上没有冬季冰冻。哦,天哪,这是一年中大自然乐队开始在海岸边演奏“暴风雨天气”的时候。
所以:没有雪,没有冰,有雨,有时还有猛烈的暴风雨。当人们选择这里举办 2014 年冬季奥运会时,他们在想什么?
好吧,他们认为俄罗斯最漂亮的度假小镇之一非常适合举办这样的盛会,就是这样。我的意思是,对于室内冬季运动项目,您只需要建造非常大的建筑物并保持内部寒冷即可。像西雅图一样,索契的冬季气候并非完全糟糕——有很多日子您可以愉快地四处走走,享受一些冬日的寒意而不会冻死,这使得在奥运村散步成为一种享受。至于那些你无法塞进建筑物里的高山运动,*我确实提到了索契紧靠高加索山脉,对吧?距离一些有史以来最伟大的滑雪坡道仅 25 英里(40 公里),那里有那种让滑雪者喜极而泣的可爱雪。您可以快速前往回转场地,然后再回到城市观看花样滑冰,而不会在交通上浪费大量时间。完美!这让我认为西雅图也是举办冬季奥运会的好地方——我们简直是双胞胎。
但我们不仅仅是拥有宜人的温和冬季(当然,降雨量很多)以及不到一小时路程的壮丽滑雪可能性的双胞胎。这两个城市都地势低洼,位于含水沉积物和湿地上。这两个城市都容易发生洪水和滑坡。这两个城市之所以成为现在的样子,都是因为背后高耸的山脉——这些山脉是由于板块碰撞的力量而形成的,并且容易受到由此产生的所有地震危险的影响。
在这样的地区从零开始建造奥运村是一项艰巨的任务。它始于对场地构成的特殊挑战和风险的评估。我读到一篇关于此的论文:索契奥林匹克公园地区工程地质条件与保护。让我告诉你:这篇论文读起来并不特别令人愉快。作者们很乐观,但毫不含糊。这绝非易事。
未来奥运村的选址是所谓的伊梅列京斯卡亚洼地的中间部分,这是一个狭长的阶地,就在水边。作者说,这个位于大索契阿德勒区的地点“荒凉而沼泽”。一点没错。这些是湿地,人口稀少,除了候鸟和其他湿地地区的居民外,人类很少,基础设施老化。这里的土地主要是三角洲,是当西部的姆济姆塔河和东部的普索河完成从山脉的旅程并排放入大海时倾泻的河流沉积物的混合物。当您从海岸向山脉前进时,那些河流沙砾和卵石,与黑海偶尔泛滥留下的海洋沉积物混合在一起,被滑坡碎片、冰川沉积物和更易碎的河流沉积物覆盖。
一千万年来,河流、海洋和冰川一直在这里留下土地,但这不是那种会让建筑商高兴得尖叫的土地。特别是对于那些了解地震知识的人来说:这是一种含水、大部分未固结的沉积物,在地震中很容易发生液化。当这些土壤受到足够强烈的震动时,它们开始表现得像液体而不是固体物质。
这对建筑物来说可不好。再加上索契位于真正大地震的黄金地段这一事实,您就得到了一份冲积汤的配方,里面还卡着建筑物。
似乎这还不够让人头疼,规划者和建筑商不得不应对河流喜欢在所有季节洪水泛滥的事实,但尤其喜欢在冬季决堤。而且,平均海拔约为海平面以上 1-1.5 米(3-4 英尺),那些冬季风暴可能会将海浪直接推上海滩并进入奥运村。在人类开始认真地乱搞之前,大海喜欢向内陆延伸 20-200 米(66-656 英尺)。哇。
正是在这片潮湿、狂野、危险的地区,俄罗斯人被要求为奥运会建造100 个设施。您必须为运动员、他们的后勤人员以及其他促成奥运会发生的官方人员提供住房。您需要举办赛事的竞技场和体育场馆——8 个设施旨在一次容纳 3,000-40,000 人。您需要为数万名奥运会观众、媒体设施、商店、餐厅以及举办重大赛事所需的所有附带额外建筑物建造酒店。您必须考虑交通运输、观景点、海港和海岸保护结构、消防站、泵站、污水处理厂……您基本上是在建造一座完整的城市。在喜欢洪水泛滥的地面上,并且基本上当地震发生时会变成液体的地面上。太棒了。
现有的排水系统简直是个笑话。因此,集水排水沟必须清理干净,这使得俄罗斯人至少拥有 5000 立方米(176,573 立方英尺)的污泥,这些污泥不能用于回填低洼地区——必须妥善处理。(不幸的是,事实证明,建筑并没有像俄罗斯政府计划的那样清洁。)
计划要求将地上排水系统改为地下系统。现有的运河和沟渠将被填埋,取而代之的是,将建造管道、连接坑和泵站网络。当前的地下水位将保持稳定,多余的水将被输送到处理设施,然后通过深海排放口排入大海。地表池塘不仅可以美化地面,还有助于控制水位。人工填土经过仔细压实后,可以将地表高度额外提高 2.5-3.5 米(8-11 英尺)。那是 480 万立方米(超过 600 万立方码)的材料被卡车运进来并压实。
所有这些都必须考虑到地震。我希望建筑师是天才,因为虽然我不愿意看到湿地消失,很多人挤在危险的地面上,但我不能否认结果是美好的
下一集:我们将花半小时车程前往山区,参观高山村庄。从海边到山坡,您甚至来不及问,“我们到了吗?!”
*好吧,不是奥运会级别的滑雪坡道,无论如何——你实际上可以在室内做一个像样的滑雪胜地,虽然!
参考文献:
Koff, Gregory and Chesnokova, Irina (2008): 2014 年冬季奥运会筹备背景下索契地区的地址灾害评估。国际地质大会,奥斯陆 [摘要]。
Osipov, V.I. et al (2011): 索契奥林匹克公园地区工程地质条件与保护。水资源,第 38 卷,第 7 期,第 859-867 页。
“索契 2014:为什么夏季度假胜地是完美的冬季奥运会举办地。”俄罗斯之声,2013 年 8 月 16 日。最后访问日期:2014 年 2 月 3 日。