Wie würdest du einen Hafen in einer Welt mit *intensiven* Gezeiten bauen?

SCHLÖSSER

Die Antwort ist eine, die heute ausgiebig in Kanälen und Flüssen verwendet wird: Schleusen.

Schleusen sind im Grunde wasserdichte Doppeltore. Wenn Sie von Hochwasser auf Niedrigwasser wechseln möchten, segeln Sie hinein, die Tore werden hinter Ihnen geschlossen und Wasser wird geführt oder abgepumpt, bis es auf Höhe des niedrigeren Wassers innerhalb / außerhalb des Hafens liegt. Umgekehrt für den Übergang von Niedrigwasser zu Hochwasser.

Das funktioniert am besten, wenn der Hafen am Ende eines Flusses oder großen Baches liegt. Auf diese Weise können Sie den Wasserstand im Hafen bei Hochwasser halten und die Schleusen verwenden, um auslaufende Schiffe zu senken und einlaufende Schiffe zu heben.

Eine Schleuse wird im Hafen von Chicago verwendet (siehe Bild unten) und kann bis zu 100 Schiffe gleichzeitig aufnehmen und Wasserstandsunterschiede von bis zu 1½ m bewältigen. Diesen Unterschied zu vergrößern, ist einfach eine Frage der Technik.

Vor einigen Jahren bin ich nach Scarborough (Yorkshire) gefahren und habe bei Ebbe den dortigen Hafen besucht: Alle Schiffe lagen auf nassem Sand, wie auf dem Bild unten zu sehen ist (aus irgendeinem Grund kann ich nur Stock-Fotos finden)

Wenn Sie in der Lage sind, die Gezeiten vorherzusagen, können Sie damit leben.

Wenn Sie stattdessen jederzeit Wasserzugang sicherstellen möchten, können Sie auf schwimmende Piers zurückgreifen, die dem Wasserstand folgen können, wie Sie es beispielsweise in Häfen in Zeeland sehen können.

Solange sie ihr Ende im Wasser haben, funktionieren sie. Sie werden auch häufig in Flüssen eingesetzt, die ihr Niveau im Laufe des Jahres stark ändern.

Schauen Sie sich einfach an, wie Gemeinden mit weit überdurchschnittlichen Gezeiten mit dem Problem IRL umgehen.

Diese Boote befinden sich beispielsweise in der Bay of Fundy, die aufgrund geografischer Eigenheiten mit bis zu 53 Fuß die höchsten Gezeiten der Welt hat:

Wie Sie sehen können, akzeptieren die Leute einfach, dass ihre Boote für einen beträchtlichen Teil der Zeit am Boden bleiben.

Große Schiffe können einen flachen Boden haben und so konstruiert sein, dass sie ohne Stress gestrandet werden können.

Auch Flusshäfen, die den Seeverkehr bewältigen können, zB Portland Oregon, die weit genug im Landesinneren liegen, um nicht von den Gezeiten stark beeinflusst zu werden, werden in dieser Welt eine viel größere Bedeutung haben.

Schiffe werden für ein bestimmtes Tech-Level kleiner sein, aufgrund der Einschränkungen, entweder flach oder flussnah zu sein.

Angesichts der weltweit auftretenden extremen Flut würden kleinere Boote, wie wir sie kennen, wahrscheinlich in Ungnade fallen, und der tägliche Fahrer würde von Amphibienfahrzeugen überholt, was die Notwendigkeit traditioneller Docks vollständig zunichte machen kann.

Einige Antworten hier beinhalten Schwimmdocks, die meiner Meinung nach einfach die Realität größerer Fracht- und Kreuzfahrtschiffe sein müssen, wo sie bei Flut immer ziemlich weit vom Land entfernt verankert sind und über kleinere Boote erreicht werden können. Dies ist jetzt nicht ungewöhnlich, aber die Entfernungen werden in Ihrer Umgebung extremer sein.

Ich arbeite mit einigen Häfen mit hohen Tidenhub, das ist ein großes Problem, aber es ist ein Problem, für das viele Lösungen entwickelt wurden.

Wenn die Schiffe klein sind, können sie sich bei Ebbe einfach auf dem Meeresboden ausruhen. Wenn die Schiffe groß sind, können Sie die Schiffsbewegungen so planen, dass sie nicht auf Grund laufen. Wenn der Hafen bei Ebbe vollständig austrocknen würde, müssen Sie möglicherweise einen Bereich ausbaggern, in dem bei Ebbe Wasser verbleibt - denken Sie daran, dass bei Ebbe kein Wasser aus einem Pool fließt! Ein Gezeitensperrwerk kann auch gebaut werden, um das Wasser im Hafen wie eine riesige Schleuse einzufangen.

Sie haben Recht, wenn Sie denken, dass es unmöglich ist, Docks zu haben, die 100% der Zeit funktionieren, aber ich denke, Sie übersehen, dass dies auch für die meisten großen Häfen auf der Erde gilt, da zwischen einem Schiff ein Gewichtsunterschied von 400.000 Tonnen bestehen kann Ballast und ein beladenes Schiff. Wenn also ein Schiff in Ihren Hafen importiert, könnte es bei Flut einlaufen, seine Ladung löschen und später bei Ebbe wieder abfahren. Das ist überhaupt nicht ungewöhnlich.

Ein Faktor, den Sie meiner Meinung nach vernachlässigen, ist, dass ein so großer Tidenhub bedeutet, dass sich das Wasser schnell bewegt. Das ist ein erhebliches Problem, denn Schiffsmotoren können nur eine begrenzte Kraft aufbringen. Es kann für Sie äußerst schwierig oder unmöglich sein, bei Ebbe ein Schiff in Ihren Hafen zu bringen oder bei Flut ein Schiff auslaufen zu lassen.

Sie können Ihren Hafen auch an einem Fluss oder See bauen, der mit dem Meer verbunden ist und bei Ebbe nicht abfließt.

Hafenentwicklung

Sie haben also einen Hafen mit einem Tidenhub von 25 m, der Ihren Hafen vollständig austrocknet. Wenn Sie nicht viel Geld haben, ist der erste Schritt, einfach kleine Boote zu benutzen - sie sind schnell zu be- und entladen, so dass sie schnell ankommen und abfahren können, sie können bei Bedarf auf dem Meeresboden sitzen.

Umschlag Wenn Sie mehr Tonnage transportieren müssen, können Sie sich für den Umschlag entscheiden – Ihre kleinen Boote segeln nicht bis zum Ziel, stattdessen wartet ein größeres Boot in tieferem Wasser, während die Boote Waren zwischen dem Hafen und dem Boot befördern.

Stärkere Schiffe oder Schleusen Wenn das immer noch nicht zufriedenstellend ist, müssen Sie entweder große Schiffe entwickeln, die es überleben können, bei Ebbe auf dem Meeresboden zu sitzen, oder eine Schleuse bauen, die Wasser in Ihrem Hafen hält, während das Schiff be- und entladen werden kann .

Baggern Wenn Sie unbedingt mehr Tonnage bewegen müssen, haben Sie die derzeit effektivste und teuerste Möglichkeit: Baggern. Graben Sie ein großes Loch an Ihrem Hafen, damit die Schiffe auch bei Ebbe manövrieren können. Graben Sie jetzt einen großen Graben von Ihrem Hafen bis zum Ozean. Beide müssen so tief sein, dass sie immer genug Wasser enthalten. Sobald Sie dieses Projekt abgeschlossen haben, können Schiffe zu jeder Tageszeit ein- und ausfahren und Ihre Import-/Exportfähigkeit wird maximiert. Dies setzt jedoch voraus, dass Ihre Schiffe tatsächlich gegen den Strom segeln können. Aller Wahrscheinlichkeit nach wird die Geschwindigkeit des Wassers zu hoch sein, um gegen sie zu segeln, sodass Sie immer noch durch die Gezeiten eingeschränkt sind.

Tiefwasserhäfen und Liegeplätze Es gibt tatsächlich einige andere Optionen, die Ihren Schiffen helfen können, mit Gezeiten fertig zu werden. Die erste ist der Bau eines Tiefwasserhafens. Gehen Sie weit genug von der Flutlinie hinaus, dass immer ausreichend Wasser vorhanden ist, und bauen Sie dort Ihren Hafen. Baue eine Brücke oder einen Damm, um deinen Tiefwasserhafen mit der Stadt zu verbinden. Eine billigere Option ist der Bau einzelner Liegeplätze anstelle eines ganzen Hafens. Hier gibt es viele Optionen; Bauen Sie einen Steg mit einem normalen Liegeplatz am Ende, treiben Sie einige Pfähle und lassen Sie das Schiff dagegen festmachen, fügen Sie einige schwere Anker mit Leinen hinzu, die mit Bojen an der Oberfläche verbunden sind, an denen sich das Schiff anschließen kann. Verwenden Sie zum Beladen des Schiffes entweder die oben beschriebene Umladung oder bauen Sie Förderbänder oder Pipelines zu den Liegeplätzen.

Pseudo-Trockendock

Die Low-Tech-Lösung besteht darin, Trockendock -ähnliche Stützen an jedem Pier zu haben. Segeln Sie das Schiff bei Flut in das Trockendock, und wenn das Wasser bei Ebbe zurückgeht, wird das Schiff von den Stützen statt vom Wasser getragen, und der Hafenbetrieb kann ungehindert fortgesetzt werden. Der Nachteil ist, dass Schiffe nur bei Flut ankommen oder abfahren können.

Bootslifte

Ihr Hafen könnte Bootslifte wie die Peterborough Lift Lock oder das Falkirk Wheel nutzen . Ihr Hafen wäre am oberen Ende des Aufzugs und ein Kanal zum Ozean wäre am unteren Ende. Höchstwahrscheinlich müssten Sie den Hafen selbst mit einem Damm- und Überlaufsystem absperren, um dort eine konstante Tiefe im Becken aufrechtzuerhalten.

In den folgenden Videos können Sie diese Lifte im Betrieb (Zeitraffer) sehen:

• Peterborough Hebeschleuse

• Falkirk-Rad

Höchstwahrscheinlich wäre ein vertikales Hebesystem praktischer, wenn sich das untere Niveau mit der Zeit ändert (wie es in Ihrer Situation der Fall wäre). Aber ein Radlift ist verdammt raffiniert und könnte nach der Regel der Coolness zulässig sein.

Baue zwei Docks

Es ist einfach. Die Leute könnten von den „Ebbe-Docks“ und den „Flut-Docks“ sprechen. Wenn Ihre Geschichte Gewalt und so weiter beinhaltet, könnten Sie sogar dieses weltbildende Detail oder sogar Handlungsdetail von Gaunern haben, die Menschen an die Ebbe-Docks fesseln und darauf warten, dass die Flut sie ertrinkt (oder dass sie nachgeben und geben ihnen zum Beispiel die Info). Es würde daran erinnern, jemanden an Gleise zu binden.

Als Erweiterung der Antwort von Klaus zur Verwendung von Sperren halte ich es für sinnvoll, darauf hinzuweisen, was eine Flut über die extreme Schwerkraft hinaus "intensiv" machen würde - deren Klärung deutlich mehr Optionen eröffnen sollte.

Eine Flut bezieht sich im Allgemeinen auf die lokale Änderung des Wasserspiegels, die durch die Schwerkraft verursacht wird, die von nahe gelegenen planetaren Objekten ausgeübt wird. Auf der Erde wäre das der Mond. Das Ausmaß der Gezeiten wird durch zwei Faktoren gesteuert: die Schwerkraft, die diese planetaren Objekte ausüben, und die Menge an Wasser, die zur Bewegung zur Verfügung steht. Im Fall eines Planeten, dessen Oberfläche hauptsächlich aus Wasser besteht (wie die Erde, wo die verbundenen Ozeane etwa 70 % der Oberfläche des Planeten ausmachen), ist diese Wassermenge atemberaubend.

Aber auch Seen, Teiche, Flüsse und jedes kleinere Gewässer erfahren technisch gesehen eine Flut. Der Unterschied besteht darin, dass diese Körper eine so vergleichsweise geringere Wassermenge haben, dass das Ausmaß ihrer Gezeiten entsprechend geringer ist. Als ein paar Beispiele:

• Der Tidenhub der Großen Seen beträgt etwa 5 Zentimeter – klein genug, um funktional als „nicht gezeitenabhängig“ bezeichnet zu werden. Die Großen Seen haben ein Gesamtvolumen von etwa 22.500 Kubikkilometern .
• Der Tidenhub von Long Island, New York, hat eine Reichweite von fast 9 Fuß . Da es an den Atlantischen Ozean angrenzt, haben seine Gezeiten Zugang zum gesamten ozeanischen Gewässer, das etwa 1,3 Milliarden Kubikkilometer umfasst , jedoch kann der tatsächliche Tidenhub entlang der gesamten Ostküste variieren.
• Auch das Mittelmeer, das über eine vergleichsweise schmale Bucht mit dem Atlantik verbunden ist, weist nur Gezeiten im Zentimeterbereich auf . Aus derselben Quelle wie der Atlantik hat das Mittelmeer ein Volumen von rund 4,4 Millionen Kubikkilometern.

Während Schleusen eine gute Antwort auf diese Frage sind, sind dies auch alle ausreichend isolierten oder strömungsbeschränkten Gewässer, so dass sie nicht leicht von ozeanischen Gezeiten beeinflusst werden können. Infolgedessen müssen Ihre Bedenken hinsichtlich der Gezeitenpegel nur Häfen oder Docks direkt an der Küste der großen Ozeane betreffen und nicht so sehr Binnenseen oder -meere.

Bauen Sie Ihre Städte in der Nähe von amphidrome Punkten , wo die Flut natürlich niedrig ist, weil die Schwingungen stören.

An den amphidromischen Punkten des dominierenden Gezeitenbestandteils gibt es fast keine vertikale Bewegung durch Gezeitenwirkung.