Понимание первоначальной морфологии и гидравлического поведения: древние щебеночные конические сооружения Эгины, Греция

Древние морские стены с скрытой историей

У побережья греческого острова Эгина на дне моря лежит «лес» загадочных каменных конусов. Построенные примерно в 480 г. до н.э., эти насыпи из щебня когда‑то формировали оживлённую классическую гавань, соперничавшую с Афинами. Сегодня они сохранились как затопленные руины, но это исследование показывает, что некогда это были надводные сооружения — тщательно сконструированные, чтобы противостоять волнам и военным кораблям. Сочетая археологию и гидротехнические эксперименты в лаборатории, авторы восстанавливают, как строились эти каменные конусы, как они изменялись под действием бурь и почему устояли почти 2500 лет.

Гаванная конкуренция в древней морской державе

Эгина была одной из ранних морских держав классического греческого мира. Её гавань включала оборонительные бассейны для военных кораблей, торговые причалы и две длинные волноломы. Тем не менее у берега, на некотором удалении, лежали десятки странных конических каменных насыпи, не имеющих явного аналога в древних или современных проектах гавани. Эти щебеночные конические сооружения (RmCS) вызывали долгие споры: были ли это низкие, скрытые волноломы для приглушения волн или высокие преграды для остановки вражеских кораблей? Недавние подводные обследования, спутниковые снимки и геофизические сканы с высокой точностью картировали их формы, глубины и состав, выявив более пятидесяти хорошо сохранившихся конусов в районах с минимальным вмешательством человека.

Воссоздание конусов в волновой трубе

Чтобы выйти за пределы предположений, команда воссоздала древние сооружения в уменьшенном масштабе в длинной волновой трубе. В качестве образцов сначала выбрали наиболее хорошо сохранившиеся конусы и измерили их современную высоту, ширину основания, уклон и глубину воды. Съёмка дна показала, что насыпи покоятся непосредственно на скальной породе и вгружаются в отложения всего около метра. Подводные фотографии и фотограмметрия выявили, что сооружения состоят из рыхлых известняковых блоков, сваленных без раствора, образующих пористые, грубые груды. Используя эти данные, исследователи спроектировали модель в масштабе 1:40 и реалистичное распределение размеров камней, реконструировав возможный способ сбрасывания глыб с специализированных судов.

Как древние строители формировали устойчивые каменные конусы

Эксперименты сравнили разные методы сброса камней и показали, что двухкорпусное судно с центральной рабочей платформой наиболее полно воспроизводит наблюдаемую форму конуса и объём конструкции. При поэтапном выпуске камней крупные блоки быстро падали и формировали широкое, устойчивое основание, тогда как мелкие фракции заполняли пустоты и поднимали гребень. Повторные испытания дали стабильные результаты: в реальном масштабе воссозданные конусы достигали примерно 8 метров в высоту, с широкими основаниями и боковыми уклонами около 44°. Что важно, когда исследователи учли древний уровень моря — вероятно на 1,75–2,5 м ниже современного — их модели показали, что RmCS изначально выступали над поверхностью воды на 0,7–1,4 м. Это были не скрытые рифы; это были видимые, надводные сооружения, вероятно предназначенные как для регулирования доступа, так и для успокоения волн.

От высоких башен до подводных гряд

Далее команда подвергла воссозданные конусы действию тысяч волн, моделировавших 40 лет местных штормовых условий и масштабированных на полный срок службы гавани в 2500 лет. Волна постепенно увеличивалась по высоте, а изменения насыпи отслеживались с помощью высокоточных 3D‑лазерных сканов. Ключевым фактором изменений оказалась существенная высота волн: по мере усиления волн гребень обрушивался, камни скатывались по откосам, расширяя основание и понижая вершину. После умеренных и сильных штормов дальнейшие разрушения становились незначительными, и конусы приходили в устойчивую форму: около 5 м высотой, с более широкими основаниями и гребнями, лежащими теперь ниже уровня воды. Эта эволюция удивительно хорошо соответствовала реальным подводным структурам — более 82% измеренных полевых параметров попали в диапазон лабораторных результатов.

Что эти каменные конусы говорят нам сегодня

Для неспециалиста послание ясно: эти древние инженеры знали своё дело. RmCS строили нарочно высокими и широкими, с увеличенными основаниями и дополнительным «надводным бортом» выше волн, чтобы допускать длительную эрозию, оставаясь при этом функциональными. Века бурь срезали их вершины и разносили камни наружу, пока конусы не приобрели устойчивые, затопленные формы, которые мы видим сегодня на морском дне. Сочетая археологические данные с физическим моделированием, это исследование превращает статичные руины в динамичную историю строительства, износа и стойкости. Оно не только объясняет, как оборонительные сооружения Эгины сопротивлялись столетиям, но и предлагает инструменты для оценки будущей устойчивости прибрежных памятников на фоне повышения уровня моря и изменения штормового режима.

Цитирование: Frontini, M., L. Lara, J., G. Canoura, L. et al. Understanding the original morphology and hydraulic behaviour: the ancient rubble-mound conical structures of Aegina, Greece. npj Herit. Sci. 14, 298 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02556-x

Ключевые слова: древние гавани, прибрежное строительство, подводная археология, эксперименты в волновой трубе, морское наследие