171. НОВЫЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ИЗРАИЛЯ

Впервые опубликован этот материал 1 января 2010 года. Автора уже давно нет.
А воз и ныне там. (МГ)
д-р. Бенцион Телянер. НОВЫЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ИЗРАИЛЯ
ИЛИ ОТДЕЛЬНОГО РЕГИОНА
НА БАЗЕ СОВМЕСТНОЙ УТИЛИЗАЦИИ
ДОЖДЕВЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД
(реферат проекта)
“Вечная” проблема водоснабжения Израиля вступила в новую, чрезвычайно опасную для будущего страны историческую фазу.
Перманентная нехватка пригодной к употреблению воды и постоянная опасность обезвоживания человеческой жизнедеятельности и водоёмких видов (отраслей) народного хозяйства вызывает повышенную обеспокоенность израильской общественности и превратилась в важнейшую национальную социально-экономическую проблему. Для разрешения этой проблемы необходимо срочно найти и реализовать пути и способы создания и поддержания надёжной системы экономически и экологически приемлемого дополнительного водоснабжения страны. Поиск оптимального решения проблемы не прекращается ни на минуту. Обнародован ряд конкурирующих друг с другом предложений. Отдельные из них даже реализуются властями и некоторыми хозяйствующими субъектами..Но лучшие ли это варианты решения?
Наибольшее продвижение достигнуто на пути создания системы дополнительного водоснабжения Израиля на базе опреснения морской воды. Но объективные данные свидетельствуют о том, что ставка на опреснёние морской воды как на новый базовый источник снабжения населения страны питьевой водой необоснована и глубоко ошибочна, потому что этот источник исключительно высокозатратен, а получаемая по применяемой технологии вода, как доказано, чрезвычайно опасна. Дело в том, что для морской воды (особенно воды Средиземного моря) характерна не только высокая насыщенность всеми видами загрязнений, но и повышенная концентрация тяжёлых изотопов водорода и кислорода, что при систематическом попадании такой воды внутрь неприспособленных к жизни в этой среде организмов разрушает их. Человечество пока не располагает доступными методами и средствами отделения тяжёлых изотопов при опреснении больших масс воды.. Поэтому опреснённая в современных промышленных установках морская вода даже после очистки от эагрязнений недопустима для питья, приготовления пищи, кормления и поения животных, полива пищевых растений. При этом стоимость опреснённой морской воды в Израиле сейчас более, чем в 3,5 раза превышает стоимость воды наземных и подземных водных источников.
Между тем, вопреки безосновательным, а то и сознательно ложным утверждениям некоторых специалистов и журналистов, проблема питьевого водоснабжения Израиля может быть полностью решена при разумно бережливом и научно обоснованном использовании дождевых и подземных вод, причём реализация такого решения – значительно проще и многократно дешевле опреснения морской воды.
Так,.объём дождевых вод, выпадающих в период дождей на территорию нашей страны, равен, в среднем, 10 млрд. кубометров в год, а среднегодовое потребление воды нашей страной – 2 млрд. кубометров. Следовательно, утилизация каждых 10% среднегодовых дождевых осадков обеспечивает 50% среднегодового потребление воды в Израиле. А при создании и применении эффективных инфраструктур может быть по самым осторожным расчётам утилизировано не менее 30% оседающей в стране дождевой воды. И это будет зкологически чистая, в основном, лёгкая (“живая”, не содержащая опасных концентраций тяжёлых изотопов) вода, стоимость которой значительно меньше стоимости опреснённой морской воды и, скорее всего, меньше нынешней стоимости водопроводной воды фирмы “Мекорот”. Эти инфраструктуры обеспечат сохранение 2 миллиардов кубометров дождевой воды и нормальное водоснабжение Израиля даже в необычайно трудный настоящий год, когда согласно данным Министерства национальных инфраструктур количество осадков в нашей стране снизилось на 35% по сравнению с о средними годовыми показателями.
Многие народы, живущие в условиях ограниченных водных ресурсов, издревле собирали и использовали дождевую воду. Известно, что этим источником водоснабжения широко пользовались и древние евреи. Тысячелетия жизни в изгнании изменили содержание и формы хозяйствования нашего народа. Но сейчас, вернувшись на родную землю, мы должны возродить свои лучшие хозяйственные традиции, разумеется, на современной научной базе.
Неудивительно, что уже давно многие хозяйствующие субъекты Израиля стали автономно создавать и использовать для водоснабжения своих хозяйств сборники дождевой воды. В последние 30 лет прошлого века были опубликованы научно обоснованные предложения по созданию региональных сборников дождевых вод. Все эти предложения (проекты Шульмана, Красильщикова, Язмира) предусматрпвают строительство дамб (плотин), которые должны ограждаать крупные искусственные водоёмы, заполняемые водой в сезоны дождей. Нужно подчеркнуть, что названные научные предложения не являются полноформатными проектами: в них не разрабатывались конструкции и технологии строительства дамб (плотин) и водоёмов, способы и средства раздачи воды потребителям, методы и средства сохранения собранной дождевой воды и т.д., а также не исследовалось влияние новых крупных водоёмов на окружающую среду. Государство также не осталось в стороне от проблемы использования дождевых осадков: оно объявило падающую с небес на территорию Израиля дождевую воду государственной собственностью и стало взымать плату за её потребление. Понятно, что этот шаг резко снизил заинтересованность хозяйствующих субъектов в создании инфраструктуры утилизации дождевых вод. Со своей стороны никаких реальных мер по созданию инфраструктуры, необходимой для задержания, сбора, сохранения и раздачи потребителям дождевых вод само государство пока тоже не предпринимает.
В ещё более неблагополучном состоянии находится сейчас инфраструктура и использование подземных вод, хотя подземные запасы воды при совершенствовании их качества и
способов добычи должны составить очень существенный резерв роста водоснабжения Израиля. Основная часть утилизируемых в нашей стране подземных вод получена из двух аквиферов (естественных подземных водоносных зон), называемых морским и горным аквиферами. Первый из них расположен полностью под территорией Израиля. Но в последние годы качество воды в этом аквифере существенно снизилось и по неустановленным пока причинам продолжает ухудшаться. Значительная часть второго (горного) аквифера расположена под территорией Палестинской автономии, где вода безответственно расточается и загрязняется. Ряд известных подземных источников способен снабжать водой только некрупных потребителей. Мелкие наземные реки и ручьи, как правило, не используются для водоснабжения.
Улучшение сложившейся ситуации возможно только на базе системного и комплексного исследования аквиферов и подземных источников воды.
Проект “Новые инфраструктуры водоснабжения Израиля или отдельного региона на базе совместной утилизации дождевых и подземных вод” (проект Телянера) был разработан в 2003 – 2007 годах. Его цель – максимально возможное удержание выпадающих дождевых осадков для их последующей утилизации, открытие новых и эффективное использование всех подземных источников водоснабжения, сбор и накопление дождевых и подземных вод, очистка и, если нужно, обогащение накопленной воды, долговременное хранение объединённых водных ресурсов, доставка их потребителям и на этой базе обеспечение стабильного водоснабжения страны или заданного региона.
Для достижения этой цели проект предусматривает:
– создание непрерывной сети глубоких и узких земляных резервуаров (хранилищ воды) и каналов, расположенных на путях естественных дождевых стоков и в местах, удобных для контактов с подземными источниками водоснабжения и для доставки воды потребителям. Эти резервуары и каналы оснащаются средствами защиты от утечек, загрязнения, испарения и застаивания воды, а также устройствами для очистки и/или обогащения воды и её транспортировки;
– всестороннее обследование недр заданного региона для полного раскрытия его водных ресурсов, их видов, количества, глубины залегания,точных координат и размеров (включая толщины водоносных пластов – аквиферов); запасов воды и производительности каждого источника водоснабжения, химического состава воды, концентрации тяжёлых изотопов, засоленности и загрязнённости; свободных подземных полостей (с водой и без неё), их координат и размеров, источники и маршруты
подземного водообмена (том числе с внешней окружающей средой). В проекте разработаны оригинальные технологии строительства земных резервуаров и каналов, а также дистанционно управляемого ремонта и модернизации подземных источников водоснабжения.
В проекте установлены такие размеры (глубина, ширина и длина) земляных водоёмов и каналов, которые обеспечивают их достаточную ёмкость (от 2 до 10 тысяч кубометров),
долговременное сохранение и приспособленность к очистке или обогащению в них воды, удобство обслуживания и отсутствие ощутимого влияния на окружающую среду.
Дно и стенки земных водохранилищ и каналов могут не иметь покрытий или покрываться плитками либо бетоном. Сверху эти водоёмы могут перекрываться плитами или оставляться открытыми, легко защищёнными от атмосферных воздействий, например, плавающей плёнкой или очищающими воду водорослями. Но здесь следует обратить внимание на почти идеальную приспособленность и закрытых, и открытых сверху земляных резервуаров и каналов к выращиванию в них по малозатратным технологиям любых растений методами гидропоники, Таким образом, применение гидропоники становится дополнительным средством многократного повышения экономической и экологической эффективности предлагаемого в проекте нового метода водоснабжения.
Вероятно, значительная часть накапливаемой в земляных резервуарах воды будет предназначена, главным образом, для полива различныз угодий. Полив одного гектара в течение 3-х часов способом разбрызгивания требует 50 кубометров воды. Такой же полив капельным способом требует всего 5 кубометров воды. Сочетая эти два спсоба, можно водой из одного земляного хранилища обеспечить полив нескольких гектаров (если не ежедневно, то через день) в течение всего нужного периода между сезонами дождей.
Для безопасного использования воды из наземных и подземных резервуаров и каналов в сельском хозяйстве, промышленности, быту и других сферах человеческой деятельности проект предусматривает её очистку и, при необходимости, обогащение.. Конкретные предложения об оптимизации и содержании способов этой обработки представлены в отдельном проекте “Новые технологии и технические средства для очистки воды, стоков, других жидкостей и суспензий с приданием им лучших потребительских качеств”. Здесь нужно отметить только, что предложенная система водохранилищ и каналов идеально подходит для размещения очистных устройств.
Проблема оптимизации технологии сооружения земляных резервуаров и каналов также решена в предлагаемом проекте. В условиях характерных для Израиля каменистых грунтов наиболее быстрым и дешевым является способ создания земляных водохранилищ каналов с помощью управляемых взрывов. Этот способ выгоден не только для сооружения грунтовых водохранилищ и арыков, но и для создания любых котлованов и рвов, рыборазводных водоёмов, плавательных бассейнов и т.д. Состав основных работ, присущих этому
способу, включает бурение скважин и шурфов, закладку зарядов взрывчатки, взрыв зарядов, уборку продуктов взрыва, зачистку и выравнивание созданного взрывом котлована. Традиционное землеройное оборудование при этом способе требуется только для послевзрывных работ,причём его требуемое количество, мощности,объём и продолжительность выполняемых работ многократно меньше, чем при традиционном способе рытья котлованов. Количество, расположение, диаметры и глубины скважин, а также количесиво и массы зарядоввзрывчатки зависят от ряда факторов и определяются расчётами по имеющимся формулам. Утановлены диапазоны реальных значений некоторых из вышеназванных технологических параметров: диаметры скважин и шурфов, удельный расход взрывчатки, удельные затраты труда . Эффективность буро-взрывного способа особенно высока в условиях характерных для Израиля скалистых грунтов.
Традиционно для разведки недр применяется наземный биолокационный (биорезонансный) метод, основанный на особых сенсорных способностях специально подготов-ленных людей. Однако решающее влияние человеческого фактора и ограниченная глубина проникновения в недра делают этот метод недостаточно надёжным. Поэтому в настоящем проекте впервые предусмотрен наземно-подземный метод глубокой дистанционной разведки недр. Как и в биолокационном методе, источником исходных данных являются карты аэрофотосъёмок, данные которых затем проверяются устройствами и приборами для глубинной разведки недр с земной поверхности с помощью искусственно создавемых сейсмических волн и анализа их отражённых сигналов (такие методы широко и успешно применяются в геологии при поисках полезных ископаемых и, в частности, нефти). Затем в местах ожидаемого нахождения подземных вод бурятся специальные глубокие скважины, в которых будут перемещаться и работать на различных глубинах исследовательские приборы, обладающие максимально возможным (желательно, сферическим) обзором (или
дистанционно изменяемыми направлениями сканирования), чьи сигналы будут восприниматься наблюдателем. Диаметры скважин и последовательные позиции приборов зависят от принципов их действия (излучение и приём отражённых ультразвуковых, инфразвуковых, сейсмических волн, визуальные наблюдения и фотограмметрия и др.) и технических характеристик.
Последний этап практической реализации настощего проекта – это ремонт и/или модернизация источников подземного водоснабжения. Основной вид работ этого этапа
включает устранение разрывов и неплотностей, повышение прочности границ, восстановление разрушений, отделение одной полости от другой, создание новых проходов между соседними полостями и т.п. В трёх первых случаях ремонт состоит в предварительном придании шероховатостей на подлежащей ремонту поверхности с помощью микровзрывов и в нагнетании под давлением на эту поверхность высокопрочного строительного раствора. Для подачи материалов к месту работ и дистанционного управления технолгическим процессом бурятся специальные скважины. Остальные перечисленные выше дефекты устраняются узко направленными регулируемыми
взрывами небольшой мощности, дистанционно управляемыми через скважины и шурфы. Такие взрывы могут создавать как проходы между смежными полостями,
так и многометровые завалы, намертво отделяющие их друг от друга.
В настоящее время методическая подготовка к реализации полного проекта новой системы водоснабжения на базе совместного использовании дождевых и подземных
вод практически завершена. Разработаны детальные программы, планы и график выполнения работ с их разбивкой на этапы и с указанием содержания, методов выполнения, количества исполнителей, технологической продолжительности, результатов, а также ориентировочной стоимости работ каждого этапа. Полная технологическая продолжительность разработки новой системы водоснабжения для конкретного региона – 1,5…2 года.
Ориентировочная стомость проектных работ – от 50 до 70 миллионов шекелей в зависимости от размеров и особенностей конкретного региона.
Рекомендую сравнить эту стоимость со стоимостью установок для опреснения морской воды, которые планируется создать в Израиле.
Реализация проекта создания новой системы водоснабжения может быть начата сразу же после выделения конкретного региона и финансирования (пусть частичного, достаточного для выполнения работ первых этапов). Контактный телефон и электронный адрес автора сообщены в редакцию.
Примечание: Сокращённый вариант настоящего реферата в виде статьи под названием “О системе водоснабжения на базе утилизации дождевых и подземных вод” опубликован 15.05.08 в приложении “Казначей” к газете “Вести”.
https://aveterra.livejournal.com/606282.html
Автор и руководитель проекта д-р Б.Телянер