Надо просто не дать воде уйти
«Ъ-Наука» продолжает рассказывать об эффективных и наименее затратных вариантах решения проблемы пресной воды в Крыму.
На сегодня единственным источником пресной воды в Крыму остались атмосферные осадки, которые пополняют водохранилища, и незначительный на общем фоне забор воды из артезианских скважин. Между тем с подземными водами в Черное море стекает с полуострова не меньше пресной воды, чем поступало сюда из Днепра по Северо-Крымскому каналу. Устройством подземных плотин часть этой воды можно сохранить и использовать на нужды жителей Крыма и тем самым если не окончательно решить, то заметно сгладить проблему нехватки пресной воды на полуострове в засушливые годы.
Потерянные кубокилометры пресной воды
Огромный объем пресных подземных вод в Крыму безвозвратно теряется в результате их субмариной разгрузки, то есть выхода подземных пресных вод под поверхностью моря. До перекрытия Украиной в 2015 году Северо-Крымского канала на полуостров поставлялось в год порядка 1,6 млрд куб. м днепровской воды. При этом общие транспортные потери на испарение и фильтрацию в подземные водоносные горизонты за год составляли 0,7 млрд куб. м. Таким образом, для удовлетворения своих нужд Крыму оставалось 0,9 млрд куб. м днепровской воды в год. Объем же субмариной разгрузки пресных вод в Крыму, по оценкам гидрогеологов, ежегодно измеряется кубокилометрами (1 куб. км = 1 млрд куб. м). Понятно, что даже частичное вовлечение их в хозяйственный оборот может значимо восполнить дефицит пресной поды на полуострове, который сложился здесь в результате перекрытия Украиной Северо-Крымского канала.
Субмаринная разгрузка пресных вод имеет весьма широкое географическое распространение, и с античных времен люди ими пользуются, но даже самые современные технологии их использования работают по принципу перехвата субмаринной разгрузки на уровне моря или на метровых глубинах, обычно в береговых гротах. На сегодня в Крыму известно всего два таких места, удобных для перехвата сравнительно небольших объемов пресной воды,— у мыса Айя близ Балаклавы и на Карадаге. Субмаринные разгрузки пресных вод глубже и дальше от берегов остаются недосягаемыми, не говоря уже про так называемую рассредоточенную разгрузку, когда пресная вода просачивается через донные осадки на огромных площадях морского дна.
Принципиальным решением проблемы субмаринных вод может стать фактическое сокращение их объема за счет перевода из категории «субмаринных» в категорию «подземных» в результате перекрытия путей разгрузки в акваторию моря. Для этого, по аналогии с поверхностными водами, в управлении которыми используются плотины и дамбы, нужно применять подземные водозадерживающие сооружения (ПВС) — такое название используют специалисты, мы для удобства условимся называть их подземными плотинами (ПП).
Строительство ПП на пути движения подземных вод позволит накапливать их в естественных пустотах горного массива и откачивать на поверхность для удовлетворения жизненных потребностей. Проще говоря, речь идет о создании в дополнение к традиционным водохранилищам, питающимся реками, подземных водохранилищ, пополняющихся подземными водами.
Сложности управления подземными водными ресурсами
За время многовекового использования плотин и дамб был накоплен огромный опыт их строительства. Созданы различные конструкции этих гидротехнических сооружений, подобраны оптимальные строительные материалы, разработаны научные основы расчета устойчивости и обеспечения долговременной надёжной эксплуатации. Словом, наземными водными ресурсами человек научился довольно неплохо управлять.
С подземными водами ситуация иная, хотя и тут накоплен некоторый опыт, правда, он касается не столько собственно подземных вод, полезных для нужд человека, сколько вод «вредных», осложняющих горные и строительные работы, и подземных жидких техногенных объектов. К последним относятся подземные хранилища различных жидких материалов, а также месторождения твердых полезных ископаемых, эксплуатируемые с применением гидрометаллургических технологий (с закачкой в недра больших объемов воды, химических и бактериальных растворов).
Управление же ресурсами пресных подземных вод, идущих на нужды человека, пока в основном пассивное. При этом принимается во внимание, что принципиальной разницы между обычным деревенским колодцем и современными глубокими артезианскими скважинами нет. При увеличении дебита как колодца, так и скважин до определенного предела эксплуатация водозабора из них не вызывает серьезных проблем. Происходит естественное восполнение извлеченных запасов. Превышение же этого предела приводит к техническим осложнениям: падает водоотдача, происходит подсос некондиционной воды из соседних объектов, например, соленой воды из близко находящегося моря. Такие факты зафиксированы в Израиле на участке побережья протяженностью более 30 км между городами Ашдод и Сдерот, в Крыму в районе города Саки.