Вода — Крыму!

Каптаж субмаринных вод для резервной системы водоснабжения прибрежных районов Республики Крым

15.08.2017

Проблемы с обеспеченностью территории Крыма и города Севастополя пресной водой требуют безотлагательного решения. Для обеспечения потребности в воде жителей полуострова специалистами предлагается реализовать мероприятия по эффективному использованию существующих водных объектов, сетей и сооружений с проведением их реконструкции. Кроме того, предлагаются следующие способы получения пресной воды: построить заводы по опреснению морской воды, разработать новые месторождения подземных вод, проложить водоводы с территории Кубани через Керченский пролив, использовать для нужд сельского хозяйства очищенные сточные воды и использовать субмаринные воды.

Вопрос цены и экологии
Реализация любого из направлений получения пресной воды потребует прокладки дополнительных сетей, строительства насосных станций, резервуаров и сооружений водоподготовки. Строительство заводов по опреснению морской воды является дорогостоящим мероприятием, поскольку требует больших капитальных вложений и высоких эксплуатационных затрат.
Для получения опресненной воды используются мембранные технологии — ​обратный осмос, отличающийся повышенным энергопотреблением. Кроме того, эксплуатация необходимого импортного оборудования, потребность в расходных материалах и запасных частях в условиях продолжающихся санкций может затруднить эксплуатацию заводов.
Разработка новых месторождений подземных вод с бурением и эксплуатацией новых скважин может привести к повышению минерализации не только в новых, но и в существующих подземных водозаборах. Повышенная минерализация и загрязнение воды уже сейчас наблюдаются на 184 водозаборах. Прокладка водоводов с территории Кубани через Керченский пролив со строительством Таманского водохранилища является, пожалуй, самым дорогим из предложенных способов водообеспечения Крыма.
Использование очищенных сточных вод требует реконструкции существующих очистных сооружений канализации с переводом их на энергозатратные технологии глубокой очистки и последующего обеззараживания. Использование очищенных сточных вод ограничено и возможно только в технических целях, например для полива некоторых сельскохозяйственных культур, кроме того, современными природоохранными нормативами РФ не предусматривается сброс на рельеф очищенных сточных вод.

схема 1.jpg

Схема разреза грота в скальном берегу моря

Оптимальные решения
Из предложенных способов наиболее безопасным для окружающей среды и санитарно-эпидемиологической обстановки Крыма, а также самым быстрореализуемым является использование субмаринных вод. Кроме того, этот способ не требует выделения больших земельных участков под строительство зданий и сооружений.
Наиболее изученными на территории Крыма являются субмаринные источники у мыса Айя, работы по оценке дебита одного из таких источников проводились в течение длительного времени различными специалистами.
В сентябре 2007 г. сотрудниками Морского гидрофизического института НАН Украины проводились комплексные измерения субмариной разгрузки подземных вод в районе мыса Айя. Работы проводились в районе карстовой полости в 100 м от мыса Пелекето, а также в самой полости.
Замеры в 2007 году проводились после аномально засушливого лета, при этом дебет пресной воды из карстовой полости составил 1915 куб. м/сут., а в паводковый период того же года за сутки из карстовой полости в море вытекало 11 215 куб. м субмаринной воды. Работы по измерению расходов были продолжены в конце лета 2008 года, суточный расход воды из той же карстовой полости составил 5000 куб. м/сут., а общий суточный дебит изученных источников на мысе Айя — ​10 000 куб. м/сут.
Широкое использование субмаринных вод для питьевого и технического водоснабжения сдерживалось отсутствием технического решения, которое можно было бы практически реализовать на водоисточнике.

схема 2.jpg

Схема каптажа субмаринных вод

Новация в каптаже субмаринных вод
Специалистами АО «ПИНИБ «ГИТЕСТ» разработан и запатентован (патент РФ N° 2624 211 на изобретение) способ забора выходящих на поверхность подземных и субмаринных вод, которые разгружаются в гротовой зоне скального берега моря. Отличием предлагаемого способа является использование при откачке воды из водосборника регуляторов давления — ​перепусков, что позволяет повысить давление в водо­сборнике и предотвращает возможность проникновения по трещинам в скале морской воды и заполнителя трещин, что в свою очередь способствует улучшению качества откачиваемой воды. Давление воды целесообразно создавать несколько превышающим противодавление морской воды при приливах и штормовом волнении моря.
Пример реализации предлагаемого водозабора субмаринных вод представлен на схемах. Для повышения надежности системы водоснабжения целесообразно ввести в эксплуатацию групповой водозабор, включающий несколько субмаринных источников, расположенных на незначительном расстоянии друг от друга. Такое решение позволит снизить влияние сезонной и годовой неравномерности расходов субмаринных вод. Предложенный способ организации группового водозабора целесообразно применить для обеспечения потребителей Балаклавы и Балаклавского муниципального округа города Севастополь, расположенных на расстоянии 10 км от известных водоисточников.
Стоимость строительства на мысе Айя группового водозабора проектной производительностью 10 000 куб. м/сут. и напорных водоводов, прокладываемых по дну вдоль береговой линии до Балаклавы, составит 1 млрд рублей. Себестоимость воды, с учетом ее забора на мысе Айя и транспортировки в Балаклаву, составит 9 руб./куб. м.
После отработки в процессе эксплуатации технологии резервного водоснабжения Балаклавы и Балаклавского муниципального округа города Севастополь с использованием субмаринных вод аналогичным способом предлагается обеспечить резервное водоснабжение и других прибрежных территорий Республики Крым.
На сегодняшний день известно около 40 источников субмаринных вод с разгрузкой в Черное море, их обследование с замерами дебита необходимо выполнить в ближайшее время. После постановки на государственный учет обследованных источников нужно разработать схему резервного водоснабжения прибрежных районов Республики Крым субмаринной водой и внести дополнения в схему водоснабжения и водоотведения.

АО «ПИНИБ» «ГИТЕСТ»:
125212 г. Москва,
Ленинградское шоссе, 43 А,
тел./факс: (495) 926‑41‑55,
e-mail: info@gitest.ru.
Авторы: Виктор Борткевич — заместитель генерального директора, Владимир Миркис — главный технолог, Сергей Драчиков — главный инженер проекта