Ученый рассказал, как раз и навсегда можно избавить Крым от дефицита воды
Ученый КФУ назвал причины засухи в Крыму, а также объяснил, каким образом можно решить проблему вододефицита в регионе.
Цикличные изменения климатических условий по осадкам привели к тому, что в 2020 году Крым пережил очень засушливый период. Это, в свою очередь, не позволило собрать необходимые запасы в водохранилищах естественного стока. Здесь же второй фактор ― перекрытый Украиной Северо-Крымский канал, из-за чего теперь часть наливных водохранилищ полуострова не наполняются днепровской водой.
Также объективными причинами водного дефицита в Крыму являются такие факторы: испарения с открытых поверхностей водных объектов, нерациональное использование водных ресурсов из-за применяемых водоемких технологий, неудовлетворительное техническое состояние объектов водопользования.
В результате все это привело к тому, что некоторые водохранилища полуострова достигли так называемого мертвого объема, который в нормальных условиях эксплуатации не используется и в регулировании стока не участвует. Только в апреле 2021 осадки, которые были, позволили заполнить наливные водохранилища Крыма выше мертвого объема: Симферопольское, Загорское, Аянское, Партизанское, Белогорское.
Засушливые циклы
В интервью ФАН руководитель кафедры водоснабжения, водоотведения и санитарной техники Академии строительства и архитектуры КФУ им. В.И. Вернадского профессор Илья Николенко рассказал, каким образом можно решать проблему вододефицита в республике.
По его словам, дефицит водных ресурсов — это главная мировая проблема XXI века, которая требует комплексных, системных и оптимальных решений. Сейчас наблюдаются процессы глобальных изменений климата с его потеплением, уменьшением и перераспределением осадков по времени и по регионам, а также усиление влияний антропогенных факторов.
Эксперт подчеркивает: если рассмотреть многолетние наблюдения ученых за 120 лет, то в Крыму каждые 6–8 лет чередуются циклы, когда фиксируются осадки выше средних многолетних, и когда наблюдаются засушливые годы с осадками ниже средних многолетних. Именно в этом периоде полуостров находился два последних года.
«Поэтому хочется вспомнить слова американского писателя, лауреата Нобелевской премии Джона Стейнбека: «И никогда не бывало так, чтобы в засушливые годы люди забывали о богатых водой годах, но во влажные годы они теряли всякую память о засушливых годах».
Когда анализируются по осадкам многолетние циклы, то становится ясно, как проблемы дефицита водных ресурсов могут решаться. В годы, когда выпадает много осадков и можно получить больше природной воды, то этот ресурс надо сберегать таким образом, чтобы его хватало на то время, когда мало осадков и воды.
Огромный потенциал, который пока не используется в условиях дефицита водных ресурсов, — отсутствие комплексных мероприятий по водосбережению и водоэффективности для того, чтобы рационально использовать те природные воды, которые получаем», — сказал собеседник издания.
Использование сточных вод
По его словам, мировой опыт решения проблем водного дефицита показывает, что с помощью современных технологий и методов водосбережения, которые применяются и доступны сегодня, сельское хозяйство может сократить свои потребности в воде на 10–50%, промышленность — на 40–90%, а жилищно-коммунальное хозяйство — до 30%, причем без ущерба для экономики и качества жизни.
«В Крыму практически не используется сточная вода, ежегодный объем которой составляет около 200 млн кубометров — все это сбрасывается в море, при этом у нас максимальный дефицит воды в неблагоприятные годы по осадкам составляет 150 млн кубометров.
Если принимать в расчет воду, которая в среднем выпадает в различных районах Крыма в виде осадков, — 300–500 мм в год, а в многоводные годы бывает и 800 мм. По крайней мере, разность осадков в годовых объемах может составлять до 200 млн кубометров воды — это тот ресурс, который мы можем собирать для дефицитных периодов», — заявил ученый.
Создание запасов воды
Илья Николенко добавил, что необходимо создать многолетний водный баланс для полуострова с учетом всех источников водных ресурсов и потребителей. Сейчас в Крыму, по средним расчетам, 45% пресной воды идет на сельское хозяйство, 40% — на ЖКХ, а остальное — на промышленность и энергетику. В связи с этим нужно понимать, куда будет двигаться экономика Республики Крым, где вода должна будет потребляться, а главное — в каком количестве.
Разработка такого баланса позволит определить необходимость дополнительных водохранилищ и специальных водоводов между ними. Наиболее полного использования местных ресурсов пресной воды можно добиться путем сбора воды с поверхностного стока, в том числе ливневых, сбросовых, талых стоков и направления их в существующие наливные водохранилища, а также путем создания систем буферных водохранилищ.
«Это целесообразно и является одной из самых главных задач на сегодня, потому что та вода, которая у нас выпадает в виде осадков, например, на Южном берегу Крыма, практически вся уходит в море. А для Крыма ЮБК — это самый многоводный регион по осадкам. Для использования этих водных ресурсов могут быть построены небольшие водохранилища, водосборные поверхностные водные объекты.
Причем вода может перебрасываться как по вертикали, так и по горизонтали, чтобы при переполнении одних источников не скидывать в море ценный ресурс, а передавать его в другие регионы. То есть можно поступить по принципу так называемого Всеизраильского водовода, когда все водохранилища соединяются каналами между собой в единую водную систему», — констатировал эксперт.
Ученый подчеркнул, что в Крыму есть определенная неравномерность по распределению осадков, поскольку в северной части полуострова наблюдается самый большой дефицит воды. А таким способом можно было бы перераспределить ресурсы между всеми потребителями и источниками.
Кроме того, по его мнению, необходимо заниматься вопросом очистки сточных вод для последующего использования, по крайней мере, в технических нуждах. То есть необходима разработка технологических схем глубокой очистки, доочистки и обеззараживания городских сточных вод с целью их повторного использования в сельском хозяйстве и промышленности, с отказом от традиционных схем с выпуском сточных вод в открытые водоемы Крыма. Регенерация и повторное использование сточных вод превращает их в дополнительный ценный водный ресурс.
Сохранение лесных массивов Крыма
Также собеседник издания подчеркнул, что большую роль в водосбережении играют наличие и сохранение лесных массивов Крыма. Известно, что когда лесной покров в водосборном бассейне падает с 60% до 30%, то средние затраты на очистку воды удваиваются, а когда он падает с 60% до 10%, то средние затраты на очистку воды уже утраиваются.
«Есть новое научно-техническое направление, занимающееся решением проблем дефицита водных ресурсов, которое называется акватроника. Основная задача этого направления — решение проблем водопользования с применением современных компьютерных и аппаратных систем, цифровых технологий для управления системами водоснабжения, с минимальными потерями воды и затраты энергии.
Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского начал подготовку специалистов в этой области, для этого в 2015 году был создан научно-образовательный центр по акватронике. Основными направлениями исследований по акватронике являются внедрение современных компьютерных систем контроля и автоматизации технологических процессов в системах водоподготовки, водоснабжения, распределения воды по потребителям, транспортировки, очистки сточных вод для снижение утечек и потерь воды путем обеспечения водосбережения и поэтапной ликвидации вододефицита», — отметил ученый.
«То есть для обеспечения водоэффективности в Крыму нужно планировать работы по наиболее полному использованию местных ресурсов, обнаружению и ликвидации утечек, снижению технологических потерь, а также совершенствованию технологических процессов, которые в настоящее время используются.
Одним из перспективных направлений преодоления существующих проблем по дефициту водных ресурсов в Крыму является активное внедрение мероприятий по водосбережению и водоэффективности. Все проблемы преодоления дефицита решаются при желании заниматься такими комплексными мероприятиями», — заявил ФАН руководитель кафедры водоснабжения, водоотведения и санитарной техники Академии строительства и архитектуры КФУ им. В. И. Вернадского профессор Илья Николенко.
Напомним, ранее ФАН рассказывал, что ученые подтвердили опасения о высокой вероятности засухи в Крыму этим летом.