Забытые технологии помогут Крыму справиться с дефицитом воды.
РИА Севастополь. 27 марта. Для решения проблемы вододефицита ученые КФУ им. В. И. Вернадского предложили использовать забытый опыт предков, чьи исследования вековой давности к счастью сохранились в архивах. Сегодня их можно применить для получения воды из воздуха и строительства гидротехнических сооружений.
Подвижники науки
Среди документов — геологические и гидрогеологические изыскания выдающегося ученого начала XX столетия, профессора Таврического университета Петра Двойченко.
— Готовясь к празднованию пятилетия музея КФУ, мы обнаружили часть переписки — восемь писем — Петра Двойченко и академика Владимира Вернадского — основоположника биогеохимии, автора учения о ноосфере, который в 1920-1921 годах был ректором Таврического университета, — рассказывает профессор, доктор исторических наук, директор Музея истории КФУ Андрей Непомнящий. — Еще с 1905 года, будучи студентом, Двойченко по приглашению Таврического губернского земства обследовал артезианские воды и колодцы в Перекопском, Евпаторийском уездах и в других районах Таврической губернии.
Сохранившиеся письма Двойченко к Вернадскому, датированные 1921 годом, содержат многостраничные отчеты об изысканиях на железных и серных месторождениях, изучении состава местных грязей и глины, которые особенно интересовали Вернадского. Ведь в 1920 году, в период Гражданской войны и становления Советской власти в Крыму, оба геолога не раз совершали совместные экспедиции по полуострову для сбора минералов.
Для ученых начала XX века Крым был уникальной природной лабораторией. Здесь развивались многие науки, шли исследования. Позже на основе их результатов оттачивались теоретические представления важнейших наук — гидрогеологии, геологии, ландшафтоведения, других естественных дисциплин.
— В засушливом Крыму с дефицитом воды сталкивались все, жившие на полуострове, — говорит декан факультета географии, геоэкологии и туризма, профессор Таврической академии КФУ Борис Вахрушев. — Сто лет назад был создан «Крымводхоз», тогда развитие народного хозяйства региона стало государственной задачей, а использовать Крым как всесоюзную здравницу на имевшихся тогда водных ресурсах было невозможно. Одним из организаторов «Крымводхоза» был ученый-гидролог Дмитрий Кочерин. Известно его изречение, ставшее крылатым: «Вода в Крыму — подлинный двигатель жизни». И в те годы на полуострове впервые начали проводить широкие работы для водоснабжения населенных пунктов и предприятий, строить водохранилища и оросительные системы.
Вода из воздуха
В 1922 году Кочерин организовал гидрологическую экспедицию на реках Салгир и Биюк-Карасу, а позже стал одним из основоположников учения о речном стоке. Он же рассчитал конденсационный сток. Ведь подземные воды пополняются не только за счет атмосферных осадков — дождя, снега, росы, перетока из соседних водных горизонтов, но и в результате конденсации в недрах земной коры.
— Кочерин установил, что конденсационный сток в Крыму может достигать семи-восьми процентов от общего годового стока, — продолжает Вахрушев. — Процесс конденсации в недрах горных пород или наших карстовых массивов происходит, когда поверхностный воздух теплее подземного, то есть в основном в теплые месяцы. Чем жарче, тем интенсивнее процесс конденсации. Это как труба с холодной водой в теплой ванной комнате. Зимой процесс конденсации не происходит, поскольку холодный воздух, заходя в недра земли, нагревается и даже может иссушать природные карстовые коллекторы. Зато в теплый период в Крыму, когда водных ресурсов не хватает, объемы конденсации достигают 10-12 литров в секунду с квадратного километра. Это достаточно приличный объем воды.
— В 2002-м году на Керченском полуострове, на горе Опук, мы тоже проводили эксперимент, — рассказывает Борис Вахрушев. — При температуре наружного воздуха плюс 35 градусов и плюс пять в недрах горы конденсация достигала 38 литров воды в секунду с кубического километра. И стало понятно, почему вокруг Опука было обнаружено так много остатков античных хозяйств. А в древнем городе Киммерик насчитывалось около 15 колодцев — гидротехнических сооружений с подпорными стенками, «водопойными» камнями. В античное время Опук был густонаселенным районом, так как там была вода. Летом он жил на конденсационной воде, на так называемом малом водоснабжении. Когда мы рассказали местным жителям об этих колодцах, они их расчистили, и воду из них использовали для своих нужд.
«Обручевские каптажи»
Любопытной и полезной оказалась и найденная в архивах факультета географии КФУ статья академика Владимира Обручева — почетного президента РГО, ученого секретаря Академии наук СССР, русского и советского геолога, географа, Героя Соцтруда, лауреата двух Сталинских премий первой степени. В 1918-1921 годах он был профессором Таврического университета и работал вместе с Вернадским. В своей статье Обручев сообщал о надежных водных источниках в селах в долине реки Кача и даже начертил схему водозаборных сооружений, которые местные жители до сих пор называют «обручевскими источниками».
— И мы действительно нашли так называемые «обручевские каптажи» — построенные по всем правилам каптажные сооружения, — рассказывает Вахрушев. — В закрытый бассейн вода поступала из подземных источников и дальше по водоводу с колодцами шла в несколько сел. В советское время эта система работала и поддерживалась в надлежащем состоянии, благодаря чему там росли замечательные сады. Но в лихие 90-е, когда началась всеобщая разруха, это гидрологическое сооружение тоже было разрушено. Но если его восстановить, можно по-прежнему подавать хорошую воду в несколько сел и решить хотя бы их проблему. Плюс — использовать конденсационные воды в районе Феодосии, восстановить колодцы.
Как считают ученые КФУ, в трудах дореволюционных российских и советских ученых есть еще масса ценных данных, которые возможно применить и сегодня. Не менее важно подкреплять научные изыскания постоянным мониторингом поверхностных и подземных ресурсов.
— В советский период гидрологическая наука подкреплялась практическими знаниями, — напоминает Борис Вахрушев. — Существовали, к примеру, комитет по водному хозяйству, «Крымгеология», «Крымморгеология», где работали высококвалифицированные геологи, гидрологи. Была в Крыму и гидрологическая экспедиция, которая сейчас исчезла. Она просчитывала запасы водных ресурсов на полуострое, проводила испытания каждой скважины. Сегодня же в результате чрезмерного, научно не обоснованного забора, вода из скважин подается сильноминерализованная, происходит засоление глубинных водных горизонтов. В итоге мы утрачиваем месторождения пресной воды, как это происходит в степном Крыму.
Ученые подчеркивают, что на полуострове не работают общие теоретические представления о гидрогеологии, с которыми нередко заходят подрядные фирмы с материка. Ведь 80 процентов территории полуострова — это карстующиеся породы и известняки, обладающие уникальными гидрологическими свойствами. «Нежелание считаться с наукой, слышать ее, как правило, приводит к большим экономическим потерям, — заключает ученый. — А вот при рациональном, научно обоснованном водопользовании Крым может стать самодостаточным регионом. Но для этого надо полностью изменить подход к добыче воды, ее использованию, переработке и очистке».
Чаши Зибольда
В начале XX века инженер-лесник Федор Зибольд, который жил в Феодосии и занимался озеленением склонов горы Тепе-Оба, обратил внимание на разбросанные по хребту и на склонах большие галечниковые холмы с остатками древних керамических трубопроводов. Он пришел к выводу, что они являются древними аккумуляторами, конденсаторами влаги. Оказалось, что эти устройства работали в средние века. Получаемая от конденсации вода поступала в фонтаны древнего города, которых насчитывалось около 200. Все они находились на полном государственном обеспечении. И когда в Кафу — генуэзскую колонию в Крыму — приезжала комиссия из метрополии, в ее составе был специалист-фонтанщик, который проверял состояние водного хозяйства города. И если какой-либо из фонтанов пересыхал или были разрушены гончарные трубы водоподачи, по его рапорту и консула могли отозвать. Ведь дефицит воды сдерживал развитие колониального поселения и снижал поступающие от него доходы.
Зибольд решил повторить опыт предков и получить воду из насыщенного морской влагой воздуха. На склоне Тепе-Оба, на высоте 150 метров, он восстановил один из найденных конденсаторов — построил три чаши, самая большая из которых имела диаметр 12 метров. В нее сложили гальку и валуны. Края бассейна приподняли, а в центре устроили желоб с подведенной чугунной трубой. Чаша давала в сутки 36 ведер воды — вполне хороший результат для небольшого хозяйства.
Изобретение феодосийского лесничего было хорошо известно и в мировых научных кругах: во Франции в 1930-е годы по проектам изобретателя соорудили действующую установку для добычи воды из воздуха — Ziebold machine. Идея феодосийского инженера ушла на запад вместе с волной российской эмиграции.
И сегодня чаши Зибольда можно увидеть в окрестностях Феодосии. Конечно, воду в них никто не собирает. А напрасно.
РИА Севастополь — Новости Крыма
По материалам: Российская газета