Выступления по этой статье:
Ответ автора от 06.07.2015, инженер, Почётный энергетик СССР Брилон Александр, ИзраильВыступление от 04.07.2015, инженер Кунцевич Феликс, Германия
Выступление от 26.06.2015, проф Гершанович Исаак, Израиль, инж. Фарбер Зеев, Израиль
(обзор предлагаемых проектов, предложение авторов)
Вот и еще одна статья о спасении Мертвого моря. На одном только нашем сайте их несколько. Считал необходимым максимально доброжелательно представлять на обсуждение семинара все поступающие на сайт статьи по этой важнейшей экологической и не только экологической проблеме. И статьи действительно вызывали обсуждение.
Последняя статья, как и другие на эту тему, представляет свой подход к решению проблемы и критику других подходов. Одновременно статья показывает сложившееся состояние обсуждения проблемы и его уровень.
Для начала – немного об энергетике, ибо почти все проекты и предложения по М.м. подходят к этому недостаточно профессионально, кроме проекта 1977 – 81г комитета Ю.Неемана.
Читатель, надеюсь, слышал о гидроаккумулирующих электростанциях – ГАЭС. Они расходуют вдвое больше зл. энергии, чем производят, и на их сооружение расходуют миллиарды дол. Только с 1985 по 2000 г в мире их введено 85 млн. кВт., ибо их энергия мобильна. Пуск теплостанции с нуля требует 11 часов, пуск ГЭС и ГАЭС – 1,5 – 2,5 мин.
Израиль располагает таким ресурсом энергии. Это – Мертвое море. Его спасение – не только обязанность сохранения уникального природного наследия, но и важный вклад в экономику – ввод 1,5 млн. кВт мобильной мощности.
Нашей природной жемчужине, и ее региону грозит беда: море уже опустилось на 39 метров и будет высыхать и далее, пока не спасём. Значительные участки его высохли, обнажив соль.
Ветры уносят соль в долины Арава, Иорданскую, Негев. Дожди растворяют принесенную соль, нанося урон плодородию. Сегодняшняя чахлая растительность Негева, предупреждающая пыльные бури, под угрозой вымирания, как и скудная фауна юга.
Грунтовые воды ускорили свое движение, вымывая подземные солевые линзы. Исчез также гидравлический подпор из карстово – пещерных слоев, создавая провалы поверхности, опасные для людей, зданий, сооружений, транспорта.
Провалов уже более 4000,. ежегодно прибавляется порядка 400. а размеры достигают в диаметре 25 м при глубине 20 м.
Годами откладывая спасение Мёртвого моря, все правительства Израиля не только не спасают море, но и лишают страну ценнейшей пиковой и резервной бестопливной электрической мощности.
Мобильные 1,5 млн кВт способны ликвидировать, либо предельно сократить пуско – остановочные операции на теплостанциях, являющиеся причиной 80 – 85% неполадок, наносящих многомиллионный ущерб только на одной станции (а их в Израиле 8).
Имеется немало схем – проектов спасения М.м.
1. Проект Шломо Гура.
Израильские ученые в 90 – х гг. заострили внимание на проекте Шломо Гура, по оценке журнала «Окна», – – одного из выдающихся израильских экономистов.
Этот проект предусматривает перекачку воды из района Хайфы в Иордан с предварительным опреснением вблизи Бейт Шеана.
Для этого должны быть созданы 5 насосных станций, каналы, тоннель, водоводы, а также (вариантно) 6 – 7 гидростанций на спуске воды к Мёртвому морю, спецрезервуар и др..
Решительно поддержал этот проект проф. Ю. Колодный, считая его на сегодня наиболее профессионально проработанным. ("Вести" – "Окна" от 18. 02.99).
По данным того же журнала, проект Шломо Гура рассматривался и поддерживался всеми правительствами Израиля. Он обнародован вашингтонским Институтом ближневосточной политики. Его и сейчас поддерживают многие израильские инженеры (Юрий Бак, ссылающийся также на позицию Узи Ландау, проф. Бравермана и других).
Однако, этот проект:
а) Подаёт воду в районы, ею обеспеченные, совершенно игнорируя Негев, куда она поступает после подъёма на сотни метров и прогона по сложным и дорогим водоводам (с насосными станциями) на сотни км.
б) Затапливает свыше 9000 га земли Израиля, Иордании, Иерихонского анклава автономии, включая поселения, сооружения и др.
Побывавший там журналист Валерий Герц пишет: «…На Иорданской стороне – сплошной жилой и сельскохозяйственный массив: деревня на деревне, поле на поле, теплица на теплице…». («Вести», 14.10.10.).
По той же статье, водопотребление Иордании здесь значительно выше израильского.
в) Рассредоточивает строительство, монтаж, эксплуатацию, охрану по 17 объектам, усложняя всё – повышая вероятность террора, захвата людей, диверсий… Рост числа насосных и ГЭС снижает напор, скорость, КПД, увеличивая габариты, вес и стоимость всех звеньев,
г) Все русловые ГЭС, плотины и водохранилища становятся зависимыми от Иордании, чьи земли и берега они охватывают, осложняя строительство, охрану, безопасность людей и сооружений.
д) Требует отчуждения ценнейших угодий в пересекаемой житнице – Израильской долине и долине Бейт – Шеана для канала, линий электропередач, насосных, подстанций, отвала грунтов, дорог и др.
з) Требует для опреснения 1млрд. тонн обратным осмосом дополнительно 500 – 650 млн. тонн морской воды, возвращаемой в виде рапы Средиземному морю, с сооружением насосной и тоннеля. Опреснение в 60 км от моря – грубый инженерный просчет.
По имеющейся информации, Шлмо Гур планировал сбрасывать рапу в Мертвое море – видимо, водоводом вдоль Иордана, т.е. загрязнение М.м. и значительное обесценивание основных затрат на опреснение, ибо требует немалых капвложений в водовод, включающий тоннели большого диаметра, длиной свыше 100 км в русле извилистой реки.
к) Испаряет будущими водохранилищами на Иордане более 110 млн. т. пресной воды в год.
л) Перерезает основным каналом значительное количество автомагистралей, железную дорогу, а также другие коммуникации, требует переустройства не менее 3 – х автодорог, пересекающих Иордан.
м) Исключает гидроаккумулирование как при пуске, так и в перспективе – важнейшую составляющую будущего гидроэнергокомплекса Израиля. Невысокая мощность ГЭС и насосных делают нерентабельным их прямое включение в сеть 400 кв без дополнительной трансформации. По данным проф. Танклевского ( ,,Живое Мертвое море", стр. 5) Шломо Гур планировал (видимо, вариантно) перекачивать 2,5 млрд. куб.м/год, а мощность гидростанций составляла всего 50 Мвт, что может лишь свидетельствовать о недостаточном владении Ш. Гуром основами энергетики.
Реализация проекта Шломо Гура потребует, по грубой оценке автора этих строк, не менее 10 миллиардов долларов.
2. Вариант «Двух морей» комитета Ю. Неемана, 1977 – 1981г.
Предусмотрена подача М.м. средиземноморской воды через ГЭС 800 Мвт, что составляло на начало 80 – х годов 20% мощности энергосистемы Израиля.
Расход воды – 1,5 млрд. м.куб. в год. Подача воды – из района Ашкелона.
Насосная поднимает воду до 100 м. выше уровня моря и по шестикилометровому напорному трубопроводу подаёт воду в 24 – х км открытый канал, впадающий в тоннель длиной 80 км. От него – до крутого берега Мёртвого моря создаются система озер (для запаса воды) и ГЭС – ГАЭС.
При выборе трассы учтено положение пресноводного, соленоводного, а также карстово – пещерного пластов трассы. Вода не опреснялась. Капиталовложения оценивались в объеме 1 млрд. долл.
Авторы проекта по достоинству оценили энергетический потенциал Мёртвого моря и нашли наилучшее ему воплощение в виде совмещённой ГЭС – ГАЭС.
По имеющимся данным, одним из правительственных решений этот проект признан не заслуживающим внимания. Проф. Заславский, будучи главным научным консультантом Минэнерго Израиля, признал идею проекта "очень плохой".
Однако, по оценке автора этих строк, такой вариант, в отличие от предыдущего, исключает сооружение плотин, сокращает число насосных с 5 до одной, число ГЭС с 6 – 7 до одной. Безлюдность Негева облегчает отчуждение земель для водохранилищ, производственной базы строек, для ГЭС, линий электропередач, каналов и др.
При одной ГЭС и насосной высоки напор, скорость, и, как следствие, обеспечивается компактность, малые габариты и вес агрегатов, низкая удельная стоимость их и водоводов, не говоря об ограниченном их количестве.
К сожалению, и этот, лучший из известных автору этих строк проектов, не лишен недостатков, и в частности, – большая протяженность тоннеля глубокого заложения – 80 км.
При использовании проходческих щитов, как утверждает доктор А. Качан, здесь исключается встречная их работа: шахта для их выемки недопустимо глубока (до 700 м) и широка. Поэтому нужно либо работать только одним щитом, затягивая сроки, и удлиняя расстояния вывоза грунта. либо двумя, но создав глубокую и широкую шахту для выемки щитов на территории ПА. Либо – подобно проходке тоннеля под Ла – Маншем – захоронить оба щита под землей, отвернув их от трассы тоннеля.
Расстояние вывоза грунта далеко не ограничиваются пределами тоннеля: 2,5 млн. куб. м мертвой породы нужно где – то разместить, не навредив окружающей среде. Для тоннелей же неглубокого заложения удаление грунта рассредоточивается периодической выгрузкой через относительно небольшие шахты.
Другой недостаток варианта – близость устья водовода на Мертвом море к водозаборам перекачки в южный анклав, к лечебно – курортным пляжам и заводам добычи химического сырья, где высоки требования к химизму ,,сырья". Вода, по проекту, не опреснялась, но сброс даже пресной воды желательно отнести, как минимум, на середину северного бассейна.
Третий недостаток – близость водозаборного комплекса на Средиземном море к стреляющей ракетами Газе.
Судя по отметкам местности, трасса проходила у Сдерота, а водозабор – у Ашкелона. За истекшие 34 г. трасса проектируемого открытого канала существенно застроилась поселениями, коммуникациями, дорогами, садами, вынуждая заменить 24 – километровый канал тоннелем.
Вместе с 6 – километровым головным тоннелем общая длина тоннелей в проекте – 110 км. При более северной трассировке его можно сократить.
3. Российский проект – схема КОМСО
Проектную группу возглавлял д.т.н., проф. Шварц, объявленный в США человеком года (1997), обладатель золотой медали за проект КОМСО и патента на него. Проект во многом повторяет решения оргкомитета Ю. Неемана. И это его достоинство. Кроме того, даже из отрывочной информации можно судить о высококвалифицированной проработке геологии. Сделанные прогнозы о последствиях затяжки строительства близки к истине.
Недостатки:
а) Вместо канала и тоннеля предлагаются трубопроводы с подъёмом насосными на Хевронское нагорье и спуском каскадом через ГЭС к Мёртвому морю.
Умножается число объектов, тем более, на территории, отданной Палестинской Автономии, где не исключается даже победа Хамаса.
Для получения, по КОМСО, 1 млрд куб м/год пресной воды потребуется более 1,4 – 1,65 куб км морской.
Замена канала и тоннеля трубопроводами, о которых говорит проф. Шварц, с расходом 1,4 – 1,65 млрд. куб. м/год потребует 11 ниток внутренним диаметром 1, 4 м., либо 24 нитки диаметром 1,0 м. Прокладка и стыковка 1144 км одних, либо 2500 км других нуждается в тщательной планировке местности, а на вертикальных и горизонтальных перегибах трассы – дорогих индивидуальных решений, отчуждения коридора на обжитой территории, перегораживания киббуцев, дорог, садов и др. Стальные трубы практически не защитить от коррозии в морской воде, насыщенной сульфатами, хлоридами, кислородом, особенно на стыках. При нагреве труб вода, тем более выделяет кислород, крайне агрессивный в присутствии упомянутых химикатов.
Достижения в химзащите труб (к сожалению, недостаточны), но и они не предохраняют от тяжелейших аварий, которых было немало на территории бывшего СССР и России. Попытки применения внутренних стеклопокрытий теплопроводов в СССР (70 – 80 – е гг.) сорвались из – за неудач защиты стыков.
Давления при переходе Хевронского нагорья с отметкой над головными водоводами до 700 м для железобетонных труб недопустимы; потребуется не одна насосная и, похоже, не одна ГЭС с подстанциями, дорогами, элекропередачами, охраной и т.д. Не случайно руководитель проекта говорит о каскаде ГЭС. Но каскад ГЭС и насосных это – рассредоточение строек, эксплуатации, снижение напоров, скоростей, КПД, рост габаритов, веса, капвложений.
Обеспечение насосных и ГЭС коллекторами требует коррозионно – стойких конструкций, дорогой и тяжёлой арматуры. Возможны, и, видимо, целесообразны блочные схемы труба – насос – труба, то же – с турбиной, но разветвления, стыковки труб с машинами сложны и нежелательны.
Прокладка трубопровода по сложному рельефу опасна гидравлическими ударами с разрывам труб.
На вершине водораздела для экономичного энергопотребления и энергогенерации требуется водохранилище с затворами, но местность там, переданная ПА, заселена, а морская вода навредит грунтовым водоносным пластам и почвам.
Высоковольтный фарфор, масло и элегазонаполненное оборудование – заманчивая мишень для карманного оруженосца – ,,доброжелателя".
Правда, проф. Шварц в запасном варианте под нагорьем согласен и на тоннель, но о канале не упоминает. Однако, и тоннель здесь имеет большую длину при глубоком заложении.
Транспорт рапы аналогичен схеме Шломо Гура, но расстояния здесь, с западным обходом Хевронского нагорья и сбросом севернее водозабора – не менее 130 км и недопустим из – за неоправданных затрат. Объем питающей воды будет на 40 – 60% выше. Опреснять – только вблизи водозабора.
в) Объём, планируемый после опреснения – 1 млрд м.куб/год на 20 – 25% ниже среднемноголетнего стока Иордана, а нам нужно восстановить начальный уровень.
Ко времени пуска комплекса Иордан будет приносить только сточные воды.
г) Утверждения проф. Шварца о возможности обеспечить водой от израильских гелиоопреснителей по российской технологии весь Аравийский полуостров несостоятельны. Для этого нужны 15 таких рек, как Волга, а рапа омертвила бы восточное Средиземноморье, а затем – и весь бассейн Средиз. м. Все водозаборные и опреснительные сооружения – циклопические, не говоря о масштабах светоприемников, которых трудно представить...
4. Красноморский вариант
Ш. Перес и Б. Бен – Элиезер, уверовав в свою непогрешимость и в Красноморский вариант спасения Мертвого моря, контактировали с Иорданией (Ш. Перес туда ездил), а также с Всемирным банком реконструкции и развития. 9.05.05 г делегации от Израиля (Б. Бен – Элиезер), Иордании и ПА подписали соглашение о необходимости и взаимоучастии в строительстве канала Красное море – Мертвое м. Поначалу банк соглашался на заем 15 млрд. долл., но потом, под давлением Палестинской Автономии («они застраивают наши оккупированные территории!») отказал. Сильван Шалом вылетал в Иорданию по той же задаче (,,Экономика" 22.06.09). По тем же источникам, глава Всемирного банка должен был встретиться с Б. Нетаниягу и С. Файядом 29.01.12 по этому вопросу.
Почему они, облаченные властью, не посоветовались с народом по такой сложной и многогранной проблеме, объявив международный или, хотя бы, всеизраильский конкурс на лучшее решение, создав экспертизу и жюри? Капвложения 15 млрд.дол. это и оправдывают и диктуют.
По данным из Интернета, 16 января 2013г эксперты Всемирного банка, оценив ассигнования в Красноморский вариант 10 – ю млрд. дол., нашли его прибыльным. Канал прокладывается на территории Иордании, сначала на восток(?), затем – в долину Аравы, в железобетонных трубах длиной 200 км. По пути – от 2 – х до 5 гидростанций. Водораздел морей (высотой до 240 м, длиной между нулевыми отметками в Иордании – 108 км), проходится поверху с насосными на южном, склоне и ГЭС – на северном. Число насосных и ГЭС в информации нет, возможно, пока не определено. Водоводом служат 4 трубы, сооружаемые поэтапно. Есть и вариант с открытым (видимо, облицованным) руслом. По трубам подается соленая морская вода.
Опресняется до 0,8 – 0,85 куб. км/год для нужд всех застройщиков (Иордания, ПА, Израиль). Опреснение – по одним данным у Мертвого, по другим – у Красного моря (видимо вариантно).
Водоводы должны обогнуть южный анклав Мертвого моря, сбросив воду в южную часть Северного бассейна.
Рассмотрим этот вариант.
а) Ежегодное пополнение М. м. красноморской водой, даже его Северного бассейна в южной части, а также опреснение у Мертвого моря на неопределенный, т.е. долгий срок, неизбежно изменят уникальный химсостав Мертвого моря.
Мертвое море – здравница с мировой славой. Визитная карточка Мертвого моря – в южном анклаве, где расположены гостиницы, пляжи, лечебно – оздоровительные комплексы, заводы добычи и обработки химсырья Израиля (22 отеля, немало промышленных цехов) и Иордании, непрерывно наращивающих свою мощность.
Именно здесь изменение химсостава произойдет особенно быстро.
Объем южной части Мертвого моря составляет менее 1% его общего объема.
За год море испаряет, по ряду источников, слой воды от 2 – х до 5 м (см., например, проф. Танклевский ,,Живое Мертвое море", с. 4). В северной акватории это частично компенсируется оставшимся поступлением из Иордана, Нахал – Аругота, Арнона и др., а в южной – подкачкой из северной. Даже при наименьшей из приведенных цифр потерь водного слоя, годовая убыль южного бассейна – 554 млн. куб. м – превышает его объем.
При годовой потере слоя 5 м объем подпитки составит 1360 млн куб. м/год
Сульфаты Красного моря с ионами кальция Мертвого моря образуют мутный осадок гипса.
При опреснении 0,8 куб. км/год накопится в виде отходов в южной части М. м. ежегодно 32 млн. тонн чуждых ему солей (в сухом остатке). Плюс пополнение М. м. красноморской водой (в южной части Северного анклава М.м.) 1 куб км/год – еще 40 млн. т./год тоже чуждых химикатов в сухом остатке! Если в сегодняшнем составе солей М. м. хлорида натрия 4 – 8%, то в океанской – 97 – 98% !
Красное море – самое соленое из океанских морей. 72 млн. тонн/год сухой соли – это 100 эшелонов по 2 000 тонн ежесуточно! Весь мир будет нас упрекать и поучать!
А миллиардные капвожения не вернешь!
Опресненную воду необходимо поднимать на 500 метров (!) и более и перегонять потребителям на десятки и сотни км.
Реализация столь вожделенного нашим верхам и дорогостоящего варианта достаточно скоро лишит человечество настоящего чуда природы. А Израиль – уникального лечебно – туристического комплекса, добычи и экспорта химсырья (поташа, металлического магния, брома, магнезии, карналлита и др.), трижды выросшего с 1999 года к 2009 году до 8 млрд. дол/год, не считая экспорта других израильских фирм, покупающих химсырье М.м. для дальнейшей переработки.
Магниевые сплавы, в 4 раза легче стальных, в 1,5 раза – алюминиевых, обладают высокими механическими и технологическими достоинствами, пользуются огромным спросом аэрокосмической, автомобильной и других отраслей.
Для Иордании и ПА М.м. имеет меньшее значение, но отрицать его нельзя.
б) Проф. Шварц, возглавлявший российскую проектную группу, отмечает: "Наши космонавты засняли Израиль и на снимках видно, что в районе Мёртвого моря образовалась глубокая трещина, засыпанная песком, причём, стороны этой трещины всё время колеблются относительно друг друга в пределах полуметра, что, в конце концов, может привести к выбросу, либо к землетрясению. Именно по этой причине никаких каналов в этом регионе строить нельзя – морская вода будет уходить в почву и полностью разрушит водонесущие горизонты под землёй” ("Окна" 18.02.1999).
Долина Аравы стоит на линии известного геологам Сирийско – Африканского разлома земной коры. Игнорировать такое никто не вправе. Даже при локальном землетрясении мы рискуем Эйлатом, плотинами на Араве, отелями и заводами Мёртвого моря, иорданской Акабой, а также самим каналом и планируемыми на нем ГЭС.
По данным печати, отмечены взаимные смещения реперов, установленных по разные стороны Аравы, подтверждающие принадлежность их к разным тектоническим плитам, находящимся в движении относительно друг друга. Эпицентр землетрясения 1927 года (в Иерусалиме 6,5 баллов по Рихтеру) и других находились вблизи Мёртвого моря ("Наш Иерусалим" 20.06.2002 г., с.4).
Строить ГЭС с плотинами поперек Аравы недопустимо.
в) Стыки железобетонных труб допускают очень ограниченные вертикальные и горизонталные повороты. Вписывание их в рельеф, тем более, в русло извилистой реки диктует большой объем земляных работ, тщательную планировку, что капиталоемко и следует исключить.
г) Для пропуска с юга 1,8 куб. км хотя бы до середины Северного бассейна в 4 – х трубах нужно принять их внутренние диаметры по 2,5 м, длину – 4х250 км, что, с учетом требований горизонтальной и вертикальной прямолинейности требует новых больших трудозатрат, не гарантируя надежности.
д) Даже при опреснении близ Акабы сброс отходов 11 тыс. тонн в сухом остатке ежесуточно (!) в тупиковый заливчик, практически лишенный притоков, морских течений, осадков, быстро его осолонит, погубит флору и фауну, кораллы, нарушит туризм в Египте (Шарм – эль – Шейх), Израиле, Иордании и будет справедливо опротестован. Но, главное – тут же, рядом – водозабор почти 5 млн.тонн/сутки! Вывоз рассола (рапы) порядка 35 тыс. тонн ежесуточно на середину Красного моря, тоже не имеющего пресноводных притоков и почти лишенного осадков, течений, помимо немалых затрат на транспорт, приведет к аналогичным последствиям, протестам всех красноморских стран.
е) Во второй половине 20 века на Ближнем и Среднем Востоке пало 5 монархий. В Иордании, где 80% населения палестинцы, положение короля неустойчиво. Израильский генерал Яир Наве на заседании Генштаба заявил, что Абдалла II – последний иорданский король. В ближне- и средневосточных революциях лидируют исламисты.
Перспектива совместного владеня пограничным гидроэнергокомплексом, за которую борются упомянутые здравствующие вожди, отнюдь не радужна. Печальных примеров взаимодействия в нашем регионе достаточно и по сигналу читателя могу выслать соотв. материал.
Выводы.
Красноморский вариант непригоден по соображениям сейсмостойкости, политико – историческим, природоохранным, энергетическим, инженерно – строительным, масштабам инвестиций, отсутствия емкости для удаления отходов..
Пограничное положение опасно террором, похищениями заложников, диверсиями.
(расстрелы высоковольтного фарфора, масло – и элегазонаполненного оборудования и др.)
Предложения №№ 5;6;7;8;9;10 с целью сокращения исключены из настоящего ,,Обзора" но по запросу могут быть высланы.
11 Предложения А. Брилона и А. Качана.
Спасение Мертвого моря следует совместить с использованием его энергопотенциала, способного обеспечить потребность страны оперативной пиковой мощностью и аварийным энергорезервом 1,5 млн кВт, что существенно повысит надежность и экономичность тепловых станций и энергосистемы Израиля, позволит подать пресную воду Негеву и Мертвому морю.
Наше предложение – уменьшить длину тоннеля глубокого заложения, в сравнении с проектом комитета Ю. Неемана, перенести к северу водозабор, водоводы и ГЭС.
Ниже показан предлагаемый водовод от Средиземного к Мертвому морю.
Северней Ашдода создается водозаборно – опреснительный комплекс, использующий гидроволновый метод (см. приложение), по заявлениям его разработчиков – наиболее экономичный и обеспечивающий ценными химкомпонентами океана.
Вода напорным 40 – километровым тоннелем малого заложения подается на отметку 255 м в тоннель глубокого заложения длиной 34,2 км, где спадает до отметки 236 м., а от нее – в водохранилище в двух километрах севенее Эйн – Геди, откуда – на ГЭС у центра Мертвого моря до расчетной отметки ( – 426 м).
Расход в напорном тоннеле – 40 т/сек, в самотечном – 38,16 т/сек.
Преимущества, в сравнении с проектом комитета Неемана:
Существенно сокращается длина водовода – – со 110 до 74.2 км, но главное – – тоннеля глубокого заложения – с 80 до 34,2 км.
Головной малозаглубленный тоннель проходится щитовым методом. Значительная скорость проходки обеспечивается оперативным удалением грунта через шахты. Достигается независимая, одновременная работа требуемого количества проходческих щитов.
Проходка тоннеля глубокого заложения – для сокращения срока строительства – предлагается с двух сторон буро – взрывным методом. Потеря давления в нем при диаметре 6 м – 19 м.
Водозаборно – опреснительный комплекс, насосные, трассы водоводов и ГЭС отдаляются от Газы.
Впадение водовода переносится из южной оконечности северного бассейна Мертвого моря, в его центр что обеспечивает лучшее и скорейшее перемешивание пресной воды с базовой и растворение донных осаждений без нарушения химсостава воды на юге. Возможно применение средств, ускоряющих перемешивание вод.
В связи с угрожающим состоянием региона Мертвого моря, принята годовая его подпитка 1200 млн м3 в год. (Из подаваемых 1250 млн. м3, 50 м куб./год от напорного водовода ответвляется на нужды Негева). По требованию или желанию утверждающих инстанций расход можно увеличить для ускорения восстановления уровня М.м., прекращения ветрового разноса ценных солей и аварийных процессов в грунтах вокруг М.м.
Водохранилище площадью 1.7 км2 имеет призму сработки до 7м, позволяя накапливать воду в Суккот и Песах.
Ниже, на рисунке голубым показана береговая линия водохранилища, белым – подпорная грунтовая дамба.
Общий вид водохранилища.
От водохранилища, через запорно – распределительные устройства, пятью водоводами вода спадает к пяти гидроагрегатам мощностью по 300 МВт. При напоре воды 662 метра применяются радиально – осевые турбины Френсиса.
Принята остановка ГЭС в субботы, пятницы, праздники. В Суккот и Песах резко спадает работа кондиционеров и электрообогревателей, снижается промышленная нагрузка. В это время станция работает с 50% по времени и мощности генерации.
В рабочие дни ГЭС действует 5 часов в сутки. В год – 1255 часов.
Максимальный расход на ГЭС – 268,8 т/сек.
Годовая выработка – 1883,5 млн. кВтч.
Ценность получаемой выработки, как указывалось выше, не в ее количестве, а в оперативности получения дополнительной энергии (пиковая и аварийная).
Первая насосная у Средиземного моря поднимает воду опреснительному заводу. Ее небольшой напор, уточнится, в зависимости от размещения завода.
При необходимости, создается небольшое водохрнилище (место есть). Здесь, на проточной воде, возможно и целесообразно создание теплостанции, сбросная теплая вода которой более приемлема для гидроволнового опреснения. При этом вода, после подъема, сразу подается в конденсаторы турбин, откуда – в водохранилище, либо сразу – опреснителям.
Суммарная потребная мощность всех насосных – 127 МВт, работа – круглосуточная, предупреждающая гидроудары. Работа насосных вне максимумов нагрузки – элемент гидроаккумулирования.
Ожидаемый подъем Мертвого моря – 0,4 м/год.
Профессоры Дан Заславский (бывший главным научным консультантом Минэнерго), Михаил Танклевский, Лев Борошок, инж – гидростроитель М. Шифман и многие другие считают энергопотенциал Мертвого моря несущественным. Это – недооценка роли гидроэнергетики в покрытии пиковых и аварийных нагрузок.
Переменный режим электропотребления, как отмечалось, резко усложняет работу тепловых станций, снижая их надежность и экономичность. Пуско – остановочные операции на них – причина 80 – 85% неполадок, причиняющих колоссальные убытеи.
Израиль – единственная из экономически развитых стран без гидроэнергетики.
ГЭС у Мертвого моря, целиком расположенная на территории Израиля, позволяет тепловым станциям работать в достаточно стабильном режиме.
В сложных нагорных условиях удалось найти горизонтальный участок для водохранилища, соседствующий с наиболее крутым спуском к Мертвому морю, сокращающем длину водосброса к турбинам, исключающим дополнительные ГЭС и их подземное исполнение – – более сложное и капиталоемкое.
Водохранилище обваловывается земляной дамбой длиной 2200 метров, средней высотой 15 метров, для чего используется грунт, извлекаемый при строительстве тоннеля.
В сравнении с популярным проектом Шломо Гура предлагаемый вариант:
выдает вместо 50 МВт непрерывной 1500 Мвт пиковой мощности, несмотря на уменьшение расхода с 2,5 (проф. Танклевкий, «Живое Мертвое море», стр.5) до 1,2 миллиарда кубометров воды в год;
исключает создание плотин – не только дорогих, но и недопустимых, в нашем политически и сейсмически опасном регионе. При прорыве дамбы нашего водохранилища, вода устремится через необитаемое ущелье в Мертвое море);
заменяет 5 насосных – двумя, 6 – 7 ГЭС – одной. При этом повышается напор, скорость, КПД, снижаются удельные габариты, вес и ассигнования;
исключает затопление свыше 9 000 га густозаселенных земель, особенно плотно используемых в Иордании (деревень, теплиц, садов, виноградников). Наше водохранилище занимает 170 га на необитаемой, пустынной территории;
располагает все сооружения вдали от чужих берегов и границ;
испаряет вместо 110 млн. только 2 млн. тонн опресненной воды в год;
исключает рассредоточение строительства и эксплуатации. Упрощает охрану насосных, ГЭС, подстанций, электропередач, слаботочных систем, водо – и электроснабжения. Резко уменьшает ассигнования;
располагает опреснительный завод рядом со Средиземным морем, имеющем в районе Ашдода устойчивое северное морское течение;
подает пресную воду в Негев, вместо районов, ею обеспеченных.
Сооружение полного комплекса, при одновременной работе на всех объектах, можно завершить за 5 лет.
Тоннели малого заложения не проходят по территории ПА (в границах 1967 г.). Эта зона пересекается лишь тоннелем глубокого заложения. Но Иордания и ПА, получающие от Израиля пресную воду, (а ПА и электроэнергию), и могущие получить отсюда и пиковую мощность, тоже обязаны всемерно содействовать скорейшему спасению Мертвого моря по наименее капиталоемкому варианту.
Расчеты насосных и ГЭС
Производительность насосных при круглосуточной работе 364 суток в год
Q = 1 250 000 000 : 364 : 24 : 3600 = 39,74 – округленно – 40 куб. м/сек.
Потребная мощность всех насосных
Р = mgh/k = 40 000 х 9,81 х 267 : 0,85 = 123 МВт,
Где h – подъем 255+12 = 267м (с учетом потери в напорном водоводе), суммарнй КПД k = 0,85,
Число насосных, их местоположение, напор, тип определяются проектом. (Одни сутки в год – учтены для осмотра тоннелей, текущих ремонтов).
Для расчета мощности ГЭС принимаем ее работу 5 часов в сутки, в рабочие дни, как указано выше.
Мощность ГЭС
P= qghk = 265600 х 9,81х672х0,89=1558,3 МВт,
где максимальный расход всей ГЭС q = 265600 кг/сек,
напор h = 255 – 9 + 426 = 672 м (с учетом потерь напора),
КПД = k = 0,89 (в т.ч. КПД турбины – 0,95).
Принимаем Р = 1500 МВт (5 агрегатов по 300 МВт).
Экономика проекта (предварительная сравнительная оценка)
Комитет Ю.Неемана оценил капвложения по своему варианту – 1,0 млрд. дол.
Они охватывали 1 насосную на подъем 100 м, 1 ГЭС – ГАЭС, 800 Мвт, головной, напорный водовод 6 км, открытый облицованный канал – 24 км, тоннель глубокого заложения – 80 км диаметром 5 м (расход водоводов – 48 т/сек.), небольшие водохранилища с соединительными каналами и обваловками.
Расчетные капвложения – 1 млрд дол., т.е. намного ниже цифр, приведенных выше, в красноморском варианте..
Для оценки повторимся.
В нашем варианте:
Общая длина тоннелей у нас – на 13,8 км меньше, в том числе, наиболее дорогого – глубокого заложения снижена с 80 до 34,2 км.
Общая глубина заложения и расстояния транспортировки при удалении грунта – существенно ниже.
Открытый облицованный канал отсутствует.
Наша дополнительная насосная обусловлена только опреснением, ее в сравнение затрат не включаем.
Мощность нашей насосной выше только из-за большего напора Это мало отражается на капвложениях, тем более, что наш расход на 26% ниже и ниже требования к антикоррозионным мероприятиям в опресненной воде. Сопоставления по ГЭС имеют аналогичные аргументы. Разница в мощностях и прибавка земляной дамбы компенсируются с избытком отсутствием 24 – км открытого облицованного канала.
Все исходные данные – мощности, единовременных и текущих затрат взяты из книги Ю. Неемана «Политика без иллюзий», изд. 1988 г, стр.269.
Таким образом, в ценах 1980 г. наш вариант близок к 1 млрд.дол.
Капвложения в альтернативную КЭС (конденсационную электростанцию) 1,5 млн. кВт в тех же ценах – 562 млн. дол. Ежегодные затраты на топливо примем аналогичными старому проекту на 800 Мвт – 1,0 млрд. дол./год, эксплуатационные расходы на замещающей КЭС 0,8 Гвт – 0,3 млрд дол/год, для КЭС 1,5 Гвт – 0,56 млрд/год. То же на ГЭС – незначительно. Капвложения для сложения с эксплуатационными делим на срок окупаемости12 лет.
Итак, (в млн. дол.):
Гидроэнергетика
1000/12 = 83 млн. дол./год.
Теплоэнергетика
562/12+1000 (топливо) + 560 (эксп.) = 1627,7 млн. дол/год.
Превосходство годовых затрат теплоэнергетики над затратами гидроэнергетини
1627,7 : 83 = 19,37 раза.
При сроке окупаемости 8,3 г получаем превосходство13,6 раза.
Как видим, даже, отнеся капвложения водозабора, всех водоводов и насосной, независимо их роли в спасении Мертвого моря, на гидроэнергетику, получим поразительное ее преимущество и высочайшую эффективность, не считая ее вышеназванных достоинств – мобильности и выработки самой ценной энергии.
Затяжка решения проблемы Мертвого моря даже по проекту комитета Ю. Немана на десятки лет нанесла колоссальный экономический и экологический ущерб стране.
Израильский проект должен продвигаться независимо от усилий Иордании по Красноморскому направлению, но глубину опреснения там, объем и состав его отходов, местоположение их сброса, допустимость создания канала по Араве, вопреки выводам российской проектной группы (см. выше раздел 5. Красноморский вариант) Израиль должен знать, оценивать последствия и активно реагировать.
.Приложение 1. Гидромеханический расчет диаметра тоннеля
Обозначения.
W – площадь сечения тоннеля.
r – гидравлический радиус.
Для тоннеля, работающего полным сечением
r = 0,25 D.
Примем потерю напора 1м на 1км. Аналогично, уклон самотечного тоннеля
i = 0,001;
Примем внутренний диаметр 6 м.
По формуле Базена для гладкой штукатурки и r = 1,5 м коэффициент С = 82,9
Q² = W² C² r i = 16π² r² r² x 82,5² x r x 0,001 = 402.
Откуда
r5 = 5,81.
r =1,422 м.
Расчетный диаметр
D = 4 r = 4 х 1,422 = 5,688 м
Что считаем близким принятому диаметру – 6 м.
Потерю напора для диаметра 6 м на напорном отрезке 19,8 км округляем до 12 м, на самотечном – 9 м.
Приложение 2. Опреснение воды
Проблему опреснения воды, полностью или частично, решать химикам.
Затраты на опреснение должны распределяться между Израилем, Иорданией, ПА и Ливаном.
Проф. М. Танклевский считает допустимым частичное опреснение, которое, возможно, придется применить на первом этапе.
Опреснение в объемах 40 т/сек – задача очень непростая.
Обратный осмос, потребует более 5 млрд. дол. единовременных затрат.
Возникает также ворох жестких эксплуатационных требований к содержанию взвесей, коллоидов, загрязнителей, свободного хлора, солей Fe, Ca, Mg, Sr, микробиологических примесей.
Затраты предварительной очистки нередко в 2 – 3 раза превышают стоимость самих опреснителей. Необходимо много сменных материалов и реагентов, дополнительных энергозатрат. Но и при этом удается опреснить только 35 – 40% исходной воды.
Недавно разработанный российский гидроволновый метод освобождает от этих и многих других серьезнейших осложнений, давая себестоимость 30 центов/куб. м.
Преимущества этого метода:
а) отсутствуют фильтры, мембраны, ионообменные смолы, исключается использование химических и др. реагентов и расходных материалов;
б) возможно безреагентное удаление всех типов образующихся загрязнений;
в) нет необходимости борьбы с отложениями примесей, накипеобразованием;
г) удельные энергозатраты меньше, чем в известных установках аналогичного назначения (1,5 – 3,0 квтч/тонна);
д) обеспечивается полная экологическая безопасность;
е) возможно выделение солей в виде влажного твердого осадка с с разделением по химсоставу;
Израиль должен своими специалистами проверить в России достоинства и недостатки метода и, в положительном случае, закупить соответствующий патент, внедрив вместо других способов у себя.