О Мертвом море читали все, но знания эти обычно фрагментарны. Поэтому я надеюсь, что мой обзорный рассказ о море будет интересен.

Прежде всего, скажу, что нет того специалиста, который осветил бы заявленную тему во всех ее аспектах.

Будучи строителем, я в состоянии объективно осветить проблему лишь с позиций своей специальности.

Опуская, по незнанию, то, в чем не разбираюсь.

 Отметим, прежде всего, что спасение Мертвого моря – мероприятие столь масштабное, что затрагивает многие другие проблемы страны.

 · Первое и, может быть, главное, после пополнения моря, это снабжение водой пустыни Негев. Пустыня составляет более половины площади Израиля. Эту государственную задачу придется решать в связи с ростом населения и развитием хозяйства страны.

· Второе – получение гидравлической энергии, пиковой и аварийной, так необходимой Израилю. Уровень Мертвого моря более, чем на  400 м ниже уровня океана. И сбрасывать значительное количество воды с такой большой высоты, без получения энергии сброса, нерационально.

· Третье - получение Израилем новых объемов опресненной воды, увязав свои потребности с претензиями на воду соседних стран.

 Предложения можно разделить на три основные группы.

Северные варианты предусматривают подачу средиземноморской воды к реке Иордан и сброс воду по нему в Мертвое море.

Западные – подачу той же воды через пустыню Негев.

Южные – из Красного моря.

Основные проблемы южного бассейна

 Общеизвестно, что Мертвое море двухуровневое. Северный бассейн приблизительно на 40 метров ниже южного. Как бы мы ни критиковали предприятия Мертвого моря за увеличенный забор воды и испарение ее в бассейне южном, этот бассейн существует исключительно благодаря работе предприятий. Именно они поднимают воду из северного бассейна в южный, превратив его в элемент своей технологии.

Без них не получал бы Израиль громадные прибыли, не было бы в Израиле здравницы всемирного значения.

На рисунке показаны насосные, поднимающие воду из северного бассейна Мертвого моря в южный.

 Вместе с тем, южный бассейн иначе, чем технологической солнечной испарительной сковородкой, не назовешь.

Предприятия Мертвого моря преследуют цель ускорения кристаллизации и осаждения на дне его как солей ненужных, так и нужных. Последние собираются со дна в конце течения воды по южному бассейну.

Для ускорения процесса, искусственно поддерживается незначительная глубина бассейна. Этой же цели служат и поперечные дамбы, увеличивающие пути течения и время прогрева воды.

Никакие призывы к предприятиям изменить что-то в своей технологии для уменьшения испарения воды на эти предприятия не подействуют. Поступиться доходами они не в состоянии. В интенсивной их работе заинтересован не только Израиль, но и иностранные фирмы.

Итак, дно южного бассейна поднимается за счет осаждения на нем нерастворимого слоя соли, а слой воды над солью поддерживается на технологически необходимой для предприятий толщине. В результате, береговая линия приближается к гостиницам южного бассейна.

Углубить дно практически невозможно – это слишком большая работа.  Предприятия, заботясь в прошлые годы о прибылях, довели толщину нерастворимого слоя соли до технической невозможности этот слой удалить. Поэтому сейчас остро стоит задача переноса гостиниц, защиты их оградительными дамбами и – может быть – размещения на плавучих островах.

Предложений по этому вопросу пока явно недостаточно.

Основные проблемы северного  бассейна

 Главная проблема Мертвого моря – недостаточный приток природных вод в его северный бассейн.

Многие специалисты полагают, что снижение уровня связано с увеличенным забором воды из реки, как Иорданией, так и Израилем, на растениеводство и животноводство.

Казалось, пополни Иордан и проблема будет решена!

Этот взгляд мне кажется излишне оптимистичным.

Промеры ширины Иордана, выполненные мною во многих местах с помощью программы Планета Земля, показали, что сейчас средняя ширина реки – около 7 метров. Увеличьте забор воды из нее – в низовьях река полностью исчезнет!

Именно возможное полное истощение Иордана, в известной мере, и  сдерживает сейчас забор из него воды.

Если пополнить Иордан опресненной водой – тут же разыграются аппетиты по ее перехвату, прежде всего, жаждущей Иорданией, да и Израилем – тоже.

Не исключено строительство в районе русла реки таких новых потребителей воды, как крупные населенные пункты.

Есть еще одно обстоятельство, чисто энергетическое, связанное с рекой. Расстояние от Кинерета до северного бассейна по прямой – около 100 км. Длина же русла – 250 км.

Вот как причудливо извивается Иордан.

Перепад уровней по длине русла – около 220 м.

Хотя Иордан является весьма привлекательным природным водоводом, чисто гидроэнергетически, невыгодно сбрасывать по нему воду– мы теряем на гипотетической ГЭС в верховьях реки около 220 метров напора – настолько велика потеря для нас энергии из-за бурного ее течения.

К этому замечанию можно относиться по-разному, но, повторяю, речь идет исключительно об энергетической стороне.

К указанным выше проблемам северного бассейна следует отнести и появление провалов, надводных и подводных, связанных с понижением в нем уровня.

Опреснение воды для страны и Мертвого моря

Северный бассейн нужно пополнять. И первый вопрос – какой водой? – морской, или опресненной.

Нелепо, казалось, тратиться на опреснение, чтобы потом воду питьевого качества смешивать с водой соленой. В особенности, этот вопрос заостряется, если учесть громадное количество воды, потребной для пополнения моря.

Но внятный ответ на вопрос о возможности смешивания морской воды с уникальной по составу водой Мертвого моря до сих пор не получен.

Поэтому на сегодняшний день приходится ориентироваться на пополнение водой опресненной.

В ближайшие годы объемы опреснения морской воды в Израиле увеличатся почти в два раза. Страна получит дополнительно более 1 млрд куб воды ежегодно.

Однако, этой воды едва хватит для поддержания уровня в северном бассейне. Населению и хозяйству страны ничего не достанется.

Подъем воды в море, рост населения в Израиле, развитие хозяйства потребует еще больших объемов опреснения. При этом взгляды правительства все чаще будут обращаться на почти не заселенный Негев.

Снабжение Негева опресненной водой – важнейшая, в недалеком будущем, государственная задача. Неотъемлемая от подпитки Мертвого моря.

Сейчас появились предложения разместить опреснительные предприятия на плавучих островах, удаленных от средиземноморского побережья Израиля.

Предложения  по Мертвому морю. Общие положения

Несмотря на различное содержание предложений, главное для них – доставка воды к северному бассейну.

Вопросы экологические, гидроэнергетические, создания новых рабочих мест и расширения территорий для хозяйственной деятельности и многие другие проходят лишь фоном к главному.

Дальнейшее опускание уровня Мертвого моря, разгрузка земной коры от веса воды может вызвать землетрясения. Резкое повышение уровня воды опасно таким же результатом. Напомним, что Мертвое море находится на сирийско-африканском разломе земной коры.

Как показывают геодезические измерения территорий в местах строительства крупных водоемов, даже на значительном от них удалении наблюдаются опускание рельефа. Земная твердь лишь кажется нам незыблемой. В действительности, она, как и всякое упруго-пластичное тело, реагирует на действие на нее сосредоточенных нагрузок.

Наиболее безопасный вариант в нашем случае – стабилизация уровня и медленный, контролируемый  его подъем в дальнейшем.

Еще одна серьезнейшая проблема северного бассейна – карстовые провалы.

При опускании уровня воды в северном бассейне, в толще крутых склонов вдоль его береговой линии ускоряется движение грунтовых вод. Вымываются солесодержащие прослойки грунта, под землей образуются карстовые пустоты. Грунт над ними, в виде огромных цилиндров, проваливается. Цилиндрическая форма провалов объясняется минимумом поверхности скольжения при максимуме веса цилиндра.

Провалы образуются не только на надводной поверхности, но и на мелководной подводной.

Единственный способ борьбы с провалами – подъем уровня северного бассейна. Но даже после этого провалы будут возникать еще долго.

Можно согласиться с М. Кергером об образованием гигантских оползней крутых склонов Израиля, примыкающих к морю. Карстовые пустоты могут привести к картине, показанной ниже.

В соответствии с теорией оползней, на крутых склонах возможно образование цилиндрических поверхностей скольжения, по которым склоны, вращаясь вокруг указанной на рисунке точки, обрушатся в северный бассейн. Последствия таких катастроф могут привести и к землетрясениям.

Южный подход к Мертвому морю

 Начну с него, как не решающего проблему спасения моря.

На рисунке ниже показан план трассы.

На схеме показано, что вода дойдет до северного бассейна Мертвого моря.

Производительность водовода 850 млн. м³ в год на три страны.

Предполагается, что вода, прежде всего, будет расходоваться каждой из стран на бытовые и хозяйственные нужды. По проекту, Мертвому морю достанется лишь 200 млн. м³ воды  в год. Это более, чем в пять раз меньше потребности Мертвого моря лишь для удержания его уровня.

Морю требуется только для этого не менее 1 млрд м³ воды в год.

Резкое возражение против строительства южного водовода высказывают экологи и Египет.

Трасса проходит по территории Иордании, и та получит возможность ее контролировать.

Как видим, строительство южного водовода отнюдь не решит проблему Мертвого моря.

Вместе с тем, предполагаемая стоимость строительства 3…4 миллиарда долларов.

Северные варианты строительства водоводов

(на примере предложения М. Танклевского)

При разработке своего предложения автор, М. Танклевский, обратился к докладчику с просьбой найти, с учетом рельефа, наиболее рациональные трассы для его преджложения.

Началась совместная работа.

Водовод от Средиземного моря  к реке Иордан, хотя и с некоторыми издержками по стоимости, удалось пробить. И М. Таклевским, она была принята.

Ниже показан план и профиль найденной трассы.

Был рассмотрен и вариант строительства трассы проходческими щитами.

Для ускорения строительства, трасса была разбита на захватки монтажными шахтами.

(Монтажные шахты необходимы для опускания в них частей проходческих щитов и сборке их на требуемой отметке).

Проходческий щит может проходить только от исходной монтажной шахты к шахте конечной. Встречная работа их недопустима по техническим причинам.

(Когда с двух сторон проходческими щитами проходили Ла-Манш, один из щитов пришлось отклонить от трассы и навсегда захоронить посреди пролива).

Длина наиболее протяженной захватки, в нашем случае, 14 км. Время ее проходки около 6 лет.

Напор на ГЭС вблизи реки – около 200 метров. Снижение напора на 220 м, как говорилось, объясняется бурным течением Иордана - река «съедает» половину напора на ГЭС у ее истока.  

В то время - совместной нашей работы – М. Танклевский предполагал не опреснять воду, подаваемую в Мертвое море, а вдоль Иордана провести водовод морской воды.

Напомню, что Иордан очень извилист (100 км по прямой и 250 км по руслу). Поэтому были сделаны попытки провести трубы по спрямленной трассе.

Ниже показаны результаты стараний.

На общем виде трассы белым цветом показан водовод от Средиземного моря до Иордана, а зеленым – трасса трубопровода вдоль Иордана. Профиль трассы относится лишь к трубопроводу вдоль Иордана.

Трубопровод этот крайне ненадежен – на вершинах всех зубцов профиля  необходимо устройство вантузов. Выход из строя любого из них – доступного посторонним! – может привести к гидравлическим ударам. Очень часто они сопровождаются длинными разрывами труб по цилиндрической образующей.

(Докладчику приходилось заниматься авариями на магистральных водоводах и видеть эти порывы длиной около 8 метров, точно вспоротые гигантским ножом. Весь Львов остался тогда без притока питьевой воды).

Была попытка провести трассу по шоссе 90.

Вот результат.

При укладке труб по поверхности рельефа, трасса также оказалась ненадежной – из-за сложности профиля.

При проходке с использованием тоннелей глубокого заложения общая их длина превысит 30 км. Нужно учесть значительность длины трассы – 105 км.

Далее автор, М. Танклевский, пошел на опреснение морской воды и пустил опресненную воду по Иордану. Проект от этого, стал намного реальнее.

Северный подход предлагал в свое время Шломо Гур – подачей опресненной воды от Хайфы к Иордану.

Создать трубопровод по реке Иордан невозможно. Отсюда следует, что по реке можно подавать лишь опресненную воду. При этом, как указывалось, нужно быть готовым к как значительному увеличению  разбора воды из реки, так и к испарению воды.

Смысл такого заключения в том, что, если будет доказана возможность пополнять море морской водой, северные варнианты для этого окажутся непригодными.

Преимущества северных вариантов – их дешевизна и сокращенность времени строительства.

Главный недостаток при подаче опресненной воды в том, что авторы обходят вниманием важнейшую государственную задачу – снабжения водой пустыни Негев.

Кроме того, недостаточно полно используется потенциальная энергетическая способность сброса воды.

Западные варианты подхода к Мертвому морю.

(На примере предложений Почетного энергетика СССР А. Брилона, докладчика и С. Розенберга)

Предложение А. Брилона и А. Качана

Докладчик, ознакомившись с популярным, в свое время, предложением комитета Ю. Неемана, попытался улучшить его.

По проекту Немана трубопровод начинается из района Ашкелона. Вода напорным трубопроводом подается на отметку100 м и далее – к тоннелю глубокого заложения длиной 80 км.

Докладчик подумал, что если воду к Мертвому морю поднять до отметки 250 м (к границе с Палестиной), то Палестину можно пройти тоннелем глубокого заложения длиной уже 34 км. Это было важно. Время проходки тоннелей глубокого заложения определяет сроки всего строительства.

Затраты же энергии на дополнительный подъем, пусть с некоторыми потерями, но вернутся за счет увеличения напора на предполагаемой ГЭС у берега северного бассейна.

 Не в силах справиться с гидроэнергетикой, показал начало работы А. Брилону, Почетному гидроэнергетику СССР. Тот горячо поддержал меня, и совместная работа принесла нам великое удовлетворение. О чем мы с удовольствием вспоминаем до сих пор.

 Почему говорю об этом, уходя от красной линии рассказа?

Проблему спасения Мертвого моря можно решить лишь коллективной работой многих специалистов. Нужны люди, тяготеющие к безмеркантильному творческому труду. Нужны люди, готовые отказаться от своих предложений во имя создания совместного предложения более высокого уровня.

Быть может, «кадровый вопрос» при создании, столь необходимого творческого коллектива (без него дело не сдвинется с места) здесь окажется самым трудным.

 Ранее указывалось, что пополнение Мертвого моря – задача столь масштабная, что затрагивает другие проблемы страны.

Наше предложение.

· Уменьшить длину тоннеля глубокого заложения, в сравнении с проектом комитета Ю. Неемана, значительно более, чем в два раза – с 80км до 34,2 км.

· Перенести к северу водозабор, водоводы и ГЭС.

· Подать опресненную воду в Негев.

· Создать водовод высокой надежности – за счет устранения в нем гидравлических ударов.

· Создать в Израиле гидроаккумулирующую систему, ночью накапливающую энергию, а днем – выдающую накопленную энергию в сеть. Гидроаккумулирование позволяет выравнивать суточную мощность тепловых электростанций и существенно повысить надежность их работы. Известно, что около 85% аварий на ТЭС приходится на время изменения мощности.

· Повысить, в частности, обороноспособность страны – используя аварийную мощность системы гидроаккумулирования в непредвиденных обстоятельствах.

· Подать (по договоренности между странами) определенные объемы опресненной воды  в Иорданию.

Ниже показан план и профиль предлагаемого водовода.

Северней Ашдода предусматривается водозаборно-опреснительный комплекс.

Вода напорным тоннелем малого заложения (синий цвет, на плане – цвет белый) подается к самотечному тоннелю глубокого заложения (красный цвет), а от него – в водохранилище вблизи Эйн-Геди.

Ниже водохранилища, в 2 км южнее Эйн-Геди, размещается гидростанция.

Преимущества, по сравнению с проектом комитета Неемана:

Сокращается общая длина водовода со 110 до 84.5 км.

Вода под Палестинской Автономией проходит в тоннеле глубокого заложения.

Длина тоннеля глубокого заложения, как упоминалось, уменьшается с 80 до 34,2 км.

Напорный тоннель строится проходческими щитами с удалением отработанного грунта через шахты неглубокого заложения. Предусматривается независимая одновременная работа требуемого количества проходческих щитов. (В Москве, на строительстве метро, сейчас одновременно работает 19 проходческих щитов).

Проходку тоннеля глубокого заложения, предлагается осуществить проходческим щитом со стороны Мертвого моря. Грунт из тоннеля используется для строительства верхнего водохранилища. Следует, однако, отметить дальность перевозки отработанной породы.

Как видно, водовод состоит из восходящей и нисходящей ветвей. Такой водовод обладает высокой надежностью, так как требует устройства одного вантуза в наиболее высокой точке трассы. Надежный, безупречно работающий вантуз, может быть выполнен в виде вертикальной трубы высотой не более 50 м – для выпуска воздуха.

Поток воды, опресненной на берегу Средиземного моря, (40 м³/с), направляется по напорному тоннелю, длиной 40 км и диаметром 5 м, в самотечный тоннель того же диаметра на отметке +250 м со стоком по нему до отметки +210 м.

Общая мощность всех насосных станций по трассе 132 МВт. (количество и места размещения насосных определяется проектировщиками).

Из 1250 млн м³ подаваемой в год воды, 50 млн м³ на участке напорного водовода ответвляется на Негев.

Часть воды – по водоводу на перемычке между северным и южным бассейнами Мертвого моря – подается к границе с Иорданом.

На рисунке ниже показан общий вид и профиль водовода к Иордану.

Показаны верхнее и нижнее водохранилища. Нижнее водохранилище вытянуто в сторону перемычки. На общем виде красным цветом показан водовод к границе с Иорданом. Ниже показан профиль этого водовода.

Трасса водовода к Иордании вполне приемлема – лишь в одном месте трубы придется уложить в выемке глубиной 8 м.

Вернемся к работе главной трассы.

Из самотечного тоннеля вода впадает в верхнее водохранилище площадью 2,5 км² над Эйн-Геди.

Ниже показан общий вид верхнего водохранилища – с береговой линией и дамбой, соответствующими рельефу.

Для повышения устойчивости дамбы против ее прорыва, дамбу предлагается уширить, разместив на ней жилую зону показанную зеленым цветом).

От верхнего водохранилища пятью турбинными водоводами вода спадает к пяти горизонтально-осевым гидроагрегатам Френсиса мощностью 300 МВт каждый.

Напор воды - 635 метров.

Ниже показан турбинный водовод – общий вид и профиль.

Гидростанция расположена непосредственно у нижнего водохранилища. (Место установки ГЭС уточняется проектировщиками).

Расчетная мощность гидростанции – 1500 МВт.

В рабочие  дни ГЭС действует 5 часов днем, в часы пик.

В год станция работает 1220 часов.

В сложных нагорных условиях удалось найти горизонтальный участок для верхнего водохранилища, соседствующий с наиболее крутым спуском к морю.

Приближение верхнего водохранилища к гидростанции сокращает длину водосброса к турбинам.

Ниже показано ущелье, по которому устремится вода (показана серым цветом) в случае прорыва дамбы, положим, при землетрясении или военных действиях.

К сожалению, строительство даже сокращенной длины тоннеля глубокого заложения с 80 до 34,2 км определяет сроки строительства комплекса.

Как видно, работа водовода протекает следующим образом.

Насосные напорного водовода работают постоянно, и приток воды в верхнее водохранилище также постоянен. Ночью ГЭС не работает. Днем же, в часы пик, вода из водохранилища поступает в ГЭС, и она, в течение пяти часов, развивает мощность 1500 МВт. После чего далее не работает, а водохранилище пополняется водой до следующих часов пик.

Особенность ГЭС в том, что они способны в течение минуты выйти на рабочую мощность.

Предложение С. Розенберга

Предлагается обойтись без строительства тоннеля глубокого заложения путем обхода Палестинской Автономии поверхностным водоводом.

Предложение интересное, предусматривающее и гидроаккумулирование, но трассу с профилем надежного водовода найти пока не удалось – трубы должны пройти по слишком сложному рельефу.

Возможно, удастся найти приемлемую трассу путем сочетания тоннельной щитовой проходки, проходки буро-взрывным методом, с прокладкой труб по поверхности.

Заключение

Какое впечатление можно вынести из рассмотренных предложений? Как строитель, занимавшийся реализацией масштабных проектов, хочу признаться в чувстве неудовлетворенности. В том числе, и к нашему с Брилоном предложению. К каждому из них можно приложить поговорку: «Гладко было на бумаге…». Каждый содержит подводные камни, если не непроходимые пороги.

И все-таки смысл в проделанной работе есть.

Если, не дай Бог, государство озадачится состоянием Мертвого моря, и будет выделены деньги на разработку проектов, проделанная аматорами работа позволит увидеть проектировщикам широкий спектр возможностей. Изучить достаточно большое количество вариантов. В этом смысл проделанной работы.

Из рассмотренных предложений можно сделать такие выводы.

· Решить проблему пополнения Мертвого моря можно лишь путем создания мощного творческого коллектива из специалистов во многих областях.

· Создание такого коллектива – трудная задача.

· Пополнение Мертвого моря должно быть органично связано с подачей опресненной воды в пустыню Негев, а также в Иорданию.

· Совершенно необходимо сочетать сброс воды в Мертвое море с системой гидроаккумулирования - с получением пиковой и аварийной энергии.

· При проходке водовода предпочтение, по возможности, отдавать щитовой проходке, как самой современной и эффективной.

Так каким вариантам отдать предпочтение?

С позиций узко поставленной цели – спасения Мертвого моря – самые дешевые и быстро возводимые варианты северные.

Эмоционально, их поддержат многие. Восстановление реки Иордан – как можно от этого отказаться?

Но можно ли забывать трезвый государственный подход?

Здесь серьезнейшую конкуренцию северным составляют варианты западные.

Снова приходится напоминать об освоении огромных территорий пустыни Негев.

Важнейшим является вопрос получение пиковой энергии. Тепловым станциям обеспечивается равномерная суточная нагрузка, а это повышает их надежность. Сбрасывать со счетов такую возможность нельзя.

Здесь, кстати, приходится сожалеть о том, что потребность Мертвого моря в воде ограничена. Не будь этого ограничения – мощность гидроаккумулирующей системы следовало бы повышать.

Впрочем, пополнение Мертвого моря и увеличение площади испарения на нем в определенной мере будут способствовать росту мощности системы гидроаккумулирования. В данном случае, негативные процессы – с одной стороны – способствуют процессам позитивным – со стороны другой.

Решение проблемы, как это видно, тяготеет к западным вариантам.

Единовременные увеличенные затраты на них обернутся весьма значительными доходами в течение многих последующих лет.

Так получается, исходя из непредвзятого взгляда на проблему.

И, все-таки, полученный вывод нельзя признать окончательным. Многие вопросы в нем не учтены. Может оказаться так, что всестороннее изучение проблемы приведет к другим выводам.

Следует только приветствовать появление оригинальных предложений, отличных от западных вариантов.

Прошу прощения за сокращенное рассмотрение содержания каждого варианта – потребовалось время для «вхождения в вопрос», в положение дел на Мертвом море. И на связь решения этой проблемы со многими другими проблемами страны.