Свои водные ресурсы Крыма незначительны — это низкопотенциальные ручьи, малообъёмные водоёмы и подземные воды, солёные и пресные лиманы. Для водообеспечения полуострова при пустом Северо-Крымском канале некоторыми специалистами предлагаются следующие решения: бурение скважин, накопление природной или дождевой воды в искусственных водоёмах, переброска воды гидронасосами с территории Кубани или подвоз питьевой воды танкерами и в цистернах. Все эти проекты лишь незначительно или частично могут помочь проблеме водообеспечения Крыма.

Ещё в 2017 году Минприроды России планировало разработать программу альтернативного водоснабжения Крыма и не рассчитывать на Северо-Крымский канал. Так, в частности, в министерстве рассматривалась возможность строительства трубопровода из Кубани. По некоторым данным, сегодня имеется проект подачи воды через пролив в трубах и прокачка дизель-насосами.

Факт остаётся фактом — Крым будет страдать от недостатка воды ещё долго, если не будут приняты радикальные меры. Мы считаем, что надо рассчитывать именно на Северо-Крымский канал — как накопитель запасов воды. После переброски воды по предлагаемому проекту и заполнения конечной части канала именно эта концевая его часть станет резервным водоёмом с возможностью дальнейшего заполнения в сторону устья излишками воды, например, в зимнее время. Таким образом, мы получим накопитель необходимого ресурса воды. Предварительно надо будет восстановить и обеспечить антифильтрационное покрытие всего ложа канала (или хотя бы концевой её части).

При нынешних обстоятельствах дефицита воды в Крыму (с 2014 года, с момента перекрытия Украиной подачи воды в канал), предлагаемые нами технологии переброски пресных воды и технологии восстановления и строительства новой оросительной системы могут стать актуальными и необходимыми, и при этом достаточно простыми по исполнению задачами. По экспериментальному варианту можно в течение 100–120 дней даже через эластичную трубу (рукав диаметром 0,4–0,6 м) дать в Крым воду. В перспективе через две-четыре нитки донного водовода (уже собранных из железобетонных колец, пластиковых витых труб или списанных газовых труб) можно не только обеспечить питьевой и технической водой жителей, но и все производства Республики Крым.

«Устье реки Кубань — Северо-Крымский канал». Вариант переброски пресной воды в Крым. 11/2018. Фото 1

До 2014 года Северо-Крымский канал обеспечивал полуострову 80–87 % объёма забора воды. В 2013 году в Крым было поставлено 1553,78 млн м³ (годовой сток реки Кубань в среднем составляет 11 000 млн м³, что почти в 17 раз больше наполненного канала, если не учитывать возможные потери). Сейчас сток реки Кубань составляет от 240 до 460 м³/с. Отбор из устья ожидается в пределах 1,5–8,0 м³/с. Наполнять канал до «рабочего уровня» без днепровской воды у Крыма сейчас возможности нет. Можно говорить лишь о частичном наполнении Северо-Крымского канала, который обеспечивается за счёт технического перенаправления воды. Для реализации проекта донного водовода из реки Кубани возможно использование пластиковые трубы отечественного производства или списанные газовые трубы, но это дороже и технически сложнее. Также возможно применение тонкостенных колец и экспериментальных труб диаметром 0,8 м и длиной 6 м, выполненных методом торкретирования, непосредственно на месте, на берегу (технология МЦИРИ). При этом следует учитывать, что, ввиду высоких потерь на испарение и фильтрацию в почву, русло канала требует серьёзного антифильтрационного «лечения».

Технологии прокладки трубопроводов по дну морей уже опробованы в нефтегазовой отрасли, материалы для водовода и технология их изготовления тоже существуют, например, метод торкретирования (набрызга) бетона. Новое в данном проекте — это конструкция водозабора в устье реки-донора (в данном случае, по первому варианту, в дельте реки Кубань), особая система отбора воды для нужд по трассе и система подключения оросительных каналов к этому донному трубопроводу на территории Крыма.

Также имеется оригинальное решение приёмного водохранилища у берегов Крыма, бассейнов или ёмкостей для накопления воды в урезе берега при собственной энергогенерации — в первую очередь для подачи воды с приёмного водоёма у берегов Крыма в канал и далее в оросительную систему. Новизна заключается в том, что подразумевается не только переброска воды, но и восстановление канала, требующее защитного антифильтрационного покрытия, а также возведение новой дополнительной оросительной системы. Всё это было предложено нашим коллективом в Московском государственном институте природообустройства — ныне Институт мелиорации, водного хозяйства и строительства им. А. Н. Костякова РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева.

Северо-Крымский канал

Описание проекта «Устье реки Кубань — Северо-Крымский канал»

Данный проект водоснабжения Крымского полуострова включает в себя:
1. Водозаборную систему в устье Кубани (как вариант) или водовод в трубах (диаметром от 0,6 до 1400 мм) по дну Азовского моря.
2. Водоприёмные и накопительные бассейны в двух-трёх местах уреза берега Крыма или водоподъёмную систему до Северо-Крымского канала (с собственной генерацией энергии).
3. Реконструкцию старой оросительной системы и создание новой системы по технологиям МЦИРИ при МГУ и РГАУ-МСХА (имеются патенты, аналогов пока нет), также необходима реконструкция русла канала с использованием антифильтрационных технологий.
4. Обеспечение пресной водой города Севастополя, в том числе питьевой, может проходить по особому проекту, возможно, даже независимо от Северо-Крымского канала.

Систему водоводов по дну Азовского моря предлагается изготовить, как пилотный вариант, из безнапорных труб (дешёвых эластичных рукавов или малонапорных пластиковых труб) диаметром 600–1200 мм, с возможностью отбора воды из приёмных водоёмов, расположенных в урезе берега Крыма. Отбор воды в первоначальном варианте составит 0,5–1,0 м³/с. При использовании металлических или напорных пластиковых труб отбор можно увеличить до 8 м³/с. Это почти 50 % воды, получаемой полуостровом из Днепра в прошлые голы в летний период, без учёта потерь. Проект предусматривает получение Крымом в течение полтора-двух лет 100 % ранее потребляемой по Северо-Крымскому каналу воды, то есть его заполнения (как рабочий водоём) для нужд производств Республики Крым. Предлагаемый проектный объём воды для переброски — это 1/16 часть воды минимального сброса реки Кубань (240 м³/с) в Азовское море. Годовой сток Кубани составляет от 240 до 450 м³/с, по сезонным условиям.

Предлагается решить эту задачу с применением моделирования, как цифрового, так и натурного, с привлечением специалистов лаборатории Гидравлики Института природообустройства имени Костякова (заведующий кафедрой гидравлики, профессор, д.т.н. Н. В. Ханов) и с участием МТК-«iзобретатель» и МЦИРИ (руководитель-наставник А. Л. Яковенко как инициатор проекта).

Приёмное водохранилище у берегов Крыма, при ожидаемом максимальном притоке до 8 м³/с, может нести дополнительные функции — выполнять функции купального бассейна с пресной водой в урезе берега Азовского моря, быть озером для водных видов спорта или водоёмом с комплексом разведения ценных пресноводных пород рыб (даже осетровых, поскольку институт обладает данной технологией) и т.д. Концевая часть канала тоже может служить резервным накопителем воды, что снимет необходимость обустраивать новые водоёмы. Кроме того, в нашем коллективе изобретателей разработали проект переброски воды с концевой части канала в Севастополь, причём самотёком, с созданием в черте города или в окрестностях пресных водоёмов или озёр.

Почему воду надо брать из устья рек, в данном случае из устья реки Кубань, как донора? Во-первых, это пресная вода, уже сброшенная в море, она как бы «ничейная», поскольку все, кому нужна была вода, уже взяли её по ходу течения реки. Во-вторых, затраты в разы меньше, чем при канальной системе переброски или насосами по напорным трубам, тоже с территории Кубани, через пролив или через мост дизельными насосами или её доставка в танкерах. В предлагаемом нами варианте нет переходов и переездов, траншей, отсутствуют расходы на топливо и централизованную энергию, уменьшено испарения из водовода, как в открытых системах и ликвидирована фильтрация в канале.

В перспективе через две-четыре нитки донного водовода (уже собранных из железобетонных колец, пластиковых витых труб или списанных газовых) можно не только обеспечить питьевой и технической водой жителей, но и многие производства Крыма. Эта идея на сегодняшний день реально выполнима для Крымского полуострова, причём в короткие сроки — есть материалы, есть технологии и необходимая техника, чтобы осуществить эту идею, в течении одного лета.

Параллельно этим проектом могут и должны заинтересоваться страны Каспийского бассейна. Предлагаемый донный водовод позволит брать воду и дельт рек Урала и Волги или рек Азербайджана и направлять её (самотёком) к берегам своих стран через Каспийское море. Кроме того, она позволяет попутно заполнить каспийской водой и Аральское море — такой проект наш коллектив изобретателей тоже рассматривал. Внедрение проекта обеспечения водой Крыма, пусть даже для начала не в полном объёме (в качестве экспериментального варианта всех предлагаемых технологий), послужит хорошим «стартапом» — и по переброске воды, и по новым видам оросительных систем, и по способам энергообеспечения, в том числе используя ВИЭ. Весь комплекс предложений может дать положительный эффективный результат. Предлагаемая технология переброски воды позволяет создать водозабор в дельте (устье) реки Кубань (например, под Темрюком, и ещё есть варианты) и через водоводы по дну Азовского моря, на глубинах 2–6 м, быстро и в достаточном объёме обеспечить Крым (особенно его восточную часть) пресной водой (рис. 1).

Примерная схема переброски пресной воды из устья реки-донора по шельфовому дну моря в тонкостенных жёстких трубах или в эластичных диаметром от 0,6 до 1,4 м

Одна экспериментальная нитка из эластичного материала (например, труба диаметром 0,4–0,8 м) может подавать от 0,6–1,5 м³/с. Это будет пилотный экспериментальный вариант. А три нитки из жёсткого материала диаметром до 1400 мм (пластиковые или списанные газовые трубы) уже могут дать от 3,0 до 8,0 м³/с с возможностью подачи излишков воды в Северо-Крымский канал, например, в зимнее время. То есть вода будет приходить к берегам Крыма самотёком (особ подчёркиваем — самотёком).

Длины трасс в разные места Азовского побережья Крыма: одна — около 90 км, вторая нитка — 120 км и третья — примерно 150 км. Можно будет иметь несколько приёмных водоёмов в северной прибрежной части полуострова. Оптимальная скорость откачки воды из приёмных водоёмов может быть от 0,5 до 8 м³/с — меньше объёма, который приходил с Днепра, то есть около 600 м³/с (с потерями — 1500 м³/с за счёт 47 % фильтрации в грунт и 15 % испарения). Но этого достаточно, чтобы восстановить нормальное потребление воды производствами и сельским хозяйством, что позволило бы избежать таких потерь урожая, как в 2018 году. В комплекс работ по переброске воды, предлагаемый нашим коллективом изобретателей, входят и проекты по её рациональному использованию на полях Крыма, а именно — открытая (облицованная) и закрытая оросительные системы. То есть облицованные бетоном и другими смесями, из местных материалов, каналы глубиной до 1,5 м (новые технологии, не имеющие аналогов), плюс лотковая система (аналогов в России нет).

Предлагаемые технологии производства колец, лотков и труб — изготовление непосредственно на полигоне, вдоль трассы (это исключает транспортные расходы на железобетонные изделия). Также предлагается технология подпочвенного или «подкорневого» орошения — при ожидаемом повышении развития сельского хозяйства и «восстановления мелиорации до советского уровня» (цитата Председателя Правительства Российской Федерации Д. А. Медведева).

Постройка Крымского моста делает возможным и создание водовода по авторскому проекту

Вне зависимости от того, откуда придёт вода в Крым, всё равно придётся восстанавливать разрушенные ирригационные системы или строить новые, а применять старые технологии и механизмы неразумно, даже если они будут зарубежными. Россия может ещё найти собственные новации, силы и средства хотя бы для создания опытного производства и испытать некоторые новейшие отечественные гидротехнические технологии в сельском хозяйстве. Возрождение мелиорации и гидротехники и внедрение новых механизированных и технологических станций в Крыму, как на опытном полигоне, даст быстрое развитие сельского хозяйства и обеспечит качественной собственной продукцией население полуострова, а после широкого внедрения в стране — все регионы России.

Одним из инструментов, который позволит реализовать описанный проект, является запатентованная самоходная скользящая грейдерная опалубка.

Она способна самостоятельно разравнивать и уплотнять смеси по периметру канала любого профиля, имеющего глубину от 0,4 до 1,2 м. Ожидаемая производительность скользящей опалубки — от 800 до 2000 м в день, что в несколько раз выше, чем у существующих отечественных и зарубежных установок, типа виброформ. Сравните с виброформами 1980-х годов производительностью в 150–200 м в день, использующими только товарный бетон особой жёсткости и арматурную сетку. Существующие импортные виброформы облицовывают также только 200–250 м в день. Развить упомянутый проект помогут и новые подходы к использованию возобновляемых источников энергии — это не существующие ныне традиционные ветряки: наши энергоустановки используют воду, воздух и солнце, причём в комбинированном варианте (см. наши предшествующие публикации по энергетике).

Данный проект и предлагаемые технологии в строительстве, водопотреблении и самоэнергообеспечении объектов предполагают достижение комплексной цели, то есть довести большую пресную воду от реки донора (в данном случае — реки Кубань) через оросительных системы полей и плантаций до корней растений. Проект готов к реализации. Требуется только короткий расчётный период для его «привязки» к конкретным объектам и условиям на трассе. Необходимы моделирование водозаборов и приёмных бассейнов, а также модельный вариант системы водовода, выполненный в лаборатории гидравлики РГАУ-МСХА.

Проблема водного обеспечения Республики Крым (материалы СМИ)

Крым решает «водную проблему». На реализацию программы бесперебойного водообеспечения Крыма потратят более двух миллиардов рублей. Ситуация с водообеспечением Восточного Крыма остаётся сложной. Уже год назад секретарь Совбеза РФ Николай Патрушев подчёркивал, что недостаток воды сдерживает социально-экономическое развитие региона. По его словам, площади орошаемых земель в Крыму сократились на 92 %, страдают рыбные хозяйства и промпредприятия. В связи с этим, «необходимо оптимизировать потребление воды и использовать альтернативные варианты, например, опреснение морской воды», — подытожил Патрушев. Он также призвал обеспечить защиту водных объектов от несанкционированного проникновения. Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев поручил Минприроды организовать рабочую группу, которая займётся водообеспечением Крыма и других вододефицитных районов. Группу планировалось сформировать из представителей Минобороны, корпорации «Росатом», РАН и субъектов РФ.