Состояние и развитие водообеспечения Крымского полуострова

ВВЕДЕНИЕ.

Обеспечение Республики Крым водой и энергией – два ключа к существованию и развитию региона. Задача актуальна именно сейчас, когда Правительство Украины осуществило водную и энергетическую блокаду Республики Крым с материковой части. Если вопросы энергоснабжения оперативно и грамотно решаются в первую очередь через включение Республики в энергосистему Российской Федерации, а затем развитием собственных генерирующих мощностей, то развитие инженерной инфраструктуры в целях водообеспечения Республики Крым – задача гораздо более сложная, системная и продолжительная.

Достаточно скудный и уязвимый водный баланс Крымского полуострова, применительно к объёму сельского хозяйства и курортно-рекреационной деятельности, подорван в начале 1980-х годов и доведён до состояния полной разрухи с середины 1990-х годов.

Решение Общекрымского референдума 16 марта 2014 года о выходе из состава Украины и вхождении в состав России в качестве субъекта Федерации послужило, с одной стороны, поводом для введения санкционных действий со стороны Украины и геополитических соперников РФ, а с другой стороны, мощным катализатором развития Крымского полуострова.

Водный баланс региона предусматривает стабильность и развитие рекреационно-курортного, сельскохозяйственного, оборонно-промышленного комплекса Крыма при ежегодной обеспеченности подземными пресными водами в объёмах не менее 40-60 млн. м3 и объема накопления пресных поверхностных вод в ставках и водохранилищах в объёмах не менее 250-260 млн м3.

Исторически потребности Крыма в воде удовлетворялись на 85-87% от общего её потребления за счёт вод Днепра.

Перекрытие Украиной Северо-Крымского канала с апреля 2014 года разрушило водный баланс полуострова, а также нанесло существенный ущерб уязвимой прибрежной биоте Черного моря. Днепровская вода сбрасывается в больших объемах в море, идет его опреснение в местах сброса, со всеми вытекающими последствиями.

Украинским государством предпринята попытка создать экономическую и гуманитарную катастрофу для населения Крымского полуострова и создана катастрофа экологическая, за счёт опреснения прибрежной зоны ряда участков Чёрного моря.

1. АДМИНИСТРАТИВНО-ПРАВОВЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ.

Правительство Российской Федерации с первых дней вхождения Республики Крым в состав России приняло ряд неотложных мер по приведению до среднероссийских значений социально-экономических показателей развития регионов Крымского федерального округа. Постановлением Правительства Российской Федерации от 11 августа 2014 г. № 790 была утверждена Федеральная целевая программа «Социально-экономическое развитие Республики Крым и г. Севастополя до 2020 года».

К основным структурным рискам, сдерживающим развитие полуострова Крым, отнесена недостаточность ресурсной и инфраструктурной обеспеченности региона жизненно необходимыми источниками энергии, воды, продовольствия. Наиболее болезненно наличие ограничений в обеспечении водными ресурсами для питьевого и производственного потребления, включая отсутствие круглосуточного водообеспечения отдельных районов.

Мероприятия Программы сконцентрированы на снятии инфраструктурных ограничений и развитии экономического потенциала территории полуострова по такому ключевому направлению, как развитие инженерной инфраструктуры и водообеспечения.

Ключевыми разделами Программы являются:

обеспечение рационального водоснабжения и водоотведения хозяйственных объектов;

создание системы водообеспечения;

реализация мероприятий по инженерной защите территории (в первую очередь – берегоукрепления).

По поручению Правительства Республики в 2014 году сформирована рабочая группа для выработки решений по обеспечению безопасного и бесперебойного снабжения водой Крымского полуострова. Основная задача работы этой группы – детальный анализа поступающих предложений: технических, финансово-экономических, экологических и вопросов ресурсной обеспеченности для предотвращения гуманитарной и экологической катастрофы.

В декабре 2014 года разработана Государственная программа развития водохозяйственного комплекса Республики Крым на 2015-2017 годы, утверждённая Постановлением Совета министров Республики Крым от «23» декабря 2014 г. № 539.

В основе Программы предусмотрено проектирование и строительство двух новых гидротехнических объектов с сопутствующей инфраструктурой:

Соколинское водохранилище и тракт водоподачи для переброски части стока из р. Кокозка в Чернореченское водохранилище;

Солнечногорское водохранилище и тракта водоподачи с каскадом насосных станций и резервуара чистой воды до г. Судака;

реконструкция и расчистка ряда действующих водохранилищ, гидроузлов и других гидротехнических сооружений – 17 титулов в Программе.

1.1. Выводы.

Таким образом Российская Федерация и Правительство Республики Крым создали необходимые административно-правовые и финансовые механизмы для успешного социально-экономического развития Республики Крым и г. Севастополя.

Рисунок 1. Схема административного деления Республики Крым

2. ВИДЫ РЕСУРСОВ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ВОЗМОЖНЫЕ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ЦЕЛЯХ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ КРЫМСКОГО ПОЛУОСТРОВА.

Все виды ресурсов пресной воды, возможных к использованию в целях водообеспечения Республики Крым можно разделить на следующие группы:

использование водных ресурсов Украины через Северо-Крымский канал;

использование водных ресурсов сопредельных территорий РФ;

опреснение морской воды;

использование водных ресурсов полуострова Крым.

2.1. Использование водных ресурсов Украины через Северо-Крымский канал.

Краткосрочные потери от прекращения подачи воды по Северо-Крымскому каналу весьма значительны. На рис. 2 представлена схема канала и орошаемых им земель, а также пополняемых водохранилищ. Это семь водохранилищ, снабжающих двенадцать крупных городов и посёлков, за счёт вод Северо-Крымского канала, а также 405 тысяч гектаров орошаемых сельхозугодий.

Рисунок 2. Северо-Крымский канал. Водохранилища и орошаемые им земли.

В связи с перекрытием канала в 2015 г. на орошение было подано всего лишь 14 млн м3 воды. Их хватило на 10,6 из 130 тысяч гектаров подготовленных земель. Что составило не более 8% от потребностей Республики, без учёта рисоводства.

Рисунок 3. Состояние Северо-Крымского канала на территории Украины. [http://www.unian.net]

Возобновление подачи воды в Северо-Крымский канал Украина увязывает не только с политическими требованиями, но и с существенным удорожанием поставок природной днепровской воды. По сообщению должностного лица Украинского государства: «на сегодня мы поставляем в Крым около 1 миллиарда кубометров технической воды бесплатно. А по среднеевропейским ценам кубометр должен был бы стоить 1 евро. Соответственно область могла бы получать значительную сумму в свой бюджет. Мы создаем механизм для внедрения схемы декларирования воды и легальной ее продажи» [по сообщению начальника областной таможни Украины Виталия Булюка, [битая ссылка] http://jankoy.org.ua/].

Обсуждать ежегодные затраты в 84 млрд. рублей на поддержание архаичной и уязвимой для политических рисков системы водоснабжения субъекта Российской Федерации – выходит за рамки здравого смысла.

Как показывают практика и расчёты эксплуатации гидротехнических сооружений в зонах аридного климата, канал простоявший безводным в засуху, построенный по технологиям 1951-1958 гг. и выложенный бетонными плитами приходит в негодность. Поверхность железобетонных плит прогревается до температур свыше 600С, коррозирует, разрушается и теряет необходимые эксплуатационные качества.

От полного разрушения Северо-Крымский канал спасает ряд принятых Правительством Республики Крым своевременных мер: переброска воды из горных водохранилищ Белогорского района в восточную часть Крыма и транспортировка питьевой воды из подземных водозаборов северо-восточной части Крыма на Керченский полуостров. С 2015 года значительная часть канала на территории полуострова Крым используется круглогодично.

Дистанция канала на украинской территории, от Таврийска до границы с Российской Федерацией необратимо разрушается. Оценочная стоимость восстановления, в ценах на третий квартал 2016 года составит свыше 12,5 млрд рублей.

За 53 года эксплуатации его русло капитально не ремонтировалось. Потери воды сквозь трещины по бетонированному руслу, при штатной работе составляли 15-18%. При прохождении по грунтовому руслу и в каналах на полях орошения – свыше 50%. Потери воды за счет испарения не учитываются.

2.1.1. Выводы.

Даже при нормализации отношений с Украиной Северо-Крымский канал исчерпал технические и технологические возможности. Восстановление его нецелесообразно. За 65 лет технологии водообеспечения изменились кардинальным образом.

2.2. Использование водных ресурсов сопредельных территорий Российской Федерации.

Возможность использования водных ресурсов сопредельных территорий РФ можно рассматривать применительно к двух субъектам Российской Федерации – Краснодарскому Краю и Ростовской области, а фактически к площадям двух водосборных бассейнов – Кубани и Дона.

Северокавказский регион сам по себе воднодефицитный. Дополнительный отбор воды может оставить без водных ресурсов налаженное и эффективное действующее агрохозяйство ключевого сельскохозяйственного региона России.

Технически строительство водовода из Кубани через Керченский пролив задача реализуемая. Но это задача обеспечения водой не Крымского полуострова, а только города Керчи, в лучшем случае Ленинского и Феодосийского районов Крымского полуострова.

2.2.1. Выводы.

Использование водных ресурсов сопредельных территорий РФ может быть реализовано исключительно для Феодосийско-Керченской зоны, но не для Крымского полуострова в целом.

Обеспечение Феодосийско-Керченской зоны водными ресурсами за счёт сопредельных территорий России путём создания с нулевого цикла дорогостоящей гидротехнической инфраструктуры не целесообразно.

2.3. Опреснение морской воды.

По предварительным данным группы проектировщиков Краснодарского края строительство опреснительных станций на Крымском полуострове займёт 3-5 лет и обойдётся, как минимум, в 30-40 миллиардов рублей. Тем не менее, планируется строительство опреснительной станции в Северном Крыму. Об этом на пресс-конференции 13.04.2017 г. заявил заместитель министра промышленной политики Республики Крым Борис Кабаков: «недавно было совещание по этому вопросу. Цена проекта – 40 млрд рублей – достаточно финансово затратная история. Ее решает Корпорация развития (Республики Крым), она взяла на себя эту миссию. К этому подключатся еще и Фонд развития моногородов и средства предприятия «Крымский титан». [http://crimeapress.info/v-severnom-kryimu-budut-opresnyat-vodu/].

Рисунок 4. Установка для опреснения воды на атомной электростанции г. Шевченко, КазССР. 1983 год.

Российская Федерация обладает уникальным опытом строительства промышленных опреснительных установок. Первая в мире атомная установка для опреснения соленой воды была спроектирована и построена в 1960-х годах на полуострове Мангышлак на берегу Каспийского моря, город Шевченко. Впоследствии в СССР спроектированы и поставлены в страны Ближнего Востока промышленные установки по опреснению воды, работающие на ядерной энергии.

Надо отметить продуманность всей системы водоснабжения г. Шевченко, убедился на личном опыте. От установки опреснения воды в город было проложено три водовода. По одному шла качественная пресная питьевая вода, полностью отвечающая ГОСТ Р 51232-98, питьевое водоснабжение, второй водовод поставлял чуть солоноватую, до 3 г/л, воду, её использовали для мытья и полива поливать растений, третий водовод содержал обычную каспийскую воду для технических нужд, в основном для канализационных сливов. В настоящее время система водоснабжения разграблена. Атомная опреснительная установка прекратила свою работу, для поддержания минимального водоснабжения г. Актау, так был переименован г. Шевченко, действуют дистилляционные установки производства Израиля, стоимость пресной воды – самая дорогая в Республике Казахстан, что неизбежно сказалось на всей городской среде. Затраты на производство опреснённой воды составят от 30 до 114 руб./м3. Использование ядерной или солнечной энергии позволит существенно снизить затраты на производство. Следует учесть, чем выше производительность опреснительных установок, тем ниже себестоимость получаемой пресной воды.

Опреснение морской воды автоматически создаёт новую проблему – утилизацию соли полученной при опреснении воды. Эта смесь веществ принципиально отличается от природной соли, например, залива Сиваш. При попадании в окружающую природную среду она является высокотоксичным загрязнителем. Страны использующие промышленные установки по опреснению морской воды – Саудовская Аравия, Израиль и др. вкладывают существенные средства в утилизацию этих отходов, что повышает стоимость опреснённой воды. В США разделяют конечный продукт опреснения на две, практически равные части: пресная вода и рассол. Рассол сбрасывается в океан. Такая политика привела и приводит к уничтожению биоты на всём протяжении языка выбросов рассолов и является предметом судебного разбирательства, как со стороны организаций по защите окружающей среды, так и рыболовецкого бизнеса. Природоохранное законодательство Российской Федерации прямо запрещает такого рода «решения».

Для орошения сельхозугодий опреснённая вода слишком дорогостояща. При питьевом потреблении её качество по медико-физиологическим параметрам существенно хуже природной пресной воды.

2.3.1. Выводы.

Опреснение воды должно использоваться, как альтернативный источник водоснабжения на пике туристическо-рекреационного сезона или при возникновении чрезвычайных ситуаций

3. УКРУПНЁННАЯ ОЦЕНКА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ КРЫМСКОГО ПОЛУОСТРОВА.

3.1. Поверхностные пресные воды.

Оценивая собственные возможности использования водных ресурсов Крымского полуострова необходимо выполнить их укрупнённую оценку. Водные ресурсы Крымского полуострова целесообразно разделить на две взаимосвязанные группы: поверхностные и подземные воды.

Всего на территории Крымского полуострова находится на учёте 1657 водотоков общей длиной 5996 км. Из них 150 рек, большинство из которых имеют протяжённость русла менее 10 км. Исключение составляет река Салгир с протяжённостью русла свыше 200 км.

В зависимости от направления стока поверхностных вод реки Крыма сведены в три основные группы:

северо-западных склонов Крымских гор,

южного берега Крыма,

северных склонов Крымских гор.

3.1.1. Реки северо-западных склонов Крымских гор.

Русла рек северо-западного склона Крымских гор расположены практически параллельно друг другу. Верхняя и срединная часть течения – это русла классических горных рек. Проходя через Внутреннею и Внешнею куэстовую гряду русла пробили каньоны в известковых породах. Основная зона питания рек северо-западных склонов Крымских гор – Главная гряда гор, высоты 1300 – 1400м. Наибольшие по водообильности реки этой группы: Альма, Кача, Бельбек и Черная.

Рисунок 5. Река Альма. Среднее течение [http://karta-krym.com].

Альма – самая протяженная после Салгира река. Её исток находится в Центральной котловине на территории Крымского горного заповедника. На Альме построены Партизанское и Альминское водохранилища.

Рисунок 6. Река Кача. [http://karta-krym.com].

Кача короче, но полноводнее Альмы. Она образуется от слияния речек Биюк-Узеня и Писары. На Каче сооружены Загорское и Бахчисарайское водохранилища.

Рисунок 7. Впадение реки Бельбек в Черное море в с. Любимовка. Крым [http://jalita.com].

Бельбек – самая многоводная река Крыма. Образуется от слияния двух малых рек – Биюк-Узень-Баша и Манаготра. Ниже в Бельбек впадает слева приток Коккозка, который в свою очередь образуется от слияния речек – Сары-Узень и Аузун-Узень, берущей начало в Большом каньоне Крыма. В верховьях Бельбека находится крупное гидротехническое сооружение. На притоке Манаготра расположено Счастливенское водохранилище, вода которого вместе с перехваченными специальными сооружениями водами Кучук-Узень-Баша и Биюк-Узеньбаша направляются к тоннелю длиной около семи километров, пробитому на южный берег Крыма, в основании Ялтинского горного массива.

Рисунок 8. Устье реки Чёрная, Севастопольская бухта, Инкерман.

Черная – по расходу воды вторая после Бельбека река в Крыму начинающаяся в Байдарской долине, куда с окружающих гор сбегают множество горных ручьёв и водостоков. В центре Байдарской долины расположено Чернореченское водохранилище. Ниже р. Черная течет в каньоне на протяжении 16 км. На выходе она образует широкую Инкерманскую долину, низовье которой затоплено морем. В Инкерманской долине в Черную впадает два крупных притока – Ай-Тодорка и Сухая речка.

3.1.2. Реки Южного берега Крыма.

Реки Южного берега Крыма (ЮБК) короткие, имеют крутые уклоны русел и сравнительно небольшие усреднённые по году расходы воды. На западе кроме обычно сухих оврагов и ручья Хастабаш наиболее крупной является река Учан-Су.

Учан-Су, стремительно сбегая к морю, в четырех местах образует водопады. Самый верхний и наиболее крупный из них – водопад Учан-Су. Вода реки, направленная по трубам, питает Могабинское водохранилище. объемом 300 тыс м³.

Рисунок 9. Река Дерикойка. Ялта. Май. Половодье.

Дерекойка – самая многоводная река ЮБК. Она прорезает в яйлинских известняках видимое из Ялты ущелье Уч-Кош. В пределах города река называется Дерекойкой.

Улу-Узень образуется из рек Софу-Узень, берущей начало на южном склоне Чатырдага, и Узень-Баш, стекающей с Бабуган-яйлы. Узень-Баш в ущелье Яман-Дере низвергается каскадом водопадов. Наиболее крупный из них называется водопадом Головкинского. На Улу-Узене в районе Алушты создано Изобильненское водохранилище.

Рисунок 10. Водопад на реке Демерджи.

Демерджи – одна из самых маловодных рек ЮБК. Основное питание – от источников юго-восточной части Чатырдага и западный части массива Демерджи.

Восточный Улу-Узень начинается в глубоком ущелье Хапхал, врезанном в массив Тырке. Впадает река в Черное море у с. Солнечногорское. Русло реки в верховьях спускается вниз огромными ступенями, образованными крепкими карбонатными песчаниками, которые переслаиваются тонкими пластами глинистых сланцев. Известен водопад Джур-Джур. Вода, падает с высоты 15 м, на подножие прочного известнякового уступа.

3.1.3. Реки северных склонов Крымских гор.

Реки северных склонов Крымских гор за пределами гор отклоняются к востоку и впадают в залив Сиваш – лагуну Азовского моря. В верховьях реки круглогодично водообильны. На равнинной части русла рек северных склонов пересыхают в летний период.

Рисунок 11. Река Салгир в черте города Симферополь.

Салгир – самая протяжённая река Крыма. Вместе с притоком Биюк-Карасу она составляет наиболее крупную на полуострове водную систему. Верховья Салгира образуются из слияния рек Ангара и Кизил-Коба. Ангара берет начало на склонах Чатырдага у Ангарского перевала, а Кизил-Коба – от Красных пещер (Кизил-Коба). У с.Заречное в Салгир впадает крупный приток Аян. Перед административным центром Крыма – Симферополем – Салгир заполняет Симферопольское водохранилище, сооруженное в 1951 -1955 гг. В черте города в р. Салгир впадает Малый Салгир. Ниже Симферополя река принимает правые притоки-речки Бештерек, Зуя, Бурульча, а в 27 км от Сиваша – Биюк-Карасу. На Биюк-Карасу сооружены Тайганское и Белогорское водохранилища.

Мокрый Индол (Су-Индол) начинается в восточной части горного Крыма, где нет мощных карстовых источников. Справа у с. Грушевки в реку впадает приток Салы. Индол маловодная река.

Рис. 12. Старо-Крымское водохранилище [http://jalita.com] Наполненность водохранилища – менее 50%.

Чорох-Су (Чурук-Су) – фактически степная река. Исток ее образуют балки Старокрымская и Монастырская. Реку питают и карстовые воды массива Агармыш. На ней построено Старо-Крымское водохранилище.

В таблице 1. Приводится краткая характеристика и объём стока основных рек Крымского полуострова

Основные объёмы стока рек Крымского полуострова для хозяйственных нужд накапливаются в многочисленных водохранилищах Республики. Краткая характеристика основных водохранилищ и объём накопления приводится в таблице 2.

Основные водохранилища Крыма накапливают полезный объём пресной воды пригодной для хозяйственного использования в объёме 188,35 млн м3.

Однако, наполненность основных водохранилищ Крымского полуострова на состояние апреля 2017 года низкая. Самые благополучные: Аянское – 72%, Партизанское – 72%, Симферопольское – 66%, Партизанское – 72%, Загорское – 72%. Упомянутое ранее Старо-Крымское водохранилище, заполнено на 50%. В ряде случаев и эти показатели завышены, т.к. регламентная очистка водохранилищ не выполнялась. Таким образом накопленный полезный объём пресной воды водохранилищ Республики Крым в 2017 году не превышает 132-133 млн м3. При нынешнем отношении к системе сбора и накопления природной пресной воды любая малоснежная зима и жаркое засушливое лето приведут к катастрофическим последствиям.

3.1.4. Выводы.

Использование ресурсов поверхностных пресных вод, накопленных в существующих гидротехнических сооружениях Крыма и пополняемых реками полуострова обеспечивает, как минимум 188,35 млн м3 пресной природной воды. Основной объём накопления полезного объёма пресных вод – 119,2 млн м3 – обеспечивают четыре водохранилища (млн м3): Симферопольское – 34,0; Партизанское – 32,8; Загорское – 29,4; Белогорское – 23,0. Фактический накопленный полезный объём пресной воды водохранилищ Республики Крым в 2017 году не превысил 132-133 млн м3.

Объём накопления может быть увеличен при проведении на водохранилищах регламентных работ. Более двадцати лет не проводилась обязательная регламентная работа по очистке гидротехнических сооружений от иловых накоплений, предотвращению инфильтрации в подземные горизонты и другие мероприятия.

Выполнение регламентных работ на основных водохранилищах Крымского полуострова позволит увеличить полезный объём накопления, не менее чем на 50%.

3.2. Подземные воды.

Основные работы по поиску, разведке и оценке подземных вод Крымского полуострова были выполнены более пятидесяти лет назад, в 1963-1965 гг. [Иванов, Мартакова, Ришес, 1962; «Региональная оценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод Крыма» по методическим указаниям ВСЕГИНГЕO; Гидрогеология СССР. Том VIII. Крым. Недра, Москва, 1970 г.]. Других фундаментальных работ по поиску, разведке и оценке запасов и ресурсов подземных вод Крымского полуострова не велось.