ПРОЕКТ ВЫСВОБОЖДЕНИЯ ПЛОДОРОДНЫХ ПОЙМЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ОТ ВОДОХРАНИЛИЩ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

В последнее время в средствах массовой информации постоянно обсуждаются проблемы, возникающие вокруг водохранищ ГЭС.
На сегодня Россия имеет 103 крупнейших водохранилища. Полезным объемом в 340 км³ и суммарной площадью их водной поверхности в 101 тыс. км², что превышает территории таких европейских стран, как Австрия, Венгрия и составляет, примерно, пятую часть территории Франции.
 
Основными целями при создании водохранилищ являлось:
- выравнивание естественной неравномерности стока и защиты от наводнений,
- выравнивание энергопотребления в интересах гидроэнергетики;
-   частичное решение проблем ирригации,
-    водоснабжения (напр., Москва, Екатеринбург, Челябинск, Нижний Тагил и многие другие крупные города),
-   развития рыбного хозяйства на базе непродуктивных земель;
-    создание водных транспортных путей на главных судоходных реках;
-   и др.
 
Вместе с тем при строительстве и эксплуатации водохранилищ возникают неизбежные отрицательные последствия:
-   обширные затопление земель,
-   повышение уровня грунтовых вод и заболачивание,
-   изменение качества воды вследствие замедления стока, избыточное развитие сине-зеленых водорослей (так называемое "цветение" воды),
-   при создании водохранилищ в равнинных условиях образуются обширные мелководья, что особенно характерно для Волжского каскада,
-   возрастает среднегодовая скорость ветра, особенно в прибрежных зонах водохранилищ.
-   повышается потенциальная опасность для миллионов людей при стихийных или террористических разрушениях плотин,
-   и др.
 


Бассейн Волги охватывает 1360 тыс. км²  Русской равнины и включает более 150 тыс. малых и средних рек. Здесь проживает 63 млн. человек и сосредоточено более 60% промышленного и половина сельскохозяйственного потенциала России.
Волга и впадающие в нее реки зарегулированы водохранилищами, образующими Волжско-Камский каскад, она превратилась в непрерывную цепь искусственных "морей"-водохранилищ, в застойные бассейны с густой массой сине-зеленых водорослей. Полный объем 14 крупнейших водохранилищ каскада составляет 168 км³, а площадь затопленных высокопродуктивных пойм, лугов и пастбищ составляет 25 тыс. км². Так например, самое большое из Волжских морей - Куйбышевское, имеет длину 580 километров и ширину до 30 км.
Еще больше площадь подтопленных земель. В целом же потери земель в бассейне Волги превышают 80 тыс. км² или 8 млн.га (около 5 % бассейна реки), что равно территории Австрии,. Ежегодные убытки от потерь пойменных пастбищ составляют 10 млрд. долл., что подорвало основу исторически сложившегося в регионе животноводства.
Глухие тромбы-водохранилища замедлили водообмен в реке в 12 раз. Если до строительства плотин вода от Рыбинска до Волгограда добегала за 50 суток (в половодье - за 30), то теперь добирается за полтора года.
Исчезла треть притоков Волги, а сток малых рек уменьшился на 25-30 %. Самоочищаемость Волги, которая полвека назад считалась питьевой рекой, снизилась в десятки раз. Водохранилища вызывают обрушение правого берега Волги. Вследствие подтопления берегов Волги водохранилищами каждый год 300 млн. т земли обрушивается в волжские воды, мутность которых возросла в 100 раз. Подмывается лес и разрушаются фундаменты в сотнях волжских городов и в тысячах сел и деревень.
Зимой водохранилища превращаются в гигантские холодильники, оттаивающие лишь в конце апреля - мае. Из-за этого стало невозможным выращивание теплолюбивых арбузов и дынь на правобережном склоне Саратовского и Волгоградского водохранилищ - не хватает тепла.
Плотины водохранилищ отсекли места нагула рыб от нерестилищ и не дают возможности жить и плодиться рыбе, что поставило на грань вымирания знаменитое волжское осетровое стадо. Колебания уровня воды в водохранилищах по команде гидроэнергетиков приводят к массовой гибели рыб. Мелководья (глубиной до 2 м), занимающие 360 тыс. га водохранилищ, стали рассадником более 300 видов паразитов рыб.
Всероссийская рыбница, дававшая в конце ХIХ в. ежегодно более 188 млн. голов осетра, 177 - севрюги, 75 - стерляди, 70 - сельди, 45 - белуги, 17 -лосося, 11 - белорыбицы, сегодня на грани гибели. За последние 30 лет уловы рыб на Волге сократились в 10-15 раз.
Проблема Волги - это боль не только России, будущее самой крупной реки Европы беспокоит и мировую общественность. Создаются программы, например, под эгидой  ЮНЕСКО "Видение Волги-2025", с целью оптимизировать использование ресурсов 26 областей Волжского бассейна и нахождения способов снижения негативного воздействия на экосистему реки.
 
В развитых странах эра плотин-гигантов прошла. Остались лишь проблемы от образовавшихся водохранилищ. Сколько бы ни говорили гидропроектировщики о том, что все негативные последствия плотин будут сведены до минимума, всегда минимумом будет уничтожение реки. Минимумом будет здоровье людей, проживающих в зоне влияния ГЭС. Минимумом будет массовая гибель животных и растений, вызванная резким искусственным изменением окружающей среды.
География европейской нашей части страны не позволяет сооружать гигантские ГЭС. Процесс подготовки и обсуждения технического задания на альтернативы гигантским плотинам должен стать одной из крупнейших задач страны в XXI веке. Восстановление и развитие природно-хозяйственного комплекса земель, примыкающих к акватории водохранилищ должно приобрести ранг Государственной программы. Среди альтернативных решений может быть рассмотрен и проект трубных гидроэлектростанций.
Если все гидросооружение раньше имело следующий вид (см. рис. 1). 
 

 


Рис. 1.
 
То предлагается инженерное решение, позволяющее восстановить природный ландшафт реки и при этом, сохранить энергетический потенциал данной ГЭС (см. рис. 1).
 
 

Рис. 2.
Рассмотрим разрез гидротехнического сооружения, состоящего из плотины и водохранилища (см. рис. 3).
Рис. 3.
 
Величина вырабатываемой мощности W определяется разностью высот верхнего и нижнего бьефов Dh, массой потока в ед. времени r и коэффициентом полезного действия технических устройствk.
 
W = r * g *Dh * k                   (1)
 
Рассмотрим в этом же разрезе проект трубных гидроэлектростанций (см. рис. 4).
Рис. 4.
 
В соответствии с законом сообщающихся сосудов, при обеспечении соответствующей массы потока в ед. времени r , такая схема может выдавать такую же мощность W.
Схему рис. 4 можно упростить (см. рис. 5).
Рис. 5.
 
 
В соответствии с законом Бернулли (по сути являющегося отражением закона сохранения энергия) имеем следующие отношения:
 
p₁  +  r* g* h₁   +  r* v₁²/ 2  = p₂  +  r* g* h₂   +  r* v₂²/ 2                    (2)
 
где: p– давление,  r- плотность,  g– ускорение свободного падения,      v– скорость жидкости;
индекс 1 - указывает на все физические характеристики верхнего и 2 - нижнего бьефов.
 
Рассматривая движение воды как физического тела по наклонной плоскости (без трения): p₁ =p₂ = атмосферному давлению и принимая v₁ = 0,получаем:
 
r*g* (h₁  - h₂ )  =  r* v₂²  / 2,                            (3)
 
что при идеализированных условиях фактически тождественно (1), удельная потенциальная энергия воды r*g*(h₁  - h₂ ) переходит в кинетическую r*v₂² /2.
Умножая величину кинетической энергии на коэффициент полезного действия технических устройствk, и приравнивая в энергетическом эквиваленте величины плотности и удельного расхода воды r,получаем тождество.
 
W = r * g *Dh * k =  r * v₂² / 2 * k,                     (4)
 
т.е. схемы на рисунках 3, 4 и 5 полностью эквивалентны в энергетическом плане. Таким образом, можно осуществить эквивалентную энергетическую замену традиционной ГЭС на трубную ГЭС.
Но трубные ГЭС могут разрешить и ряд других традиционных проблем относящихся к классическим ГЭС. Так пропуская только часть речного потока в мягкой трубе, мы оставляет свободный проход по реке для судов и рыб (см. рис. 6).

Рис. 6.
 
При этом:
- река самоочищается от цветения;
- восстанавливается экология реки;
- на освобожденных от затопления пойменных землях возрождается сельскохозяйственное производство и лесничество;
- появляется возможность регулировать весенне-осенние половодья;
- устраняются угрозы наводнений при разрушении плотины.
Для решения задачи аккумуляции воды для регулирования равномерности стока, предлагается восстановить лесные массивы во всем бассейне реки, а также построить на земельных неудобьях (в оврагах) малые водохранилища (только в бассейне Волги более 150 тыс. малых и средних рек), которые демпфируя сезонный сток воды будут направлять часть воды в подземные воды, что сделает сток более равномерным в течение года.
Другим дополнительным решением проблемы полноводности и судоходности реки является комплекс донных и береговых работ, зауживающих русло реки, а также засевание дна водной растительностью, что существенно уменьшает скорость течения реки, делая ее более глубоководной.
Также как при высоких плотинах, трубные ГЭС позволяют решать задачи мелиорации. Все перечисленные в начале статьи положительные характеристики классических ГЭС, сохраняются и у трубных ГЭС, но плюс, разрешаются и все основные негативные характеристики классических крупных равнинных водохранилищ ГЭС.
Вообще, перевод равнинных водохранилищ в "трубный" вариант, это идеальное решение энергетических, социально-экономических и экологических проблем гидроэнергетики.
Будущую гидроэнергетику можно сразу начинать с трубных ГЭС (см. рис. 6). Процесс строительства этапный, посекционный (см. рис. 7, 8, 9 и 10).

Рис. 7.
Рис. 8.

Рис. 9.

Рис. 10.
 
Стоимость исправления ошибок строительства ГЭС крупных плотин соизмерима со стоимостью их строительства и измеряется миллиардами долларов. Так из бетона уложенного в тело плотины Красноярской ГЭС, можно построить современный шестирядный автобан "от Бреста до побережья Тихого океана", или же обеспечить реконструкцию напорными водо-трубопроводами все ГЭС Волжского каскада.
Если же в процессе эксплуатации трубной ГЭС выяснится ее нежелательность, по каким-либо причинам, то возврат к старой схеме может быть осуществлен в течение нескольких суток. Также, в этом случае возможна консервация  предложенной модернизации, превращением мягкой ткани трубы в стенки рукотворного канала правого берега (см. рис. 11 а, б, в).
Рис. 11.
 


Рассмотрим теперь проект трубной ГЭС применительно к Волге. Длина Волги составляет 3530 км, средний расход в устье r= 7960 м³/с, объем стока 238 км³/год. После Нижнего Новгорода ширина русла реки в пределах от L= 600 до 2000 м. Падение реки небольшое 3-7 см/км. Средняя скорость течения - меньше V=1 м/с.
Вдоль водохранилища, по половине подготовленного старого русла реки посекционно выкладывается цилиндр dдиаметром d =  Ör / 2 / V»30 м., по схеме рис. 4  или же девять цилиндров диаметром d»10 м.
Если же мы воспользуемся схемой трубной ГЭС, представленной на рис. 5, то получим усеченный конус с d₁ »60 м. и d₂ »15 м. В нижнем бьефе (при скорости V₂ »30 м/с и перепаде высот Dhв » 50 м.
Вообще гидрогенераторы могут эффективно работать уже с Dh» 5 м, т.е. длина такого цилиндра или усеченного конуса будет измеряться в  50-100 км.
В качестве оценки трубной ГЭС соотнесем следующие цифры. Площадь погонного метра трубы ткани напорной ГЭС от 100 кв. м  до 30 кв. м.  При стоимости ткани, выдерживающей давление в 5-6 техн. атм., от 20 до 100 руб., стоимость погонного метра, при средних оценках, будет 2500 руб. Соответственно стоимость на километр, порядка двух миллионов рублей, что значительно (на порядок) ниже стоимости километра бетонных дорог.
Естественно, что необходимо провести  работы по подготовке русла, но все это не выражается в астрономических цифрах, а в рамках вполне рядовых строительных работ. 
 Выше зеркала водохранилища в цилиндр из мягкой ткани с несмачиваемой внутренней поверхностью, направляется, примерно, половина стока реки.  На нижнюю часть цилиндра, способную выдержать давление в 6-10 технических атмосфер, устанавливаются (переключаются) гидрогенераторы ГЭС. Если удвоить длину цилиндра (одного или нескольких), то электрическая мощность ГЭС ни сколько не уменьшится.
Общая мощность Волжских ГЭС - около 10 миллионов киловатт, а вырабатывают они свыше 40 миллиардов киловатт - часов электроэнергии в год. Используя схемы трубных ГЭС на рис 5 и 10, можно выдавать такие же мощности.
Выводы: Концепция трубных ГЭС может вернуть Волге ее первоначальное русло, как реки, а не цепочки водохранилищ.
После стабилизации водного режима реки мы получим:
-   вхождение реки в ее историческое русло и высвобождение богатейших пойменных территорий, стоимость которых сегодня существенно возросла;
-   разделение реки на две части: гидроэнергетическую, находящуюся в цилиндре и естественную, без шлюзов, по которой, как и раньше будут мигрировать рыбы и ходить проходы.
-   существующие плотины, возможно, возьмут роль сезонного регулирования стока воды;
-   полностью сохраниться поливное орошение, т.к. в мягком цилиндре вода будет подниматься до прежних высот, характерных для плотины.  
-    снизится или полностью ликвидируется опасность оползней и обвалов правого берега Волги:
-   и т.д.
 
Вообще идея трубных ГЭС не нова. Малой мощности (1-2 кВт) они использовались и используются в горных районах. Их идея реализуется и на средних ГЭС. Например, на Майкопской ГЭС (см. рис. 12).

Рис. 12.
 
Развитие новых технологий требует регулярного пересмотра установившихся стереотипов. Проект-идея трубных ГЭС как раз и является таким эволюционным процессом бурно идущей научно-технической революции.
 
 
Публикации по проекту:
В.И. Бодякин "Проект высвобождения плодородных пойменных земель от водохранилищ гидроэлектростанций", материалы Международной конференции "Наука и будущее: идеи, которые изменят мир", Москва 2004.
 
 
 


Отзывы на проект в прессе.
 
 
"РОДНАЯ ГАЗЕТА" № 20(55), 28 мая 2004 г., полоса 20

Василий Перов
 

Как вернуть реке историческое русло

(Волгу — в трубу)

 О том, сколько вреда окружающей среде нанесло массовое строительство гидроэлектростанций, известно. На дно водохранилищ ушли огромные территории, сотни сел и деревень, миллионы гектаров леса и пойменных лугов. Сейчас поздно сетовать о потерях, ведь альтернативы стремительному развитию гидроэнергетики тогда не было, интересы безопасности государства отодвигали экологические проблемы на второй план.
Очень пострадал бассейн Волги, площадь некогда богатейших пойменных территорий, ныне оказавшихся под водой, сравнима с размерами иных европейских государств. На дне накапливаются токсичные осадки, цветение воды обрело невиданные ранее масштабы, она застаивается. Если раньше поток проходил от истоков до дельты великой русской реки за месяц, то после строительства знаменитого Волжского каскада ГЭС этот путь занимает целый год. Сузился ареал обитания многих пресноводных, плотины нарушили исторические пути миграции рыбы, которой стало куда меньше.
Но сейчас, с развитием современных технологий, появилась реальная возможность вернуть долги природе. Затопленные поймы рек пора возвращать в сельхозоборот.
— На помощь придут трубные гидроэлектростанции, — утверждает кандидат физико-математических наук, сотрудник Института проблем управления РАН Владимир БОДЯКИН. — Вдоль водохранилища по предварительно очищенному старому руслу реки прокладывается труба из мягкой ненамокающей ткани. Диаметр ее в «волжском» варианте весьма солиден — от 20 до 50 метров, современные материалы позволяют выдерживать нагрузки в 6—10 атмосфер. Сюда направляют примерно половину стока реки. И уже по трубе вода поступает к генераторам ГЭС. Чем длиннее цилиндры-водоводы, тем больше мощность станции.
…По замыслу автора идеи река быстро войдет в свое историческое русло, освободив огромные прибрежные территории, где стоимость земель за последние годы многократно возросла. Рыба вновь обретет возможность беспрепятственно подниматься к верховьям рек по старому руслу, а плотины будут использоваться лишь для регулирования сезонного стока.
 


<...> В СССР за время гидростроительства были переселены 1 млн 100 тыс. человек. Каждый двухсотый житель страны насильственно и безвинно был лишен малой Родины. <...> (С. 5)
Необходимо напомнить, как развивалось вековое классическое энергетическое хозяйство России, которое мы бездумно сгубили еще в 30-е годы. Это хозяйство шло по пути максимального использования разнообразных возобновимых источников энергии. Так, в стране работало несколько сот тысяч ветряных и несколько десятков водяных двигателей, многие из которых были построены по принципу деривационных (на отводных рукавах, без перегораживания основного русла реки), уже были созданы 6600 электростанций на базе водяных двигателей на малых реках. Только такие источники энергии, экологически безопасные, давали нам не менее 15 миллионов киловатт установленной мощности. Да к тому же работало в хозяйстве страны свыше 30 миллионов лошадей, использовавших биоэнергетический ресурс.
Что было бы, если бы мы тогда, 40–50 лет тому назад, сохранили эту энергетику, модернизировали и переоборудовали двигатели, снабдив их генераторами, то есть увеличили их мощность в 2–3 раза?
Мы бы обладали теперь установленной мощностью в 30–45 миллионов киловатт!
А ведь это такая мощность, которая в 3–4 раза превышает установленную мощность всего Волжско-камского каскада ГЭС и составляет половину потребности в энергии всего агропромышленного комплекса. <...>
Все эти пять принципов при создании энергетической базы как в целом по стране, так и в бассейне Волги не соблюдались. Исполнялся лишь один только принцип – затратный: как можно больше создать энергетических установок огромной единичной мощности, не считаясь ни с какими затратами, не определяя масштабов разрушения экологических систем.<...> (С. 8–9)
<...> Ныне живущее поколение еще помнит, как по необъятным просторам России стояли бесчисленные ветряки на взгорьях и холмах, а по малым рекам, ручьям и даже арыкам – столь же многочисленные водяные мельницы, толчеи, крупорушки, маслобойки, лесопилки и т.п.<...> (С. 8)
<...> Система малой энергетики ... преследовала много целей: и регулирование, и накопление воды, и поддержание оптимального уровня грунтовых вод, и обводнение пойменных и заливных лугов в паводок, и орошение этих лугов в межень, и сохранение чистоты воды, и развитие рыбного хозяйства, и увеличение прироста лесов, и сбережение ягодников, и наконец, получение энергии без урона для природы и хозяйства. Водорегулирование началось с верховьев рек и речек, и тем самым обеспечивалась их полноводность в нижнем течении, поддерживались судоходные глубины. Почвы и грунты на всем водосборе пропитывались влагой, и поток ее медленно шел с верховьев вниз с выходом вод на поверхность в родниках, ключах и речках. В таких условиях воздушные и почвенно-грунтовые засухи были редким явлением. Смыв почв по склонам был минимальным, а заиливание водотоков и водоемов незначительным
<...> В начале нашего века было учтено 250 тысяч крестьянских ветряных мельниц мощностью до 1 миллиона киловатт. Они перемалывали 2,5 миллиарда пудов зерна на месте, без дальних перевозок. <...>
<...> В 40-х годах была порушена основная часть ветряных и водяных двигателей, а к 50-м они почти совсем исчезли как энергетическая техника “отсталого исторического прошлого”. <...> В 1982 г. из 6600 малых ГЭС работало всего 180 мощностью 420 тысяч киловатт. <...> (С. 10)

Печатается по тексту:

Экологически чистая энергетика ( в помощь лектору) / Авт.-сост. А.А. Каюмов. Горький: Горьковский областной совет ВООП и областной молодежный экологический центр “Дронт”, 1990. 76 с.

МАЛЫЕ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

 
<...> В 1952 году в стране насчитывалось 6614 малых ГЭС, а их суммарная мощность составляла 332 тысячи киловатт.<...>
<...> Дальнейшее развитие малой энергетики, строительство новых малых ГЭС было признано бесперспективным, ведь полным ходом шло развитие большой энергетики, строились гидростанции-гиганты на Волге, затем в Сибири. Появились мощнейшие тепловые и атомные электростанции.<...>
<...> И так обстояло дело не только у нас. В США, где бум малой энергетики пришелся на первую треть века, с 1930 по 1970 год были законсервированы как недостаточно экономичные более 3 тысяч малых ГЭС. С 1963 по 1975 год выработка энергии на малых ГЭС Франции снизилась в 4,5 раза.<...>
<...> Близ малой ГЭС не надо возводить жилье, даже маленькую сторожку, тем более не нужны школы, магазины для обслуживающего персонала, поскольку сам персонал, как правило, не нужен. Агрегаты работают в закрытом помещении, за ними “присматривают” приборы. <...>
<...> Только крупных (водохранилищ), емкостью свыше миллиона кубометров, более 2000. Из них 460 очень крупные: в каждом – более 20 миллионов кубометров воды. А свыше 200 – водохранилища-гиганты – более чем по 100 миллионов кубометров воды в каждом. Так вот, 42 процента водохранилищ – стомиллионников, 58 процентов – двадцатимиллионников и 90 процентов – миллионников не используются для выработки электроэнергии. <...> (С. 14–15)
<...> Например, в США обширная программа развития малой энергетики уже давно составлена. Проведено обследование почти 3 тысяч выведенных ранее из эксплуатации малых ГЭС и подготовлены рекомендации по вводу в действие 2,1 тысячи из них. Проведена опись и обследование почти 50 тысяч существующих плотин, не имеющих в своем составе ГЭС. К 2020 году намечается довести суммарную мощность малых ГЭС до 50 миллионов киловатт и производить на них примерно 200 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в год, что позволит экономить ежегодно около 65 миллионов тонн жидкого топлива. Со временем же общая мощность малых ГЭС, как предполагают, может составить половину мощности всех гидроэлектростанций США.<...>
<...> Интенсивно строятся малые ГЭС в странах Западной Европы. Ныне их насчитывается: в Австрии – 950, в Италии – 1200, в Норвегии – 500, в Финляндии – 170, во Франции – 1100, в ФРГ – 800, в Швеции – 1200. В Голландии активно реконструируют водяные мельницы в малые ГЭС. 1300 ГЭС действуют в Японии, 2000 – в Индии и почти 100 тысяч в Китае, где около трети электроэнергии производится на малых ГЭС. Общая их мощность сейчас 10 миллионов киловатт, и ежегодно она увеличивается примерно на полмиллиона. <...> (С. 16)

Печатается по тексту:

Экологически чистая энергетика ( в помощь лектору) / Авт.-сост. А.А. Каюмов. Горький: Горьковский областной совет ВООП и областной молодежный экологический центр “Дронт”, 1990. 76 с.

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ

<...> Мощность солнечного излучения, достигающего Земли, составляет 2? 10¹⁷ Вт, что более чем в 30 тыс. раз превышает сегодняшний уровень энергопотребления человечества. <...> (С. 52)
<...> В большинстве районов планеты на каждый квадратный километр земной поверхности яркое Солнце бросает бесплатный киловатт лучистой энергии. Если учесть “простой” в ночное время, облака на небосводе и т.п., то можно с запасом считать, что мы имеем средний поток даровой энергии 200–300 ватт на квадратный метр. Не так давно был популярен простейший расчет, в первом приближении он и сегодня справедлив: в среднеазиатской пустыне площадка размером 70? 70 километров даже при нынешних средних фотоэлектрических преобразователях может заменить все электростанции страны. <...>
 

ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГИЯ ОКЕАНА

<...> Природный потенциал энергии теплового градиента оценивается в 10¹³ Вт. <...> В настоящее время наблюдается значительный разброс в оценках реального потенциала энергии океана, вполне вероятной является цифра порядка 10¹¹ Вт. Для сравнения заметим, что суммарная установленная мощность всех существующих электростанций составляет порядка 10¹² Вт. <...> (С. 67)
<...> В одной камере происходит адиабатическое расширение теплой морской воды под низким давлением. Водяной пар вращает турбину электрогенератора, а затем поступает в камеру с холодной водой, где давление, естественно, ниже, и конденсируется. Одно из преимуществ данной системы заключается в том, что конденсат представляет собой практически опресненную воду, которую можно использовать для питья.<...>
<...> При градиенте температур порядка 20 °С реальный КПД установки преобразования тепловой энергии океана составляет около 3% против 30% у электростанции, работающей на обычном топливе. Поскольку холодная вода находится на большой глубине (вплоть до 100 м), а расход воды на производство 1 МВт электроэнергии достигает порядка 4–8 м³/с, можно представить, каких размеров должна быть установка. <...> (С. 68)

Печатается по тексту:

Экологически чистая энергетика ( в помощь лектору) / Авт.-сост. А.А. Каюмов. Горький: Горьковский областной совет ВООП и областной молодежный экологический центр “Дронт”, 1990. 76 с.

 
 
 
Общая площадь водного зеркала водохранилищ составляет 15 млн га, т.е. чуть меньше 1% территории России, из этой величины 60–70% составляют затопленные земли. <...> (С. 56–57)

Печатается по тексту:

Окружающая среда между прошлым и будущим: мир и Россия (опыт эколого-экономического анализа). М.: ВИНИТИ, 1994. 134 с.

<...> ...Жизненно необходимой человеку пресной воды <...> всего 2,5% от общего количества. Причем более двух третей ее законсервировано в ледниках и снежниках. <...> ...Количество пресной воды на Земле продолжает неуклонно уменьшаться. Причина – усиленное ее засоление и загрязнение. <...>
<...> ...Методом дистилляции, на сегодня наиболее развитым, получают более 60% опресненной воды, предназначенной для питья. Опреснить воду можно и вымораживанием. Менее распространена вторая группа методов опреснения, позволяющих отделить соль от воды без изменения ее агрегатного состояния (ионообменники).
Другой, более перспективный метод опреснения высокоминерализованных вод – так называемый обратный осмос (гиперфильтрация). Этот метод основан на фильтровании воды через полупроницаемые мембраны, пропускающие молекулы воды, но задерживающие ионы солей в их гидратной оболочке. <...>
<...> ...Были установлены районы, где применение опреснительных установок должно быть практически повсеместным. Это большая часть юга Молдовы и Украины, территории Северного Кавказа и запада Прикаспия. Сюда же вошли районы Прибалхашья, значительная часть территории Узбекистана, Туркменистана и юго-востока Казахстана.
Потребности в опреснении соленых вод и природного, и антропогенного происхождения огромны. По прогнозам, уже к началу следующего столетия в СНГ могло бы действовать более 50 тыс. опреснительных установок. Предполагают, что их общая производительность составит порядка 10 км³. И хотя это чуть более 1% водопотребления, значение этих установок трудно переоценить. <...>

Печатается по тексту:

В пустыне, жаждою томимы // Энергия. 1992. № 10. С. 41–44.

Пример водопользования Москвы

<...> В настоящее время Москва использует два независимых источника водоснабжения – Волжский и Москворецкий, а также подземные воды. При общем водопотреблении 3 км³/год соотношение вклада в обеспечение города указанных источников водоснабжения составляет соответственно 71, 26 и 3 процента.
В водном хозяйстве Московского региона следует выделить присущие ему особенности:
– ограниченность водных ресурсов, что влечет за собой привлечение дополнительных источников водоснабжения, находящихся на расстоянии 150–200 км от Москвы;
– сложное водопользование в условиях зарегулированных водоемов, которые одновременно используются для хозяйственно-бытовых и культурно-бытовых целей, судоходства, выработки электроэнергии, сельскохозяйственного орошения, приема возрастающего количества недостаточно очищенных сточных вод;
– стабилизация загрязнения водоемов, в том числе источников питьевого водоснабжения;
– рост численности населения и растущие потребности москвичей в использовании водоемов для отдыха.
Подача воды в систему Московского водопровода осуществляется четырьмя водопроводными станциями, из которых от Москворецкого источника работают Рублевская и Западная водопроводные станции, а от Волжского источника – Восточная и Северная.
Оценка существующего состояния поверхностных водоемов показала прогрессирующее ухудшение качества воды в источниках питьевого водоснабжения. За последнее десятилетие произошло заметное ухудшение бактериального состава воды Москворецкого источника. Основными виновниками создавшегося положения являются расположенные на водосборной площади объекты сельского хозяйства. <...>
<...> В настоящее время из общего количества потребляемой воды (около 6,2 млн м³/сутки) 1,3 млн м³/сутки расходуется на промышленные нужды. В результате утечек из водопроводной сети теряется около 60 тыс. м³/сутки воды питьевого качества.
 
 
ЛЕСА
 
Огромный ущерб лесам продолжают наносить лесные пожары, площадь которых в последнее время ежегодно превышает 1 млн га и увеличилась, по сравнению с 1991 г., на 17 тыс. га, составив в 1992 г. – 1143 тыс. га.
Наибольшие площади пожаров в 1992 г. отмечены на землях лесного фонда в республике Саха (Якутия) – 305 тыс. га, Амурской области – 215 тыс. га и Новосибирской области – 135 тыс. га.
Наибольшие площади лесов, погибших от промвыбросов, расположены в зоне влияния Норильского комбината, их прирост только в 1992 г. составил 61,3 тыс. га.
Вызывают тревогу усиливающиеся процессы техногенного и радиоактивного загрязнения лесов. Очаги загрязнения лесного фонда радионуклидами отмечены на территории 15 областей, только от Чернобыльской аварии их площадь равна 1,3 млн га.
За последние пять лет в результате гибели лесов и сплошнолесосечных рубок потеряны 13 млн га площадей, покрытых лесом, при этом лесовосстановление (по конечному результату) обеспечено на площади 6,9 млн га, или 52,9%. <...>

Печатается по тексту:

О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1992 году: Государственный доклад // Евразия. 1993. № 9 (17). С. 27–28.

 
<...> Общая площадь лесов, погибших в 1995 г., составляет 172,1 тыс. га, из них 154,0 тыс. га – хвойные насаждения. Среди всех явлений, вызвавших усыхание древостоев за истекший год, наиболее губительными оказались повреждения вредными насекомыми (46%), воздействия пожаров (33%) и неблагоприятные погодные условия (16%). Эти факторы стали причиной гибели лесов в 95% случаев. <...>

Печатается по тексту:

О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1995 году: Государственный доклад. Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов. М.: Центр международных проектов, 1996. С. 50–51.

 
<...> В нашей стране ежегодно регистрируется более 20 тыс. лесных пожаров, в их огне погибает не менее полутора миллионов гектаров леса.
Лесные пожары всегда, кроме того что наносят огромный материальный ущерб, еще и ухудшают экологическую обстановку: добавляют в атмосферу сажу, копоть, двуокись углерода ( от 3 до 150 млн т в год). <...>
<...> Загасить горящий лес, выливая на него многие тонны воды из самолета, пролетающего над местом пожара, конечно, заманчиво, но это невозможно даже теоретически. Расчеты показывают, что никакой самолет в принципе не может обеспечить такую интенсивность подачи огнетушащих средств и такое их количество, какое требуется для того, чтобы потушить твердые горючие материалы любым из существующих ныне огнетушащих составов. Вода или другая жидкость для тушения, вылитая из самолета над местом пожара, будет почти равномерно распределяться на большой площади лесного массива. При этом на каждый квадратный метр леса попадет в среднем 1–1,5 л воды, а то и меньше. Тогда как для успешного тушения крупного пожара требуется не менее 10–12 л на квадратный метр. Время подачи воды или водного раствора из самолета также неизбежно бывает в 20–30 раз короче, чем требуется по законам физики тушения. <...>

Печатается по тексту:

Абдурагимов И., Однолько А.Опасности лесных пожаров // Наука и жизнь. 1993. № 2. С. 42–45.

 
 
б) подавляющая часть земельных ресурсов размещается в зонах с атмосферными осадками около 100 мм/год; в этих условиях растениеводство возможно только при орошении, так как испарение с возделываемых здесь полей превышает осадки в 5–10 раз;
 
 
В среднем в нашей стране в 1990 г. производилось 10 квт/чел. <...> ...При сопоставлении необходимо учитывать хозяйственные особенности стран.
По-видимому, лучше других для сравнения годятся по совокупности внешних условий США, производящие 2,2 квт/чел. электроэнергии, и Канады – 3,2 квт/чел. То есть, если мы полностью освоим энергосберегающую технологию (вот так вдруг взяли и освоили), уменьшим разбазаривание энергии, у нас электроэнергии все-таки будет раза в два-три меньше, чем в США и Канаде. Другими словами, мы будем жить раза в три хуже.<...>
 
 
Фонд черноземных почв России составляет около 120 млн га. Это всего лишь около 7% общей площади, но на ней размещается более половины всей пашни и производится около 80% всей земледельческой продукции.
<...> Лишь ¹/₁₀ всех земель планеты пригодна для сельского хозяйства. Так, в Европе на их долю приходится 36%, в Центральной Америке – 25% и в Северной Америке – 22%. Меньше всего хороших земель в Северной и Центральной Азии (10%), в Юго-Восточной Азии (14%), в Южной Америке (15%) и в Австралии (15%).
 

В.И. Бодякин
Институт проблем управления РАН им. В.А. Трапезникова
E-mail: body@ipu.ru
Сайт http://www.informograd.narod.ru ,
служ. тел.:334-92-39