
книги из ГПНТБ / Кочина-Полубаринова П.Я. Подземные воды
.pdf66°, в других скважинах она не превышает 30—40°. Самые горячие воды могут быть использованы для получения электрической энергии. Таковы прежде всего месторождения Камчатки, где строится Паужетская геотермическая (использующая тепло земли) электро станция мощностью 5000 киловатт и проектируются дру гие электростанции с еще большей мощностью. Таковы некоторые южные районы Казахской, Узбекской, Тад жикской и Туркменской республик, отдельные участки Ставрополья, Прикумской равнины и Кура-Араксинской
низменности Азербайджана.
Воды с температурой 60—80° можно использовать для теплофикации. В этом отношении перспективными являются такие большие города, как Омск, Алма-Ата, Фрунзе, Ташкент, Тбилиси и ряд других.
Более низкие температуры — от 30° и выше — при годны для использования в сельском хозяйстве. Есть проект устройства в ближайшие годы опытно-промыш ленных комбинатов товарного овощеводства в г. Геор гиевске Ставропольского края с площадью теплиц 5000, парников — 7500 и обогреваемого грунта — около 20 000 кв. метров. На Камчатке, в районе Средне-Пара- тунских источников, запроектированы еще большие площади, а в районе Паужетских термальных вод, на вторичных ресурсах геотермальной электростанции, предполагается построить парников и теплиц около де сяти, обогреваемого грунта — около пяти гектаров.
Предварительные расчеты показали, что для круглогодового обеспечения одного человека овощами доста точна площадь 1 м2. Она потребует затрат на теплофи кацию в среднем 10 рублей, которые окупятся за полто ра-два года. Поэтому первые проекты, о которых мы только что сказали, несмотря на сравнительно неболь шие размеры предусмотренных в них тепличных площа дей, позволят обеспечить овощами небольшие города.
61
В Советском Союзе использование теплых вод в сель ском хозяйстве должно получить особенное развитие.
Обратимся к описанию некоторых известных гейзе ров за границей.
Самый высокий гейзер на земле был в Новой Зелан дии— временами вода поднималась из него на высоту 430 м. В этом столетии он прекратил свое существова ние после сильного землетрясения.
В США, в йеллоустонском парке, действует до двух сот гейзеров. Из них «Старый служака» подымается до высоты 45 метров через промежутки времени от несколь ких до 65 минут, с температурой более 85°.
Н. Н. Горский дает интересное описание исландского «Большого гейзера». Кстати, это от него пошло назва ние «гейзер» (geysir — хлынувший). Струя горячей во ды этого гейзера вытекает из него на дно бассейна диа метром 20 метров. Сначала слышны непрерывные глу хие подземные взрывы, затем шум нарастает и перехо дит в грохот и рев. Пар, рвущийся из гейзера, превра щает бассейн в бурно кипящий котел. Наконец из него на высоту 30 метров вырывается фонтан пара, смешан ного с водой. Фонтан следует за фонтаном, один другого выше, достигая 60 метров. Вода падает обратно в бас сейн и снова поднимается в воздух. Довольно скоро энергия гейзера иссякает, и наступает тишина. Накоп ление новых сил происходит не регулярно — в течение нескольких дней и даже месяцев.
Исландцы считали, что можно возбудить активность гейзера, если бросить в его скважину мыло. Однако этот прием не удался, когда гостеприимные хозяева за хотели показать гейзер советским журналистам и бро сили в его «пасть» несколько ящиков мыла.
Кроме Исландии и США, много горячих источников имеется в Новой Зеландии, Италии. В Рейкьявике, сто лице Исландии, вода этих источников используется для
«2
теплофикации города. В теплицах выращиваются цветы и фрукты жарких стран — розы и бананы, между тем Рейкьявик расположен севернее 64° северной широты, а вся Исландия северной своей частью примыкает к по лярному кругу.
За границей уже накопился значительный опыт ис пользования термальных вод. В последние два десяти летия геотермальные исследования привлекают внима ние ученых США, Мексики, Японии и в особенности — Италии, Исландии, Новой Зеландии. Закладывается большое количество разведочных и эксплуатационных
скважин, их средняя глубина — 300—600, |
наиболь |
ша я— 2200 метров (Рейкьявик). Обнаружены |
глубин |
ные температуры 200—250° и выше — до 296°. В Ислан дии бурение одиночных скважин на глубину 2000 метров считается рентабельным, если температура на выходе порядка 100° при дебите 50—60 л/сек. Итальянские спе циалисты утверждают, что геотермальная энергия явля ется самой дешевой, но она не надежна в смысле дли тельности эксплуатации отдельных источников.
В настоящее время геотермальные электростанции существуют в шести странах: в Италии — 320 тыс. ки
ловатт (Лардерелло-Тоскана), в |
Новой |
Зеландии — |
150 тыс. киловатт, в Калифорнии |
(Район |
гейзеров) — |
25 тыс. киловатт и небольшие станции в Мексике, Япо нии и Катанге (Африка).
Отметим, что Италия является первой страной, где начались в 1904 году первые эксперименты по исполь зованию энергии подземного пара для силовых устано вок, а именно, была построена паросиловая установка мощностью в три четверти лошадиной силы (0,55 квт). Там же в 1913 году была пущена первая крупная тер мальная электростанция. В наши дни в Италии произ водится добыча борной кислоты и других химических продуктов из термальных вод и пара.
6*
В последнее время выяснилось, что особо благопри ятными условиями использования тепловой энергии
недр |
располагает Венгрия. Там повышение температу |
||||
ры Земли на |
один градус происходит через 18 метров, |
||||
и на |
глубине |
одного километра, где обычно температу |
|||
ра |
равна 30—35°, в Венгрии |
сна |
достигает 60—70°, |
||
а в |
|
некоторых местах и 100°. |
Такая |
«геотермическая |
аномалия» распространяется почти на всю территорию Венгрии. На глубинах полутора-двух километров зале гают перегретые воды. Полагают, что в Венгрии, срав нительно бедной энергетическими ресурсами, геотерми ческая энергия скоро будет использоваться самым ши роким образом. В городе Сегед скважина дает на выхо де температуру 92°. Этой водой отапливается жилой массив в 190 квартир. К 1980 году в Сегеде будет на лажено геотермальное отопление для 32 тысяч квартир.
Укажем еще, что разработан смелый проект буре ния в лавовом озере Килауза на Гавайских островах, где температура доходит до 1000°. Люди хотят исполь зовать тепло магмы, нагнетая к ее поверхности через скважины воду и забирая пар. Там предполагается создание электростанции мощностью до миллиона ки ловатт.
Программа освоения геотермической энергии пот ребует еще много усилий со стороны научной и техниче ской мысли, но одно несомненно, что использованию подземного тепла принадлежит большое будущее.
Поговорим О10902110V - ,
В Советском Союзе начал претворяться в жизнь широкий план интенсификации сельского хозяйства, пре дусматривающий резкое увеличение производства и ис пользования минеральных удобрений, а также проведе ние в крупных масштабах ирригационных работ,
64
Широкие преобразования природы должны осуществ ляться так, чтобы не нарушалось равновесие некоторых основных ее элементов. Мы говорили, что изменение установившегося уровня грунтовых вод при орошении больших территорий сопровождается засолением и за болачиванием. Другой пример: быстрое развитие про мышленного производства приводит к загрязнению вод вредными веществами. Рост больших городов делает все более сложной очистку сточных вод. Подчас боль шие участки рек, а то и целые реки становятся непри годными для водоснабжения и орошения.
Есть опасение, что в ближайшие годы такая же участь постигнет и подземные воды, потому что начали сбрасывать загрязненные воды в подземные пласты. Большие трудности представляет удаление радиоактив ных отходов. Раньше думали, что их можно топить на дне океана, где они, лежа спокойно на глубине, будут постепенно терять свою активность. Оказалось, что в океане имеются сильные течения, разносящие радиоак тивные остатки. Поэтому стали хоронить различные вредные отходы в глубинах подземных пластов. А это может привести к тяжелым последствиям. Если тща тельно не учитывать условия диффузии и перетоков из одного пласта в другой, то не будет воды ни для питья, ни для орошени'я.
Во многих странах уже не хватает пресной воды и ставится остро вопрос об опреснении соленых вод — морских или минерализованных подземных. Способы опреснения выявлены, но они пока дороги для широкого применения. Между тем во многих степных районах, в том числе и в Кулундинской степи, в некоторых местах вода, извлекаемая из колодцев, непригодна для упот ребления не только человеком, но и животными, для ко торых предел засоленности питьевой воды выше.
В Советском Союзе и других странах мира состав
ляются прогнозы потребности в воде |
на |
будущее. |
||||
В специальном послании 1961 года президента США |
||||||
Д. Кеннеди |
Конгрессу |
о национальных ресурсах |
гово |
|||
рится, |
что |
население |
США удвоится |
к |
2000 |
году |
(330 |
млн. |
человек), |
а использование |
воды — уже к |
1980 году. Если в 1961 году в сутки США потребляли немногим более одного кубического километра воды, то в 1980 году норма возрастет до 2,25 км3. Сейчас в США площадь орошения составляет 14 млн. гектаров, в год расходуется на орошение 165 км3 воды. В 2000 году эта площадь приблизится к 23 млн. гектаров и на ее ороше ние понадобится 233 км3 воды в год. Однако полагают, что применение более эффективных способов подачи и использования воды уменьшит последнюю величину до
169 км3.
Намечаются программы сельскохозяйственных ме роприятий по охране почв и задержанию в них влаги: устройство валиков, задерживающих воду (террасиро вание склонов), спуск ливневых и талых вод в подзем ные пласты посредством поглощающих колодцев (магазинирование вод). В США, например, такими мерами охвачено по отдельным штатам от 3 до 6 проц. земель.
Для Советского Союза при орошении огромных мас сивов особенно важное значение имеет создание высоко производительных поливных машин. Недавно объявлен ный конкурс на разработку проектов высокопроизводи тельного дождевального агрегата, машины для подпоч венного орошения и технически совершенной ороситель ной системы (см. газету «Сельская жизнь» от 27 июня 1964 года) должен сыграть большую роль в развитии орошения в нашей стране. Существует много идей оро сительных устройств, вплоть до подачи влаги с помощью вертолетов и дирижаблей, но эти проекты или техниче ски не продуманы, или дороги. Много работают над
66
проблемой искусственного вызывания дождей — созда ния облаков и способами извлечения из них влаги.
Прогресс науки и техники позволяет думать о воз можностях изменения климата больших территорий в наиболее выгодном для хозяйственной деятельности на правлении. Основной путь, который намечается,— это уничтожение или уменьшение ледяного покрова Арктики пли Антарктики. Затемнение ледяной поверхности са жей, сухим торфом и т. п. привело бы к увеличению по глощения солнечной радиации и потеплению воды и воз духа, что должно способствовать разрушению ледяного покрова, и возможно, восстановлению климатических условий доледниковых эпох, когда температура высоких и низких широт северного полушария имели малые различия.
Но вопрос о целесообразности такого мероприятия, как растопление льда полярных областей, очень сложен: ведь уничтожение льдов вызовет ослабление интенсив ности циркуляции воздушных масс, что может способ ствовать уменьшению сумм осадков в ряде континен тальных районов. Наши ученые считают, что если пос ледствия таких изменений климата будут признаны до статочно благоприятными, то проблема уничтожения по лярных льдов приобретет практическое значение.
Как известно, распределение рек по земному шару не вполне удачно с точки зрения орошения. Наши огром ные реки — Обь, Енисей, Лена выносят свои воды в Се верный Ледовитый океан. Перед Советским Союзом стоят огромные задачи по переброске речных вод из од них частей страны в другие. Казахстан заинтересован в получении дополнительных водных ресурсов от сибир ских рек. Уже осуществляется проект переброски вод Печоры, Вычегды и Камы в Волгу — это будет давать пополнение усыхающему Каспийскому морю и расши рит возможности орошения Поволжья,
т
В ближайшие десятилетия, по-видимому, усилия че ловечества будут направлены на борьбу за сохранение влаги в почве, за чистоту воды, правильное ее использо вание и рациональное распределение по территории го сударства.
Какие же достижения науки будут применены для развития растительности?
Можно с уверенностью сказать, что быстрое разре шение получит проблема дешевого получения овощей в теплицах на термальных водах и с помощью гидропони ки вообще. В квартирах жители круглый год, наряду с цветами, будут выращивать в бутылках или ящиках с питательным раствором овощи, ягоды, фрукты. Уже и теперь у многих на подоконниках созревают огурцы
ипомидоры.
ВЯпонии выращивается быстро размножающееся растение хлорелла, микроскопическая водоросль. Ее до
бавляют в хлеб. Хлорелла обладает способностью по глощать и выводить из организма радиоактивные изото пы. Она может служить источником питания космонав тов и средством восстановления воздуха в кабине при их полете. .
Возможно, что в качестве корма для животных бу дут разводить растения вроде тускароры (цицания или канадский рис): это прибрежное водное растение, до стигающее двух с половиной метров высоты, дающее вы сокие урожаи сена и зерна, пригодного для пищи и че ловеку. Такие растения не требуют обработки почвы и большого ухода. Дело скорее упирается в трудности уборки урожая, так как нужны специальные машины для срезки растений в воде и их извлечения.
Все это задачи ближайших десятилетий. А что таит в себе более отдаленное будущее?
Судьба орошения будет зависеть от топ?, чем будут питаться человек и животные. Может быть таблетками
68
из синтезированных (полученных химическим путем) белков, жиров и углеводов? Или будут созданы съедоб ные и вкусные растения, не нуждающиеся в орошении? Ведь сочные растения пустыни — кактусы и агавы — синтезируют воду, сами создают ее путем метаболизма (обмена веществ), они выбирают из воздуха кислород, который соединяется с водородом растения. Метаболи ческая вода вырабатывается и некоторыми животными организмами. Человеческий организм может вырабо тать ее до пол-литра в сутки.
Проявляется интерес к вопросам искусственной кон денсации влаги. Делаются попытки конденсации с по мощью полиэтиленовой пленки: палатка из такой плен ки может дать за сутки пол-литра воды на площади в
один квадратный метр. Не исключено, |
что этот метод |
окажется перспективным. |
наследственно |
Биологическая наука раскрыла код |
|
сти — это способ, с помощью которого |
в определенных |
структурах клетки зашифрованы сведения о строении и функциях организма, передающиеся потомкам. Он по зволяет выяснить, какие биологические процессы лежат в основе явления наследственности и каким образом они приводят к развитию того или иного признака. Все идет к тому, чтобы научиться создавать новые сверхпродук тивные виды животных и растений.
Работы предстоит очень много, и будет много новых открытий и достижений на благо человечества.
Л И Т Е Р А Т У Р А
Г о р с к и й |
Н. |
Н. Вода — чудо природы. М., Изд-во АН СССР, 1962. |
||
В ер и го С. |
А., Р а з у м о в а Л. А. |
Почвенная влага и ее значение |
||
в сельскохозяйственном |
производстве. Л., Гндрометеоиздат, |
|||
1963. |
Б. |
В., К р а с и к о в |
П. |
Н. Дождь и снег по воле чело |
К и р ю х и н |
||||
века. М., Гндрометеоиздат, 1963. |
||||
Р у с и н Н. П., |
Ф л и т Л. А. Человек меняет климат. М., Изд-во «Со |
|||
ветская Россия», 1962. |
|
агрономия. 2 изд., М, Изд-во |
||
Д о я р е н к о |
А. Г. Занимательная |
|||
сельскохозяйственной литературы, 1963. |
||||
Т и м и р я з е в |
К. А. Жизнь растения. М., Изд-во АН СССР, 1962. |
|||
П е т и н о в |
Н. |
С. Физиология орошаемых сельскохозяйственных |
||
растений. |
Тимирязевские чтения, XIV. М., Изд-во АН СССР, |
|||
1962. |
|
Ф. А. Термальные воды СССР и вопросы их тепло |
||
М а к а р е н к о |
энергетического использования. М., Изд-во АН СССР, 1963.