В данной статье проведен анализ вариантов обеспечения пресной водой Джанкойский район для полива сельскохозяйственных земель и ликвидации возникших пожаров. Исследован рынок электромагнитных установок для вызова искусственного дождя.
Ключевые слова: Северо-Крымский канал, искусственный дождь, электромагнитная установка, технология
В связи с политической ситуацией между Россией и Украиной на полуострове Крым перекрыли Северо-Крымский канал, который обеспечивал 80 процентов пресной воды для сельскохозяйственных угодий. Северо-Крымский канал был тесно связан с Джанкойским заводом. Завод был основан в 1964 году, как ремонтно-механический завод для ремонта землеройной техники, работающей на строительстве Северо-Крымского канала. В 1994 году в связи с изменением номенклатуры выпускаемой продукции был переименован в Джанкойский завод «Водоприбор»и стал производить оборудование для систем водоснабжения. Но в 2014 году из-за сложной политической ситуации Северо-Крымский канал перекрыли, и возникла проблема поставок пресной воды [1]. В данной статье рассматриваются пути решения данной проблемы.
Основной недостатком данного района является отсутствие поставщиков пресной воды на всей территории. Единственным поставщиком пресной воды был Северо-крымский канал. Возникает проблема недостаточного водоснабжения для засушливого сельскохозяйственного района, который имеет возможность принести экономическую выгоду для страны. Следовательно, в данной статье предлагается решить следующие задачи:
Разработать технологии или способы поставки пресной воды
Проанализировать и выбрать наиболее оптимальное решение для данного района
Исследовать рынок пресной воды по выбранному решению
Для получения и поставки пресной воды в засушливые территории разработаны различные технологии, такие как: технология вызова искусственного дождя при помощи лазерной и электромагнитной установки, нанотехнологии, химические технологии и оборотное водоснабжение. Рассмотрим подробнее каждую из технологий и выберем подходящую для Джанкойского района.
Вначале рассмотрим более оптимальную технологию — вызов искусственного дождя при помощи электромагнитной установки. Это технология вызова осадков при помощи электромагнитного излучения. Благодаря специальному прибору узкий пучок электромагнитных волн направляется в определенную точку ионосферы, где впоследствии возникает собирание облаков. В результате этих действий появляются естественные процессы циклонического характера, приводящие к осадкам. Для того чтобы вызвать дождь в любом месте, прибор должен работать в течение десяти дней. Использование данного метода безопасно и не требует больших затрат. Данные установки могут использоваться как для полива сельскохозяйственных угодий, так и для ликвидации пожаров в засушливых районах. Также распространение электромагнитных лучей является экологически безопасным способом вызова осадков. На рисунке 1 показана данная установка.
Рис. 1. Электромагнитная установка
Вторым вариантом вызова искусственных осадков является применение лазерной установки. Суть технологии заключается в том, что лазерная устройство направляет импульс в атмосферу, образовывая центры конденсации, на которых собираются капли воды, в конечном счете, формируя осадки [3]. Например, такими центрами могут являться пыльные или отрицательно заряженные электростатическим электричеством частицы. Однако данная установка имеет некоторые недостатки. Лазерные лучи большой мощности ведут себя совершенно иначе, чем лучи лазерных указок. Чем мощнее лазерное излучение, тем больше вероятность, что луч саморазрушится в атмосферных слоях. В момент прохождения достаточно мощного луча в атмосфере образуется большое количество электронов, при этом данный процесс происходит настолько интенсивно, что электроны кислорода и азота превращаются в плазму. В результате формирования плазмы разрушается энергия лазерного луча. Так же проблемой данной установки является то, что она негативно влияет на экологию при разрушении лазерных лучей [4].
Следующим вариантом являются нанотехнологии. Суть данного метода заключается в использовании нанофильтров для очистки воды. Молекулы воды — это наночастицы, поэтому эффективный фильтрующий материал должен состоять из нанопор. Поэтому при поставке загрязненной воды необходимо использовать фильтры, которые способны ее очистить. Данная технология позволяет полностью избавиться от крупных заряженных частиц, таких как: кальций, магний, железо, синец, марганец, фосфаты, пестициды и другие. Кроме удаления тяжёлых металлов, вода при нанофильтрации обеззараживается, то есть происходит безреагентная дезинфекция воды [5]. Однако, недостаток такой технологии в том, что нанофильтры имеют высокую стоимость, а также чтобы очистить загрязненную воду в Джанкойском районе, то необходима ее поставка, что является дополнительной затратой.
Еще одной технологией является обратное водоснабжение. Системы водооборота — системы оборотного водоснабжения предназначаются для рационального использования воды в процессах теплообмена на промышленных предприятиях. Замкнутые системы, кроме того, позволяют целесообразно использовать остаточное тепло. Системам оборотного водоснабжения свойственны такие проблемы, как отложения солей жесткости, коррозия материалов, а также рост микрофлоры [2].
Проблемы отложений решаются как при помощи предварительного умягчения дополнительной воды, так и за счет добавления в нее реагентов, содержащих комплексообразователи и диспергаторы, связывающие соли жесткости и удерживающие их в растворенном или взвешенном состоянии. Практика показывает, что решение данной проблемы только за счет предварительного умягчения зачастую приводит к коррозии поверхностей контура, особенно если на предприятии используется артезианская вода. Поэтому основной проблемой данной технологии являются затраты на очистку и поставку воды [6].
Последней технологией является использование химических реагентов и порошков. Гигроскопический порошок — химический состав способный вызвать осадки в засушливую погоду. Радикальный метод борьбы с засухой разработали ученые в Подмосковье. Дождь возникает при помощи специальных ракет с гигроскопическим порошком. На их создание специалисты потратили свыше полутора лет и около двух с половиной миллионов рублей. Испытания ракет, получивших название «Алазань-12", проходили в Ставропольском крае на горе Стрижамент [7]. В каждом таком устройстве содержится гигроскопический порошок, который при взрыве распространяется по облакам, и вызывает скапливание облаков в одном месте. В ходе испытаний на Ставрополье ракеты были направлены в нужные точки небесного пространства и сумели вызвать требуемое количество дождя. Стоимость одной такой ракеты составляет 8–9 тысяч рублей. Для вызова дождя таким методом может потребоваться значительное количество таких ракет, что приводит к значительным затратам. Так же недостатком данной технологии является опасное для окружающей среды и экологии использование химических реагентов.
Проанализировав представленные решения проблемы, был сделан вывод, что наиболее оптимальным и экономически эффективным методом является использование электромагнитной установки для вызова искусственного дождя. Технология является экологически безопасной для окружающей среды по сравнению с другими вариантами, а также сравнительно недорогим решением. Данная технология позволит в короткие сроки и с минимальными вложениями принести прибыль для сельскохозяйственного района.
Исследуя рынок использования данной технологии, были выявлены некоторые нюансы. В настоящее время в 43 странах мира проводятся эксперименты и научные исследования по искусственному манипулированию осадками. В Китае этой проблемой заняты 35 тысяч человек и 34 специально оборудованных самолета. Помимо Китая, такие страны, как ОАЭ, ЮАР, Северная Америка, Индия практикуют вызов искусственных дождей. В нашей стране практика с вызовом дождей присутствует в Краснодарском крае, Астраханской области, Калмыкии и Крымский полуостров [8].
Рынок использования искусственных дождей за счет применения электромагнитных установок в последние годы имеет насыщенный характер. К примеру, в Северной Америке специалисты Аризонского университета успешно протестировали технологию, которая искусственно вызывает осадки. Пока новый проект находится в стадии разработки, однако были получены успешные результаты. Ученым удалось вызвать заметный дождь в лабораторных условиях. Китайские специалисты пытаются создать дождевые облака и полить страдающие от сильнейшей засухи основные зернопроизводящие районы страны. Они используют самолеты, на борту которых установлены электромагнитные устройства для выполнения очередной поливной миссии. В России так же был разработан собственный проект вызова искусственного дождя, который называется «Ураний». Разработанная установка так же основывается на использовании электромагнитных лучей, а также использует вихревые потоки, которые втягивают облачность с других территорий.
В результате выполнения данного исследования подводится итог, что применение электромагнитных установок для вызова искусственного дождя должно производиться по мере необходимости, так как данное устройство при частом использовании может навредить человеку и окружающей среде. Использовать достаточно дешевую технологию необходимо в засушливых районах, где требуется срочный полив сельскохозяйственных угодий или ликвидация пожара.
Литература:
- Северо-крымский канал [Электронный ресурс] — Режим доступа: ru.wikipedia.org/wiki/Северо-Крымский_канал (дата обращения 24.08.16)
- Обратное водоснабжение [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://gazeta.aif.ru (дата обращения 24.08.16)
- Лазерная установка, вызывающая дожди и молнии [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://olmins.info (дата обращения 24.08.16).
- Лазерная установка [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://topwar.ru (дата обращения 24.08.16)
- Нанофильтрация воды [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://interesko.info/ (дата обращения 24.08.16)
- Водооборотные системы [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://ecotech-cl.spb.ru/ (дата обращения 24.08.16)
- Козлов В. Н. Электрические методы искусственного регулирования осадков // С-П. 2013, 24 С.
- Технология искусственного дождя [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://vlasti.net (дата обращения 24.08.16)
