Подземные воды

Напомним, что подземные воды составляют 4 процента от объема гидросферы — второе место после океана! Земля — своего рода губка, пропитанная водой.

Выжать из нее влагу, однако, вовсе не так уж просто. Более того: занятие это совсем небезопасное, хотя занимаются им уже несколько тысячелетий.

О подземных водохранилищах знали еще со времен Платона. Это он, сетуя на неразумность человека, уничтожившего леса Древней Эллады, говорил: «Воды, каждый год изливаемые от Зевса, не погибали, как теперь, стекая с оголенной земли в море, но в изобилии впитывались в почву, просачиваясь сверху в пустоты Земли, и сберегались...»

По мнению Платона, под Землей существует бездна — Тартар, пропасть, «больше всех остальных и проходящая сквозь всю землю». Вода, заполняющая ее, не имеет ни дна, ни русла...

По всей вероятности, в этих столь гиперболизованных представлениях о подземных водяных складах отразилось удивление наших предков по поводу изобилия источников и родников, дающих питание большим рекам. А поскольку древние цивилизации были основаны в местах, не слишком избалованных дождями, мнение было единым: большим рекам неоткуда вытекать, кроме как из необъятной бездны.

Ближе к нашему времени Тартар заменили более реальными подземными реками. Леонардо да Винчи полагал, что «вода — это жизненный сок земли», которая, в свою очередь, очень похожа на человека.

«Ибо раз тело человека состоит из земли, воды, воздуха и огня, он напоминает землю; как кости служат опорой и остовом для плоти человека, так и землю поддерживают скалы; как внутри человека — озеро крови, в котором при дыхании вздымаются и опадают легкие, так и тело земли имеет свой океан, каждые шесть часов отливающий и приливающий вместе с ее дыханием; как из этого озера крови выходят жилы, разветвляющиеся по всему телу человека, так и моря наполняют тело земли бесчисленными источниками воды...

Та же самая сила, которая заставляет кровь внутри человеческого тела двигаться вопреки естественному закону тяжести, гонит воду по жилам земли, в которые она заключена... Как кровь брызжет через разорванные жилы, как влага из корней виноградной лозы подымается к надрезу на ее стволе, так и вода подымается из глубин, выливается из вскрытых жил и возвращается в море».

Надо сказать, что предки наши неплохо умели, когда нужно, вскрывать водоносные жилы, столь поэтично описанные Леонардо. В конце VIII века до н.э. ассирийский царь Саргон II завоевал Урарту. Как и положено завоевателю, он начал с того, что уничтожил все, что мог, прежде всего сложнейшую ирригационную систему города Улху. Потом уже, как справедливый и объективный человек, он очень положительно высказался об этом сооружении: «Повинуясь вдохновению, Урса, их царь и господин, открыл воде выходы. Он прорыл главный водовод, по которому потекла вода в таком изобилии, как в Евфрате. Он вывел из глубины земли бесчисленные потоки на поверхность... И он дал воду полям».

Система, описанная «благородным» завоевателем, в дальнейшем получила название ассиро-вавилонской. Она широко использовалась, да и сейчас еще используется в Средней Азии и на Кавказе, где ее называют «кяриз», в Иране — «канат», в Африке — «фоггара». Устройство всех этих систем достаточно стереотипно. В основе его — колодцы, рыть которые научились задолго до появления на земле «царей и господинов».

Строят кяризы — подземные акведуки — обычно на предгорных равнинах, по склонам возвышенностей или ущелий. Первый колодец — самый верхний, он же и самый глубокий. Дойдя до водоносного слоя, от него начинают вести под небольшим уклоном горизонтальную галерею. Для этого на равных расстояниях от первого колодца роют вспомогательные для удаления грунта. Масштабность кяризов впечатляет и в наши дни. Средняя их длина 5—10 километров, но бывают и очень большие. Так, построенный близ иранского города Язда канат имеет длину 43 километра; канат близ Гонабада заложен на глубине 300 метров; самый большой в Иране канат Шахруд подавал почти один кубометр воды в секунду.

Подземные акведуки и до сих пор играют большую роль в жизни Иранского нагорья. Общее их число достигает 100 тысяч. В пределах Ирана суммарная их длина равняется 270 тысячам километров, они покрывают около трети потребности страны в воде. До 1930 года Тегеран получал воду исключительно из канатов, дававших каждому жителю столицы по 350 литров воды в сутки.

Знаменитая «Пальмовая дорога» в Сахаре, протянувшаяся на 1200 километров, не что иное, как ожерелье жемчужин-оазисов, нанизанных на нить подземных акведуков — фоггара. Общая их длина только в Алжирской Сахаре превышает три тысячи километров.

По расчетам французского гидролога Р. Фюрона, для создания одного подземного акведука длиной пять километров 40 рабочих должны работать 4—5 лет. Механизации этот способ добычи воды поддается плохо. Поэтому в настоящее время он не пользуется большой популярностью. Проще найти источники «самоподающие» — артезианские.

О поисках воды можно написать не одну книгу, да не одна уже и написана.

Первой была Библия. Она повествует о том, как небезызвестный пророк Моисей ударил жезлом в скалу Хореб и оттуда потекла вода. По-видимому, с этого самого времени водоискатели придавали большое значение «проблеме жезла». В 1630 году в Париже вышла книга Жана де Шастлэ барона де Босолей и его жены Мартины де Бертро под названием «Достоверное заявление о французских рудных богатствах». В нем супруги поведали свету о различных методах обнаружения полезных ископаемых, в том числе и воды, и в том числе «способом волшебного прута».

Правда, не они первые были открывателями этого способа, до них о нем писал знаменитый Георг Агрикола и многие другие. Чета Босолей зато оказалась первой, кто пострадал от усиленного применения этого научного инструмента. Их обвинили в колдовстве, и кардинал Ришелье заключил мужа — в Бастилию, а жену — в Венсенн, где они и скончались.

Пример злополучных супругов отбил у многих охоту доискиваться истинных причин появления артезианских вод. Обычно предполагали, что вода самостоятельно выливается на поверхность Земли из-за того, что «где-то выше» находится какой-нибудь водоем (о правиле сообщающихся сосудов в то время уже знали). На вопрос «где?» профессор медицинской школы в Модене Бер- нардо Ромадзини (1633—1714) отвечал так: «Точно я не могу сказать, куда Божественный Зодчий поместил водоем, — у подножия гор или внутри их».

Все эти объяснения, впрочем, никак не мешали пользоваться артезианскими источниками. И ими пользовались по мере развития техники бурения — все интенсивнее.

Артезианские воды

Артезианские воды представляют собой воды, находящиеся под напором между двумя водонепроницаемыми слоями. Когда скважина доходит до них, они начинают бить фонтаном. Глобальное количество воды, лежащей между поверхностью земли и водонепроницаемым слоем («безнапорные», или попросту колодезные воды), составляет величину около четырех миллионов кубических километров.

Эта активная часть подземных вод (напомним, что общий объем подземных водохранилищ равен 60 миллионам кубокилометров), состоящая в обмене с водами поверхностными, в 10—12 раз больше рек и озер (без ледников).

Обеспеченность подземными водами впечатляет: в Центральном и Центрально-Черноземном районах РСФСР, например, на каждый квадратный километр поверхности приходится 47—56 тысяч кубических метров подземной воды (в среднем 1 кубометр с площадки 4,5 на 4,5 метра). В некоторых районах Украины и Закавказья этот показатель достигает 95 тысяч кубометров, в Узбекистане — 65, Киргизии — 32, «идеально сухой» Туркмении — 16 тысяч кубометров. Даже самая бедная подземными водами Молдавия и та имеет по 7 тысяч кубометров воды из подземных рек на каждый квадратный километр!

Казалось бы, эти цифры должны успокаивать: если под нами течет в десять раз больше пресной воды, чем рядом с нами, то водный голод настанет еще не скоро. Достаточно набурить большое количество скважин (благо техника сверления земли позволяет делать отверстия глубиной более 5 километров) и подставить ведро...

В настоящее время подземный сток обеспечивает немного меньше, чем Vs водопотребления СССР. Можно ли увеличить эту долю?

Большинство специалистов полагает, что можно. Некоторые считают, что отбор «воды из Тартара» может быть увеличен в десять раз. Другие...

Другие полагают, что мы еще очень мало знаем для того, чтобы сделать столь смелые прогнозы.

Глубоко залегающие воды, активно не участвующие в водообмене с поверхностью, часто называют погребенными. По существу, это «невозобновимый капитал», и как таковой его следует расходовать с осторожностью. Об этом свидетельствуют десятки тысяч бездействующих артезианских скважин, разбросанных по всему миру.

Доступность — вот что отличает современный этап отношений человека и природы. «Эта вакханалия доступности, — пишет В. Солоухин, — пронизывает весь регистр нашего общения с внешним миром — от тайны цветка до тайны Луны, от женской любви до молний с громом».

Наша научно-техническая сверхвооруженность (порою мнимая) вызывает у нас убежденность во вседозволенности, в -допустимости любых действий в отношении внешнего мира, за что мы и несем нередко наказание. Автор этих строк знавал одного лихого председателя колхоза из приазовских степей, который, ничтоже сумня- шеся, истыкал колхозную землю артезианскими скважинами и провел от них каналы и арыки. Зажурчала в них вода, зазеленела выжженная степь... Пробовали ли вы когда-нибудь приазовскую воду? Уверяю, что, попробовав, вам не из всякого колодца захочется напиться вновь. Значительная часть подземных вод относится к типу пресных чисто условно — в них велико содержание солей. Поэтому-то уже через пять-шесть лет поля вышеупомянутого председателя покрылись коркой соли и перестали плодоносить. Очень кстати вспомнить здесь еще и И. Тургенева, который уверял, что «природа не справляется с логикой; у нее есть своя, которую мы не понимаем и не признаем до тех пор, пока она нас, как колесом, не переедет».

Увеличение отбора подземных вод, особенно в масштабах, необходимых для орошения, затрудняется нашим слабым знанием взаимосвязей поверхностных и подземных вод. Сегодня никто не может сказать с достаточной уверенностью, не повредит ли десятикратный рост подземного водозабора нашим рекам. Не станут ли они мельче, и не уподобимся ли мы тому самому литературному персонажу, который латал дырки на кафтане, отрезая лоскуты от него же?

Что это опасность не мнимая, доказывает тот факт, что в некоторых приморских районах наблюдается вторжение океана в подземные водохранилища, слишком неосторожно опустошенные человеком. «Природа пустоты не терпит!»

Конечно, можно забраться еще поглубже, в так называемую область неактивных вод, не связанных с реками и озерами. Но, во-первых, кто поручится за их абсолютную неактивность? И, во-вторых, не забудем, что чем глубже, тем теснее вода соединяется с минералами. А это соли...

За примерами ходить недалеко. Сейчас горнодобывающая промышленность Среднего Приднепровья (от Кременчуга до Никополя) ежесуточно вместе с полезными ископаемыми «добывает» из постоянно затапливаемых шахт 300 тысяч кубометров минерализованной воды. Сброс ее на поверхность (это уже не орошение, а сброс ненужного, водоотлив) оказывает влияние на площадь в 14 тысяч квадратных километров! На ней и усиленная эрозия, и засоление почв, и просадка грунтов, и масса других неприятностей. Длительное раздумье над вопросом «куда девать подземные воды из шахт?» привело к решению — «закачивать их обратно, да поглубже».

Как говорил когда-то великий римлянин Марк Аврелий: «Человек... обращается ко вседающей и всеотбира- ющей назад природе со словами: «Дай, что пожелаешь, и возьми обратно, что пожелаешь». Правило «где взял, туда и положи» касается не только соленых, но и пресных вод. Откачивая их из недр земли, следует периоди- . чески закачивать их... обратно. И не только потому, что на земле известны случаи «проваливания» в опустошенные подземелья целых селений и городов, но и просто из-за того, что подземные водохранилища во всех отношениях удобнее наземных. Вода из них понапрасну не испаряется, земель она не затапливает, плотин для сохранения не требует.

Крупный отбор подземных вод — процесс сродни процессу образования водохранилищ. И тот и другой сопоставимы по масштабам с длительными геологическими процессами, а по времени — со скорыми катастрофами. В числе последствий откачки все те же «техногенные землетрясения», исчезновение родников, потеря стока рек, иссушение болот (что тоже не всегда благо), iicpecuxaniie колодцев, ухудшение качества воды в 1111 ;< п т. д. п т. п.

Таким образом, пополнять или, как говорят, «мага- зипировать» подземные озера нужно. Только опять-таки не вдруг, а осторожно: японские ученые в районе города Минаками попробовали быстро закачать в глубокую скважину хорошую порцию воды. И получили... землетрясение.

Следуя Спинозе, который уверял, что «человек — все равно, руководствуется ли он разумом или одним только желанием, действует исключительно лишь по законам природы», давайте не суетиться. Ведь природа несуетлива.

Сохранение «водяных консервов» под землей — это, согласитесь, совсем не то, что усиленная добыча «водяных ископаемых». Такой метод существенно ограничивает возможности утоления жажды за счет Тартара. И, кроме всего прочего, он небезопасен для последнего.

К содержанию книги: Значение воды для Жизни и человека