Субмаринные воды
Доклад - Геодезия и Геология
Другие доклады по предмету Геодезия и Геология
?о с пресными водами поступали загрязняющие вещества, пагубно влияющие на жизнедеятельность коралловых рифов.
Эксплуатация субмаринных источников
В последние годы во многих районах земного шара отмечается дефицит водных ресурсов. В приморских районах недостаток в пресной воде хорошего качества в ряде случаев можно значительно уменьшить или даже полностью покрыть за счёт использования подземных вод, бесполезно стекающих в море. В некоторых странах уже имеется положительный опыт использования вод крупных субмаринных источников, разгружающихся в море недалеко от берега, а также опыт эксплуатации скважин, пробуренных на шельфе и вскрывших пресные подземные воды для снабжения приморских населённых пунктов.
Использование подземных вод субмаринных источников для водоснабжения известно с глубокой древности. Много веков назад люди с помощью различных приспособлений, в частности длинных бамбуковых трубок, получали пресную питьевую воду из крупных субмаринных источников, а также заправляли ею корабли.
Сейчас количественная оценка субмаринного подземного стока позволяет дополнить ресурсы водоснабжения. Пример практического использования субмаринных вод - сооружение плотины в море вблизи юго-восточного побережья Греции. В результате было создано пресноводное озеро внутри моря. Суммарный дебит субмаринных источников здесь превышает 1 млн м3/сут. Воды этого озера используют для орошения земель прибрежных территорий.
Нередко высказываются суждения о высоких возможностях использования субмаринных подземных вод и об их неисчерпаемых ресурсах. Однако использовать такие воды непосредственно в море весьма непросто. Прежде всего это определяется сложностью каптирования выходов субмаринных источников на дне и экономической целесообразностью сооружения такого каптажа.
В ряде стран разрабатываются современные технические способы и средства для добычи воды под водой. В Японии получен патент на способ отбора пресной воды из субмаринного источника. Авторы патента предлагают разделять пресную и морскую воду непосредственно на дне моря. Над источником ставится полностью автоматизированная установка с датчиками, непрерывно измеряющими солевой состав воды. Если солёность превышает допустимую величину, подача воды к потребителю автоматически прекращается и вода сбрасывается в море до тех пор, пока её солёность и состав не нормализуются.
Итальянские специалисты предложили для отбора вод субмаринных источников использовать специальный колокол, который устанавливается на дне моря, накрывая источник. Колокол оборудован предохранительными клапанами, контролирующими расход воды и при необходимости её состав.
Большие перспективы в области использования субмаринных подземных вод морскими водозаборами открываются в связи со значительным развитием технических средств бурения и опробования скважин на шельфе, материковом склоне и дне морей и океанов. Скважины, пробуренные на шельфе Австралии, вблизи Атлантического побережья США, на континентальном склоне Мексиканского залива и др., вскрыли пресные слабоминерализованные субмаринные воды, обладающие значительным напором. Скважиной, пробуренной с корабля в Атлантическом океане у берегов Флориды, в 43 км к востоку от Джэксонвилла, на глубине 250 м ниже уровня моря вскрыта вода с минерализацией 0,7 г/л. При этом её напор достигает 9 м над уровнем моря.
Уже существуют компании, которые занимаются разработкой оборудования, необходимого для использования пресных вод субмаринных источников. Так, компания Nymphea Water успешно разрабатывает оборудование для каптирования субмаринных источников. Её представители утверждают, что данные технологии могут применяться для каптирования около четверти существующих субмаринных источников без ущерба для окружающей среды.
Однако выводы о возможностях практического использования субмаринных вод можно делать только после проведения специальных работ по оценке эксплуатационных запасов вод, включая технико-экономическое обоснование целесообразности их использования.
Изучение влияния субмаринной разгрузки флюидов имеет большую историю. К основателям этого научного направления следует отнести К.К. Зеленова. Наиболее масштабные изменения морской среды эпизодически происходят в районах субдукции при подводных вулканических извержений и в зонах спрединга, где типичны постоянно функционирующие курильщики. Известны Красноморские море рассолоносные впадины. Влияние на окружающую среду субмаринных источников шельфовой зоны изучено в меньшей мере.
Рассмотрен механизм поступления растворенных веществ из осадочного чехла. Этот источник можно отнести ко вторичному загрязнению. Это высвобождение в водную среду элементов, ранее захороненных в донных осадках. Наиболее изучен режим этой составляющей режима подземных вод в океанах и морях в связи с проблемой прогнозирования морских землетрясений. Известно, что в процессе подготовки землетрясений происходят изменения температурного режима и вещественного состава подземных вод как на суше, так и в море. Например перед Камчатским землетрясением 4 марта 1992 года с М=7,0 в скважине Морозная концентрация иона натрия превысила фоновые концентрации на 23,6% (+4,5?), концентрация бикарбонат иона оказалась ниже фоновых концентраций на 58% (-4,8?), концентрация сульфат иона оказалась выше фоновых концентраций на 40,1% (+2,94?).
Известно, что субмаринная разгруз?/p>