Немецкие ученые разработали план по снабжению чистой водой Дархана и его окрестностей
Планируется также строительство 25 децентрализованных водоочистных сооружений в Монголии.
Чистая вода является редкостью во многих странах Центральной Азии. Монголия относится к числу тех стран, которые изо всех сил пытаются сохранить свои запасы пресной воды. С 2006 года исследователи Института им. Фраунгофера работают над созданием устойчивой системы управления водными ресурсами в монгольском городе Дархан и его окрестностях.
В настоящее время их усилия во втором по величине промышленном регионе в стране, охватывающем тысячи акров степей и пустынь, оказались очень успешными. Снижение утечек в водораспределительной сети региона с 50 до 25 процентов является лишь одним из их достижений. В настоящее время идет работа над проектом по установке новых трубопроводов, насосных систем и очистных сооружений.
Обеспечение поставок чистой питьевой воды и эффективного обращения со сточными водами представляет собой серьезную проблему в Монголии. В дополнение к устаревшей технической инфраструктуре ветхие трубопроводы и насосные системы в последние годы привели к ухудшению условий жизни во многих регионах страны. Возрастающая индустриализация и интенсивная горнодобывающая и сельскохозяйственная деятельность представляют собой загрязнение грунтовых вод и рек, а экстремальные сезонные колебания температуры еще больше ухудшают ситуацию.
В проекте, известном как MoMo или Модельный регион Монголия, что означает интегрированное управление водными ресурсами для Центральной Азии, группа ученых по естественным и социальным вопросам, инженеров и компаний-партнеров работают с 2006 года для принятия устойчивых мер по защите скудных водных ресурсов. Отделение передовых системных технологий (AST) Института оптики им. Фраунгофера, системных технологий и эксплуатации изображений IOSB координирует муниципальный компонент управления водными ресурсами проекта - теперь уже в фазе III. Федеральное министерство образования и исследований Германии (BMBF) поддерживает участие Института им. Фраунгофера финансированием в размере 2,9 млн. евро.
Регион, выбранный исследователями для изучения, охватывает водосборную площадь реки Хараа и города Дархан. Здесь команда контролирует экологические факторы и внедряет инновационные технологии управления водными ресурсами. Дархан - типичный монгольский промышленный город. В нем проживает около 100 000 жителей, примерно половина из которых живет в квартирах или домах, а другая половина - в юртах на окраинах города.
В этих юртах или поселениях «гэр» нет собственных запасов питьевой воды. Вместо этого жители обычно получают питьевую воду из точек водораспределения. В общинах также отсутствуют надлежащие системы очистки сточных вод.
Новые системы питьевого водоснабжения и водоочистные сооружения
Д-р Бүрэн Шарав, монгол по происхождению, - руководитель проекта и ученый из Fraunhofer IOSB-AST, который регулярно ездит в Монголию с 2006 года и помогает наладить устойчивое снабжение питьевой водой. На первом этапе проекта доктор Шарава использовал системы мониторинга, чтобы продемонстрировать, что более 50 процентов питьевой воды в распределительной сети в Дархане было потеряно из-за утечек. «Большие объемы питьевой воды просто стекали в землю. Чтобы вода в трубах не замерзала зимой, трубы укладываются на глубине от 4,5 до 5 метров под землей. Это затрудняет обнаружение утечек», - сказал Шарав.
Используя программное обеспечение для управления водными ресурсами HydroDyn от Fraunhofer, ученые создали компьютерную модель распределительной сети и использовали ее для моделирования поведения гидравлического потока, скорости потока и давления воды. Они использовали целый ряд различных методов, включая мониторинг данных, балансировку по объему и массе, а также сравнение физических и имитируемых значений для определения того, где утекает вода.
В результате, используя эту информацию в сочетании с датчиками, установленными в распределительной сети, Шарав и его коллеги смогли отследить места утечек, уменьшить объем потерянной питьевой воды с 50 до 25 процентов и минимизировать эксплуатационные расходы.
«На третьем этапе мы обновляем трубопровод и теперь, когда мы можем контролировать потребление энергии, мы работаем над оптимизацией энергоемких и ветхих насосов», - сказал инженер.
Другой важной вехой проекта является реконструкция центральной станции очистки воды Дархан. Благодаря партнерам из Германии, ее реконструкция уже началась. Планируется также строительство 25 децентрализованных водоочистных сооружений в Монголии.
Автоматизированные точки водоподачи
Юрточные районы на окраине Дархана получают пресную воду из трех точек водоподачи. Раньше эти точки работали лишь на почасовой основе. Оператор включал и выключал кран, продавая чистую питьевую воду местным жителям - обычно детям, которые приходили с канистрами для воды.
«Эта установка была очень непрактичной, поэтому мы все автоматизировали. Теперь местные жители могут приходить и набирать воду в любое время, достаточно просто нажать на кнопку. Они платят за воду предоплаченными картами», - сказал Шарав.
Но самая большая проблема для Шарава еще впереди – это третий этап проекта MoMo, который планируется завершить 31 декабря 2018 года. К этому сроку участие партнеров проекта также закончится. После этой даты все заводы и оборудование должны эксплуатироваться местным персоналом.
«Как бы то ни было, они не способны это сделать. Персонал по-прежнему необходимо обучить, чтобы в будущем регион мог продолжать получать питьевую воду и очищать сточные воды. Это огромная и очень важная задача, и ответственность за это лежит на Фраунгофере», - сказал Шарав.
Впоследствии он планирует передать результаты исследований в аналогичные соседние регионы и, как следствие, закрепиться в экологическом и водном секторах на рынке Центральной Азии.