Вода в пустыне - как добыть воду, водообеспечение

Искусство выживания

Вода в пустыне - как добыть воду, водообеспечение

Поиск воды в пустыне труден, но не столь безнадежен, как это может показаться на первый взгляд. Но где же искать воду, если вокруг, казалось бы, нет ни единого признака ее: ни деревца, ни кустика, только бесконечные цепи желто-коричневых песчаных холмов - барханов?

Однако порой стоит копнуть поглубже в низине старого высохшего русла или в ложбине у подножия бархана с подветренной стороны -и придет удача. Сначала на глубине одного-двух метров появится темный, сырой песок, а через некоторое время выкопанную ямку постепенно заполнит грунтовая вода.

И не случайно казахи -знатоки природы пустыни говорят: "Кум бар - су бар!" Это значит: где песок - там вода! Знатоки пустыни считают, что, чем выше и оголеннее барханные цепи, чем глубже ложбины между ними, тем больше шансов на достижение успеха.

В горно-пустынной местности водоисточник можно отыскать у подножия горных плато, на обрывистых склонах. Местами вода выпотевает, покрывая густыми каплями породу, или скрывается под тонким слоем почвы. Нередко после прошедших дождей вода скапливается во впадинах у основания скал, по краям галечной осыпи.

На близость грунтовых вод иногда указывает роение мошек и комаров, наблюдаемое после захода солнца, ярко-зеленые пятна растительности среди обширных пространств оголенного песка. В поисках воды нередко помогают некоторые растения. В африканских пустынях таким растением - указателем подземного водоисточника - служит финиковая пальма (Капо-Рей, 1958).

В пустынях Средней и Центральной Азии эту роль выполняет тополь разнолистный (Populus diversifolia). Это небольшое стройное деревцо - своеобразный живой насос, выкачивающий влагу из водоносного горизонта. Его светло-зеленые верхние листья широки и заужены "сердечком" к концам, как у настоящего тополя. Зато нижние длинные, узкие напоминают по форме ивовые. Но что интересно, мясистый "тополиный" лист кажется на ощупь прохладным. И это не обман осязания. Просто в результате интенсивного испарения с поверхности листа он действительно прохладнее окружающего воздуха на несколько градусов (Дубровский, 1962).

Хорошим гидроиндикатором служит дикий арбуз. Его небольшие зеленые шары, напоминающие окраской обыкновенный арбуз, десятками лежат среди высохших плетей. И хотя даже изголодавшийся путник вряд ли решится отведать этих горьких, как хина, плодов, их присутствие среди пустыни - признак желанной влаги. Обычно водоносный горизонт располагается где-то совсем на небольшой глубине (Родин, 1962).

Помимо природных водоисточников в пустынях встречаются искусственные водоемы - колодцы. Это они поддерживают силы людей и животных во время многодневных изнурительных переходов по песчаному океану. Колодец располагается, как правило, неподалеку от караванной дороги, но он так тщательно укрыт от солнца, что неопытный человек может пройти в двух шагах, не подозревая о его существовании.

О близости колодца можно узнать по ряду признаков: дорожке, идущей в сторону от стоянки каравана, тропе, затоптанной следами многочисленных животных, или стрелке, образуемой слиянием двух тропинок; грязному, серому песку, покрытому овечьим или верблюжьим пометом (Мурзаев, 1954).

В пустынях и горных местностях Центральной Азии на обочине караванной дороги, на горных перевалах можно увидеть высокую груду камней с торчащими в разные стороны сухими ветками, к которым привязаны пестрые тряпочки, ленты, бараньи кости. Это священный знак обо. Нередко вблизи от него находится целебный источник (Обручев, 1956; Козлов, 1957).

Облегчить положение терпящего бедствие в каменистых пустынях помогает роса, обильно выпадающая в утренние часы. Если сложить гальку, щебень грудой, то к утру можно собрать некоторое количество влаги, осевшей на их поверхности. В пустынях иногда встречаются небольшие озера, впадины, заполненные водой, имеющей соленый или мыльный вкус. Для питья она непригодна.

Содержащиеся в ней неорганические соли и другие примеси (более 4-5 г/л) вызывают острые кишечные расстройства, способствующие усилению обезвоживания (Соломко, 1960). Такую воду можно использовать только для смачивания одежды. Этот несложный способ значительно снижает водопотери организма. В зимнее время года соленую воду опресняют замораживанием. Для этого флягу заполняют водой и, дав ей замерзнуть на 2/3, остаток (рассол) сливают. Если образовавшийся лед сохраняет соленый вкус, его надо растопить и заморозить повторно на 2/3. Обычно повторное замораживание приводит к успеху.

Между тем воду в пустыне можно получать прямо... из песка, с помощью так называемых солнечных конденсаторов. Дело в том, что песок на глубине никогда не бывает абсолютно сухим. Его капиллярные силы прочно удерживают небольшое количество влаги, которая, как это ни парадоксально, не испаряется в прокаленный, высушенный солнцем воздух пустыни (ничего парадоксального нет - сила поверхностного натяжения линейно зависит от площади сечения капилляра, так же как и испаряемость влаги).

Основой конструкции солнечного конденсатора служит, тонкая пленка из прозрачного, гидрофобного (водоотталкивающего) пластика. Ею прикрывается яма диаметром около метра, вырытая в грунте на глубину 50 - 60 см. Края пленки для создания большей герметичности присыпаются песком или землей.

Солнечные лучи, проникая сквозь прозрачную мембрану, абсорбируют из почвы влагу, которая, испаряясь, конденсируется на внутренней поверхности пленки. Пленке придают конусообразную форму, положив в центр ее небольшой грузик, чтобы капли конденсата стекали в водосборник.

Извлечь из него воду можно, не нарушая конструкции, с помощью специальной трубки. За сутки один конденсатор может дать до полутора литров воды. Для повышения его производительности яму наполовину заполняют свежесорванными растениями, побегами верблюжьей колючки и т.п.

Источник: http://www.mozyrtur.info
"Человек в экстремальных условиях природной среды", В.Г. Волович.

Вода вокруг есть. И не зачем из-за нее конфликтовать! Будьте просто людьми!

«…Посвящается памяти Артура Кларка (1917 – 2008)
В предлагаемом материале речь идёт о древней вихревой технологии Востока, которая может положить начало освоению накопленной солнечной энергии пустынь. Или попытка научно-фантастических размышлений рядового российского инженера в духе А. Кларка.

Вот часть строки из Корана [3:113(117)], в переводе И.Ю. Крачковского, 1963: «То, что они тратят… подобно вихрю, в котором холод: он поразил посев людей…». То есть, древний литературный памятник бесстрастно зафиксировал то, что за полторы тысячи лет до открытия французского инженера Ж. Ранке люди уже знали, что в центре вихревого потока температура газа может упасть до степени замораживания.

Наглядным примером способности инженеров древности использовать обнаруженные и наблюдаемые природные эффекты является Великий шёлковый путь. Одним из его главных достоинств были колодцы. В целях увеличения, выражаясь современным языком, провозной способности караванов, инженеры сделали всё, чтобы вьючные животные не тащили на себе огромные запасы питьевой воды необходимые каравану, кроме какого-то потребного минимума на один переход. Вдоль пути на расстоянии в 12…15 километров друг от друга были созданы колодцы, в каждом из которых имелось воды, в количествах достаточных, чтобы напоить караван в 150…200 верблюдов.

В таком колодце чистая (чистейшая!) вода добывалась непосредственно из атмосферного воздуха. Разумеется, процентное содержание водяных паров в пустынном воздухе крайне незначительно (меньше 0,01% удельного объёма). Но благодаря конструкции колодца через его объём «прокачивался» пустынный воздух тысячами кубометров в сутки и у каждого такого кубометра отнималась практически вся масса воды, содержащаяся в нём. Древние инженеры использовали вихревой эффект!

Сам колодец был наполовину своей высоты вкопан в грунт (Рис. 1). Путешественники спускались за водой по лестницам – а таких спусков было несколько,- на отмостки и черпали воду. В центре углубления для скопившейся воды возвышалась аккуратно выложенная высоким конусом груда камней (конденсатор?!). Арабы свидетельствуют, что и скопившаяся вода, и воздух на уровне отмостков, были на удивление холодными, хотя снаружи колодца стояла убийственная жара. Нижняя тыльная часть камней в груде была влажной, а на ощупь камни были холодными.

К сожалению, скупость в описании конусного или шатрового свода колодца не дает чёткого представления о конструктивных особенностях. Недостаточность информации приходится возмещать умозрительными построениями. Стоит только обратить внимание на лёгкое удивление арабов: керамическая облицовка и в те времена была недешёвым материалом, но строители колодцев не считались с затратами и каждый колодец имел такое перекрытие. А ведь это делалось неспроста, поскольку материалу из глины можно было придать любую необходимую форму, затем отжечь и получить готовую деталь, способную работать в самых тяжёлых климатических условиях долгие годы.
В конусном или шатровом своде колодца были выполнены радиальные каналы, прикрытые керамической облицовкой, или сама керамическая облицовка представляла собой набор деталей с уже готовыми сечениями радиальных каналов. Нагреваясь под лучами солнца, облицовка передавала часть тепловой энергии воздуху в канале. Возникало конвективное течение нагретого воздуха по каналу. В центральную часть свода вбрасывались струи нагретого воздуха. Но, как и почему появлялось вихревое движение внутри здания колодца?

Самое первое предположение - ось каналов не совпадала с радиальным направлением. Имелся небольшой угол между осью канала и радиусом свода, то есть, струи были тангенциальными (Рис. 2). Строители использовали очень малые углы тангенциальности - не более 5º. Угловая величина в 5º довольно незначительна, невооружённым глазом её порой и не разглядеть. Вероятно, поэтому технологический секрет инженеров древности остаётся неразгаданным и по сей день.

Использование струй малой тангенциальности с доведением их числа до бесконечности открывает новые возможности в вихревых технологиях. Только не надо при этом воображать себя первопроходцами. Инженеры в древности довели эту технологию до совершенства. Высота здания колодца, включая его вкопанную часть, составляла 6…8 метров при диаметре здания в основании не более 6 метров, но в колодце возникало и устойчиво работало вихревое образование. Охлаждающий эффект вихря использовался с очень высоким КПД. Конусная груда камней действительно исполняла роль конденсатора. Ниспадающий «холодный» осевой поток вихря отнимал тепло камней, охлаждал их. Водяной пар, содержащийся в ничтожных количествах в каждом удельном объёме воздуха, конденсировался на поверхностях камней. Таким образом, в углублении колодца шёл постоянный процесс накопления воды.

«Горячий» периферийный поток вихря выбрасывался наружу через входные проёмы лестничных спусков в колодец (Рис. 3). Только этим можно объяснить наличие сразу нескольких спусков внутрь колодца. Благодаря большой инерционности вращения вихревого образования, колодец работал круглосуточно. При этом каких-либо других видов энергии, кроме солнечной, использовано быть не может. Вода добывалась и днём, и ночью. Вполне возможно, что ночью колодец работал даже интенсивнее, чем днём, поскольку температура воздуха пустыни после захода солнца падает на 30…40ºС, что сказывается на его плотности и влажности. Широкое применение данная древняя вихревая технология может найти в конструкциях естественных вододобывающих станций, то есть, такая станция будет работать, используя только солнечную даровую энергию. Вододобывающая станция (ВДС) формируется из тонколистового металла и металлопроката, свод набирается из коробов. Опыта строительства таких конструкций нам не занимать, если взять за основу всевозможные хранилища нефтепродуктов. Оптимальные размеры будут получены в ходе испытаний первых образцов. Готовая станция на месте собирается и монтируется в считанные дни и потребует лишь небольшого объёма землеройных работ, включая прокладку водопровода к месту потребления или сбора воды»

Остальное см. по ссылке:.
http://moiidei.com/nauka-estestvennyie/ … ergii.html

Грунтовые воды

Материал из GeoWiki - открытой энциклопедии по наукам о Земле.

Грунтовые воды, - подземные воды первого от поверхности Земли постоянного водоносного горизонта. Образуются главным образом за счёт инфильтрации (просачивания) атмосферных осадков и вод рек, озёр, водохранилищ, оросительных каналов; местами запасы грунтовых вод пополняются восходящими водами более глубоких горизонтов (например, водами артезианских бассейнов), а также за счёт конденсации водяных паров.

Сверху грунтовые воды обычно не перекрываются водонепроницаемыми породами, а водопроницаемый пласт они заполняют не на полную мощность, поэтому поверхность грунтовых вод является свободной, ненапорной. На отдельных участках, где всё же имеется местное водоупорное перекрытие, грунтовые воды приобретают местный напор (величина последнего определяется положением уровня грунтовых вод на прилегающих участках, не имеющих водоупорного перекрытия). Когда буровая скважина или копаный колодец достигают грунтовых вод, их уровень (т. н. зеркало грунтовых вод) устанавливается на той глубине, где они были встречены. Области питания и распространения грунтовых вод совпадают. Вследствие этого условия формирования и режим грунтовых вод обладают характерными особенностями, отличающими их от более глубоких артезианских вод: грунтовые воды чувствительны ко всем атмосферным изменениям. В зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков поверхность грунтовых вод испытывает сезонные колебания: в сухое время года она понижается, во влажное - повышается, изменяются также дебит, химический состав и температура грунтовых вод. Вблизи рек и водоёмов изменения уровня, расхода и химического состава грунтовых вод определяются характером гидравлической связи их с поверхностными водами и режимом последних. Величина стока грунтовых вод за многолетний период приблизительно равна количеству воды, поступившей путём инфильтрации. В условиях влажного климата развиваются интенсивные процессы инфильтрации и подземного стока, сопровождаемые выщелачиванием почв и горных пород. При этом легко растворимые соли - хлориды и сульфаты - выносятся из пород и почв; в результате длительного водообмена формируются пресные грунтовые воды, минерализованные лишь за счёт относительно мало растворимых солей (преимущественно гидрокарбонатов кальция). В условиях засушливого тёплого климата (в сухих степях, полупустынях и пустынях) вследствие кратковременности выпадения и малого количества атмосферных осадков, а также слабой дренированности местности подземный сток грунтовых вод не развивается; в расходной части баланса грунтовых вод преобладает испарение и происходит их засоление.

Различия условий формирования грунтовых вод обусловливают зональность их географического распределения, которая тесно связана с зональностью климата, почвенного и растительного покрова. В лесных, лесостепных и степных районах распространены пресные (или слабоминерализованные) грунтовые воды; в пределах сухих степей, полупустынь и пустынь на равнинах преобладают солёные грунтовые воды, среди которых пресные воды встречаются лишь на отдельных участках.

Наиболее значительные запасы грунтовых вод сосредоточены в аллювиальных отложениях речных долин, в конусах выноса предгорных областей, а также в неглубоко залегающих массивах трещиноватых и закарстованных известняков (реже в трещиноватых изверженных породах).

В низинах, оврагах, долинах и др. отрицательных участках рельефа ниже уровня грунтовых вод происходит их истечение на поверхность в виде родников. Они в значительной степени питают собой пруды, озёра и реки.