Когато през 1948 г. Израел получава официално признание, той се сблъсква с огромен проблем. Как да осигури достатъчно вода за бързо растящото население на земя, където естествените валежи са неравномерно разпределени?
В резултат на това предизвикателство се появява Националният воден превозвач (НВП) – визионерски инженерен проект, предназначен да пренася големи количества вода от по-влажния север към по-сухите централни и южни райони.
Технически смел и от решаващо значение за просперитета на страната, НВП променя географията на Израел, укрепва икономиката му и предизвиква както възхищение, така и спорове.
Бързо развиваща се нация
В края на 40-те години на миналия век Израел се сблъсква с драматичен прилив на нови жители, предизвикан от последиците от Втората световна война и Холокоста. През 1948 г. населението на региона е малко над 800 000 души. Само три години по-късно, през 1951 г., то се удвоява до 1,6 милиона. Днес броят им надхвърля девет милиона, и то на площ от около 22 000 квадратни километра, приблизително колкото Ню Джърси.
Бързото нарастване на населението разкрива критично предизвикателство: недостиг на вода поради неравномерното разпределение на валежите. Северните райони, като Галилейското езеро и басейна на река Йордан, се радват на обилни валежи – средно около 40 инча дъжд годишно.
Въпреки това повечето новопристигнали се заселват в Централен и Южен Израел – региони с много по-малко валежи. Огромната пустиня Негев покрива приблизително половината от общата площ на страната, като на някои места годишно падат по-малко от 4 инча дъжд.
Въпреки че бедуинските общности отдавна са се приспособили към суровите условия на Негев, притокът на нови жители изисква по-надежден и далечен източник на вода. Осигуряването на справедлив достъп до вода е от съществено значение за посрещането на този бум на населението и за полагането на основите на бъдещото развитие на страната.
Основи на водоносача
Замисленият в началото на 50-те години на миналия век Национален воден превозвач на Израел (НВП) има за цел да реши проблема с неравномерното разпределение на водата в страната.
Простирайки се на 130 км, той се състои от редица подземни и надземни структури, 87 км стоманени и бетонни тръбопроводи, 13 км ръчно издълбани тунели през скали и 8 км открити канали, свързани с големи балансиращи резервоари.
Строителството започва през 1958 г. под ръководството на Tahal, свързана с държавата компания за планиране на водните ресурси, и е завършено само за осем години до 1964 г. Първоначалната цена от 420 милиона щатски долара днес възлиза на около 4 милиарда щатски долара.
Важното е, че проектът е изграден с оглед на бъдещото развитие. Инженерите го проектират на модулен принцип, като предвиждат подобрения в технологиите за управление на водите и необходимостта от по-голям капацитет с увеличаване на населението. Днес той може да транспортира почти четири пъти повече вода от първоначалния си капацитет, като годишно през мрежата преминават около 1,7 милиарда кубически метра вода.
Този далновиден подход е от ключово значение за промяната на географията на Израел, позволявайки по-балансирано разпределение на водата от относително дъждовния север към по-сухите централни и южни региони.
Преодоляване на предизвикателството на височината
Определяща инженерна задача за Националния воден превозвач е преместването на водата нагоре от Галилейското езеро, разположено на 213 метра под морското равнище, на обща височина от около 600 метра. Пътуването започва от помпената станция Сапир, която задвижва водата на 250 метра нагоре до основната начална точка на мрежата. По-нататък по маршрута поема помпената станция Цалмон, която използва специално конструирани турбини и помпи, за да повиши милиони кубични метри с още 115 метра в най-стръмната част на маршрута.
От Цалмон водата се влива в тунела Яков, 850-метров канал, минаващ под хълмовете на Елун. Прокарването на тунела през варовикови и базалтови скали се оказва предизвикателство за хилядите работници, инженери и специалисти по тунелиране, които трябва да поддържат идеалния наклон за гравитачно движение, като същевременно сведат до минимум необходимостта от допълнителни помпи.
Укрепването на широкия три метра тунел със стомана и бетон гарантира, че той ще издържи на високото налягане на водата и ще позволи бъдещо разширяване на капацитета. Отвъд това подземно чудо още две големи помпени станции в Ешкол и Мишмар Хемек регулират, филтрират и балансират потока, преди да изпратят водата към Негев в Южен Израел.
Минимизиране на загубите от изпаряване
Тъй като в голяма част от Израел валежите са минимални, а температурите – високи, изпарението на водата е критичен проблем, особено за надземните резервоари и откритите канали. За да се справят с този проблем, инженерите прилагат няколко стратегии за проектиране.
Много по-малки резервоари са построени в овална или кръгла форма, за да се намали откритата повърхност и по този начин да се намали обемът, който се губи от изпарение.
Резервоарът „Ешкол“, един от най-големите в мрежата, може да побере над пет милиона кубични метра вода; правоъгълната му форма е широка 400 метра и дълбока 15 метра, като умишлено е избрана така, че да се запази изпарението, като се сведе до минимум повърхността, изложена на вятъра и слънчевата светлина.
Подобно мислене е ръководело проектирането на каналите. Те често имат трапецовидни форми с различна дълбочина и наклонени страни, за да се ограничи абсорбирането на топлина в откритите зони. Като използват основните принципи на физиката и хидрологията, инженерите на Националния воден превозвач гарантират, че всеки участък – от тръбопроводите и тунелите до резервоарите и каналите – ще съхрани възможно най-много от този ценен ресурс.
Преобразяване на пустинята
Огромният успех на Националния воден превозвач променя градския пейзаж на Израел, особено в пустинята Негев. Градове като Беер Шева се превръщат в процъфтяващи центрове на образованието, научните изследвания и промишлеността, пряко облагодетелствани от стабилното водоснабдяване.
Арад, основан като първия планиран град в Израел през 1962 г., също процъфтява въпреки суровата си пустинна среда, благодарение на надеждното водоснабдяване от страна на НВП.
Други райони като Димона, Мицпе Рамон и Кирят Гат скоро се присъединяват към него, като отбелязват бърз растеж, който би бил невъзможен без стабилна и достъпна водна инфраструктура.
Противоречия и технологично решение
Въпреки постиженията си, Националният воден превозвач се сблъсква със значителни международни проблеми. Йордания, Сирия и Ливан се опасяват, че прекомерното извличане на вода от Галилейско море ще понижи общите нива на водата в басейна на река Йордан.
До края на 60-те години на ХХ век това понижение наистина се реализира. Екологични групи също критикуват проекта за увреждане на местната флора, фауна и качеството на водата, особено в долното течение на река Йордан. Тези възражения са сред няколкото фактора, които подхранват регионалното напрежение, чиято кулминация е Шестдневната война през 1967 г.
Голяма промяна настъпва с развитието на технологията за обезсоляване, която за пръв път е изпробвана в Израел през 60-те години на миналия век за промишлени цели. Чрез обратна осмоза морската вода се прекарва под високо налягане през полупропускливи мембрани, които отделят солите и примесите от питейната вода.
До началото на 2000-те години Израел инвестира значителни средства в тази технология, изграждайки множество инсталации за обезсоляване по средиземноморското си крайбрежие. Днес тези съоръжения осигуряват 70-80% от битовото водоснабдяване на страната и се свързват безпроблемно с първоначалната инфраструктура на НВП за разпределение в цялата страна.
Сближаването на обезсоляването и НВП облекчават много предишните опасения за прекомерно използване на сладководните източници. То е и доказателство за непреходното значение на проекта.
Широкомащабното прехвърляне на вода на места като Калифорния, Китай и Либия е резултат от пионерските усилия на този проект, който демонстрира, че огромните разстояния и предизвикателните ландшафти не трябва да възпрепятстват доставката на вода.
Националният воден превозвач на Израел е забележителен пример за инженерна изобретателност, демонстриращ, че не е задължително географията и климатът да бъдат огромни пречки пред развитието.
Неговото наследство продължава във всяка общност, която процъфтява в предишни сухи условия, демонстрирайки успешната комбинация от стратегическа визия и технически иновации.
Източник: InterestingEngineering
