Использование мороза в пустыне (1938/39 г.)

У колодца

Естественно, что читатель в своем представлении связывает с пустыней в первую очередь солнце и жару. Конечно, так оно и есть. Из всех природных факторов самым важным является здесь щедрое тепло.

Морозы и обильный снег редко бывают в Кара-кумах продолжительными, хотя всякий каракумский житель знает, что такое снежный буран и двадцатиградусный мороз. Только в северной части Кара-кумов морозы зачастую держатся подолгу.

Большое число солнечных, безоблачных дней (даже и зимой) обеспечивает то значительное количество солнечной энергии, которое приходит к поверхности Кара-кумов. Именно поэтому уже давно появились предложения практического использования солнечного тепла в пустыне. В частности, очень велика потребность в источниках энергии для опреснения воды, в источниках, которые были бы рассеяны по большой площади, так как огромные территории пустынь располагают местами только соленой водой, чрезвычайно затрудняющей хозяйственное освоение этих районов. Возможность создания солнечных опреснителей в корне изменила бы такое положение.

В ряде стран были предприняты многочисленные опыты в области хозяйственного использования солнечной энергии; лучших реальных успехов добились советские ученые.

Наиболее удобные и простые установки созданы К. Г. Трофимовым. В Среднеазиатских советских республиках большую часть года работают солнечные водоподогреватели, снабжающие бани горячей водой. Сконструированы и проверены солнечные опреснители. Однако широкое применение их на обширных площадях пустынь Средней Азии и Казахстана, на тысячах колодцах и родниках с соленой водой, окруженных хорошими пастбищами, пока еще затруднительно.

Большая потребность в воде требует сравнительно дорогих и довольно сложных устройств, повсеместное внедрение которых будет возможно только при упрощении их конструкции и массовом производстве.

Около 15 лет назад научный сотрудник Института Географии Академии наук СССР С. Ю. Геллер предложил использовать для опреснения соленых каракумских грунтовых вод естественный холод, мороз. Как это ни покажется странным, именно использование естественного холода для опреснения соленой воды в Кара-кумах представляется пока даже более простым, чем использование для этой же цели естественного тепла, т. е. солнечного нагрева...

Предложение С. Ю. Геллера основывалось на особенностях процесса замерзания соленой воды.

При замерзании соленой воды образуются кристаллы пресного льда.

Часть солей при этом процессе выпадает из раствора и оказывается в подледной воде. Другая часть солей остается в растворенном виде и собирается в порах между кристаллами. При этом количество растворенной соли приходится на значительно меньший объем воды, чем ее было до начала замерзания, так как из большой части воды уже образовался пресный лед, лишенный солей. Поэтому концентрация растворов в порах между пресным льдом сильно увеличивается. Если при замерзании соленая вода находится в спокойном состоянии, то кристаллы пресного льда и каналы-поры между ними, заполненные рассолом и расположенные вертикально, образуют довольно правильную структуру.

Таким образом, рассол оказывается заключенным в вертикальных канальцах и еще до начала таяния всей массы льда будет стремиться вниз, частично даже вытекая из ледяной массы.

При повышении температуры процесс протекает в обратном порядке. Сперва переходят в жидкое состояние рассолы, заключенные в порах между кристаллами пресного льда. При дальнейшем таянии они полностью вытекают из ледяной массы. С ними вместе выносятся и кристаллы солей, успевшие выпасть из раствора при замерзании. При этом они снова растворяются, переходя в раствор.

Следовательно, опреснение происходит в две фазы: сперва при замораживании, когда лед становится преснее исходной воды, а затем при таянии, когда большая часть еще оставшихся во льду солей выносится из него водой, образующейся при таянии.

Довольно быстро после начала таяния наступает такое положение, что большая, оставшаяся еще не растаявшей, масса льда оказывается почти лишенной солей и при таянии этого льда получается вода, значительно менее засоленная, чем исходная.

Плававшим по Ледовитому океану или работавшим по его берегам давно известен способ получения питьевой воды из старых льдин. Океаническая вода содержит 35 г/литр. растворенных солей.^*

^* (Один из способов измерения размеров засоления воды заключается в следующем: выпаривают нацело литр воды, а соли, оставшиеся от такого выпаривания, взвешивают; отношение их веса (так наз. сухого остатка) к объему или весу взятой воды и дает количественное выражение засоления.)

Человек, не привыкший к соленой воде, может употреблять для питья воду, содержащую приблизительно не более 2,0-2,5 г/литр. растворенных солей. Опреснение в старых льдинах происходит, следовательно, очень значительное. Они неоднократно подвергаются подтаиванию, приобретают пористую структуру, и рассол из них постепенно почти полностью стекает.

На побережье Северного Каспия и на Аральском море, т. е. далеко от полярных стран, в зоне пустыни, есть рыбачьи поселки, которые обеспечивают себя пресной водой таким же способом. Население собирает зимой морской лед и складывает его в погреба. В течение некоторого времени рассол стекает из льдин. Затем, по мере надобности, из этого льда получают пресную воду. Поскольку вода в Каспии и Арале значительно преснее, чем в океане, здесь не нужно добиваться многократного (десяти и более) опреснения, а достаточно понизить соленость льда, по сравнению с исходной водой, всего раза в три-четыре. Такое опреснение достигается сравнительно легко...

Несмотря на то, что все это давно было известно, никто до С. Ю. Геллера не попытался использовать этот естественный процесс в природных условиях, замораживая воду в искусственных емкостях.

Первые небольшие опыты были проведены С. Ю. Геллером на северном берегу Кара-Богаз-гола, на роднике Ащи-Чагала. Название родника Ащи, что значит горький, вполне отвечало вкусу воды. Сухой остаток в ней достигал 12 г/литр. т. е. был близок к каспийской воде.

Замораживание этой воды на небольших площадках привело к получению льда, содержащего после таяния около 0,5 г/литр. сухого остатка...

Любые, даже самые удачные, результаты опытных работ далеко не во всех случаях, однако, можно рекомендовать для проведения в производственных масштабах. Все дело именно в масштабах. И если масштабы опытов сильно отличаются от масштабов производства, то всегда можно столкнуться с неожиданными и непредвиденными трудностями. Поэтому наша задача заключалась в проведении опытов в масштабах, близких к тем, которые предполагалось внедрять в практику, в большую и сложную хозяйственную жизнь наших пустынь.

Место для работ было выбрано на одном из многих такыров Центральных Кара-кумов, неподалеку от поселка Дарваза. В климатическом отношении этот район отвечал условиям Приунгузских и Заунгузских Кара-кумов, т. е. тем районам, где есть хорошие пастбища, но нет или очень мало пригодной для животноводства воды, и где поэтому следовало в первую очередь внедрять новый способ опреснения.

Грунтовая вода этого района была одной из самых плохих. Следовательно, при получении здесь удовлетворительных результатов можно было бы рекомендовать их для многих других районов наших пустынных областей.

Начался период организации. Первые трудности пришли оттуда, откуда мы их меньше всего ждали.

В Ашхабаде нужно было достать некоторые строительные материалы, в том числе цемент, кирпич и кое-какие мелочи. Все это требовалось в незначительных количествах, и мы не сомневались, что легко получим требуемое, особенно для такого важного дела, как опреснение воды в Кара-кумах.

Кончался сентябрь. На полтора-два месяца наступала лучшая пора в предгорном Копет-даге. Теплые, но не жаркие дни, прохладные, но не холодные ночи. И днем, и ночью безветренно. Местные сорта винограда - самые сладкие в мире - приобрели свои лучшие качества, а начавшаяся осень лишь чуть подвялила отдельные ягоды, отчего они стали еще вкуснее и ароматнее. На рынках горы помидоров, по 2-3 штуки на килограмм, и дынь, лучших в мире тедженских дынь, вкуса которых не знают жители других мест, так как эти дыни ее выдерживают дальних перевозок.

Словом, благословенная пора, когда работается легко и споро и отдыхается быстро и полно.

Вот в такую пору мы и начали первые хозяйственные шаги в Ашхабаде, предварительно выбрав место для своей опытной площадки.

И Геллера, и меня хорошо и давно знали в Ашхабаде и, в частности, в тех учреждениях, от которых зависело получение необходимых нам материалов. Тем не менее, здесь и получилась первая осечка, не предусмотренная

нашим планом.

Естественно, что каждый руководитель учреждения, к которому мы обращались, желал узнать некоторые подробности нашего предприятия. Мы охотно рассказывали о наших планах, но в первые же дни убедились, что самое хорошее отношение к нам до рассказа сменялось настороженностью во время рассказа и кончалось прямым недоверием к его концу.

Мы не сразу поняли, что "психологический" момент - дело серьезное и что чинимые им преграды не всегда можно обойти прямым путем...

В самом деле...

Стояла лучшая, теплая пора среднеазиатской осени, которая захватывает там, иной раз, еще и добрую половину зимы. Последние морозы были давно, в начале года. Да и были ли они вообще?!

А надо сказать, что в Ашхабаде морозных дней гораздо меньше, чем в Кара-кумах, а морозы, да и то небольшие, захватывают преимущественно вторую половину ночи, исчезая с восходом солнца. Когда народ идет на работу, уже тепло. Бывают, правда, и чрезвычайно суровые зимы, как, например, зима 1948/49 г., но они, в общем, редки.

Не слишком убедительными, видно, казались наши доводы о том, что по мере удаления от Ашхабада к северу, в Кара-кумы, количество морозных дней резко увеличивается, а что для осуществления задуманного проекта как раз и нужно, чтобы после ночного мороза, обычно довольно сильного в Кара-кумах, наступала дневная оттепель, т. е. именно то, что чаще всего и наблюдается там.

Мы не получали прямого отказа, наверное только потому, что к тому времени уже имели за спиной многолетний стаж различных исследований в республике.

Вспоминаю любопытный разговор с одним серьезным и видным работником. Незадолго до этого я принимал участие вместе с известными среднеазиатскими гидрогеологами П. И. Калугиным и П. А. Панкратовым в больших разведках и исследованиях подземных вод. Результаты их в корне изменили существовавшие до того представления о водных ресурсах предгорной полосы Копет-дага и быстро реализовывались на практике. По ходу этих работ мне неоднократно приходилось обращаться к упомянутому работнику, и он во многом нам помог тогда...

И вот теперь, после очередной беседы со мной об организации работ по опреснению воды естественным замораживанием, он вдруг говорит мне:

- До сих пор я вас знал как серьезного человека. Вам как будто удавалось совмещать теорию с практикой, а сейчас вы с Геллером предлагаете нам что-то совершенно нереальное и, вроде, как бы заумное.

Я понял, что все наши пропагандистские усилия оказались бесполезными. Мы не смогли доступно объяснить то, что нам самим казалось бесспорным и ясным...

Пока мы получили все, что нам требовалось, был потерян месяц. В Центральных Кара-кумах уже начались ночные заморозки, но мы не были готовы и не смогли их использовать.

На избранном нами такыре срочно строился опытный бассейн. Устройство его было в общем не сложным: длина 50 метров, ширина 5 метров. Гладкое слабо наклоненное основание, залитое тонким слоем цемента. По всей нижней длинной стороне бассейна небольшая канава для приема воды и несколько выпусков из бассейна наружу. Стенки бассейна возвышаются над его дном, с таким расчетом, чтобы весь бассейн можно было залить слоем воды в несколько сантиметров. Вода должна была подаваться из колодца, который мы заложили рядом с площадкой.

Несмотря на простоту сооружения, оно было первым, и неполадки следовали одна за другой. Дело, конечно, осложнялось еще и тем, что наш строительный опыт был весьма несовершенным.

Одну из самых крупных неприятностей неожиданно принес столь желанный нами мороз. Цементная облицовка бассейна, не успевшая как следует затвердеть, была "схвачена" морозом и начала отслаиваться, словно глинистый сланец. Пришлось заново подбирать состав и еще раз делать цементное покрытие.

Однако самую серьезную задержку создала соленая вода. И произошло это, в значительной мере, по моей вине. Вся операция по опреснению должна была - в идеале - идти по такой схеме: с вечера бассейн заполняется соленой водой из колодцев, ночью вода в бассейне замерзает, образование льда той или иной толщины зависит от размера и продолжительности ночного мороза. С восходом солнца температура повышается и вскоре начинается оттепель. К этому моменту водоспуски открываются, вода, оставшаяся подо льдом, сбрасывается самотеком, а лед опускается вод влиянием своего веса на наклонное дно бассейна. Первые порции талой воды, выносящей рассолы из вертикальных пор льда, также сбрасываются, а вся последующая масса талой воды, ставшая пресной, самотеком, через те же водоспуски, направляется в водохранилище для пресной воды.

К вечеру опустевший бассейн вновь наполняется из соседних колодцев соленой водой, запасы которой неограниченны, и весь цикл повторяется снова.

Все, что касалось колодцев и подачи воды в бассейн, поручили мне. С каракумскими колодцами я был знаком в течение ряда лет и теперь смело принялся за дело.

Грунтовые воды в Кара-кумах залегают преимущественно в мелкозернистых песках. Эксплуатируются они копаными колодцами. Среди жителей пустыни - кумли - отличных животноводов, имелось не малое число специалистов по сооружению колодцев. Для различной гидрогеологической обстановки и разных способов водопользования из поколения в поколение вырабатывались навыки и приемы устройства разных типов колодцев.

Стремясь удешевить и ускорить создание нашего временного источника водоснабжения, я решил соорудить группу, расположенных поблизости один от другого, колодцев без кустарникового крепления, требующего много времени на заготовку материала и строительство.

Иначе говоря, я решил сделать колодцы-времянки, полагая, что из 5-6 колодцев можно обеспечить ежедневное наполнение опытного бассейна в течение нескольких вечерних часов...

Стенки колодцев, даже полностью пройденные в песчаных отложениях, держатся первые дни довольно хорошо без всякого крепления.

Шестигранные кольца из брусков

Расстояние до воды было небольшое - немногим меньше 10 метров. Вырыть колодцы диаметром около одного метра было простым делом. Три человека, обладающие необходимым опытом, сооружали такой колодец в 1,5-2 дня. В качестве крепления была использована толстая фанера. Из брусков заготовлялись шестигранные кольца с внутренним диаметром в 1 метр. На эти кольца, расположенные на расстоянии около 0,5 метра одно от другого, приколачивались фанерные полосы. Получались шестигранные фанерные трубы, звенья которых мы делали приблизительно по три метра длины. Такие звенья

опускались в колодец и скреплялись между собой. В таком колодце с гладкими наружными фанерными стенками удобно было работать и можно было быстро опускаться и подниматься без посторонней помощи, пользуясь часто расположенными брусчатыми кольцами.

Провозились мы в общем с этим колодцем около недели, но он давал нам так мало воды, что для обеспечения нашей потребности следовало бы, вероятно, построить с полсотни таких колодцев. Стало ясно, что выбранный мною путь непригоден и что он должен быть в корне и быстро заменен. Стремление сделать все поскорее и подешевле обернулось против меня.

Опытный бассейн заканчивался, вот-вот можно будет приступить к его заливке, а воды для этой цели не было... Геллер обратился к местным туркменам - кумли. Среди них нашлись его старые друзья еще по путешествиям 1926-1928 гг., и (вскоре к нам явился Бавали-Ага, почтенный седобородый старик, в возрасте, превышавшем 70 лет. Он был опытный колодезный мастер, каких редко встретишь. Кроме того, он хорошо знал и помнил Геллера по его прежним путешествиям в Центральные Каракумы.

Мы кратко изложили нашу просьбу: на такыре нужен колодец или группа близко расположенных колодцев, которые давали бы столько воды, сколько нужно чтобы напоить в летнее время 10 000 овец.

Бавали сразу же сказал, что на этом такыре, пожалуй, можно построить один такой колодец, но что для его постройки надо заготовить очень много палок сезеня.

Сезень - песчаная акация - замечательное деревцо, поселяющееся первым на совершенно голых песках и растущее на значительном расстоянии одно от другого. Его древесина отличается исключительной плотностью и вязкостью и прекрасно сохраняется длительное время. Сезень является лучшим из всех местных растительных материалов для сооружения колодезных креплений. Порубка его на дрова теперь запрещена законом.

В связи с трудностью заготовки сезеня сейчас нередко делают крепление стенок колодца из какой-либо другой древесно-кустарниковой растительности, например из кандыма, но в подводной части сохраняют сезень. Обычно встречающееся в литературе указание о том, что крепление каракумских колодцев делается из саксаула, неверно. Во всяком случае, для подводной части крепи саксаул непригоден, так как вода приобретает от него горький вкус и быстро загнивает.

Песчаная акация имеет ствол в 2-3 метра высоты, и обычно из одного деревца выходит всего одна или, в лучшем случае, 2-3 палки нужного диаметра и подходящей для крепи длины.

Я сейчас уже не помню, какую цифру назвал Бавали, но она была четырехзначной. Для заготовки такого количества сезеня нужно было разослать много людей с верблюдами и потратить немало времени. Ни того, ни другого мы не могли себе позволить.

Мы объяснили Бавали, что нам не нужно сейчас строить капитальный колодец. Надо только, чтобы колодец проработал 1-2 месяца, и поэтому крепление можно сделать похуже, даже из саксаула.

Но Бавали всю свою жизнь делал только хорошие колодцы. Он сказал, что это будет последний колодец в его жизни и уж, пускай, он тоже будет хорошим...

После долгих и неторопливых разговоров Бавали, наконец, согласился на крепление из любых имеющихся поблизости кустарников, но чоулок (фильтр), т. е. подводную часть крепления, если мы хотим, чтобы колодец давал много воды, необходимо делать все-таки из сезеня. На чоулок требовалось сравнительно мало сезеня, и мы могли быстро организовать его заготовку.

Работать сам старый Бавали уже почти не мог, но он согласился руководить строительством и самую ответственную часть - чоулок - брался сделать сам. В качестве исполнителей он отобрал бригаду из трех человек. Заготовку материала для крепи должны были начать немедленно другие люди.

И вот какой урок колодезного мастерства преподал нам в ближайшие дни старый кумли Бавали-Ага, всю свою жизнь проживший в Кара-кумах.

В точке, намеченной для колодца, начали по указанию Бавали рыть колодец диаметром около пяти метров. Одновременно по соседству сам Бавали вместе с помощниками стал сооружать из заготовленных палок сезеня фильтр - чоулок. Упругие палки сезеня сплетались так, как будто нужно было сделать огромную круглую корзинку без дна. Нельзя сказать, чтобы эта работа шла быстро, но через три дня чоулок был готов...

На песке лежало кольцо, сплетенное из палок сезеня. Внутренний диаметр кольца равнялся приблизительно четырем метрам, толщина его была около полуметра, высота примерно такая же. При взгляде с соседнего бугра, это кольцо напоминало своей формой автомобильную покрышку гигантских размеров.

Плетение кольца

После того, как кольцо было сплетено, Бавали во многих местах стянул его веревкой. Он просовывал в отверстия плетения в разных местах чоулока небольшие концы хлопковой веревки и туго стягивал всю конструкцию.

После этого пошла в ход заготовленная сухая трава. Преимущественно это был крупный злак - селин, растущий редкими куртинами на голых песках. Пучки этой травы засовывались в многочисленные отверстия между палками, с силой утрамбовывались до тех пор, пока все отверстия кольца не были ими забиты до отказа.

Стало ясно, что вода легко сможет проникать в колодец сквозь такую плетенку и утрамбованную сухую траву, а песок будет задерживаться фильтром. В результате через стенки этого фильтра-кольца вода в колодец будет притекать осветленной, т. е. лишенной песка.

На этом работа на поверхности была закончена.

Кольцо тащят к колодцу

Когда колодец достиг глубины примерно в 3 метра, Бавали распорядился прекратить рытье и, собрав более десятка людей, проделал следующую операцию. Во многих местах кольцо было захвачено веревками, концы которых разобрали все собравшиеся. Кольцо, получившееся довольно тяжелым, так что десяток людей поднимал его с заметным усилием, подтащили к колодцу и осторожно опустили на дно. Оно хорошо легло на предназначенное для него место.

Затем Бавали начал плести крепление по внутреннему краю кольца вверх. Здесь пошли в ход всякие, в том числе и кривые, палки от разных кустарников, заготовленные в большом количестве. Крепление теперь плелось только в один ряд, продолжая вверх внутреннюю стенку фильтра - чоулока.

Затем началось углубление колодца. По мере того, как выбиралась порода, кольцо опускалось все глубже и глубже, при этом часть породы поднималась на поверхность, а часть ее засыпалась между постепенно наращиваемой крепью и естественными стенками колодца. Таким образом, кольцевой фильтр получал дополнительную нагрузку, которая все увеличивалась по мере углубления колодца и опускания фильтра, так как слой насыпной породы между крепью и стенками возрастал с опусканием фильтра.

При такой системе не приходилось затрачивать усилий на опускание фильтра. Под влиянием груза он садился вместе со всем креплением, и задача заключалась лишь в том, чтобы равномерно выбирать породу из-под кольца по всему кругу и избегать перекосов крепления.

Наконец, на дне колодца показалась вода. Наступил самый ответственный момент. В колодце работало одновременно четыре человека, каждый из которых выбирал, теперь уже насыщенный водой, песок. Несколько человек поднимали породу и подавали пустые ведра. В центре колодца, в шубе, но босиком, стоял в воде старый Бавали и дирижировал быстрой и безостановочной работой проходчиков.

Надо было без задержек и перекосов погрузить все кольцо в воду. Несмотря на то, что его высота была всего полметра и работало, непрерывно и часто сменяясь, восемь человек, эта операция заняла около пяти часов.

Наконец кольцо полностью ушло в воду. Еще несколько десятков ведер грунта поднято на поверхность, еще на 5-6 сантиметров опустилась боковая крепь, и Бавали дал команду - конец...

Но это было еще не совсем все. Теперь колодец, диаметром в 4 метра, надо было оборудовать так, чтобы было удобно из него откачивать воду. Еще два дня ушло на окончание крепи. Бавали искусно закончил вертикальные стенки сводом. Получился отличный купол, на который Бавали насыпал сверху песок, затем он устроил небольшое возвышение, в центре которого оказалось метровое устье колодца с аккуратно сплетенным оголовьем. Итак, прошла всего неделя- и перед нами готовый к эксплуатации колодец большого диаметра, построенный по всем правилам туркменского скотовода, выработанным практикой многих поколений, осваивавших и покорявших пустыню.

Схема колодца

Теперь осталась решающая проверка, проверка водоносности колодца. Не ошибся ли Бавали в своих расчетах на производительность колодца, размахнувшись таким большим диаметром.

Он и сам признался, что ему не приходилось строить таких широких колодцев, но решился на это, зная, что нам нужно, чтобы колодец проработал хотя бы один сезон...

Над колодцем быстро устанавливается ворот с двумя бадьями, и через несколько часов непрерывной откачки мы убеждаемся, что Бавали не ошибся: колодец обеспечивает расход - литр ,в секунду при понижении уровня всего на 10-15 сантиметров. С таким расходом он и проработал у нас все время наших опытов и только требовал чистки.

Теперь можно было снова приступать непосредственно к проведению опытов.

Предварительно мы проверили, насколько надежно бассейн (опытная площадка) удерживает воду, как работают водоспуски, с какими скоростями следует выпускать с площадки воду, чтобы не размыть водоспуски, сооруженные без специальной подготовки основания, и т. д. На все это ушло еще несколько дней. Наконец мы убедились, что все в порядке. Теперь можно было приступить к решению основной задачи. К закату дня бассейн был наполнен.

Бассейн

В ожидании мороза я поднялся на ближний бархан. Открылась довольно обычная для Каракумов картина. Гладкая поверхность такыра уходила к югу километра на полтора. Ее пересекали чуть заметные старые, теперь не действующие, водосборные канавки. Заходящее солнце бросало на такыр косые лучи, его коричнево-серая глинистая поверхность местами поблескивала, от редких низких кустов ложились длинные тени, и весь такыр казался пятнистым. Голые пески плотным кольцом окружали такыр.

Но в этой, столь привычной картине, к которой я за много лет так пригляделся, теперь бросалась в глаза необыкновенная деталь: внизу подо мной, у края такыра, резко выделялся прямоугольник опытного бассейна. Последние лучи солнца делали бассейн похожим на блестящее зеркало. От колодца к нему шла прямая линия миниатюрного трубопровода.

Вся эта, столь еще несовершенная, установка все же обладала внешними признаками инженерной конструкции, с ее прямыми линиями и углами, столь не гармонирующими с мягкими очертаниями окружающего ландшафта. Хотелось верить, что это сооружение на заброшенном такыре Центральных Кара-кумов оправдает наши расчеты и появится в будущем в отдаленных местах пустыни, там, где ощущается острый недостаток даже в небольших количествах пресной воды. В эту ночь нас постигла неудача... После заката солнца температура быстро падала. Но вскоре на горизонте показались облака, они быстро закрыли плотным пологом весь небосклон, и термометр остановился на одном градусе ниже нуля. Такая температура была недостаточна для замораживания воды в бассейне, обладавшей засолением выше 30 г/литр. сухого остатка.

Напрасно мы с надеждой поглядывали на запад, туда, откуда пришла облачность: просветов не было, а стало быть, и не было шансов на дальнейшее заметное понижение температуры. Во второй половине ночи, видя безнадежность дальнейшего ожидания, мы ушли спать. Следующие сутки не принесли изменения. По-прежнему стояла высокая, но сплошная облачность, и температура, поднявшись днем выше нуля, к ночи почти не упала.

Нам оставалось отдыхать и отсыпаться, но ни то, ни другое не удавалось; сказывалось и нервное напряжение последних дней и особенно, вероятно, беспокойство за судьбу опытов.

В который раз вычисляли мы средние данные по ночным и дневным температурам и просматривали срочные данные за весь период наблюдений. В который раз убеждались мы, что, если судить по прошлым годам, морозы еще должны быть. Но кто знал - будут ли они! Шла уже вторая половина января, а февраль был ненадежным. Бывали годы, когда февраль ограничивался 3-4 морозными ночами, хотя и здесь средние многолетние цифры были успокоительными для нас.

Наконец, на третий день барометр пошел вверх. Быстро прояснило. В чистейшем зимнем небе засветило солнце. Днем было очень тепло, но к вечеру быстро похолодало, и к 10 часам мороз достигал нескольких градусов. Камень, брошенный в бассейн, быстро скользил, крутясь и звеня, по гладкой ледяной поверхности.

- Ну вот,- пошутил кто-то,- первый искусственный каток в Кара-кумах готов.

К восходу подледная вола была выпущена и лед плотной массой осел на дно бассейна. Термометр быстро поднимался, и вскоре начался сток талой воды. Возле бассейна стояла батарея бутылок, которые постепенно заполнялись пробами воды. Но у нас не было терпения ожидать, когда результаты будут выражены цифрами химических анализов; то и дело кто-нибудь склонялся к тонкой струйке воды, выбегавшей из-подо льда через водоспуск, и делал небольшие глотки с таким видом, как будто внимательно к чему-то прислушивался.

По мере того, как количество льда убывало, а "дегустация" производилась все чаще и чаще, настроение наше падало. Не надо было ожидать результатов анализа, и так было ясно, что вода оставалась соленой и для питья не пригодной.

Результат этот был нам совершенно непонятен. Весь опыт, кажется, был проведен правильно, а вода оставалась соленой.

К концу дня снова заполнили бассейн водой. Погода нам благоприятствовала: в этот вечер температура падала еще быстрее, чем в предыдущий.

Все наше внимание в эту ночь и в следующее утро было обращено на характер образовавшегося льда и его изменения в процессе таяния. Разгадка, вероятно, таилась здесь, но в чем она состояла, мы еще не знали.

Тщательное наблюдение за таянием льда осветило картину, которая в схеме оказалась очень простой.

Если лед таял на дне нашего бассейна, то он давал почти все время соленую воду. Этот же лед, вынутый из бассейна и сложенный возле него, довольно быстро освобождался от солей и давал при таянии пресную воду.

Теперь уже не трудно было догадаться о причине такого, прискорбного для наших целей, явления. Как только мы выпускали подледную воду, лед оседал на гладкое цементное дно бассейна, под влиянием своего веса плотно прижимался к нему, и тем самым сток рассолов из пор и трещин льда вниз оказывался чрезвычайно затруднительным.

Еще раз пришлось вспомнить существующую практику и в ней найти объяснение своей ошибки.

Самыми пресными льдинами в Полярном бассейне являются такие, которые долго пролежали в торосах на берегу моря. Жители Аральского и Каспийского побережий, заготовляющие пресную воду из "соленого" льда, складывают его в погребах. Во всех случаях рассолы могут свободно вытекать из льдин. Именно это необходимое условие оказалось необеспеченным в нашем сооружении.

Как только выяснилось это обстоятельство, мы обсудили план дальнейших действий и наметили следующее принципиальное решение задачи, стоявшей перед нами: нужно сделать такое дно бассейна, которое не задерживало бы стока рассолов из пор и трещин льда: иными словами - дно бассейна, оставаясь наклонным, не должно быть гладким.

С поспешностью - шла уже последняя декада января - приступили мы в новом месте к сооружению второй опытной площадки. Размеры ее были меньше первой, и поместили мы ее там, где можно было подавать для замораживания воду с засолением около 20 г/литр. сухого остатка.

Через несколько дней новый бассейн был готов. Его контуры повторяли контуры первого бассейна, но дно было иным. Поверхность его напоминала гофрированное железо с той, однако, разницей, что расстояния между гребнями были гораздо больше, а сами гребни были заострены. Это делалось для того, чтобы площадь поверхности гребней была наименьшая, так как можно было допустить, что в тех местах, где лед будет давить на основание - в данном случае на поверхность гребней, - сток рассолов будет затруднен.

На этот раз погода была "слишком хороша". В начале февраля установились морозы с метелями. Несколько суток кряду, и ночью и днем, температура была значительно ниже нуля, и нам оставалось только ждать.

Правда, по предварительным расчетам, для производственного опреснения замораживанием такая погода вполне подходит. В этом случае должно производиться длительное намораживание толстых пластов льда и последующее получение пресной воды сразу значительными объемами от таяния этого льда.

А сейчас мы с нетерпением ждали чередования мороза с оттепелями, чтобы установить характер процесса опреснения и таяния и получить первые исходные данные для дальнейших расчетов.

Наконец, во второй половине февраля прошла серия ночных морозов с дневными оттепелями и первые же сутки принесли нам успех, оправдав наши усилия и вознаградив нас за волнения последнего периода.

Вскоре после того, как была спущена подледная вода и весеннее солнце начало растапливать солидную корку льда, осевшую на ребристую поверхность бассейна, тонкая струйка воды, стекавшая из-подо льда, дала нам воду с очень высоким засолением. Мы это почувствовали на вкус. Однако, по мере увеличения стока, соленость быстро уменьшалась и, наконец, потекла вода без привкуса соли. Как и в первый раз, множество бутылок, наполненных водой, пошло в лабораторию, но вкусовая оценка дала нам первый и безошибочный ответ.

Последующие опыты, которые удалось провести в конце февраля, также дали положительные результаты.

Эти опыты, поставленные в условиях и масштабах, близких к производственным, позволили подойти к приблизительным расчетам стоимости воды.

Расчеты показали, что "наша" вода будет стоить в несколько раз дешевле, чем вода с опреснителей, обрабатывающих воду перегонкой.

Такая ее стоимость вполне приемлема для животноводческого хозяйства и даже, возможно, для орошения небольших участков. А когда неподалеку от колодца растет два-три раскидистых дерева, плодоносят несколько виноградных кустов и дозревают дыни, жить в пустыне становится приятнее и легче...

Овца выпивает в среднем пять литров в сутки. Стало быть, в год ей требуется около 1,8 кубометра воды.

А если принять во внимание, что в период дождей, когда растительность на пастбище хорошо смочена, овца подолгу совсем не поится из колодца, то выходит, что ей требуется в год всего около полутора кубометров воды.

Таким образом, для отары в тысячу голов нужно 1 500 кубических метров воды в год, или, если перевести это количество на постоянный ток, всего около 0,05 литра в секунду. Сделайте в своем водопроводном кране такую струю, которая наполнит трехлитровый кувшин в течение одной минуты, - это будет ток, равный 0,05 сек/литра.

Таким количеством воды вполне удовлетворяется, как указано, стадо в 1 000 овец, которые обслуживаются всего тремя-четырьмя людьми (если не считать периодов окота, стрижки шерсти и т. д.).

Однако вся трудность заключается в том, что такие источники пресной воды должны быть разбросаны по огромной территории, чтобы ими могли пользоваться многие тысячи стад.

Одним из путей решения этой важной хозяйственной задачи может явиться опреснение соленых вод тем простым способом, над которым мы проводили опыты в Центральных Кара-кумах.

В 1941 г. на одном из такыров Центральных Каракумов началось необычное строительство: возникла большая печь для обжига кирпича, начали проступать контуры большого бассейна-опреснителя. Инженер-строитель возглавлял эти работы, организационными мероприятиями руководил председатель Каракумского поселкового совета, знатный животновод Туркмении - Непес Карахан...

Вероломное нападение фашистских варваров на нашу Родину прервало успешно шедшее строительство. Туркмения в тесном строю советских республик стала на защиту своей социалистической Родины.

Но прошли военные годы; наша страна стала еще более великой и могучей; советские люди вернулись к мирному труду. И вновь плодотворная мысль советских инженеров энергично работает над проблемами обводнения и водоснабжения в Kapa-кумах. В специальных руководствах теперь можно найти техническое описание наших предложений; а там, где Джемеров со своей бригадой делал первые смелые шаги колхозного гидротехника, ныне инженеры возводят совершенные гидротехнические сооружения - Кара-кумы по воле советских людей меняют свой облик.

Возведение гидротехнических сооружений