Такое разнообразие гидроминеральных ресурсов давно привлекало к этому региону исследователей минеральных вод. Томский профессор-бальнеолог М. Г. Курлов на примере сибирских (в особенности юга Восточной Сибири) минеральных вод предложил наглядное изображение химического состава воды в виде «псевдодроби»: «формула Курлова» сейчас применяется во всем мире и заслуженно носит имя автора. Старейшина советских гидрогеологов Н. И. Толстихин одним из первых установил закономерности распространения минеральных лечебных вод юга Восточной Сибири, выделив здесь гидроминеральные провинции и области; выявленные закономерности впоследствии он распространил на всю территорию Советского Союза. Многое для познания гидроминеральных ресурсов этого региона сделала профессор В. Г. Ткачук: монографическое издание «Минеральные воды юга Восточной Сибири» было осуществлено только благодаря ей. Валентина Георгиевна создала гидрогеологическую школу в Восточной Сибири, представители которой изучали минеральные воды на севере Восточной Сибири, в Туве, Прибайкалье, на БАМе.
Сейчас имеются описания минеральных лечебных вод различных районов мира. Впервые такую сводку выпустили в 1968 году к XXIII сессии Международного геологического конгресса. Под редакцией доктора геолого-минералогических наук В. В. Иванова составлены карта минеральных вод территории СССР и подробный кадастр, характеризующий каждое проявление лечебной воды в нашей стране. На минеральных водах у нас функционируют 273 курорта и 170 других здравниц.
Одновременно с использованием минеральных вод курортами и здравницами производится их розлив в бутылки, при этом различают питьевые лечебные (8–12 граммов на литр), лечебно-столовые (2–4 грамма на литр) и столовые (1–2 грамма на литр) воды. Наиболее широко розлив практикуется в Центральной Европе: во Франции, Швейцарии, Италии и ФРГ иа одного жителя расходуется более 10 литров минеральной воды в год. У нас в 1980 году выпущено 2400 миллионов бутылок. К 1985 году эту цифру намечается довести до 5200 миллионов, что позволит увеличить ежегодное потребление минеральной воды каждым жителем с 4,5 литров в 1980 году до 7,5 литров в 1985 году.
Термоэнергетические воды, или гидрогеотермальные ресурсы, включают собственно термальные воды (температура более 35 °C), пароводяную смесь (парогидротермы) и «сухой» пар. Это один из видов нетрадиционной и возобновляемой энергии, при этом возобновление может происходить как естественным, так и искусственным[5] путем.
Такие ресурсы имеют широкое, хотя и локализованное, распространение. Они встречаются в местах, где тепловому потоку свойственны повышенные значения, — в рифтовых зонах, областях современного вулканизма и новейшего горообразования, а также в активизированных складчатых сооружениях и молодых платформах.
Целесообразность освоения гидрогеотермальных ресурсов зависит прежде всего от хозяйственного назначения и экономического эффекта, получаемого по сравнению с другими видами энергии. Термоэнергетическое их назначение самое разнообразное: электроэнергетика, коммунально-бытовые и промышленные нужды, сельское хозяйство.
В СССР, где прогнозные эксплуатационные ресурсы термоэнергетических вод колоссальны, уже начала работать первая геотермальная электростанция (ГеоТЭС) на базе Паужетского месторождения парогидротерм. Ее начальная мощность 5 мегаватт, в перспективе же — до 25 мегаватт. Намечается строительство мощной (200 мегаватт) ГеоТЭС для обеспечения электроэнергией Петропавловска-Камчатского, а также нескольких мелких — мощностью 10–75 мегаватт. Перспективны в этом отношении, помимо Камчатки, Кавказ, Западная Сибирь, Карпаты.
С незапамятных времен горячие воды используются для отопления и хозяйственных нужд. Да и сейчас на эти цели приходится «львиная» доля подземного тепла. Из учтенного количества добываемых в СССР термоэнергетических вод, которое составляло в 1980 году 42 миллиона кубических метров, 23 % расходуется на коммунально-бытовые цели и 19 %—в промышленности, главным образом на Северном Кавказе и в Закавказье. Отопление помещений и горячее водоснабжение в Махачкале, Кизляре, Избербаше, Грозном, Тбилиси, Зугдиди основано на термоэнергетических водах.
Вот характерный пример. Недавно в Кизляре (Дагестан) отказались от строительства новых котельных. Закрываются и старые: почти весь город уже отапливается подземным теплом, с его помощью выращивают овощи и цветы. Термальные воды постепенно заменяют уголь и нефть.
Что же касается Тбилиси, то горячие воды здесь давно применяются в бытовых целях. Вспомним хотя бы знаменитые «серные» бани, побывав в которых, А. С. Пушкин написал: «Отроду не встречал я…ничего роскошнее тифлисских бань». Да и самим названием своим город обязан горячим водам, так как «Тбилиси» переводится на русский язык как «теплое место». Сейчас новый жилой район города Субуртало целиком обогревается подземным теплом.
Весьма заманчивым представляется бытовое и хозяйственное использование подземного тепла в суровых северных районах Советского Союза. Это сулит не только экономические выгоды, но и, что гораздо важнее, улучшение социальных и культурно-бытовых условий населения. А термальными водами районы развития многолетнемерзлых пород, в частности, осваиваемая полоса Байкало-Амурской железнодорожной магистрали, богаты. Есть термальные воды и за Полярным кругом: на Северном Урале, в Якутии, на Чукотке. Профессионально описал такой источник сибирский геолог, ученый и поэт П. Драверт:
Трудно сказать: какой выход термальных вод имел в виду Драверт. Скорее всего «Талый ключ» в истоках Колымы, Сейчас здесь благоустроенный санаторий с большим плавательным бассейном.
По количеству подземного тепла, приходящегося на душу населения и используемого преимущественно для коммунально-бытовых нужд, первое место в мире занимает Исландия. В оранжереях здесь выращивают даже виноград и бананы. Централизованные системы отопления и горячего водоснабжения (их более 30), включающие протяженные (до 21 километра) трубопроводы и распределительные резервуары, обеспечивают теплофикацию 87 % жилого фонда столицы страны Рейкьявика. Широко применяется термальная вода в промышленности, для плавательных бассейнов. Вообще же в Исландии термальной водой пользуются 135 тысяч человек, что составляет 61 % населения. Эту цифру в перспективе намечается увеличить до 80–85 %. Вода с температурой от 48–56 до 87–114 °C выводится скважинами с глубины не более 1000–1200 метров. Исландия в значительной мере избавилась от ввоза нефти и угля.
Достаточно разнообразен спектр использования горячих вод в сельском хозяйстве: отопление парников, обогрев почвы, ранний полив (ускоряющий рост растений), устройство рыборазводных прудов. В СССР таким образом обогревается около 50 гектаров теплиц. А вообще-то подземное тепло стараются использовать комплексно. Например, Мостовский геотермальный комплекс в Краснодарском крае отбираемую из недр горячую воду расходует на тепличном комбинате, обогревает ею поселок и еще использует на другие производственные цели (приготовление кормов, рыборазводные пруды, тепловое орошение полей).
5
Экспериментальные исследования в этом плане ведутся, например, у нас в Грозном и в США, где на опытном полигоне близ Лос-Аламоса планируется строительство электростанции мощностью до 100 мегаватт, источником энергии которой станет вода, закачиваемая в недра Земли и нагретая там до 200–250 °C.