Снижение фильтрации Токтогульского водохранилища высокодисперсным оксидом кремния: технологические и экономические аспекты
Автор: Ташполотов Ы. Адылова Э.С.
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 5 т.12, 2026 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается проблема значительных потерь водных ресурсов Токтогульского водохранилища вследствие фильтрации через ложе, объем которых достигает 1,86 млрд м³ ежегодно. Объектом исследования является технология снижения водопроницаемости донных грунтов с применением аморфного диоксида кремния (АДК), полученного путем управляемого пиролиза рисовой шелухи. В работе предложен метод напорной и гравитационной инъекции высокодисперсных коллоидных систем АДК в грунт для создания противофильтрационного барьера за счет эффекта кольматации микропор и трещин. Проведен сравнительный технико-экономический анализ эффективности предлагаемого метода в сопоставлении с традиционными способами (бетонирование, использование геомембран). Научно обосновано, что высокая удельная поверхность и реакционная способность АДК обеспечивают снижение коэффициента фильтрации грунта в 10–50 раз. Экономические расчеты показали, что при суммарных инвестициях в 65 000 долл. США потенциальный предотвращенный ущерб составляет 46,5 млн долл. США в год, что подтверждает высокую рентабельность технологии. Внедрение данной инновационной технологии позволит не только решить задачу утилизации сельскохозяйственных отходов, но и существенно повысить энергетическую безопасность Кыргызской Республики за счет сохранения водных ресурсов для гидрогенерации в зимний пик нагрузок.
Токтогульское водохранилище, фильтрация воды, аморфный диоксид кремния, рисовая шелуха, кольматация, энергетическая безопасность, пиролиз, гидротехника, экономическая эффективность
Короткий адрес: https://sciup.org/14135649
IDR: 14135649 | УДК: 627.81:624.138.24 | DOI: 10.33619/2414-2948/126/34
Seepage Reduction in the Toktogul Reservoir using Highly Dispersed Silicon Oxide: Technological and Economic Aspects
The article addresses the issue of significant water losses in the Toktogul reservoir due to seepage through the bed, which reaches 1.86 billion m³ annually. The object of study is the technology for reducing the permeability of bottom soils using amorphous silica (AS), obtained through the controlled pyrolysis of rice husk. The study proposes a method of pressure and gravity injection of highly dispersed colloidal amorphous silica (AS) systems into the soil to create an anti-seepage barrier through the effect of colmatation (clogging) of micropores and cracks. A comparative technical and economic analysis of the effectiveness of the proposed method in comparison with traditional methods (concreting, use of geomembranes) was carried out. It is scientifically substantiated that the high specific surface area and reactivity of AS provide a reduction in the soil filtration coefficient by 10–50 times. Economic calculations showed that with total investments of 65,000 USD, the potential prevented damage amounts to 46.5 million USD per year, which confirms the unprecedented profitability of the technology. The implementation of this innovative technology will not only solve the problem of agricultural waste disposal but also significantly increase the energy security of the Kyrgyz Republic by preserving water resources for hydro-generation during the winter peak loads.
