הידען - Hayadan

תעלת הימים – ניתוח חלופת נחל חדרה-נחל בזק

שירות הידען ·

Summary: ל-125+ מ'

האדריכל גיורא שילוני מנתח את החלופה שהוא מציע למפעל המשותף לייצור חשמל והתפלת מים מול החלופה של תשובה - תעלה מים סוף לים המלח ומוצא רק יתרונות כגון מרחקים קצרים יותר להעברת החשמל, המים המותפלים ומי הרכז והכי חשוב - חסכון של 4 מיליארד דולרים

מאת גיורא שילוני

המונח "תעלת הימים" השתרש, למרות שזה כבר עשרות רבות של שנים, המדענים אינם מדברים על תעלה, אלא על מובל סגור, שיהיה טמון בקרקע או בתוך מנהרה כרויה ובאמצעות שאיבה יוביל מי ים מים התיכון אל ים המלח או מים סוף אל ים המלח. נפילת המים אל מפלס ים המלח תניע טורבינות של מפעל הידרואלקטרי לייצור חשמל ובעזרת החשמל, יותפלו מי הים. יתרת המים שלא תטופל תמשיך ותשפך אל ים המלח.

הנקודה הגבוהה ביותר בעמק הערבה בין ים סוף לים המלח היא כ-200 מ' מעל פני הים. אי לכך, בכל תוואי שהוא יש צורך לשאוב את המים מים סוף לגובה של 200 מ' ומשם להזרימם בגרוויטציה אל ים המלח לנפילה של בערך 600 מ'. בתוואי המזרחי נקודת השאיבה היא בקו הגבול בין ישראל לירדן לחוף ים סוף, אך ממנה תוואי המובל עובר לעומק שטח ירדן (כחמישה ק"מ), על מנת להתרחק מקו השבר הסורי-אפריקני. מכאן יוצא, שרובה של "תעלת הימים" עוברת בשטח ירדן במובל סגור על צלעות ההרים.

הכמות המדוברת להתפלה היא עד מיליארד מ"ק לשנה. מתוך כמות זו דורשת ירדן לצרכיה כשש מאות מליון מ"ק בשנה. במכלול רעיונותיו של נשיא המדינה, מר שמעון פרס, לעמק שלום אזורי, נכללת גם תעלת הימים מים סוף לים המלח.

הבקורת על תוואי ים סוף ים המלח

מפעל אזורי ופעילות באזור

הפרויקט המוצע: תעלת ים סוף ים המלח, מפעל הידרואלקטרי ומתקני התפלה, איננו מפעל אזורי. על מנת שהפרויקט יהיה פרויקט אזורי יש צורך בשותפות מלאה ותלויה הדדית בין מדינות האזור – ישראל, ירדן והרשות הפלשתינית, ותרומה כלכלית שווה לכל המעורבים.

בתוואי המוצע ים סוף ים המלח איננו רואים שותפות מלאה, איננו רואים תלות הדדית ואיננו רואים סכון כלכלי זהה לכל אחד מהמעורבים. גם ישראל, גם ירדן וגם הרשות הפלשתינית סובלים מחוסר מים ומחוסר חשמל. ירידת מפלס ים המלח ותופעת הבולענים מציקה לישראל ולירדן, וכל עוד לא סוכמו גבולות הרשות הפלשתינית – גם לה.
אנו מציעים מפעל אזורי משותף לשלושת הרשויות לפתרון הבעיות הנ"ל. מפעל בו כל רשות תתרום להקמתו כמיטב יכולתה, תתפעל חלק ממנו ותהנה מפרותיו. מפעל בו אף רשות לא תוכל להפריע לתקינותו מבלי למנוע פירותיו מעצמה. המפעל האזורי המוצע הוא מובל מים מים התיכון אל בקעת הירדן בערוץ נחל חדרה ובניית מפעלים הידרואלקטריים ומתקני התפלה בקצהו המזרחי.

תאור המפעל האזורי המוצעהמבנה הטופוגרפי של ארץ ישראל הוא רכס הרים בכיוון כללי צפון דרום. על קו רכס זה נבנו הערים ג'נין, שכם, רמאללה, ירושלים, בית לחם וחברון. מקו רכס זה יורדים נחלים וואדיות מערבה אל הים התיכון ומזרחה אל בקעת הירדן. אחד הנחלים הזורמים מערבה הוא נחל חדרה.
ייחודו הוא בכך שהוא מתחיל מזרחה מ"קו הרכס", מהר בזק, שגובהו הוא מעל 700 מ' מפני הים. שפוע הזרימה בו הוא בין אחוז אחד לבין אחוז וחצי. מתחילתו, למרגלות הר בזק, ועד ערוץ הירדן מרחק של כ-15 ק"מ בלבד.
אפשר לנצל את ערוץ נחל חדרה כדי להניח לאורכו מובל סגור מבלי להזדקק לחפירת מנהרה עבור המובל הסגור. מוצע לחפור בערוץ הנחל חפירה ברוחב כ-15 מ' ובעומק של כ-5 מ'. בתוך החפירה יונחו זה ליד זה 4 צנורות בטון בקוטר 2.5 מ' כל אחד. לאחר מכן תכוסה התעלה ועליה ייסלל כביש לצורך אחזקה.
מי הנחל בחורף ימשיכו לזרום בערוץ המוסדר. מי ים התיכון יוזרמו אל הצנורות באמצעות משאבות בכוח החשמל, שיסופק מתחנת הכח בחדרה. השאיבה תיעשה בשעות הלילה ובזמני שפל בצריכת החשמל.

על מנת להתגבר על לחצים גדולים בצנורות בגלל הפרשי הגובה, השאיבה תהיה כל פעם להפרשי גובה של כ-100 מ'. בכל 100 מ' הפרש גובה ייבנה בערוץ הנחל סכר, כדי ליצור בריכת אגירה, אליה יוזרמו המים ומבריכה זו יוזרמו שוב על ידי משאבות זהות לגובה של כ-100 מ'. כך יהיו סכרים או מאגרים, שייבנו בערוץ או בקרבתו ברומים 110+, 210+, 310+, 410+ ו-510+ מ'. ב-510+ ייבנה המאגר האחרון, בקיבולת של כחמישה מליון מ"ק, שממנו יעברו המים בגרוויטציה, ללא צורך במשאבות אל "צנורות לחץ", המהווים חלק ממפעל הידרואלקטרי לייצור חשמל או למתקנים להתפלת מים גודל המאגר הוא כזה שיבטיח פעילות המפעלים ההידרואלקטריים במשך כל שעות היממה. הפרש הגובה בין המאגר העליון (510+) ועד הירדן (260-) הוא 760 מ' לאורך מרחק של כעשרה קילומטר.
הוחלט לא לתכנן מפעל הידרואלקטרי אחד בעומד של 760 מ', כי אם לפצלו לשני מפעלים: העליון בעומד של 350 מ' (150+ ÷ 500+) והתחתון בעומד של 410 מ' (260- ÷ 150+). המפעל העליון יספק חשמל לישראל ולרשות הפלשתינית ולמתקן ההתפלה. מתקן התפלה זה יספק מים לישראל ולרשות הפלשתינית.
המפעל התחתון, שיהיה קרוב לירדן, יספק חשמל לירדן ולמתקן התפלה, שיספק מים לירדן ולערוץ נהר הירדן, כדי להביאם לים המלח. תעלת העור הירדנית נמצאת במרחק של כ-4 ק"מ ממתקן ההתפלה והיא תקלוט את כל המים המותפלים המיועדים לירדן.
מפעל ההתפלה העליון ייבנה במפלס 300+, כדי שאפשר יהיה ממנו להעביר את המים המותפלים בגרויטציה אל המאגר במפלס מקסילמלי 280+. כדי לנצל את הפרשי הגובה בין המאגר העליון – מאגר בזק ברום 510+ למפעל ההתפלה ברום 300+, הוחלט ליצור מפעל הידרואלקטרי נוסף בעומד של 200 מ', שימוקם לפני מפעל ההתפלה העליון.
דרך קו זה יעברו כל המים המיועדים להתפלה עבור ישראל והרשות הפלשתינית והם ייאגרו באגם הסמוך וממנו יפוזרו אל הצרכנים השונים. תהליך ההתפלה במפעלי ההתפלה הוא בניצולת של 45% בלבד. כלומר, מכל 1 מ"ק מי ים מקבלים פחות ממחצית מים מותפלים ואת השאר, המכונים מי רכז, צריך לסלק. הפתרון הפרקטי הוא להחזירם אל הים.

כדי למנוע את ההוצאות של שאיבת מים אלו אל מתקני ההתפלה ואחר כך להחזירם אל הים, אנו מציעים בניית מתקן התפלה חלקי ליד נחל חדרה וליד תחנת החשמל, הנמצאת בסמוך. ההתפלה בתחנה זו תהיה חלקית בהוצאת חלק מהאנרגיה הדרושה להתפלה מלאה. רק המים המותפלים חלקית יישאבו בערוץ נחל חדרה ומי הרכז יוחזרו אל הים. לאחר השלמת ההתפלה במפעלים המזרחיים, יועברו מי הרכז בתעלה מקבילה לערוץ הירדן עד ים המלח.

כמויות מים

כמויות המים המותפלים שיסופקו במליוני מ"ק לשנה הם: ישראל 300 מ"ק; רשות פלשתינית 150 מ"ק; ירדן 450 מ"ק בנוסף לכמות שהיא מקבלת כיום; ים המלח 200 מ"ק סה"כ 1100 מ"ק. בנוסף יוזרמו לים המלח עודפי מי הים ממפעלי ההתפלה בשעור של כ-575 מ"ק. סה"כ השאיבה מים התיכון תהיה כ- 2.450 מליארד מ"ק לשנה. כמות המים שתישאב מזרחה בערוץ נחל בזק תהיה 1.642 מליארד מ"ק לשנה. מי הרכז בכמות של 808 מליון מ"ק לשנה יוחזרו לים. די בפעילות של 3600 שעות בשנה כדי להעביר כמות זו של המים, הספיקה בכל אחד מהצנורות תהיה כ-32 מ"ק/שניה במהירות של כ-6 מ' לשניה.

כמויות חשמל

המטרה העיקרית של הפרויקט היא לייצר מים מותפלים. כדי לייצר מים מותפלים יש צורך באנרגיה חשמלית. השאיפה היא לא להשתמש בחשמל המיוצר בתחנות הקיימות או המתוכננות, המוסקות בפחם, על מנת לא להגביר את זהום האוויר. די לנו אם נקבל תחנה נוספת כדי להתגבר על הביקוש הגובר לחשמל.
יש להיאבק שתחנות הכח יעברו לשימוש בגז ורק בחרום ישתמשו בפחם. מטרתנו היא לנסות ליצור משק סגור, בו ניצור חשמל בתחנות הידרואלקטריות, שיספיק להפעלת מתקני ההתפלה.
כיום ניצולת תהליך ההתפלה ביצירת מים מותפלים ממי ים היא 45%.יש להניח כי היעילות תגדל עם השנים כתוצאה מחקר, ניסוי והמצאות. אז נוכל להתפיל יותר או לקבל עודף של חשמל.

במערכת המתוכננת על ידינו אנחנו זקוקים לאנרגיה לפעולות הבאות:
1. להתפיל חלקית מי ים ליד תחנת הכח בחדרה.
2. להרים את המים המותפלים חלקית בכמות של 1.642 מיליארד מ"ק בשנה עד לגובה 510+.
3. להשלים את ההתפלה בשני מפעלים לקבלת כמות מותפלת של 1.1 מיליארד מ"ק לשנה.

לצורך זה מתוכננים:

קיים פער של לפחות 4 מיליארדי דולרים לטובת תוואי ים תיכון ים המלח.
להערכתנו פער זה יילך ויגדל ככל שיקודמו הבדיקות ההנדסיות והסביבתיות של שני התוואים.

סיכום
רשימת סעיפי הבקורת על תוואי ים סוף ים המלח, טבלת ההשוואה בין שני התוואים וההשוואה האיכותית ובעיקר הפער העצום בעלויות הכספיות נותנים עדיפות מוחלטת לתוואי הצפוני מים התיכון לים המלח בערוץ נחל חדרה.
התוואי הצפוני הוא מפעל אזורי משותף במלוא מובן המילה. התוואי הצפוני ייתן פתרון כלכלי טוב יותר למצוקות השותפים בו בנושא חשמל, מים ותהליך החזרת ים המלח לקדמותו.

* גיורא שילוני-ייעוץ בהנדסה אזרחית
[email protected]
03-5444313
פקס 03-5444121