პროექტ DAMAST-ის ფარგლებში გერმანელმა და ქართველმა მეცნიერებმა ენგურჰესზე ინოვაციური მონიტორინგის ტექნოლოგიები დანერგეს
ნატო ობოლაძე
გერმანულ-ქართული სამეცნიერო პროექტი DAMAST-ის პირველი ნაწილი დასრულებულია. საქართველოში ჰიდროელექტროსადგურების უსაფრთხო და ეფექტური მუშაობისთვის მონიტორინგის უახლესი სისტემა შემუშავებულია. 5 წლიანი კვლევითი და საველე სამუშაოების შედეგად გერმანელმა და ქართველმა მეცნიერებმა ენგურჰესზე ინოვაციური მონიტორინგის ტექნოლოგიები დანერგეს — დაკვირვება ხმელეთზე, წყალზე და კოსმოსიდან უწყვეტ რეჟიმში მიმდინარეობს და მკვლევრებს ენგურის კაშხლის მდგომარეობის შესახებ ზუსტ მონაცემებს აწვდის.
„კაშხალი, როგორც წესი, ძველდება და ეს არ არის საოცრება, ის ითხოვს რეაბილიტაციას და რომ „ვუმკურნალოთ, საჭიროა დაისვას დიაგნოზი, ამისათვის გერმანელებმა დიდი ღვაწლი გასწიეს. DAMAST-ის 4 მილიონიანი პროექტი გერმანიის ფედერაციული რესპუბლიკის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტრომ სრულად დააფინანსა“, — ამბობს თსუ გეოფიზიკის ინსტიტუტის მთავარი მეცნიერ თანამშრომელი გია მელიქაძე.
„ჩვენი მიზანია ჰიბრიდული, განახლებადი ენერგოსექტორის განვითარება ენერგეტიკული დამოუკიდებლობისთვის. ეს არის ის მზის პანელები, გეოთერმული წყლები, ქარი და მთავარი — ჰიდროელექტროსადგურები, რადგან დანარჩენი სამი, ჯერ-ჯერობით, ენერგეტიკაზე მნიშვნელოვან გავლენას ვერ მოახდენს“, — განმარტავს პროექტ DAMAST-ის კოორდინატორი, თსუ გეოფიზიკის ინსტიტუტის მეცნიერ თანამშრომელი ნინო წერეთელი.
„მიმდინარე პროექტის კომპლექსურობა მრავალ საკვანძო საკითხს მოიცავს, რომელიც აქამდე არა მხოლოდ საქართველოს, არამედ კავკასიის და მიმდებარე ქვეყნების მასშტაბითაც არ განხორციელებულა. ის ენგურჰესის თაღოვანი კაშხლის უსაფრთხო ოპერირებას და შესაძლო რისკების შეფასებას ემსახურება თანამედროვე მულტიდისციპლინური მეთოდოლოგიით. ცხადია, ამ მხრივ პროექტი უმნიშვნელოვანესია პრაქტიკულ ჭრილშიც“, — ამბობს თსუ გეოფიზიკის ინსტიტუტის მეცნიერ თანამშრომელი დავით სვანაძე.
DAMAST-ის პროექტი გერმანიის ფედერაციული რესპუბლიკის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტროს დაფინანსებით განხორციელდა. გერმანიიდან კვლევით პროცესში კარლსრუეს ტექნოლოგიის ინსტიტუტის მკვლევრები მონაწილეობდნენ. პროექტში ქართულ მხარეს თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის გეოფიზიკის ინსტიტუტისა და საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტის მკვლევრები წარმოადგენდნენ.
ინოვაციური მონიტორინგის ტექნოლოგიები კომბინირებულია — განმარტავენ მეცნიერები — მიღებული დაკვირვებების საფუძველზე სცენარული მოდელების შემუშავება ხდება, როგორც სეისმურობის სივრცით-დროითი განაწილებისთვის, ასევე კაშხლისა და მიმდებარე ტერიტორიის ლოკალური და რეგიონული დეფორმაციის პროცესების განვითარებისთვის ხორციელდება სეისმოლოგიური, მეტეოროლოგიური, გეოდეზიური და გეოლოგიური მონაცემების მოპოვება, ტბის დანალექისა და კაშხლის სტრუქტურაში განხორციელებული ცვლილებების გაზომვა, დახასიათება. მონიტორინგის ტექნოლოგიებში გამოიყენება დისტანციური ზონდირების მეთოდი, გაზომვები ჭაბურღილებში, სეისმური ჩანაწერები, სახმელეთო რადიოლოკაციური ინტერფერომეტრია, წყალქვეშა დრონი, მრავალსხივიანი ბათიმეტრია, მრავალსიხშირული ექოლოკატორი, დანალექის დახასიათება და ახალი მინი-სენსორები.
„ენგურჰესის 10 კილომეტრიან რადიუსში უნიკალური სეისმური ქსელია დამონტაჟებული. სულ 7 სადგურია, მათგან ერთ-ერთი აფხაზეთშია, რომელიც ჩვენმა გერმანელმა კოლეგამ დაამონტაჟა. 3 სადგური 30 მეტრის სიღრმის ჭაბურღილშია, მეხუთე — 250 მეტრიან ჭაბურღილში. ეს უნიკალური შემთხვევაა, რადგან არა თუ საქართველოში, არამედ მთელ პოსტ საბჭოთა სივრცეშიც კი ასეთ სიღრმეზე სეისმური აპარატურა საერთოდ არ ყოფილა დამონტაჟებული. ენგურჰესის მარცხენა სანაპიროზე 300 მეტრიან და 90 მეტრიან ჭაბურღილებში განთავსებულია უნიკალური ბოჭკოვანი საკაბელო სისტემა, რომელიც მიკრო მიწისძვრებს იწერს. ეს სრულიად ახალი ტექნოლოგიაა და, საქართველოს გარდა, მხოლოდ იტალიაშია გამოყენებული. ეს სისტემა სეისმურ სადგურებთან ერთად საშუალებას გვაძლევს ვაკონტროლოთ — გარემო რამდენად სეისმურად აქტიურია. მიკრო მიწისძვრებს, რომელსაც აქ ვაკვირდებით, ვერ აფიქსირებს ნაციონალური ქსელი”, — ამბობს ნინო წერეთელი.
ენგურჰესის აუზის ირგვლივ უნიკალური გეოფიზიკური კვლევები განხორციელდა. მეცნიერებმა მთლიანად შეისწავლეს სამგანზომილებიანი რელიეფი. თაღოვანი კაშხლის და ენგურის რღვევის სიახლოვეს განთავსებულია 6 მუდმივმოქმედი გლობალური ნავიგაციის სატელიტური სისტემა (GNSS) — დაკვირვების სადგურები, რომლებიც აღჭურვილია მსოფლიოში ლიდერი კომპანია Leica-ის აპარატურით. მუდმივმოქმედი გლობალური პოზიციონირების სისტემების გამოყენებით მონიტორინგის პარალელურად, წელიწადში ორჯერ, ენგურჰესში წყლის მაქსიმალური და მინიმალური ნიშნულის მიხედვით მიმდინარეობს 10 გეოდეზიურ წერტილში დაკვირვება. წერტილები ისეა განთავსებული, რომ ენგურჰესის თაღოვანი კაშხლის მიმდებარე ლოკალური ტექტონიკური ერთეულების მოძრაობის შეფასება შესაძლებელი ხდება.
„ამ ეტაპზე უკვე დამონტაჟებულია, როგორც გითხარით, 6 მუდმივმოქმედი და 10 პერიოდული მონიტორინგის გეოდეზიური წერტილი; დამატებით — ინტერფერომეტრიული რადარის 4 სამონიტორინგო წერტილი კაშხლის სიახლოვეს. მიმდინარეობს მუდმივი მონიტორინგი როგორც ტექტონიკური ერთეულების რხევაზე ან გადაადგილებაზე, ასევე კაშხლის ტანის ვიბრაციებზე. ლოკალური ტექტონიკური ერთეულების ქცევა ენგურჰესის წყალსაცავში წყლის დონის ცვალებადობასთან პარალელურად რომ დადგინდეს და ამ პროცესის რეალური გამომწვევი მიზეზი გავიგოთ, საჭიროა უფრო ხანგრძლივი პერიოდის მონიტორინგი, თუმცა პირველი წლის მონიტორინგით ჩანს, რომ მუდმივმოქმედი GNSS გლობალური პოზიციონირების სისტემების წერტილები გარკვეულ რეაგირებას ახდენენ წყლის დონის ცვალებადობის პარალელურად“, — ამბობს დავით სვანაძე.
კვლევის პირველადი შედეგები ასეთია: იმ შემთხვევაში, თუ კაშხალში შეტანილი ნატანის გატანა არ მოხდება, ენგურჰესი მომდევნო 30 წლის შემდეგ მუშაობას შეწყვეტს, ეს კი ნიშნავს, რომ საქართველოს ენერგოსისტემა, დაახლოებით, 40%-ით შემცირდება, რაც ენერგოკოლაფსს უდრის. თსუ-ის გეოფიზიკის ინსტიტუტის მკვლევარი ნინო წერეთელი ამბობს, რომ ენგურჰესზე მონიტორინგის უწყვეტობისა და შეტანილი ნატანის გატანის გეგმების შესამუშავებლად გერმანულ მხარესთან თანამშრომლობის გაგრძელება აუცილებელია, რაც დღის წესრიგში უკვე დგას და აქტიურად განიხილება. გერმანიაში ვიზიტისას DAMAST-ის მონაწილე ქართველი მკვლევრების ანგარიში გერმანიის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტროში დადებითად შეფასდა, რაც თანამშრომლობის გაგრძელების წინაპირობა გახდა.
„მთავარი ამოცანაა დიდი ჰესების რეაბილიტაცია და მათი სიცოცხლის გახანგრძლივება. ენგურჰესი უნიკალურია და მათთვის იმ მხრივ არის საინტერესო, რომ პრაქტიკულად თვითონ დიდ გამოცდილებას იღებენ, რადგან გერმანიას მისი ლანდშაფტი არ აძლევს დიდი ჰესების აშენების საშუალებას, თუმცა საშუალო ჰესები საკმაოდ ბევრი აქვთ. ამ მიმართულებით მუშაობა, გარკვეული პერიოდით, შეჩერებული ჰქონდათ, თუმცა ახლა აპირებენ — განავითარონ. გერმანულ მხარესთან შეხვედრაზე გამოითქვა მოსაზრება, რომ პროექტი გაგრძელდეს. დასაწყისისთვის საჭიროა კონცეფციის შემუშავება, თუ როგორ მოხდება ენგურჰესიდან ნატანის გატანა. მოგეხსენებათ, რომ ნენსკრა ჰესის მშენებლობა დაიწყო და გაჩერდა, თუმცა სამუშაოების გაგრძელებაზე საუბრები მიმდინარეობს. DAMAST-ის პროექტი მომდევნო ორი წლის განმავლობაში ამ მიმართულებით გაგრძელდება. გერმანული მხარის მხარდაჭერით საქართველოში შემოვა 10 სეისმური სადგური, აქედან 5 უშუალოდ ჰესის ირგვლივ დამონტაჟდება, ხუთი კი — ცენტრალური საქართველოს რეგიონში, რათა შორ მანძილზეც დაიწყოს მონიტორინგი. ასევე დაიწყება გეოდეზიური სამუშაოებიც. შესაბამისად, როდესაც ნენსკრა ჰესის მშენებლობა დაიწყება, ჩვენ უკვე გვექნება წინასწარი მონაცემები არსებული მდგომარეობის შესახებ“, — ამბობს ნინო წერეთელი.
საქართველოში ენერგეტიკის განვითარების მიზნით გერმანიის ფედერაციული რესპუბლიკის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტრო ქართულ მხარესთან თანამშრომლობას კომპლექსურ ჭრილში გეგმავს. კვლევისა და კვლევის შედეგების პრაქტიკული გამოყენების გარდა, თანამშრომლობა განათლების სფეროშიც ღრმავდება. დედამიწის შემსწავლელი მეცნიერებების მიმართულებით საქართველოში ცოდნის ტრანსფერის გასააქტიურებლად ახალი პროექტი DAAD-SDG დაიწყო, რაც თსუ-ს და საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტის სტუდენტების, დოქტორანტებისა და პოსტდოქტორანტების გერმანიის ტექნოლოგიურ უნივერსიტეტში სასწავლო-კვლევით მობილობასა და სასწავლო-სამეცნიერო საზაფხულო სკოლების ორგანიზებას ითვალისწინებს.
„ტექნიკურ უნივერსიტეტში ჰესების შემსწავლელი ცალკე მიმართულებაა განვითარებული, ამიტომ ჩვენი ერთობლივი მონაწილეობა ძალიან მნიშვნელოვანია. საქართველოს სჭირდება ენერგოსექტორის განვითარება, DAAD-SDG კი მორგებულია ახალგაზრდებზე და ახალგაზრდა მეცნიერების ტრენინგებზე, ერთობლივ კვლევით პროექტებზე, რაც მნიშვნელოვნად შეუწყობს ხელს ქართულ ენერგოსექტორში კვალიფიციური კადრების მომზადებას“, — განმარტავს ნინო წერეთელი.
DAMAST-ის პროექტის მაგალითზე მეცნიერებმა, ზოგადად, ტექტონიკურად აქტიურ რეგიონებში არსებულ ჰესებზე ეფექტური მონიტორინგის კონცეფციები შეიმუშავეს, რაც მნიშვნელოვნად გააუმჯობესებს რისკის მენეჯმენტს ადრეული გამაფრთხილებელი სისტემის საშუალებით. შესაბამისად, მეცნიერები პროექტის შედეგებს მსგავსი ალპური და სეისმურად აქტიური სხვა რეგიონებისთვისაც გამოიყენებენ.