Минералната вода сапарева баня (природа, ресурси, свойства и значение) the sapareva banya mineral water

(Nature, resources, properties and importance)

Summary. The Sapareva banya mineral water and its occurrence are one of the brightest and impressive phenomenon of Hydrothermal panorama of Rila-Rhodope massif It has the following qualities:

• 
  great depth of formation and circulation;
  
• 
  very high temperature (100 - 115°C) and thermal capacity;
  
• 
  high contents of sulphite sulphur, silica, fluoride and other biologically active
  

• 
  expressed healing impact and effects in wide range of diseases;
  
• 
  great opportunities and perspectives for use in curative, recreational and cognitional
  

Минералната вода Сапарева баня и нейното находище са една от най-ярките и знакови величини в голямото и многолико хидротермално богатство на България. В голямото семейство слабоминерализирани термални води, които господстват в недрата на Рило-Родопската област и Средногорието, Сапаревската минерална вода се откроява със следните важни особености и предимства:

• 
  Много голяма дълбочина на формиране и циркулация;
  
• 
  Много висока температура и степен на извличане на земна топлина (геотермална енергия);
  
• 
  Най-високо за този род термоминерални води съдържание на сулфидна (сероводородно-хидросулфидна) сяра, силиций и други биологично активни
  вещества;
  
• 
  Силно изразени редукционни (антиокислителни) свойства. Същите заедно със сулфидната сяра предопределят силни и безспорни лечебнооздравителни ефекти и въздействия при широк кръг заболявания, ако се прилагат подходящи лечебни методи и ехнологии: къпални, иригационни инхалационно-аерозолни, питейни, козметични (еудермични) и др.;
  
• 
  Универсални възможности за ефективно и едновременно използване в лечебнооздравителния, рекреационния и познавателния туризъм. Възможности за успоредно използване на геотермална енергия в разностранни високодоходни сто пански дейности, които стимулират ку-рортно-туристическото развитие и носят други облаги.
  

Хидротермалното находище Сапарева баня или хидрогеоложкото пространство, в което се генерира и оттича минералната вода е обособена част от регионална термоводоносна система, формирана в северозападния дял на Рилския гранитно-метаморфен масив. Външна граница на системата е линейна разломноразседна зона, която отделя издигащия планински масив от потъващия тектонски ров на Джерман-Струмската долина. Матрица на системата са проницаеми (водопроводящи) разломи и пукнатини, породени от силни тектонски напрежения и разкъсвания. Чрез тях се осъществява постоянен водообмен между повърхността и дълбоките горещи недра на гранитногнайсовия масив. В сапаревския сектор на масива водо-обменните процеси очевидно обхващат най-големи дълбочини и температурни нива. Тук се постига и най-висока степен на мобилизиране и извличане на геотермална енергия.

В опростен очерк, произхода на минералната вода може да се опише така: В земните недра водата постъпва от валежите и повърхностните потоци и езера в прилежащия дял на планината. В низ­ходящото си движение към крайните дълбочини на подземния кръговрат, водата постепенно придобива коренно различни качества. Това се дължи на сложни физикохимични процеси между нея и минералното вещество на скалната среда. Процесите се стимулират от нарастващите в дълбочина температура и налягане. Водата се алкализира и обогатява с равновесни количества карбонати, сулфати, натрий, калий, литий, силиций и флуор, както и с най-високо за дадената гео­химична среда, съдържание на сулфидна сяра. Температурата в най-дълбоката част на циркулационната верига вероятно достига или надвишава 120 °С. Формираната в крайните дълбочини термоми-нерална вода се улавя от дрениращи разломно-пукнатинни проводници, които я отвеждат към разположена в подножието на планината дренажно-изворна зона на хидротермалното находище. Ярки и мно-гочислени изворни и температурни прояви очертават тази зона в западните по­крайнини на Сапарева баня, където са сви­детелствата за използване на минералната вода в минали исторически епохи и в по-ново време.

По косвени оцени, необходимото пространство за формиране и възпро­изводство на водните и топлинни ресурси на хидротермалното находище заема площ от 100-120 км2 и обем от гранитно­гнайсовия скален масив от порядъка на 350-400 км . Крайната дълбочина на формиране на минералната вода е приблизително 2750-3000 м под топо­графското равнище на дренажно-изворната зона. Времетраенето на един пълен водообменен цикъл от входа до изхода на циркулационната система в находището е ориентировъчно в границите от 3000 до 5000 години. Точни оценки за необхо­димото време ще дадат изследвания с природни изотопи, които все още са предстоящи. Но и сега може да се смята, че изтичащата в наши дни минерална вода в Сапарева баня е започнала подземната си одисея във времената на египетските фараони и шумерската цивилизация. Студената планинска вода, която сега се включва във водообменния цикъл на находището, ще се появи в дренажно-изворната зона като термоминерална вода след още толкова време.

По силата на естествени причини, само малка част от минералната вода и топлинната енергия, които възпроизвежда хидротермалното находище достига зем­ната повърхност и изтича чрез естествените извори в дренажно-изворната зона. По-голямата и несъмнено най-ценна част от ресурсите на находището се разсейва, поглъща и губи в по-дълбоките нива на дренажно-изворната зона и най-вече в покриващите я пясъчно-чакълести наслаги и наноси. Пълно улавяне (каптиране) и извличане на воднотоплинния потенциал на находището е постижимо само с екс­плоатационни сондажи с подходящо мес­тоположение, дълбочина, конструкция и технология на експлоатация.

Опити за хидрогеоложко изследване на дренажно-изворната зона и увеличаване на добива на минерална вода чрез сондажни съоръжения се извършиха през 1957/ 59 г. и 1964/ 65 г. И двата опита приключиха във фаза на предварително проучване, далече преди пълното разкриване, изследване и каптиране на действителните ресурси на находището. Някои от изградените сон­дажни съоръжения се оказаха дефектни или безуспешни. Други бяха относително успешни и постигнаха съществен прираст в добива на вода и топлинна енергия, но бързо или по-бавно влошиха своята ефективност поради лошо местоположение, неподходяща конструкция и (или) развитие на физикохимични процеси, които разру­шават металните тръбни колони или бло­кират тяхната хидравлична проводимост с твърди минерални утайки.

До 1957 г. хидротермалното находище се проявяваше на повърхността чрез няколко естествени извора с общ дебит 3.5-4 л/ с и температура от 60 до 86 °С. В 1957— 58 г. един сондаж с неголяма дълбочина разкри спонтанен приток на минерална вода с начален дебит около 30 л/ с и впечатляващо висока температура — 101.4 °С. Поради кипене и пулсиращ режим на изтичане на водата, сондажа получи популярното название Гейзера. Кипенето, пулсациите и свързаните с тях физико­химични процеси обаче доведоха до бързо запушване на сондажния ствол и околосондажното пространство с минерални утайки, които блокираха притока на мине­рална вода. За 7-8 години притокът постепенно угасна.

През 1964-65 г. на около 200 м северно и значително по-ниско от пресъхналия Гейзер бе изграден заместващ сондажен водоизточник, който е единствено действа­що и сега вододобивно съоръжение. На него се присвои названието на пресъхналия предшественик.

За съжаление новия сондаж попадна в периферна, относително охладена и хидравлически неефективна част на дренажно-изворната зона. Сондажът разкри спон­танен приток на минерална вода с начално количество около 25 л/ с и температура 97-98 °С. За изтеклите 42 години обаче дебитът му постепенно се понижи и днес не надвишава 14-15 л/ с. Главната причина за това са споменатите вече процеси на запълване на сондажния ствол и неговата водоулавяща част с минерални утайки. Процесът на „сондажна склероза" продъл­жава да действа и вещае по-нататъшно спадане на дебита, отчасти и на тем­пературата на сондажния водоизточник. По местоположение, дълбочина, конструкция и режим на експлоатация, сондажът е неспособен да мобилизира, улавя и извлича действителните водни и топлинни ресурси, които възпроизвежда хидротермалното находище. Това може да се постигне със съвършено нова по местоположение, дъл­бочина, конструкция и технология на екс­плоатация сондажна вододобивна система.

Според днешните наши познания, оценки и прогнози, хидрогеотермалното находище постоянно въз про-из вежда и изтласква към дренажно-изворната зона около 30 л/ с термоминерална вода с температура 110-115 °С. Извлекаемата от водата геотермална енергия, изразена в топлинна мощност се очертава от порядъка на 9-10 МВт (мегавата). Природните характеристики на находището вероятно ще позволят добива на минерална вода да се управлява и регулира в границите от 20 до 40 л/ с според дневните и сезонни промени в нейното потребление.

Разкриването на действителните ресур­си на хидротермалното находище и изграж­дането на надеждни съоръжения за тяхното извличане е главно и решаващо условие за осъществяване на мащабни и съдържателни проекти и начинания в курортно-туристическата сфера и в привлекателни успо­редни стопански дейности.

Произхода и условията на формиране на минералната вода предопределят ниско съдържание на разтворени вещества, но важни специфични съставки и свойства.

Обобщено, качествените характеристики на водата се описват в Таблица 1.

Съдържанието на разтворени газове е много ниско и почти незабележимо. Доминиращ газ е азота, който заедно с малки примеси аргон има атмосферен произход. В недрата на находището газовата фаза се попълва и с малки количества радиогенен хелий.

Главни вещества и елементи в макро-химичния състав са сулфата, хидрокарбоната, натрия и силициевия диоксид. Биологично активни съставки с доказано лечебно значение са сулфидната сяра, флуорида и силиция. Важна е ролята на високата алкалност (рН>9) и редукцион­ните (антиокислителни) свойства. Заедно със сулфидната сяра те определят силни оздравителни ефекти и въздействия при заболявания, предизвикани от бактериални инфекции и въз-палителни процеси.

В Европа Сапаревската минерална вода има генетично и качествено сходство най-вече със сулфидни термоминерални води в гранито-метаморфни терени на Пири-нейската планинска верига. Между тях са водите на известните френски балнео-лечебни курорти Котере (Cauterets), Аксле Терм (Axles Therms), Амелиле Бен (Amelieles Bains), Люшон (Luchon), Молич (Molitg) и Бареж (Bareges). Такива са водите на редица курорти и в испанската част на планината и в някои водолечебни средища в Корсика и Северна Португалия.

Минералната вода Сапарева баня има природни и качествени заложби на безспорен лечебен и оздравителен фактор при широк кръг заболявания и пред-болестни състояния. Това е известно от опита на нейното вековно използване, но по-сигурно и документално - от меродавни физиологични и клинични изследвания със сулфидни (сероводородии) води в Пиринеите, Италия, Германия, Русия и други страни. Особено меродавни и важни са доказателствата за силни лечебно-оздра­вителни ефекти при иригационни (промивни), инхалационно-аерозолни и други не­познати или неприлагани още у нас лечебни процедури и технологии.

Задължително и решаващо условие за стопроцентово използване на лечебно-оздравителния потенциал на сулфидиите минерални води е запазването на сул­фидната сяра и свързаните с нея редук­ционни (антиокислителни) свойства по цялото трасе на водопреносната линия от водоизточника до съоръжението за лечебна процедура или услуга (вана, басейн, иригатор, инхалатор и др.).
Таблица 1. Качествени характеристики на водата

Показател рН	9.25
Редокспотенциал ЕИ	-244 mV (миливолта)
Обобщен редокспотенциал rН2	10

Съдържание на разтворени вещество (милиграма на литър)

Съдържание на сулфидна сяра (в мг/л)

Съдържание на специфични микроелементи (мг/л)

В трасето нямат място резервоари, изравнителни шахти, открити охладители и други съоръжения, които създават допир на минералната вода с атмосферата. Атмосферният контакт предизвиква бързо окисление на сулфидните серни съединения и катастрофална загуба на най-важните и решаващи лечебни свойства. Използването на водопроводи от неподатливи на корозия материали е другото важно условие за опазване на тези свойства. Нито един проект за лечебно съоръжение в Сапарева баня не може да има успех, ако пренебрегва или подценява посочените балнеотехнически изисквания.

• 
  Заболяване на органите на движението или опорно-двигателния апарат.
  

• 
  Заболявания на женската полова сфера, главно от възпалително естество.
  

• 
  Възпалителни заболявания на носа, синусите, устната кухина, гърлото и ушите. Формите на тези заболявания са многочислени. Съгласно медицинската статистика, те угнетяват живота на милиони граждани, които в основната си част не се определят като болни. Според опита на други страни, иригационно-аерозолно третиране на такива заболявания със сулфидни минерални води има далече по-голям, дълготраен и безвреден ефект от лечението с антибиотици и други лекарствени сред­ства. В този смисъл, Сапарева баня има шансовете да стане водещ или главен център за лечение и превенция на всевъзможни ринити, фарингити, ларингити, катари, риногенни глухоти и други масови заболявания и неразположения;
  
• 
  Заболяване на дихателните пътища и органи. Важни и окуражаващи оценки
  за много висока ефективност на сулфидните води при инхалационноаерозолно
  лечение на такива заболявания произтичат също от чуждестранния европейски опит. Според него, сулфидната сяра стимулира бронхиалната секреция и локалното кръвоснабдяване и упражнява лечебно-превантивен ефект при хронични и астматични бронхити, белодробен енфизем, риносинуитен бронхит, алергична бронхиална аст­ма и някои други дихателни заболявания. Лечението и профилактиката на дихателни заболявания с минерална вода в Сапарева баня ще се улеснява и подсилва от благо­приятната климатична среда и особено от чистия планински бриз и стимулиращите отрицателни заряди на въздушните частици (отрицателна йонизация на въздуха);
  
• 
  Кожни заболявания. Сулфидните минерални води имат добре познато и доказано противомикробно (включително противогъбично), противовъзпалително и себорегулационно въздействие, което ги определя като отлично средство за лечение и профилактика на някои видове екземи, себорея (пърхут) и акне. Доказани са и симптоматични лечебни ефекти при псориазис и други упорити кожни заболявания:
  
• 
  Някои вътрешни заболявания. Пак според чуждестранни проучвания и практики, подбрани комбинации от питейни, къпални, иригационни и аерозолни процедури със сулфидни минерални води от типа на Сапарева баня, постигат забележителни оздравителни ефекти при определени заболявания на: пикочно-половата система; някои органи на храносмилателната система (хранопровода, стомаха и червата); обмяната на веществата (някои форми на диабет и подагра) и сърдечносъдови заболявания, при условие, че минералната вода изкуствено се насища с въглероден двуокис (с това се постига и преобразуване на съдържащите се във водата сулфидни серни съставки в свободен сероводород, който е физиологически най-активна и полезна форма на сулфидната сяра);
  
• 
  Хронични интоксикации (отравяния) с олово, живак и други тежки метачи.
  
• 
  Питейни и инхалационни програми със сулфидни води имат доказана ефективност при очистването на организма от натрупани в него токсични тежки метали. Това се обяснява със способността на сулфидната сяра да образува с тези метали разтворими съединения, които се извеждат от организма главно чрез отделителната система;
  
• 
  Заболявания на зъбите. Високото съдържание на флуорид в съчетание със сулфидна сяра и други свойства на минералната вода са основание да се търсят лечебни и превантивни ефекти при някои заболявания на зъбите и венците. Това предполага разработване и предлагане на специфични питейни и иригационни програми със стоматологичен профил.
  

природните му съединения (метасилициева киселина или силициев диоксид) предпазват лигавицата на стомаха и червата от възпалителни процеси и други увреж­дания. Известно е, че силиция участва във важни метаболитни процеси и в изграж­дането на съединителните и други тъкани.

В условията на добре организиран курортнолечебен център, към оздравител­ния потенциал на минералната вода в Сапарева баня, може да се добави здраво­словния ефект от съчетано успоредно използване на биоклиматични, калолечебни и други природни фактори.

Климатичните условия на Сапарева баня в тяхната топлинна, ултравиолетова и аеройонизационна компонента със сигурност ще стимулират оздравителните про­цеси, особено при сърдечно-съдови, неврогенни и метаболитни заболявания, състоя­ния на преумора, стрес и пренапрежение. Ефективното използване на биоклима-тичните фактори предполага разработване и изпълнение на програми за слънчево-въздушни процедури, съчетани с определе­ни физически упражнения и натоварвания.

Бъдещият курортно-лечебен център може да произвежда и използва превъз­ходна по лечебни и естетични (козметични) качества пелоидна (калолечебна) субстан­ция на базата на сулфидната минерална вода и доставена от други места бенто-нитова глина.
Използване на минералната вода понастоящем

По различни причини от законодателен, концептуален, икономически и технически характер, сегашното използване на мине­ралната вода и потенциала на хидротер-малното находище е все още много огра­ничено, непълноценно и неподредено. То е в дълбоко несъгласие с реалните пер­спективи, интереси и възможности за мащабни, съдържателни и високоефек­тивни начинания, дейности и проекти, които все още са предстоящи.

Списъкът на осъществените и пред­приети начинания и дейности по използ­ване на минералната вода е общо взето скромен и може да се подреди така:

• 
  Едно наследено от миналото лечебно-рехабилитационно заведение (балнео- санаториум) с неголям капацитет, ограничен набор от водолечебни процедури и услуги с ниско равнище на използване на мине-ралната вода и нейните най-ценни лечебни качества;
  
• 
  Няколко наследени, недовършени строежи на курортно-лечебни или рекреационни заведения с неизяснено още съдържание, предназначение и бъдеще
  
• 
  Една лятна къпалия с минерална вода с невисоки технологични, функционални и естетични качества;
  
• 
  Силно износена хигиенно-минерална баня с наследени медицински кабинети от бивша курортна поликлиника;
  
• 
  Геотермално оранжерийно стопанство с неизяснени или спорни права за ползване на геотермална енергия от действащия сондажен водоизточник;
  
• 
  Импровизирана геотермална отоплителна инсталация и мрежа за топлоснабдяване на училища и други общински сгради на базата на сондажния водоизточник;
  
• 
  Изготвен технически инвестиционен проект за нова геотермална отоплителна централа и мрежа за топлоснабдяване на общинските сгради и потенциални курортно-туристически заведения. Този проект се базира на сондажния водоизточник и подменя съществуващата отоплителна система. Техническото решение предвижда функционални възможности за трикратно увеличение на добива и дистрибуцията на геотермална енергия след пълно разкриване на ресурсите на хидротермалното находище с нова сондажна вододобивна система.
  

Природата е подарила на Сапарева баня необикновено голям и качествен потенциал от минерална вода и геотермална енергия. Ценността на този потенциал се преум-ножава от добрите природно-климатични условия и от растящия вътрешен и външен интерес за инвестиране в курортно-туристическото дело и извличането на енергия от екологични източници. Сапарева баня не­съмнено е едно от най-добрите места в България за такива инвестиции, ако се разкрият, покажат и защитят тези негови възможности. Това трябва да направи една подкрепена от държавата, общината и предприемачеството дългосрочна страте­гия, подплатена с научни, технически и икономически доказателства. В нашето виждане стратегията трябва да постави и очертае следните главни цели:

• 
  Изграждане на модерен и самобитен лечебно-оздравителен комплекс, ориентиран към реални потребности от лечение, рехабилитация, профилактика и активен отдих на наши и чужди граждани от всички социални и възрастови групи. Комплексът трябва да предлага лечебно-оздравителни програми, процедури и услуги с минерална вода, калолечебни вещества, слънчево-въздушни и диетологични фактори от най-високо качество;
  
• 
  Развитие на познавателен туризъм чрез натурно и моделно-имитационно експониране на впечатляващи хидротермални процеси и събития, които протичат в недрата на хидротермалното находище и неговата дренажно-изворна зона. Успоредни програми за представяне на геотектонски и други природни феномени и забележителности на Рила и Джерманската долина;
  
• 
  Пълномащабен добив и използване на геотермална енергия за отопление, кондициониране и горещо битово водоснабдяване на курортно-туристическите заведения, обществените сгради и други потребители. Малък успореден добив на електрическа енергия по бинарни технологии след разкриване на целия ресурс на хидротермалното находище с очаквана температура на водата 110-115 °С;
  
• 
  Целогодишно или сезонно използване на свободни количества геотермална енергия в спомагателни успоредни стопански дейности, като: сушене на дървесина, плодове, зеленчуци и зърно; замразяване на хранителни продукти; хладоснабдяване на плодохранилища; геотермално интензивно рибовъдство; геотермални оранжерии.
  

Бъдещето на Сапарева баня като курортно-туристическо средище и място за преуспяващ хидротермален бизнес може да се предвиди в две еднакво вероятни пер­спективи. Едната е ограничен напредък и недоразвити основни и спомагателни дей­ности и функции. Другата е пълнокръвен и хармоничен растеж по всички предопре­делени от природата, европейската пер­спектива и социално-икономическия инте­рес направления. Дълг на държавата, об­щината и предприемачеството е да се осъществи добрата перспектива.

Автор: проф. д-р г.н. инж. Костадин Д. Щерев

Източник:сп. Водно дело, бр. 5/6’2007, стр.26-31