Шахтні води Кривбасу: єдине ТЕО для Інгульця

Автор: Ігор Жданюк. Авторська науково-аналітична пропозиція для обговорення Міжвідомчою робочою групою (МРГ).

Яке рішення варто винести на МРГ? Розпочати підготовку єдиного ТЕО водно-сольової системи Кривбасу, яке має дати два обов’язкові результати: перевірений режим безпеки шахт і ставка-накопичувача на найближчий період та обґрунтований вибір поетапної довгострокової схеми, що скорочує надходження солей до Інгульця. Висновок про перший результат не може підмінити другий.

Це продовження моєї пропозиції почати зі спільних даних та перевірки проєкту індивідуального регламенту. Попередній аналіз виявив розбіжності в календарі й обсягах скиду, неповний прогноз якості води та відсутність замкненого водно-сольового балансу. Нове ТЕО має перетворити ці зауваження на перевірювані інженерні альтернативи, а не просто виправити текст одного сезонного регламенту.

Завдання має дві одночасні межі безпеки

Безперервне відкачування води підтримує гідрозахист гірничих виробок. За даними проєкту регламенту, у Кривбасі щороку відкачують до 40 млн м³ підземних вод, із яких 16–17 млн м³ є високомінералізованими шахтними водами. Близько 11–12 млн м³ на рік не поглинають оборотні цикли підприємств. Рекомендований максимальний обсяг наповнення ставка в балці Свистунова становить приблизно 7,8 млн м³. Порівняння річного надходження з місткістю вимагає помісячного балансу: ставок є тимчасовим буфером, а не кінцевим місцем для всього річного обсягу. Цифри наведено за проєктом регламенту, с. 51 і 101; висновок про його арифметику я виклав окремо.

Перша межа — не допустити втрати контролю над рівнем ставка, фільтрацією, станом греблі та шахтним водовідведенням. Друга — не перетворити кероване зниження рівня ставка на некероване сольове навантаження для Інгульця, його приток і водокористувачів. У матеріалах державного обговорення щодо попереднього сезону названо загрози фільтрації, деформації греблі й затоплення прилеглих територій, а також задокументовано невдале спорожнення ставка після аварії на трубопроводі. Поточний технічний стан споруд потребує нового незалежного обстеження [1].

Ці ризики не варто протиставляти. Запобігання аварії захищає життя людей зараз; зменшення тривалого впливу на воду захищає людей та екосистему в наступні роки. Для оцінки впливу саме на здоров’я потрібен шлях експозиції: де розташовані діючі водозабори, яку воду отримують споживачі та як вона проходить водопідготовку. Концентрація в річці сама по собі не є виміряним показником захворюваності.

Що доводить досвід інших гірничих регіонів

Я порівняв шість реалізованих підходів. Їхня користь полягає не в готовому кресленні для Кривбасу, а в перевірці фізичного результату кожної технології: утримати воду, змінити момент або маршрут скиду, очистити воду чи фактично вилучити солі.

1. Olza, Польща: солоні шахтні води збирають і дозують в Одру відповідно до витрати річки та її поточної солоності; контроль ведуть до й після випуску. Оператор називає метою захист малих річок та водосховищ, не припиняючи водовідведення шахт. Це сильний аналог керованого скиду, але не технологія вилучення хлоридів із басейну [2].
2. Dębieńsko, Польща: частину вод із шахти Budryk опріснюють із застосуванням мембранних і теплових процесів та отримують кристалічну сіль. За оприлюдненими даними оператора, обробляли майже 1,5 млн м³ на рік. Тут пріоритет — реальне скорочення сольового навантаження на річку. Для Свистунова це аргумент за дослідження окремих потоків, але не доказ, що всю суміш можна перетворити на товарну сіль [3].
3. eMalahleni, ПАР: шахтну воду опріснюють і використовують, зокрема, для забезпечення місцевої громади. Критерій питного водопостачання тут прямо вплинув на проєкт. Проте аудит діючого комплексу показує окремий випарний ставок для концентрату. Корисну воду отримано, а поводження із солями залишилося самостійним інженерним завданням [4] [5].
4. Вітватерсранд, ПАР: виконано термінові роботи з відкачування й нейтралізації вод у трьох гірничих басейнах, щоб уникнути неконтрольованого виходу води та перевищення критичних підземних рівнів. Тут першим критерієм було запобігання небезпечному розвитку подій. Оператор водночас зазначає: вода після такого очищення залишається солоною й потребує розбавлення у системі Ваал; довгострокове опріснення є окремим завданням, а не вже отриманим результатом [6].
5. Рурський басейн, Німеччина: після перебудови гідрозахисту скидання шахтної води в Емшер припинили; з березня 2023 року вона не отримує цих скидів. Важливими критеріями були захист водоносних горизонтів, які використовують для питної води, та екологічне відновлення річки. Подальше центральне відведення до Рейну ще не можна вважати завершеним. Зміна водоприймача захищає одну річку, але потребує окремої перевірки наслідків для іншої [7].
6. Werra, Німеччина: калійний гірничий комплекс запровадив технології, що зменшують утворення солоних технологічних стоків, поєднавши їх із тимчасовою ретенцією та регульованим відведенням. Хімія цих стоків відрізняється від криворізьких шахтних вод, але переноситься принцип: спочатку зменшити надлишок у місці його виникнення, а тоді визначати потужності накопичення й очищення [8].

Науковий висновок із порівняння: це не вибір між «здоров’ям людей» та «запобіганням катастрофі». У протиаварійній фазі безпека людей і керованість рівнів є жорсткими умовами. Після стабілізації система має довести скорочення фактичного впливу на воду. Польські приклади також показують різницю між зниженням пікової концентрації та зменшенням загальної маси солей.

Єдине ТЕО: перший обов’язковий результат

Результат 1 — незалежно перевірений протиаварійний та експлуатаційний режим на найближчий сезон. ТЕО має встановити, за яких фактичних умов можна безпечно підтримувати шахтне водовідведення й рівень ставка, що робити в разі маловоддя, відмови трубопроводу, знеструмлення або обмеження попусків та хто ухвалює кожне оперативне рішення.

Цей результат має бути переданий МРГ у вигляді п’яти перевірюваних матеріалів:

1. Актуальне незалежне обстеження греблі, ложа, схилів, фільтрації, водовідвідного трубопроводу, насосів та резервного енергоживлення з окремим переліком невідкладних робіт.
2. Добовий прогноз рівня й залишку вільної місткості в днях за фактичних припливів із шахт, опадів, випаровування, фільтрації, відведення та простоїв.
3. Для кожної шахти — мінімально необхідний режим гідрозахисту та наслідки порушення цього режиму; для ставка — обґрунтовані попереджувальні та аварійні рівні, затверджені компетентними фахівцями.
4. Єдиний календар попусків, водозаборів і можливого скиду з узгодженими датами, витратами та обсягами; облік доступної води для промивання, а не лише для власне періоду скиду.
5. Порядок реагування: умови зміни режиму, резервні дії, відповідальний диспетчер, лабораторна перевірка, повідомлення водокористувачів та органів цивільного захисту.

Це не ліцензія на заздалегідь необмежений скид. Результат 1 повинен окремо показати, які ризики усуває кожна операція, які ризики вона переносить до річки та за яких умов її слід переглядати. Чинні дозволи, нормативи й компетенцію органів влади потрібно відобразити в окремій правовій матриці; сам текст ТЕО їх не замінює.

Єдине ТЕО: другий обов’язковий результат

Результат 2 — порівняння довгострокових комбінацій і поетапна інвестиційна програма. Він має відповісти не лише на питання «куди подіти воду», а й «скільки солей, із яких потоків і в якій формі залишиться в системі». Альтернативи слід розраховувати на однакових вхідних даних і для сухого, середнього та багатоводного років.

У перелік для порівняння пропоную включити:

• відремонтовану чинну систему накопичення та регульованого скиду — як базовий сценарій, з повною ціною води для розбавлення й промивання;
• роздільний облік і можливе відокремлення потоків із різною мінералізацією, щоб збільшити повторне використання там, де це технічно безпечно;
• модульне очищення вибраних потоків із повним балансом реагентів, осадів, концентрату та енергії;
• комбінацію очищення й залишкового керованого скиду з визначеними строками зниження маси хлоридів і сульфатів, що надходять до річки;
• альтернативні маршрути або місця використання води — лише з оцінкою наслідків для нового водоприймача, гідрогеології та всіх нижчерозташованих водокористувачів.

Опубліковане українськими дослідниками порівняння трьох сценаріїв для Свистунової — скиду в Інгулець із промиванням, попереднього розбавлення та трубопроводу до Дніпра — є важливою вихідною роботою [9]. Однак висновок про перевагу одного із цих трьох сценаріїв не є оцінкою всіх можливих комбінацій, насамперед вибіркового вилучення найсолоніших потоків. Таке порівняння має спиратися на актуальні дані й незалежно відтворювані розрахунки.

Як зробити вибір науково перевірюваним

Для кожного варіанта потрібні два пов’язані рівняння. Водний баланс показує, як за добу змінюється об’єм ставка: початковий запас плюс надходження від шахт, опади й інший приплив мінус відведення, повторне використання, випаровування та фільтрація. Сольовий баланс показує надходження, накопичення й вихід щонайменше хлоридів і сульфатів через скид, очищення та фільтрацію. Кожний невиміряний член балансу має залишатися позначеною невизначеністю, а не перетворюватися на нуль у таблиці.

Масу солі не можна вивести з однієї «середньої» проби всього ставка. Для потоку з об’ємом V у м³ і середньозваженою за цим об’ємом концентрацією C у мг/л навантаження становить L = V × C / 1 000 000 тонн. Для мінливої води розрахунок виконують за короткими синхронними інтервалами й підсумовують. Пікову концентрацію в контрольному створі оцінюють окремо від річної маси. Саме ця відмінність дозволяє встановити, чи технічне рішення справді прибрало сіль із потоку, чи лише змінило день її надходження до річки.

Модель має охоплювати Карачунівське водосховище, канал Дніпро — Інгулець, Саксагань, ставок Свистунова, організовані випуски, ймовірні дифузні надходження, зрошення та фактичні водозабори. Державний набір відкритих даних містить датовані вимірювання хлоридів і сульфатів; Держводагентство повідомляло також про дослідницький моніторинг Інгульця на 11 пунктах [10] [11]. Ці ряди слід синхронізувати з журналами відкачування, попусків і відборів проб. Наявність відкритого набору не означає, що повний добовий баланс уже складений.

Протокол басейнової ради нижнього Дніпра за грудень 2025 року фіксує повідомлення регіонального офісу про можливі несанкціоновані надходження солоних вод через систему Саксагані; їхнє джерело на той момент не встановили. Це причина передбачити окрему перевірку фонового й додаткового навантаження, не приписуючи без доказів усе перевищення одному підприємству [12].

Однакова шкала оцінки для всіх варіантів

МРГ варто вимагати, щоб ТЕО публікувало для кожної альтернативи однаковий набір результатів:

• Люди й техногенна безпека: ризик аварії, наслідки зупинки гідрозахисту, стан споруд, надійність при знеструмленні та план реагування.
• Вода для людей: вплив на фактичні джерела питного водопостачання й інші водозабори, якість сирої та підготовленої води, час надходження забруднення.
• Екосистема й солі: приріст концентрації нижче кожного випуску, максимальні значення, тонни хлоридів і сульфатів за сезон та рік, вплив фільтрації.
• Ресурси: реальна забезпеченість водою для скиду й промивання, питома витрата енергії, реагенти, осади, площа й безпека місця поводження з концентратом.
• Вартість і виконуваність: капітальні та операційні витрати, строки реалізації, необхідні дозволи, відповідальний оператор і джерела фінансування з аналізом невизначеності.

Перші дві групи показників є обмеженнями прийнятності: дешевий варіант не можна визнати найкращим, якщо він не забезпечує безпеку споруд або переносить неприйнятний ризик на водопостачання. Лише серед прийнятних варіантів коректно порівнювати економіку та строки. Порогові значення й застосовні нормативні вимоги мають визначити відповідальні компетентні органи на основі актуальних даних.

Рекомендоване формулювання рішення для обговорення МРГ

«Рекомендувати підготовку єдиного техніко-економічного обґрунтування управління шахтними водами Кривбасу в межах пов’язаної водно-сольової системи шахт, підприємств, ставка-накопичувача балки Свистунова та басейну Інгульця з урахуванням Саксагані.

Передбачити в технічному завданні два окремі результати: 1) незалежно перевірений режим гідрозахисту й протиаварійної експлуатації на найближчий період; 2) порівняння довгострокових комбінацій зі зменшенням надходження солей у водні об’єкти та поетапною програмою їх реалізації.

Встановити вимоги до вихідних даних, водного й сольового балансів, сценаріїв маловоддя та відмов обладнання, оцінки ризику для людей і споруд, долі концентрату після очищення, незалежної перевірки моделей та однакових критеріїв порівняння альтернатив. Рішення про конкретну технологію, потужність або нове місце скиду ухвалювати після отримання результатів ТЕО й необхідних процедур оцінки та погодження».

Це моя авторська пропозиція. Її практичний зміст — покласти на стіл МРГ два документи, за якими можна перевірити і негайну безпеку, і шлях виходу з багаторічної залежності від сезонного скиду. Я готовий допомагати зі зведенням джерел і організацією міждисциплінарної роботи, зберігаючи фахову відповідальність гідрогеологів, гідрологів, гідротехніків, технологів і державних органів у межах їхньої компетенції.

Джерела й межі висновків

Порівняння спирається на оприлюднені дані операторів та державних установ. Числа для Кривбасу взято з наданого проєкту регламенту; його вихідні ряди потребують незалежної перевірки. Описи закордонних проєктів стосуються конкретних уже виконаних етапів.

1. Фонд державного майна України: матеріали обговорення управління шахтними водами, 2025.
2. PGWiR: принцип роботи системи Olza.
3. JSW: технологія та обсяги опріснення Dębieńsko, 2023.
4. Anglo American: eMalahleni Water Reclamation Plant.
5. Thungela: незалежний екологічний аудит eMalahleni, період 2024–2025.
6. TCTA: реалізовані й заплановані етапи програми шахтних вод Вітватерсранда.
7. RAG: концепція шахтного водовідведення, факт припинення скиду в Емшер.
8. K+S: уже впроваджені заходи зі скорочення солоних стоків Werra.
9. Яцюк та ін., 2025: порівняння трьох сценаріїв для балки Свистунова.
10. Державні відкриті дані моніторингу поверхневих вод України.
11. Держводагентство: дослідницький моніторинг Інгульця.
12. Басейнова рада нижнього Дніпра: протокол від 04.12.2025.