Распределение и динамика водных ресурсов

Основное практическое значение имеют ежегодно восстанавливающиеся ресурсы речного стока, величина к-рых колеблется от года к году и в течение года; важным резервом водоснабжения являются также подземные воды (см. Водные ресурсы и раздел Минеральные ресурсы). В СССР существуют 2 осн. направления речного стока: в пределах Европ. части СССР большинство рек несёт свои воды на юг в р-ны недостаточного увлажнения; реки Азиат, части и севера Европ. части СССР текут на север в районы избыточного увлажнения (см. табл. 6). Удельная водоносность территорий юга и юго-запада, где проживает б.ч. населения страны и размещаются орошаемые земли, примерно втрое меньше водоносности сев. территорий. Наибольшая удельная водоносность (до 100 л/сек -км²) свойственна бассейнам юж. склона Гл. Кавказского хребта, наименьшая (до 0)- пустыням Ср. Азии.

Хоз. использование ресурсов речного стока затрудняется его колебаниями. Суммарные ресурсы стока рек СССР изменяются незначительно: в многоводные годы они возрастают, а в маловодные уменьшаются по сравнению со средним значением всего на 5-10%. Колебания стока в бассейнах отд. рек более значительны и зависят от географич. положения бассейна и площади водосбора (на малых реках сток колеблется сильнее). В бассейнах Волги, Дона, Днепра, Печоры, Сев. Двины сток в многоводные годы превышает норму в 1, 5-2 раза, а в маловодные годы снижается до 50-70% от нормы. На крупнейших реках Сибири сток в многоводные годы составляет 120-130% от нормы, а в маловодные годы 70-80%. Наибольшие колебания стока наблюдаются на реках засушливых р-нов Прикаспийской низм. и Казахстана, где в многоводные годы сток по сравнению со средним увеличивается в 2-4 раза, а в маловодные годы падает почти до нуля.

В целом даже на крупных реках приходится считаться с возможностью того, что сток, гарантированный в 95% лет, может быть меньше среднего в 1, 5-2 раза, а на реках Казахстана - в десятки раз (см. табл. 7). Сезонная неравномерность речного стока определяется участием в его формировании талых и дождевых вод, а также подземным стоком. Большей части терр. СССР свойственно отчётливо выраженное весеннее половодье: на реках ср. полосы Европ. части и Зап. Сибири сток половодья составляет ок. 50% годового, а в Заволжье и Казахстане - до 90-95%. Размеры сезонного стока приведены в табл. 8.

Распределение ресурсов речного стока по территории и во времени ещё не характеризует условий водообеспечения: решающим является соотношение режима стока данного водного объекта и требований тяготеющих к нему потребителей воды (водохозяйственный баланс).

Все виды пользования природными водами условно можно разделить на водопотребление-использование воды с отводом её от водного источника (водоснабжение населения, пром-сти, с. х-ва, орошение и обводнение, прудовое рыбоводство) и водопользование, осуществляемое в пределах водного источника (гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное х-во, санитарные попуски для транзита сбрасываемых в реки загрязнённых и засоленных вод, затопление пойменных угодий и дельт). См. также раздел Транспорт.

Водопотребление различают полное (количество отводимой из источника воды) и безвозвратное (потери её на испарение, а также утилизация в процессе производства); возвратные воды (разность между полным и безвозвратным водопотреблением) поступают в источник по канализац., дренажным устройствам и в результате фильтрации. В 1975 полное водопотребление составило 300 км³/год, безвозвратное - 150 км³/год. В 1975 для нужд всех видов водоснабжения потреблялось ок. 100 км³ свежей воды, при этом общий объём воды, находившейся в хоз. использовании, достигал примерно 300 км³. Для коммунального водоснабжения расходовалось примерно 5% от общего объёма свежей воды, забираемой из водотоков и водоёмов. 2/3 остального кол-ва воды потреблялось с. х-вом. При водопользовании также имеют место потери воды на испарение, если технология её использования требует увеличения площади водного зеркала или длительности стояния высоких вод.

Табл. 6. - Средний многолетний речной сток территории СССР по бассейнам океанов и морей

Табл. 7. - Годовой сток некоторых рек СССР

Табл. 8.- Сезонное распределение стока рек на территории СССР

В соответствии с Основами водного законодательства водные объекты предоставляются в пользование для удовлетворения питьевых, бытовых, леч., курортных, оздоровительных и иных нужд населения, с.-х., пром., энергетич., трансп., рыбохозяйственных и иных гос. и обществ, потребностей. Пользование водными объектами для сброса пром., коммунально-бытовых, дренажных и др. сточных вод допускается при условии, что оно не приведёт к увеличению содержания в водном объекте загрязняющих веществ свыше установленных норм, и при условии очистки водопользователем сточных вод до установленных пределов; сброс сточных вод в водные объекты, отнесённые к категории лечебных, запрещается. Использование подземных вод питьевого качества для нужд, не связанных с питьевым и бытовым водоснабжением, как правило, не допускается. В условиях недостатка поверхностных вод при значит, запасах подземных вод питьевого качества последние могут использоваться и для др. целей.

Водопотребители. Водоснабжение. Особенность водоснабжения - высокие требования к качеству воды и к гарантии водоподачи (ограничения и перебои, как правило, недопустимы); сезонная неравномерность водопотребления невелика: летнее на 10-20% выше среднегодового. В 1976 безвозвратное водопотребление достигало 10% от общего по нар. х-ву. Однако из-за того, что многие крупные города и пром. р-ны размещаются в местах, где реки малы и сток их весьма неравномерен, для целей водоснабжения сооружены многочисл. водохранилища и каналы (им. Москвы, Северский Донец- Донбасс, Иртыш-Караганда, Днепр- Кривой Рог и др.), проектируются каналы Ока - Курская магнитная аномалия, Ока-Москва и др.

Безвозвратные потери воды при водоснабжении пром-сти и населённых мест относительно невелики, а возвратные воды даже при совершенных методах очистки сохраняют ок. 10% исходных загрязнений. Возвратные воды пром-сти и городов - осн. причина загрязнения водных объектов.

Орошение и обводнение. В целом по стране безвозвратное водопо-требление на правильное (регулярное) орошение в совр. условиях превышает 100 км³/год; ок. 2/3 с.-х. угодий земледельч. зоны СССР получает недостаточно влаги в течение всего вегетац. периода или в отд. месяцы. Систематич. орошение необходимо на территориях с осадками менее 250 мм в год; при большем количестве осадков орошение постоянно требуется только для влаголюбивых растений. Площадь орошаемых земель в 1975 составила ок. 15 млн. га.

Потребность орошаемых земель в воде неравномерна: поливы осуществляются в вегетационный весенне-летний период, а также зимой для влагозарядки и промывки орошаемых земель. Оросит, нормы, зависящие от почвенно-климатич. условий, составляют (тыс. м³/га): для овощей- 2-5, зерновых - 2-3, 5, хлопка- 6-8, риса - 15-25. Считается, что в 75% лет должна быть гарантирована подача воды по полным оросит, нормам, а ещё в 15% лет - по нормам, урезанным на 20-30%. При транспортировании воды по каналам часть её (от 20 до 70%) теряется на фильтрацию и испарение.

Для обеспечения водой безводных или маловодных р-нов страны проводится комплекс гидротехнич. мероприятий. В первую очередь осваивают местные водные ресурсы, а также проводят задержание в прудах талых, дождевых и ключевых вод. Влагозадержание несколько сокращает водность рек, но увеличивает ресурсы подземных вод.

В связи с развитием орошения построены крупные обводнительно-оросит. системы в Ср. Азии, на Сев. Кавказе и в Закавказье, на юге Украины и РСФСР (Кубань-Калаусская система, Каракумский канал и др.). Намечаемая перспектива орошения земель Волго-Уральского междуречья связана с сооружением одноимённого канала. По подсчётам проектных орг-ций, площадь орошаемых земель в СССР может быть доведена до 30- 35 млн. га, а с переброской части стока сибирских и сев. рек - до 70-80 млн. га.

Интенсификация с. х-ва и развитие орошения обусловливают всё большее поступление в водные объекты удобрений, ядохимикатов и солей с талыми, дождевыми и дренажными водами. Загрязнения с.-х. происхождения начинают оказывать заметное влияние на качество воды в реках, озёрах, морях. Важное значение приобретает внедрение биологич. методов борьбы с сорняками и вредителями, а также разработка быстро разлагающихся на безвредные компоненты ядохимикатов.

Прудовое рыбоводство. Заполнение прудов весной в районах массового рыбоводства может оказывать заметное местное влияние на баланс вод. Значит, часть изъятой воды не возвращается в источник при опорожнении прудов осенью из-за потерь на испарение с их поверхности. Аналогичным потребителем воды являются нерестово-вырастные х-ва, создаваемые для искусств, воспроизводства рыбного стада. Безвозвратные потери воды на прудовое рыбоводство составляют примерно 1 % от общих по стране.

Водопользователи. Гидроэнергетика. В потреблении воды резко выражена суточная неравномерность в период межени, когда ГЭС работают в пике графика суточной нагрузки. Сезонная неравномерность возникает в связи с изменением длительности дня, а также с сезонностью произ-ва.

Технически возможные к использованию гидроэнергоресурсы СССР составляют 2, 1 трлн. кет-ч. В 1975 на ГЭС страны выработано 126 млрд. квт*ч (или 13% потребляемой энергии). Суммарная мощность построенных ГЭС достигла 40 млн. квт (или 18% от суммарной мощности энергетич. установок страны). Созданы каскады крупных ГЭС на Днепре, Волге, строятся (1977) ГЭС на Ангаре и Енисее.

Водный транспорт - один из важных водопользователей на крупных реках. Поддержание судоходных глубин в период навигации на свободных участках рек достигается сочетанием спец. сбросов (попусков) воды из выщерасположенных водохранилищ с дноуглублением. На ниж. Волге благодаря этому водность в навигац. период примерно удвоена, а на ниж. Дону утроена по сравнению с естеств. условиями.

Степень гарантии навигац. попусков зависит от класса водного пути: на сверхмагистралях (напр., Волга) он должен осуществляться в 95% лет, на менее ответственных путях снижается до 60- 70%. Постройка крупных судоходных каналов (Беломорско-Балтийский, им. Москвы, Волго-Донской им. В.И. Ленина) и возведение комплекса гидроузлов на Волге, Каме, Днепре, Дону, Свири и др. реках гарантировали необходимые условия для судоходства. Были созданы условия для объединения речных бассейнов в единый глубоководный путь. Завершён (1975) первый этап создания Единой глубоководной системы внутр. водных путей Европ. части страны. В перспективе намечается быстрый рост грузоперевозок водным транспортом, уд. вес к-рых пока относительно невелик, но для нек-рых р-нов (бассейны сибирских рек) имеет большое значение.

Протяжённость сплавных путей превышает 100 тыс. км. Решается важная задача - лесосплав в районах отсутствия др. трансп. средств. Для лесосплава иногда осуществляются периодич. попуски воды из вышерасположенных водохранилищ. На судоходных реках и на реках, имеющих важное значение для водоснабжения и рыбного х-ва, запрещён молевой сплав леса, а также сплав древесины в пучках и кошелях без судовой тяги.

Рыбное хозяйство на внутр. водоёмах приобретает особое значение. Мероприятия по использованию рек в интересах др. потребителей ухудшают условия существования рыбы. Создание водохранилищ приводит к затоплению мест естеств. нереста, сокращению высоты и повторяемости половодий на нижерасположенных участках рек, что также ухудшает условия нереста; сокращение речного стока в результате растущего водопотребления влечёт за собой сокращение биогенного стока (основы рыбопродуктивности) и осолонение приустьевых зон в морях, где происходит нагул рыбного стада. Резко ухудшаются условия нагула в замкнутых водоёмах при снижении их уровня вследствие изъятий стока в бассейнах (напр., Каспийское м.).

На реках, имеющих важное рыбохоз. значение, следует сохранять минимально допустимое половодье или обеспечивать спец. рыбохозяйственные попуски, имитирующие половодье (как это делается на Волге). Для нереста в пределах Ниж. Волги построен спец. вододелитель, с помощью к-рого затопление нерестилищ в пределах вост. части дельты достигается сравнительно небольшими расходами воды. См. раздел Ресурсы животного мира.

Санитарные попуски. Для поддержания благоприятных сан. условий водность рек поддерживается не ниже предельного значения, обеспечивающего разбавление поступающих в реку загрязнений до нормируемых концентраций, работу существующих водозаборных сооружений, предотвращение промерзания реки зимой и сохранение в период открытого русла скоростей течения не ниже 0, 2- 0, 3 м/сек.

Режим замкнутых водоёмов. Многие крупные реки Европ. части СССР и Ср. Азии впадают в замкнутые моря и озёра: Каспийское, Аральское, Балхаш и др. Сокращение речного притока вследствие водозабора нарушает естеств. режим морей и создаёт тенденцию к снижению их уровня. При понижении уровня затрудняется эксплуатация портов и др. мор. сооружений, рекреац. использование побережий; нарушаются солевой и биохимич. режимы морей, угнетение водных экосистем может достигнуть значит, размеров, что наносит ущерб рыбному х-ву. Специфич. нарушения возни-хают во внутр. морях: сокращение притока в Азовское м. нарушило режим обменных течений в Керченском прол., в результате чего увеличилось поступление в Азовское м. солёных черноморских вод. Для поддержания благоприятного режима морей намечаются мероприятия по восполнению притока и сокращению испарения с их поверхности за счёт отчленения малопродуктивных мелководий.