Водные ресурсы земного шара, частей света и россии

Понятие о водных ресурсах. Водные ресурсы земного шара. Вод­ные ресурсы представляют собой весьма важную часть используе­мых человеком природных ресурсов, к которым также относятся ресурсы земельные, минеральные (в том числе топливно-энергети- ческие и другие полезные ископаемые), растительные (например, лесные), ресурсы животного мира, энергия солнца, ветра, внутри- земная теплота и др.

Водные ресурсы в широком смысле — это все природные воды Земли, представленные водами рек, озер, водохранилищ, болот, ледников, водоносных горизонтов, океанов и морей. Водные ресур­сы земного шара в таком понимании были освещены в разд. 3.1 и отражены в табл. 3.1.

Водные ресурсы в более узком смысле — это природные воды, которые используются человеком в настоящее время и могут быть использованы в обозримой перспективе (определение С. JI. Вендро- ва). Сходная формулировка дана в Водном кодексе Российской Федерации: «водные ресурсы — запасы поверхностных и подземных вод, находящихся в водных объектах, которые используются или могут быть использованы». В такой трактовке водные ресурсы — категория не только природная, но и социально-историческая.

Наиболее ценными водными ресурсами являются запасы пре­сных вод (это самое узкое понятие водных ресурсов). Ресурсы пресных вод складываются из так называемых статических (или вековых) запасов воды и из непрерывно возобновляемых водных ресурсов, т. е. стока рек.

Статические (вековые) запасы пресных вод представлены не подверженной заметным ежегодным изменениям частью водных объемов озер, ледников, подземных вод. Измеряют эти запасы в объемных единицах (м³ или км³) (см. табл. 3.1).

Возобновляемые водные ресурсы — это те воды, которые ежегодно восстанавливаются в процессе круговорота воды на земном шаре. Этот вид водных ресурсов измеряют в единицах стока (м³/с, м³/год, км³/год) (см. табл. 3.4)

Возобновляемые водные ресурсы часто оценивают с помощью уравнения водного баланса. Так, в целом для суши атмосферные осадки, материковый сток и испарение составляют соответственно 119, 47 и 72 тыс. км³ воды в год. Таким образом, в среднем для всей суши из всего объема атмосферных осадков 61 % расходуется на испарение, а 39 % поступает в Мировой океан. Материковый сток и составляет возобновляемые водные ресурсы земного шара. Чаще, однако, возобновляемыми водными ресурсами считают лишь часть материкового стока, представленную стоком рек (41,7 км³ воды в год, или 35 % атмосферных осадков на планете). Сток воды рек — действительно ежегодно возобновляемый природный ресурс, который можно (до некоторых пределов, конечно) изымать для хозяйственного использования. В противоположность ему статиче­ские (вековые) запасы вод в озерах, ледниках, водоносных горизонтах нельзя изъять на хозяйственные нужды без нанесения ущерба либо рассматриваемому водному объекту, либо связанным с ним рекам.

Каковы основные особенности водных ресурсов, отличающие их от других природных ресурсов?

Первое. Вода как вещество обладает уникальными свойствами и ее, как правило, нельзя ничем заменить. Многие другие природные ресурсы допускают замену, и по мере развития цивилизации и тех­нических возможностей человеческого общества такая замена стала использоваться все шире и шире.

В древности в качестве строительного материала применяли чаще всего только лес. На Руси, например, из дерева строили не только избы, но и храмы, мосты и плотины. Позже древесина в качестве строительного материала была заменена сначала кирпи­чом, а затем и бетоном, сталью, стеклом, пластиком... Древесина использовалась и как топливо. Затем ее стали заменять каменным углем, потом — нефтью, газом. Нет сомнения, что в будущем по мере истощения запасов этих полезных ископаемых главными источ­никами энергоресурсов станут атомная, термоядерная и солнечная энергия, энергия приливов и морских волн. В настоящее время предпринимаются попытки создать искусственный грунт для выра­щивания растений, а некоторые продукты питания — заменить их синтетическими аналогами...

С водой дело обстоит значительно хуже. Практически ничем нельзя заменить питьевую воду — и для человека и для животных. Нельзя ничем заменить воду при орошении земель, для питания растений (ведь капилляры растений самой природой «рассчитаны» только на воду), в качестве массового теплоносителя, во многих производствах и т. д.

Второе. Вода — ресурс неистребимый. В отличие от предыдущей особенности, эта оказывается весьма благоприятной. В процессе использования полезных ископаемых, например при сжигании дров, угля, нефти, газа, эти вещества, превращаясь в теплоту и давая золу или газообразные отходы, исчезают. Вода же при своем использо­вании не исчезает, а лишь переходит из одного состояния в другое (жидкая вода превращается в водяной пар) или перемещается в про­странстве — из одного места в другое. При нагревании и даже при кипении вода ведь не разлагается на водород и кислород. Един­ственным случаем действительного исчезновения воды как веще­ства является связывание воды с диоксидом углерода (углекислым газом) в процессе фотосинтеза и образования органического веще­ства. Однако объемы воды, идущие на синтез органического веще­ства, весьма невелики, так же как, впрочем, и небольшие потери воды, уходящей с Земли в космическое пространство. Считают также, что эти потери полностью компенсируются образованием воды при дегазации мантии Земли (около 1 км³ воды в год) и при поступлении воды из космоса вместе с ледяными метеоритами.

Используемый в водном хозяйстве термин «безвозвратное водо­потребление» (он был упомянут во Введении и разд. 3.3) нужно понимать следующим образом. Для конкретного участка реки (мо­жет быть даже для всего речного бассейна), озера или водохрани­лища забор воды на хозяйственные нужды (орошение, водоснабже­ние и др.) действительно может стать безвозвратным. Забранная вода частично позже испаряется с поверхности орошаемых земель или в процессе промышленного производства. Однако, согласно закону сохранения вещества, этот же объем воды должен выпасть в виде атмосферных осадков в других регионах планеты. Например, значительный водозабор в бассейнах рек Амударьи и Сырдарьи, приведший к истощению стока этих рек и обмелению Аральского моря, неизбежно сопровождается увеличением осадков на огром­ных гористых пространствах Центральной Азии. Только послед­ствия первого процесса — уменьшения стока упомянутых рек — все хорошо видят, а увеличение стока рек на огромной территории заметить практически невозможно. Таким образом, «безвозвратные» потери воды относятся лишь к ограниченному пространству, в целом же для континента и тем более всей планеты безвозвратного рас­ходования воды быть не может. Если бы вода в процессе исполь­зования исчезала бы бесследно (как уголь или нефть при их сжи­гании), то ни о каком развитии человечества на земном шаре не могло быть и речи.

Третье. Пресные воды — возобновляемый природный ресурс. Это восстановление водных ресурсов осуществляется в процессе непре­рывного круговорота воды на земном шаре (см. разд. 3.4).

Возобновление водных ресурсов в процессе круговорота воды как во времени, так и в пространстве происходит неравномерно. Это определяется как изменением метеорологических условий (осад­ков, испарения) во времени, например по сезонам года, так и про­странственной неоднородностью климатических условий, в частно­сти широтной и высотной зональностью, поэтому водные ресурсы подвержены на планете большой пространственно-временной из­менчивости. Эта особенность нередко создает дефицит водных ре­сурсов в некоторых районах земного шара (например, в засушли­вых областях, в местах с большим хозяйственным потреблением воды), особенно в маловодный период года. Все это заставляет людей искусственно перераспределять водные ресурсы во времени, регулируя речной сток, и в пространстве, перебрасывая воду из одних районов в другие.

Четвертое. Вода — ресурс многоцелевой. Водные ресурсы исполь­зуются для удовлетворения самых разных хозяйственных потребно­стей человека (см. Введение). Часто вода из одного и того же водного объекта используется различными отраслями хозяйства.

Пятое. Вода подвижна. Это отличие водных ресурсов от других природных ресурсов имеет ряд существенных следствий.

Во-первых, вода может естественным образом перемещаться в пространстве — по земной поверхности и в толще грунтов, а так­же в атмосфере. При этом вода может изменять свое агрегатное состояние, переходя, например, из жидкого в газообразное (водя­ной пар), и наоборот. Перемещение воды на Земле и создает круго­ворот воды в природе (см. разд. 3.4).

Во-вторых, воду можно транспортировать (по каналам, трубо­проводам) из одних районов в другие.

В-третьих, водные ресурсы «не признают» административных и в том числе государственных границ. Это может даже создать сложные межгосударственные проблемы. Они могут возникнуть при использовании водных ресурсов пограничных рек и рек, протека­ющих через несколько государств (при так называемом трансгра­ничном переносе вод).

В-четвертых, будучи подвижной и участвуя в глобальном кру­говороте, вода переносит наносы, растворенные вещества, включая загрязняющие, теплоту. И хотя полного круговорота наносов, солей и теплоты не происходит (преобладает односторонний перенос с суши в океан), роль рек в переносе вещества и энергии очень велика.

Возникает естественный вопрос: перемещение вместе с водой загрязняющих веществ — это для природы хорошо или плохо? С одной стороны, попавшие в воду загрязняющие вещества, на­пример нефть в результате несовершенства технологии добычи, про­рыва нефтепровода или аварии танкера, может вместе с водой (рекой, морскими течениями) переноситься на большие расстояния. Это, несомненно, способствует распространению загрязняющих веществ в пространстве, загрязнению смежных вод и берегов. Но, с другой стороны, текущая вода удаляет вредные вещества из района загряз­нения, очищая его, способствует рассеиванию и разложению вред­ных примесей. Кроме того, текущим водам свойственна способ­ность к «самоочищению».

Водные ресурсы частей света. Запасы пресных вод всех конти­нентов, за исключением Антарктиды, составляют около 15 млн км³. Они сосредоточены прежде всего в верхнем слое земной коры, в крупных озерах и ледниках. Распределены водные ресурсы между континентами неравномерно. Наибольшими статическими (вековы­ми) ресурсами пресных вод обладают Северная Америка и Азия, несколько в меньшей степени — Южная Америка и Африка (табл. 3.5). Наименее богаты данным видом ресурсов Европа и Ав­стралия с Океанией.

Возобновляемые водные ресурсы — речной сток — также распре­делены по земному шару неравномерно (см. табл. 3.5). Наиболь­шую величину стока имеют Азия (32 % стока всех рек планеты) и Южная Америка (26 %), наименьшую — Европа (7 %) и Австра­лия с Океанией (5 %). Водообеспеченность территории в расчете на

1. км² наибольшая в Южной Америке и наименьшая — в Африке. В наибольшей степени население обеспечено речной водой (в рас­чете на одного жителя) в Южной Америке и на островах Океании, в наименьшей — население Европы и Азии (здесь сосредоточены 77 % населения планеты и лишь 37 % мировых запасов ежегодно возобновляемых пресных вод).

* По монографии «Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли» (1974).

Водообеспеченность и территории, и населения существенно изменяется в пределах отдельных континентов в зависимости от климатических условий и размещения населения. Например, в Азии есть районы как хорошо обеспеченные водой (Восточная Сибирь, Дальний Восток, Юго-Восточная Азия), так и ощущающие ее не­достаток (Средняя Азия, Казахстан, пустыня Гоби и др.).

Из стран мира наиболее обеспечены речными водными ресур­сами Бразилия — 9230, Россия — 4348, США — 2850, Китай — 2600 км³ воды в год.

По оценкам Межправительственной группы экспертов по изме­нению климата (см. разд. 3.2), в XXI в. ожидаются изменения в распределении водных ресурсов на земном шаре. Увеличатся вод­ные ресурсы в высоких широтах Северного полушария, в Юго- Восточной Азии, уменьшатся в Центральной Азии, южной части Африки, Австралии. Основной вывод доклада МГЭИК (2001) сле­дующий: изменения климата приведут в XXI в. к существенному сокращению имеющихся водных ресурсов в тех районах планеты, где уже сейчас ощущается их недостаток. Обострится проблема нехватки пресной воды во многих районах со скудными водными ресурсами. Спрос на воду будет увеличиваться по мере роста чис­ленности населения и экономического развития стран.

Водные ресурсы России. Российская Федерация по общим запа­сам пресных вод занимает среди стран мира первое место и уступает лишь Бразилии по возобновляемым водным ресурсам — стоку рек.

Возобновляемые водные ресурсы. Средняя многолетняя величина возобновляемых водных ресурсов России (т. е. речного стока) со­ставляет 4348 км³/год (табл. 3.6). Из этой величины на территории России ежегодно формируется сток с объемом 4113 км³; из-за пре­делов страны поступает дополнительно 235 км³/год (это, например, сток Иртыша, некоторых притоков Амура, Селенги и других рек, текущих из соседних стран).

Сравнение оценок возобновляемых водных ресурсов России за 1936—1960 и 1985—2003 гг., сделанное Государственным гидроло-