logo
Лекции - Гидрология

Вопросы на зачет

  1. Понятие о влагообороте, уравнение водного баланса для различных территорий суши

  2. Cхема внутриматерикового влагооборота

  3. Водные ресурсы Земли, неоднородность их распределения

  4. Обеспеченность водными ресурсами России в целом и отдельных регионов

Использованные источники

  1. Богословский Б.Б., Иванов К.Е., Самохин А.А., Соколов Д.П. Общая гидрология. – Л., Гидрометеоиздат, 1984.

  2. Догановский А.М., Малинин В.Н. Гидросфера Земли. – СПб., Гидрометеоиздат, 2004.

  3. www.land-in.ru

  4. www.metronews.ru

  5. www.vlagooborot.ucoz.ru

  6. www.o8ode.ru

ЛЕКЦИЯ 6

ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Часть А Потребление водных ресурсов

Часть Б Рациональное использование водных ресурсов

Часть В Антропогенное воздействие на географическую оболочку Земли

Часть А Потребление водных ресурсов

За последние 5 тысяч лет развития цивилизации запасы воды остались без изменений, а население планеты возросло в сотни раз, неизмеримо возросли и техногенные запросы на воду. Человечество может использовать для своих нужд около 46 - 47 тыс км3 воды ежегодно (часть общего круговорота воды, которая приходится на речной сток), но если учесть, что более половины русловых пресных вод стекает в океан и смешивается там с соленой водой, то для водозабора остается около 15 тыс км3 в год. Кроме того могут быть использованы около 13 тыс км3 подземных вод. В настоящее время в мире используется около четверти доступных возобновляемых ресурсов пресной воды, а если учесть загрязненность источников - 55%. По оценкам ООН, если нынешнее среднедушевое потребление сохранится, то к 2050 г использование мировых запасов пресной воды только за счет роста населения достигнет 70%.

Доступность пресной воды для населения неуклонно сокращается при экстенсивном росте ее среднедушевого потребления. За последние 80 лет общее потребление пресной воды возросло в 10 раз, а население увеличилось только в 2,5 раза. Объем воды на личное потребление зависит от региона и уровня жизни и составляет от 20 до 500 л в сутки на одного человека.

Однако в любом районе мира ЗПВ могут истощиться из-за нерационального водопользования или загрязнения. Число таких мест растет, охватывая целые географические районы. Потребность в воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения Земли; в целом дефицит воды испытывает 1/3 населения планеты более чем в 50 странах. Основным потребителем пресной воды является сельское хозяйство – до 70% - 80% мирового потребления пресной воды. Большая часть ее идет на производство продуктов питания (орошение): для обеспечения среднестатистического жителя самой простой растительной пищей расходуется 350 м3 в год. При небольшом повышении благосостояния и необходимости содержать скот затраты воды на производство продуктов питания увеличиваются втрое.

Орошаемое земледелие занимает лишь около 20% площади сельскохозяйственных угодий, а дает половину всей продукции. Примерно 80 % забираемой на орошение речной воды не возвращается обратно в реки и расходуется на испарение и транспирацию сельскохозяйственными культурами. Для орошения 1 га земли в Западной Европе 4 000 – 6 000 м3 воды, в США и Мексике – 7 000 – 8 000 м3, в Индии и Индонезии – 9 000 – 10 000 м3, в бывшем СССР – 12 500 м3. Для производства 1 т зерна требуется 100 м3 пресной воды, 1 т риса – 400 м3, 1 кг мяса – 27 м3, 1 л молока – 4 м3. Почти 70% посевов хлопчатника в мире существует благодаря орошению.

Не смотря на рост урожайности в последние 20 лет с 1 га угодий на 40%, удельное потребление воды на 1 га остается практически неизменным на протяжении последнего столетия – то есть рост производства достигается в основном за счет увеличения площади орошения. Дальнейшее увеличение населения будет сопровождаться обострением продовольственных проблем, а нехватку воды к 2025 г будет испытывать 2/3 населения планеты. Уже сегодня дефицит воды существует в экономически развитых странах, например США и Германии.

В настоящее время среднее потребление пресной воды составляет около 630 м3 в год на человека, из них 420 м3 - на производство продуктов питания, 125 м3 – на коммунально-бытовые нужды, 65 м3 - на производство промышленной продукции.

Потребление воды промышленностью зависит от экономического развития данного района. Например, в Канаде на долю промышленного потребления приходится 84% всего водозабора, а в Индии - 1%. Почти 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности, потребляют наиболее водоемкие отрасли - сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. В среднем в мире на промышленное потребление уходит примерно 20% всей потребляемой воды (по разным оценкам, от 400 до 600 км3 пресной воды). Казалось бы, от стока всех рек мира промышленное потребление составляет небольшую долю. Но если учесть неравномерность распределения стока в пространстве и во времени и часть стока, которую можно реально использовать, то, оказывается, для промышленного использования изымается до 40 % полного стока рек. Увеличение за последние десятилетия водопотребления связано с развитием водоемких отраслей.

Водопотребители – это отрасли народного хозяйства, которые требуют забора значительных объемов воды из водных объектов (орошаемое земледелие, промышленное производство, водоснабжение крупных населенных пунктов и городов).

Водопользователи – отрасли хозяйственной деятельности, которые не связаны с необходимостью водопотребления, но коренным образом изменяющие естественный гидрологический режим водоисточников (гидроэнергетика, судоходство, лесосплав, рыбное хозяйство).

Водопотребляющие отрасли, изымая воду из рек, могут существенно уменьшать естественный речной сток, особенно во влагодефицитных районах, где речная сеть редкая, а водные ресурсы ограничены. При этом может нарушаться водный баланс морей и озер.

Основная беда водопотребления для поддержки санитарного состояния мест расселения людей, нужд промышленности, сельского хозяйства, городского хозяйства заключается в том, что изымаемая чистая вода из рек, озер, подземных резервуаров возвращается в эти водоисточники загрязненной. Сточные воды, даже прошедшие предварительную очистку, нуждаются в многократном разбавлении чистой водой тех же объектов – в среднем необходимо 15-кратное разбавление.

Известные советские гидрологи Куделин, Кунин, Львович и Соколов еще в 1970 г писали: “Главную причину ухудшения положения с водой в последнее время следует искать не в свойствах водных ресурсов, а в характере их использования”.

Даже если допустить, что все сточные воды будут очищаться значительно качественнее, то при росте населения Земли и увеличении забора вод в некоторых районах земного шара воды не хватит для разбавления сточных вод до нормы, необходимой для повторного использования.

Критическим считается использование более 10% годовых запасов пресной воды. Сейчас Египет, например, использует 97% ООВР, Израиль – 84%, Германия – 27%, США – 19%, Россия – 2,7%. По расчетам к 2050 г останется лишь 3-4 страны, в том числе Россия, не испытывающие недостатка воды.