Хозяйственное использование водных ресурсов

Потенциальная водообеспеченность населения Южной Америки наибольшая по сравнению с жителями других материков, так как отношение величины динамических водных ресурсов к численности населения здесь в 80-е годы XX в. составляло 48,8 тыс. м³/(год жит.), впятеро превышая среднее значение этого показателя для всей суши в целом. Этим в значительной мере объясняются особенности структуры южноамериканского водохозяйственного баланса (рис. 8.5), включающего, км³/год:

водозабор… 111(3% базисного стока) безвозвратное водопотребление…71 (66% водозабора) сброс сточных вод…40 (1% базисного стока) Южноамериканское водное хозяйство отличается:

• крайне малым влиянием использования водных ресурсов на континентальный гидрологический цикл. Доля общего водопотребления (3%) и доля сбрасываемых в водные объекты суши.

Рис. 8.5. Водопотребление основными отраслями водного хозяйства в Южной Америке в 1980 г. [13]:

а — структура водозабора (111 км³/год); б— структура сточных вод (40 км³/год); в— водозабор (/) и сброс сточных вод (2) в южноамериканских регионах сточных вод (1%) соизмеримы с погрешностями современного учета речного стока, а следовательно, и с оценкой его базисной составляющей. При этом нужно учитывать местоположение крупнейших южноамериканских городов, с территории которых сбрасываются в прибрежную зону океанов коммунальные и ливневые сточные воды;

• • меньшим в 1,5 раза по сравнению с африканским водным хозяйством отборе воды из поверхностных и подземных ее источников на хозяйственные нужды (всего 111 км³Дод), хотя в 80-е годы XX в. население Южной Америки было вдвое меньше числа жителей Африки. Следовательно, не только потенциальная, но и фактическая водообеспеченность южноамериканского населения была в 1980 г. выше водообеспеченности населения Африки;
• • меньшим преобладанием ирригации в водном хозяйстве, доля водопотребления которой (70%) на 7% меньше, чем в Африке, и на 2% меньше по сравнению с Азией;
• • практически одинаковым объемом промышленного и коммунального водопотребления, в то время как на всех континентах, кроме Африки, промышленное водопотребление на много выше, чем в коммунальном хозяйстве;
• • сравнительно малыми потерями воды на дополнительное испарение с водохранилищ (8 км³/год), вдвое меньшими, чем в Северной Америке, и в 5 раз меньшими, чем в Азии или Африке. Однако доля этой составляющей водопотребления здесь наибольшая (7 %) по сравнению со структурой водопотребления на других континентах.

Наименее водоемко хозяйство в северной части Южной Америки, где более 2/3 водозабора расходуется на безвозвратные потери воды преимущественно в сельском хозяйстве. В 2,5 раза выше водопотребление на тихоокеанском склоне континента, где больше и доля (¾) расходования воды на ирригацию. В центральной части материка, на западе Бразилии и Аргентины, и в особенности на их Атлантическом побережье, значительнее доля сточных вод, образующихся при промышленном и коммунальном использовании водных ресурсов.

Важную роль в водном хозяйстве большинства южноамериканских стран играют водные ресурсы, аккумулированные в малых и больших водохранилищах, которые используются чаще всего комплексно: в ирригации, гидроэнергетике и водоснабжении. Суммарный объем водохранилищ Бразилии более 440 км³ обеспечивает выработку на ГЭС 90% потребляемой в стране электроэнергии. По суммарной мощности ГЭС эта страна занимает третье место после России и США.

В Колумбии сооружены два каскада водохранилищ ГЭС: на р. Богота в бассейне р. Мета, левого притока Ориноко, и на р. Каука. В Перу имеется гидротехнический комплекс на р. Манторо в верховьях бассейна Укаяли, обеспечивающий с помощью тоннеля работу деривационной ГЭС с напором более 1000 м на западном склоне Анд в районе г. Лима. Перебрасываемая вода (до 96 м³/с) ниже ГЭС используется на этом засушливом побережье страны для орошения.

Оригинальна структура гидроэнергетического комплекса СанПауло, сооруженного в 1939—1962 гг. в Бразилии. Он включает каскад из двух водохранилищ на р. Тиете (один из левых притоков Параны), замыкаемый 40-метровой плотиной Пирипора, и двух водохранилищ на ее малом притоке Рио-Гранде, соединенных каналом. Верховое водохранилище Билингс, образованное гидроузлом Педрейра на Рио-Гранде с полезным объемом 1,2 км³ и 16-метровой призмой сработки, расположено на водоразделе Бразильского плоскогорья и имеет вторую плотину Падрес. Через ее водосброс вода поступает в небольшое водохранилище деривационной ГЭС «Генри Борден», расположенной у подножия плоскогорья на побережье Атлантики в районе морского порта Сантус. Напор на этой ГЭС составляет 718 м, а расход сбрасываемой воды 90 м³/с. Водная масса р. Тиете и ее притоков подается вверх по обоим каскадам этого комплекса в режиме ГАЭС с помощью турбин-насосов, установленных на трех промежуточных гидроузлах западного пологого склона Бразильского плоскогорья. В нижний бьеф плотины Пирипора сбрасывается лишь санитарный попуск (3 м³/с). Вода ниже деривационной ГЭС используется для орошения и питьевого водоснабжения приморских городов.

Знаменитый архитектор Оскар Нимейер спроектировал в середине прошлого века новую столицу Бразилии г. Бразилиа на высоте более 1100 м над уровнем моря. Она расположена в гидрографическом центре страны — сток с этой возвышенности рассредоточен между бассейнами главных бразильских рек — Параны, Сан-Франсиску и Амазонки. Планировку города архитектор привязал к конфигурации небольшого (длиной 15 км) многолопастного водохранилища Парануан, с заполнения которого и началось сооружение Бразилиа. Этот водоем, находясь в верховьях гидрографической сети, обеспечивает многолетнее регулирование стока р. Парануан для водоснабжения, рекреации и улучшения столичного микроклимата, а также для разбавления в нижнем бьефе гидроузла городских сточных вод на завершающем этапе их очистки. Возведение Бразилиа — это, пожалуй, единственный случай, когда архитектор разработал проект столицы (рис. 8.6), градообразующим элементом которой стало специально созданное водохранилище. Его конфигурация определила местоположение резиденции президента Бразилии, главных правительственных учреждений, университетского центра, жилых массивов и всей столичной инфраструктуры.

Рис. 8.6. Бразилиа на берегах водохранилища Парануан:

/ — обсерватория; 2— гидроузел Парануан; J— резиденция президента страны; 4— университет; 5— аэропорт; 6— ботанический сад; 7— зоологический сад По прогнозу [13], к 2000 г. общий водозабор на материке должен был удвоиться, а безвозвратное водопотребление должно было увеличиться на 60%. В отличие от других континентов, здесь не ожидается заметного антропогенного увеличения ни атмосферных осадков, ни стока, ни существенного изменения качества водных ресурсов.