Ресурсы поверхностных вод и запасы льдов

гидрогеология круговорот поверхностный вода Когда говорят о водных ресурсах, то в первую очередь имеют в виду пресные воды. Известно, что основная масса пресных вод сосредоточена в реках и озерах. В одном только оз. Байкал находится 23 тыс. км3 пресных вод прекрасного качества. Правда, в последние годы возникла опасность его ухудшения, поскольку в озеро стали попадать стоки целлюлозного комбината. Необходимые меры защиты оз. Байкал предпринимаются, поскольку это уникальное явление природы. В нем накопилось примерно 20% мировых запасов пресной озерной воды. По оценке гидрологов [15], в нашей стране насчитывается 2 963 398 рек общей протяженностью 9 647 864 км и также 2 854 166 озер (не считая Каспийского и Аральского морей) с общей площадью зеркала воды 488 440 км² и объемом пресной воды 24,5 тыс. км3. Кроме того, на территории СССР построено более 100 000 водохранилищ с объемом воды 850 км³.

Большинство рек и водохранилищ, а также многие озера являются пресноводными.

Густота речной сети и полноводность рек зависят в значительной степени от ландшафтно-климатических условий. Наиболее благоприятные условия для формирования речного стока наблюдаются в зоне избыточного увлажнения (гумидного климата). Так, 54% территории СССР относится к водосбору рек, стекающих в окраинные моря Северного Ледовитого океана. Через них проходит 63% стока рек нашей страны. Для водосбора рек Тихого океана эти цифры соответственно 15 и 21%, Балтийского моря — 2 и 4%, Черного и Азовского морей — 6 и 3%, а в бессточных Аральском и Каспийском бассейнах 23 и 9%. При рассмотрении цикла поверхностного стока (гл. 3) приводились некоторые цифры стока рек в моря. В целом же для территории СССР среднегодовой объем речного стока равен 4740 км³ (10,6% от речного стока на земном шаре). По этому показателю наша страна занимает второе место в мире после Бразилии (9230 км³). По значению речного стока, приходящегося на одного человека (17 500 м³/год), — пятое место в мире, а на единицу площади (212 тыс. м3/км2 в год) девятое — десятое места в мире (рис. 12.2) [15]. Таким образом, наши реки — огромное наше достояние, но, как уже было сказано, поверхностный сток распределен неравномерно. Это, конечно, создает определенные трудности в его использовании.

Для оценки характера распределения речного стока, как и для подземного стока (гл. 7), используется показатель, называемый модулем поверхностного стока. Он представляет собой отношение суммарного объема поверхностного стока к площади водосбора [л/(с-км2)].

Наибольшими значениями модуля поверхностного стока — до 20−50 л/(с-км2) — характеризуются горные районы Кавказа, Урала, Тянь-Шаня, Алтая, Камчатки. Если же рассматривать средние их значения для крупных областей стока, то последние в убывающем порядке расположатся так: бассейн рек Баренцева и Белого морей (11,4), Берингова, Охотского и Японского морей (8,7), Балтийского моря (8,2), Восточно-Сибирского, Карского и Чукотского морей (6,5), Черного и Азовского морей (3,7) и Каспийского моря [3,2 л/(с-км2)]. Минимальными значениями модуля поверхностного стока [менее 0,1−0,5 л/(с-км2)] характеризуются равнинные районы Казахстана и Средней Азии.

С древнейших времен реки влекли человека, обеспечивая его водой и служа ориентирами. На реках возникли великие цивилизации — китайская (реки Хуанхэ и Янцзы), индийская (р. Ганг), шумерско-вавилонская (реки Тигр и Евфрат), египетская (р. Нил). По рекам можно изучать историю народов и государств, а по наименованиям рек (их изучение называется гидронимикой) восстанавливать историю языка, в частности, древнее имя воды. Оказывается, «дон», «ус», «ва», «су», «об», «дарья» — эти слоги или слова обозначают одно и то же — «вода». И сейчас реки являются «точками опоры» человека при его расселении и освоении им природных богатств. Но если раньше, каких-то 50−100 лет назад, на реках практически не сказывалась человеческая деятельность, то теперь этого сказать уже нельзя. В 1884 г. крупнейший географ А. И. Воейков дал такую формулировку: «реки можно рассматривать как продукт климата». В 30-е годы XX в. эта формулировка была расширена «реки — продукт географического ландшафта в целом, включая в него кроме климата геологию, геоморфологию, почвы и растительность» Теперь же к этому надо добавить еще один фактор — человеческую деятельность Она по своему воздействию на реки теперь часто не уступает природным факторам Вспомним роль плотин, водохранилищ, каналов, отстойников, шламохранилищ и др В СССР особенно сильно пострадали от антропогенной нагрузки реки зоны недостаточного увлажнения на юге европейской части и Средней Азии Годовой сток рек Днепр, Дон, Кубань, Терек, Амударья уменьшился на 17−40%, а в маловодные годы — на 40−60%. Изменяется режим рек, растет минерализация и ухудшается качество вод Интенсивное использование некоторых рек на орошение земель приводит к тому, что они превращаются в каналы для сброса неоднократно использованных вод оросительных систем Реки, протекающие в условиях гумидного климата, значительно меньше изменяют свой режим под влиянием хозяйственной деятельности, чем в аридных районах, Но если речной сток уменьшается действительно ненамного, то гидрохимический и тепловой режим в некоторых районах меняется весьма существенно Такие явления наблюдаются вблизи городских агломераций, крупных химических и целлюлозно-бумажных комбинатов, горнорудных предприятий Многие реки начинаются высоко в горах, где основным источником их питания являются ледники Горные ледники хранят значительные запасы воды Только в ледниках Средней Азии аккумулируется около 900 км³ воды Таяние льда в жаркий период года, когда большинство рек мелеет, способствует тому, что реки, имеющие свои истоки у края ледников, становятся наиболее полноводными именно летом, когда воды не хватает для орошения и водоснабжения. Это исключительно важная и полезная особенность рек, питающихся талыми водами ледников Следует отметить, что горные ледники выполняют весьма заметную роль по регулированию поверхностного и подземного стока, растягивая во времени поступление атмосферных вод в реки и водоносные горизонты Горные ледники, а их у нас более 5600, занимают в нашей стране значительную площадь — более 20 000 км² Наибольшее распространение они получили в горах Средней Азии — соответственно 2500 и 17 000 км², затем на Кавказе-1400 и 1970 км², в Верхояно-Колымской области — 950 и 600 км², на Алтае — 754 и 600 км², на Урале — 50 и 15 км²

На севере СССР широкое развитие получило покровное оледенение Оно охватывает острова Новой Земли, Северной Земли, Земли Франца-Иосифа и др Ледники Арктики занимают площадь 54 000 км², т. е. более чем в три раза превышающую таковую у горных ледников Соответственно и запасы воды у покровных ледников значительно больше, чем у горных, — соответственно 11,7 и 1,1 тыс. км3 [15].

Заметим, кстати, что запасы покровного льда в нашей стране несравнимо малы с тем количеством, которое образовалось на Гренландии — 2,3 млн. км3 и в Антарктиде (рис 123) — 30 млн. км3 [7] Вода в этих областях временно законсервирована в виде льда несколько миллионов лет назад. Если эти покровные льды растают, то уровень воды в океане поднимется на 60 м и более Это было бы огромным бедствием для стран, расположенных на прибрежно-морских пространствах Недаром гляциолог Роберт Шарп назвал ледники дамокловым мечом, нависшим над головами людей, живущих вблизи моря Поэтому всегда следует помнить о важной регулирующей роли ледников в водном балансе земного шара Вода в твердой фазе, как указывалось в гл 4 и 9, имеется не только на поверхности Земли, но и в ее недрах, где образует криолитозону — зону многолетней мерзлоты По приблизительной оценке объем подземных льдов ММП равен 100−120 тыс. км3, т. е. он значительно превышает то количество льда, которое скопилось на поверхности Земли в пределах территории нашей страны Вот теперь, зная, какими ресурсами воды мы располагаем в наземной гидросфере, а также в твердой фазе в криолито-зоне, перейдем к особенностям распределения ресурсов подземных вод.