Исследование водных ресурсов суши: итоги проблемы

И.А.Шикломанов
Исследование
водных
ресурсов
суши:
итоги
проблемы
перспективы
Гидрометеоиздат 1988
И.А.Шикломанов
Исследование
водных
ресурсов
суши:
итоги
проблемы
перспективы
^
Л Е Н И Н Г Р А Д ГИ Д РО М Е ТЕ О И ЗД А Т 1988
0
У Д К 556.5
Рецензент: д-р геогр. наук, проф. А. А. С о к о л о в
О бобщ ены результаты исследований, вы полненны х в С С С Р по проблеме оценки
водны х ресурсов, их колебаний во времени и по территории, изменений под вли­
янием хозяйственной деятельности. Приведены характеристики естественных вод­
н ы х ресурсов основны х речных бассейнов, сою зны х республик и эконом ических
районов СССР, анализируется динам ика год ового стока рек под влиянием хо зя й с т­
венной деятельности в их бассейнах; рассматривается проблема уровня К аспийско­
го моря. Освещ аются вопросы д инам ики водопотреблеиия, водны х ресурсов и водообеспеченности в глобальном масштабе по природно-экономическим регионам и
континентам мира за 1900— 2 0 00 гг. Больш ое внимание уделено проблеме взаи м о­
действия водны х ресурсов и климата.
Рассчитана на научны х р а б о тн и ко в и специалистов в области гидрологии и вод­
ного хозяйства, охраны водны х ресурсов.
I. A. Shiklom anov. Investigations of Land Water Resources: Results, Problems and Pros­
pects. The research results on the problem of water resources evaluation, their space-time
variations and water resources changes under the effects of m an's activity for the U S S R
have been generalized. The characteristics of natural water resources of the main river ba­
sins, of U nion Republics and of econom ic areas of the U S S R are given; annual river runoff
dynam ics under the effects of m an's activity in river basins is analysed; the water level pro­
blem in the Caspian Sea is discussed. The problems of the dynam ics of water consumption,
water resources and water availability in the global scale according to physiographic and
econom ic regions and continents for 1 9 0 0 —2 0 00 are described.
The b o o k is intended for scientists and specialists in hydrology, water management and
water resources conservation.
in 1 8 0 5 0 4 0 7 0 0 -0 9 8 K[Ш
0 6 9 1 0 2 )-8 8
К Б - 16-12-1988
(£)
ISBN 5 -2 8 6 - 0 0 2 4 7 - 1
Гидрометеоиздат,
1988 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Ещ е в начале те кущ его столетия, на первы х этапах развития гидрологической
науки осносны е исследования гид рологов бы л и посвящ ены вопросам оценки вод­
ны х ресурсов. В настоящее время, когда роль водны х ресурсов в развитии э кон о­
м и ки и вообщ е в жизни человеческого общества неизмеримо возросла, надежная
количественная оценка их приобретает особо важное значение. Особое место зани­
мает количественная оценка и расчеты год ового стока рек, его колебаний во време­
ни и по территории. Это обусловлено тем, что среднегодовой сток, ко то р ы й собст­
венно и составляет ежегодно возобновляем ы е водные ресурсы, практически повсю ­
ду обеспечивает основной объем водопотребления на хозяйственные нуж ды и глав­
ны м образом определяет степень водообеспеченности то го или иного региона.
Современные исследования водных ресурсов, особенно в части прогнозирования
водны х ресурсов и водообеспеченности на будущее, теснейшим образом связаны с
проблемами постоянно увеличивающегося влияния хозяйственной деятельности на
сток рек, на глобальный клим ат и влагооборот.
Для нашей страны изучение колебаний водности рек и их антропогенны х изме­
нений имеет больш ое значение не то л ь к о для оценки водообеспеченности тех или
иных бассейнов и регионов, но и для решения проблем важнейших внутренних во­
доемов (Черного, Каспийского, А з о в с к о г о и А рал ьского морей, озер Б ал хаш и Ис­
с ы к -К ул ь ), гидрологический режим к о то р ы х во м ногом зависит от водности впа­
даю щ их в них рек. Количественные характеристики водообеспеченности и водных
ресурсов буд ущ е го являю тся основой для разработки мероприятий по регулирова­
нию и региональному перераспределению речного стока, по управлению водны м ре­
жим ом внутренних водоемов.
За последние 10— 15 лет в нашей стране достигнут значительный прогресс в изуче­
нии водны х ресурсов суши: получены надежные количественные характеристики
возобновляем ы х водны х ресурсов ло основны м речным бассейнам, областям, рес­
публикам и эконом ическим районам СССР, ведутся разработки по сбору, обработ­
ке и обобщ ению оперативны х данных в рам ках автом атизированной инф ормацион­
ной системы Государственного водного кадастра, даны прогнозы антропогенны х
изменений год ового стока главных рек С С С Р и притока во внутренние моря. П ро­
изведены капитальные обобщ ения ло водны м ресурсам и водном у балансу конти­
нентов Земли, по д инам ике водопотреблен ия и водообеспеченности природно-эко­
ном ических регионов мира. Для оценки водны х ресурсов буд ущ е го особенно важ­
ное значение имеют полученные в самые последние годы прогнозы антропогенны х
изменений глобального и регионального клим ата и данные по возм ож ном у воз­
действию клим атических изменений на водные ресурсы и гидрологический режим
речных водосборов.
В предлагаемой читателю книге в сжатой ф орме представлены основны е резуль­
таты исследований по всем перечисленным в ы ш ?а с п е к т а м изучения водны х ресур­
сов, дан научный анализ полученны х вы водов, намечены перспективы дальнейших
исследований. В опросы изучения водны х ресурсов рассматриваются в историчес­
к ом ппане, од нако главное внимание уделено современном у состоянию проблемы;
анализу итогов, полученны х в самые последние годы.
В монограф ии используется отечественная и зарубежная литература, но в основ­
ном книга базируется на результатах исследований Государственного гидрологичес­
к о го института.
3
Глава
1
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
И РАЗВИТИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКОЙ СЕТИ
В начальный период развития гидрологии при крайней недостаточнос­
ти гидрологических наблюдений и значительно более полной метеороло­
гической изученности основное внимание при оценке водоносности рек
уделялось возможности расчета годового стока по метеорологическим
факторам. Методической основой такого расчета явилось простей шее ура­
внение среднего за многолетний период водного баланса крупного реч­
ного бессейна, впервые сформулированное еще в конце прошлого века в
работах А. И. Воейкова /27/ и А. Пенка /114/,
У = Р — Е,
(1)
где У — годовой сток; Р — годовые осадки; Е — годовое испарение.
Из уравнения следует, что для речных бассейнов, не имеющих водооб­
мена с сосденими бассейнами и дренирующих все категории подземных
вод, норма стока определяется только климатическими факторами — оса­
дками и испарением. Все остальные особенности водосбора — морфоло­
гия, растительность, характер грунтов и почв и т. п. — отражаются на нор­
ме стока через осадки и испарение.
Указанная концепция, вытекающая из уравнения водного баланса (1),
еще в начале X X в. реализовывалась посредством разработки практичес­
ких методов расчета среднегодового стока неизученных в гидрометричес­
ком отношении речных бассейнов по следующим трем основным направ­
лениям:
— путем отыскания зависимостей стока от осадков и других метеоро­
логических факторов;
— путем расчета стока по норме осадков и испарения непосредственно
по уравнению (1);
— путем картирования нормы стока и определения ее с использовани­
ем приемов географической интерполяции.
По первому направлению делались попытки установить связи стока
только от осадков, причем первоначально в виде линейных зависимос­
тей; таковы, например, уравнения А. Пенка/114/, В. Уле/128/, Г. Келле­
ра /105/, относящиеся к концу X IX — началу X X в., а также формулы
многих других авторов, полученные в последующие годы. Однако линей­
ные зависимости не нашли широкого применения на практике, посколь­
ку они не отражали физических процессов взаимодействия осадков и
стока и имели в основном чисто локальное значение только для опреде­
ленного диапазона изменения осадков (например, для северных, избы­
точно увлажненных районов, где испарение невелико и мало изменяется
от года к году).
4
Еще в самом начале X X в. немецкий ученый Р. Шрейбер /119/ и извест­
ный русский гидрометеоролог Э. М. Ольдекоп /64/, рассматривая взаи­
мосвязи между элементами водного баланса в различных физико-геогра­
фических условиях, установили, что в общем виде зависимость стока от
осадков имеет нелинейный характер. Исследования указанных авторов
имели многочисленных последователей в различных странах, предложив­
ших в том или ином виде зависимости стока от осадков, дефицита влаж­
ности или температуры воздуха (в СССР, например, М. А. Великанов и
Д. Л. Соколовский, С. Н. Крицкий и М. Ф. Менкель, В. В. Поляков и др.).
Эти формулы также имели весьма ограниченное применение, поскольку
не отвечали в полной мере физическим представлениям о взаимосвязи
между элементами водного баланса во всем диапазоне их изменений и на
обеспечивали достаточную надежность расчетов стока, особенно в зонах
недостаточного увлажнения.
Следует отметить, что разного рода линейные и нелинейные зависимос­
ти стока от осадков и других метеорологических факторов находили
практическое применение для оценки водных ресурсов до 30—40-х го­
дов X X в. В последующие десятилетия они уже имели вспомогательно^
значение и применялись чаще всего лишь для удлинения рядов и восста*
новления пропусков в наблюдениях за речным стоком. Однако в послед^
ние 10—20 лет практическая значимость указанных зависимостей pe3Kq
возросла — они стали широко использоваться для восстановления естест­
венных характеристик стока речных водосборов, подверженных интеж
сивной хозяйственной деятельности /85/.
Для расчета водных ресурсов непосредственно по уравнению водного
баланса (1) требовалось прежде всего разработать надежную методику
определения нормы суммарного испарения. Впервые наиболее фундамен*
тальное решение этого вопроса было найдено Р. Шрейбером и Э. М. Олы
декопом.
Применительно к расчету испарения Е формула Р. Шрейбера имеет виД
Е = Р ( 1 - е _кур),
(
2 )!
а применительно к стоку У ее можно записать в виде
(ЗЦ
где К = 2,303а — максимально возможное испарение. Параметр а для
верховьев рек и для равнин принимается, по Р. Шрейберу, равным 200—
350 мм; для среднего течения реки — 350—500 мм. Таким образом, знэ>чение К колеблется от 460 до 1500 мм.
Наиболее тщательное исследование о взаимосвязи климатических ха|рактеристик (осадков и испарения) и характеристики водных pecypiсов — речного стока, не потерявшее своего значения до настоящего врер
мени, проведено Э. М. Ольдекопом. Для расчета испарения и годового
5
стока им предложены широко известные формулы:
Е = E0th(P/E0),
(4)
У = Р — E0th(P/E0),
(5)
где Е0 — максимально возможное испарение при увлажненном состоя­
нии или испаряемость почвы. По Ольдекопу, формулы (4) и (5) приме­
няются отдельно для зимнего и летнего полугодия, при этом Е0 оценива­
ется по эмпирическим зависимостям от среднего недостатка насыщения
в летний и зимний периоды. Формулы Ольдекопа в течение многих деся­
тилетий успешно применялись в различных странах, оставаясь практичес­
ки без изменений. В 50-х годах они нашли дальнейшее развитие в работе
известного советского климатолога М. И. Будыко /13/, который для
оценки испаряемости предложил использовать отношение радиационного
баланса увлажненной поверхности R0 к удельной теплоте испарения L
(6)
Ео — R q /L,
впервые увязав уравнения водного и теплового балансов.
Таким образом, по Ольдекопу— Будыко, зависимость среднего много­
летнего значения водных ресурсов любого региона в зависимости от ос­
новных климатологических параметров может быть представлена в сле­
дующем виде:
(7)
или
( 8)
где а — коэффициент стока; R0/(LP) - индекс сухости, он является дос­
таточно надежной комплексной характеристикой общей увлажненности
территории и широко применяется в различного рода обобщениях и за­
висимостях.
Проверка уравнений (7) и (8) на примере хорошо изученной в гидро­
метрическом отношении Европейской части СССР показала /75/, что они
с достаточной точностью отражают природную зональную закономерность
изменения элементов водного баланса по территории. В количественном
отношении хорошее совпадение наблюденных значений стока и рассчи­
танных по уравнению (7) достигается, однако, при введении поправок
6
на недоучет осадков современными осадкомерами, что еще раз подтвер­
ждает острую необходимость совершенствования совместными усилия­
ми метеорологов и гидрологов существующих осадкомеров и методов
измерения атмосферных осадков и их унификации на мировой осадко­
мерной сети.
В последующие годы для расчета нормы испарения были предложены
в разных странах многие другие методы. В СССР, например, особенно
широкое практическое применение нашли предложенные в 1934 г.
П. С. Кузиным /52/ графики зависимости испарения (по месяцам) от
температуры воздуха; метод оказался весьма простым и довольно точ­
ным для районов достаточного и избыточного увлажнения. В те же годы
была разработана методика Б. В. Полякова /67/. Из зарубежных методов
расчета испарения с суши следует отметить предложенные в 40-50-е го­
ды методы X. Пенмана /115/, С. Торнвайта /126/ и Л. Тюрка /127/, кото­
рые широко используются во многих странах мира и до настоящего вре­
мени.
В последние 25—30 лет в СССР разработано много методов определе­
ния испарения с поверхности речных бассейнов, позволяющих рассчиты­
вать не только многолетние характеристики, но и испарение за отдельные
годы и месяцы. Среди них наиболее известны методы М. И. Будыко /13/
и Л. И. Зубенок /43/, А. Р. Константинова/48/, А. И. Будаговского /12/,
В. С. Мезенцева /57/, В. Г. Андреянова и В. И. Бабкина /1/; первые два
метода наиболее широко используются в нашей стране и за рубежом.
Нужно отметить, что, начиная с 40-х годов методы расчета испарение
разрабатываются в основном не для оценки нормы годового стока, а длч
изучения динамики испарения и для расчетов водного баланса речных
бассейнов и отдельных участков суши в различных физико-географичес
ких условиях. Это объясняется тем, что расчеты нормы стока по уравне­
нию водного баланса оказались малопригодными для аридных районов,
где сток мал и по абсолютной величине близок к погрешности определе­
ния осадков и испарения. Для хорошо увлажненных районов с редкой
гидрометрической сетью климатические данные и в настоящее время
вполне эффективно могут применяться для изучения пространственных
изменений характеристик речного стока и общей увлажненности, о чем
свидетельствуют, например, исследования в СССР Мезенцева и его последо­
вателей для территории Западной Сибири /57/. Этот ж? климатологичес*
кий метод определения стока по разности осадков и испарения был весь­
ма успешно использован в ФРГ Баумгартнером и Рейхелем /92/для всех
континентов Земли. Такой подход позволил им довольно просто опре*
делить соотношения между осредненными за многолетний период элеме­
нтами водного баланса отдельных континентов и океанов, северного И
южного полушария, различных крупных территорий, однако при этом
такой важнейший компонент баланса, как речной сток, определяю­
щий возобновляемые водные ресурсы суши, указанным способом
оценивается довольно грубо, особенно для районов недостаточного
7
увлажнения и аридных.
Для многих регионов мира использование уравнения водного баланса
(1) оказалось более продуктивным для решения обратной задачи, т. е.
для оценки по осадкам и стоку нормы испарения и его распределения по
территории. Так, например, нашли широкое практическое применение
карты нормы испарения с суши, полученные в ГГИ А. П. Бочковым/25/
на основе уравнения водного баланса.
В самые последние годы интерес к воднобалансовому направлению
оценки водных ресурсов резко возрос в связи с поставленной проблемой
водных ресурсов будущего, обусловленной необходимостью изучения
изменений водных ресурсов в тех или иных крупных регионах Земли
под влиянием воздействия человека на основные климатические харак­
теристики - температуру воздуха и осадки (см. главу 6).
Третье направление оценки возобновляемых водных ресурсов при от­
сутствии данных наблюдений, получившее развитие в 20-х годах X X в. —
картографическое; оно основано также на уравнении многолетнего вод­
ного баланса (1). Действительно, если распределение по территории оса­
дков и испарения имеет зональный характер, то таково же должно быть
и распределение нормы стока, т. е. ее можно картировать и по картам оп­
ределять необходимые характеристики для неизученных бассейнов и ре­
гионов. Впервые вопрос о картировании норм стока был поставлен на I
Всесоюзном гидрологическом съезде (1924 г.) П. Н. Лебедевым в его
докладе „О нормах стока". Автор считал, что создание какой-то универ­
сальной зависимости стока от всех обусловливающих факторов ввиду
их многообразия и сложности определения нерационально и потому пре­
дложил картировать удельные (на единицу площади водосбора) харак­
теристики стока в виде изолиний. В качестве иллюстрации применяемос­
ти предполагаемого подхода Лебедев демонстрировал составленные им
карты среднего годового и меженного стока отдельных регионов /70/.
Несколько позднее (1927 г.) известный русский гидролог Д. И. Кочерин на основании тщательного анализа всех имевшихся тогда данных
наблюдений за стоком обосновал применимость метода гидрологическо­
го картирования для оценки нормы стока и построил первую карту сред­
него многолетнего стока Европейской части СССР /50/. Эта карта имела
большое научно-методическое и практическое значение; начиная с работ
Кочерина, картографическое направление стало главным в методике
оценки нормы стока неизученных рек. Первая карта Кочерина была сос­
тавлена по данным наблюдений всего на 34 створах, тем не менее она до­
вольно правильно показывает распределение модуля среднегодового сто­
ка по Территории Европейской части СССР. Однако оцененные Кочериным
на основе полученной карты суммарныеводные ресурсы Европейской час­
ти СССР (658 км 3/год, в том числесеверный склон Зч8 км 3/год и южный
склон 310 км /год) оказались весьма неточными. По данным современ­
ных оценок, эти значения составляют соответственно (местный сток: 1043,
574 и 469 км 3/год. Столь низкая точность была обусловлена крайней не­
в
достаточностью имеющихся в то время рядов наблюдении за стоком, и,
естественно, для повышения точности оценки водных ресурсов страны и
отдельных регионов прежде всего была необходима достаточно густая
сеть гидрометрических наблюдений.
Сеть гидрологических станций, ведущих в течение многих лет система­
тические наблюдения за водным режимом рек и озер, нужна не только
для оценки динамики водных ресурсов. Она является основой для разви­
тия многих направлений гидрологической науки, связанных с расчетами и
прогнозами речного стока, необходимыми для проектирования, строи­
тельства и эксплуатации самых различных гидротехнических сооружений
на реках и озерах. От уровня развития гидрологической сети во многом
зависит прогресс всей гидрологической науки. Это хорошо понимали ве­
дущие ученые отечественной гидрологии еще в самом начале столетия.
Однако до Великой Октябрьской Социалистической революции в Рос­
сии гидрологическая сеть была крайне редкой и существовала в основ­
ном в виде простейших уровенных постов на больших судоходных реках
и озерах. Система регулярных гидрологических наблюдений, осуществ­
ляемых по единой методике, была создана в нашей стране лишь после ре­
волюции.
Впервые вопрос о создании такой системы обсуждался в Российском
гидрологическом институте в 1921 г., когда была выдвинута идея созда­
ния общегосударственной опорной сети гидрологических станций и поо
Тов, предназначенных для научных гидрологических обобщений и обслу­
живания запросов всех отраслей народного хозяйства. На I и II гидроло­
гических съездах обсуждались конкретные предложения по принципам
размещения и функционирования опорной сети, которые были представ­
лены в докладах М. А. Лукашина и Н. А. Копылова.
В формировании основных задач гидрологической сети, принципов ее
размещения, состава и методов наблюдений ведущая роль принадлежит
выдающемуся советскому ученому-гидрологу В. Г. Глушкову — одному
из создателей и первому директору ГГИ. Разработанное Глушковым /35/
в 20-е годы географо-гидрологическое направление в расчетах речного
стока, включающее в себя методы географической интерполяции и гидро­
логической аналогии, явилось научно-методологическрй основой создания
гидрологической системы наблюдений в нашей стране. Суть этого направ­
ления заключается в том, что в любом регионе стационарные гидрологи­
ческие наблюдения организуются на сравнительно небольшом числе ха­
рактерных створов, а необходимые для проектирования водохозяйствен­
ных мероприятий характеристики стока на любом неизученном водотоке
региона определяются косвенными методами, основанными на изучении
зависимостей стока от физико-географических факторов, интерполяции и
гидрологической аналогии. При необходимости детального изучения слабоосвоенных районов со сложным водным режимом в помощь опорной
сети, по мнению Глушкова, должны организовываться „временные пос­
ты и измерения, создаваемые экспедициями, позволяющие делать коли9
чественные сопоставления и интерполяции между редкими опорными пун
ктами" /34/.
Идеи и предложения Глушкова, отраженные в принципах размещения
и функционирования гидрологической сети, оказались очень плодотвор­
ными и, пожалуй, единственно правильными для условий нашей страны с
ее огромной территорией, крайне разнообразными физико-географически­
ми условиями и слабой гидрологической изученностью. Реализация их не
только позволила в кратчайшие сроки с наименьшими материальными
затратами резко улучшить гидрологическую изученность огромной терри­
тории страны и обеспечить необходимыми гидрологическими данными
интенсивно развивающееся народное хозяйство, но и на долгие годы сти­
мулировала развитие в СССР географических методов в гидрологии гидрологического картирования и районирования, гидрологической ана­
логии, изучения влияния на сток физико-географических факторов. До
настоящего времени важнейшей отличительной чертой и достоинством со­
ветской школы гидрологии по сравнению с зарубежной является способ­
ность советских гидрологов к широким территориальным обобщениям
и разработке надежных методов гидрологических расчетов в условиях
недостаточности или отсутствия данных наблюдений.
Интенсивный рост числа гидрологических станций и постов в нашей
стране начался в 20-е годы. Уже к 1929 г. число их почти в 2,5 раза пре­
высило дореволюционный уровень. Начиная с 30-х годов гидрологичес­
кие посты, принадлежавшие различным ведомствам, передаются в Гидрометслужбу, созданную в 1929 г., и с этого времени они рассматривают­
ся как составная часть опорной государственной сети, действующей в сос­
таве Единой гидрометеорологической службы СССР. К 1940 г. общее чис­
ло постов на реках достигло 5800; таким образом, дореволюционный
уровень был превышен почти в 4 раза по общему количеству постов, а по
числу створов, учитывающих сток воды, в 10 раз.
Рост опорной гидрологической сети по измерению стока воды на ре­
ках СССР (в том числе в Европейской и Азиатской частях) за период те­
кущего столетия показан на рис. 1. К настоящему времени число пунк’
тов наблюдений за стоком и уровнями воды на реках СССР превышав!
6300, причем примерно половина из них размещена на Европейской части
СССР (ЕЧ С). Следует отметить, что в пределах наиболее населенных рай­
онов Европейской части СССР сеть пунктов наблюдений уже в 70—80-е
годы достигла достаточного развития и с учетом накопленных весьма
продолжительных рядов и разработанных географо-гидрологических ме->
тодов обобщения вполне удовлетворительно освещает пространственные
и временные колебания гидрологического режима, что позволяет доста­
точно надежно обеспечить гидрологическими данными различные отрасли
народного хозяйства. Поэтому в составленных в настоящее время перспективных планах развития гидрологической сети до конца столетия
(рис. 1) предусматривается создать оптимально сбалансированную сеть,
позволяющую получать достаточно п ол н у ю достоверную информацию a
10
Рис. 1. Количество п у н к т о в регул ярны х наблюдений за с то к о м р е к в С С С Р (опор­
ная гидрологическая с е т ь ).
1 — С С СР, 2 — Европей ская часть СССР, 3 — Азиатская часть СССР.
водных ресурсах, режиме рек и водоемов, надежно обеспечивать гидро­
логическими данными существующие и вводимые в строй народнохозяй­
ственные объекты.
В соответствие с этими планами на Европейской части СССР количест­
во пунктов наблюдений даже несколько сокращается. Однако одновре­
менно планируется существенно повысить информативность сети путем
рационализации размещения гидростворов, лучшего технического осна­
щения, использования новых, более совершенных методических и орга­
низационных мероприятий по их обслуживанию, сбору, контролю и обоб­
щению получаемой информации. В Азиатской части СССР крайне необхо­
дим и количественный рост гидрологической сети.
Следует отметить, что густота современной гидрологической сети во
многих странах мира, особенно в США и странах Европы (табл.1), во
много раз превышает соответствующие показатели в нашей стране. Тем
не менее высокий уровень развития географических методов в отечест­
венной гидрологии позволяет советским гидрологам успешно решать
задачи гидрологического обеспечения народного хозяйства.
Помимо опорной сети Госкомгидромета СССР большое значение для
оценки изменений водных ресурсов имеет сеть пунктов наблюдений по
учету использования вод, организованная в системе Минводхоза и Мин­
энерго СССР, а также в других министерствах и ведомствах. Этот учет
осуществляется более чем в 30 тыс. пунктах забора воды из источников
и сброса ее в водотоки и водоемы. В общей сложности учет использова11
Таблица f
ЧИСЛО П УН КТО В НАБЛЮ ДЕНИЙ Н А Р Е К А Х В С Т РА Н А Х МИРА
Число п у н к т о в 1
Площадь,
2
Страна
СССР
Каиеда
Китай
СШ А
Бразилия
Австралия
Индия
М екси ка
Индонезия
Иран
Ангола
М озам бик
Турция
Франция
Испания
Ф РГ
Англия
ГД Р
1
годов.
Густота сети наблю­
дений, к м ’ /пункт
ТЫС. к м
'о к р у г ­
ленно)
23452
9976
9561
9356
8512
7686
3280
1973
1904
1648
1247
783
78 0
547
504
249
244
108
уровенных
с то к о в ы х
746
461
10000
10979
1804
757
74
24 0
32
всего
5506
1998
33 00
10941
1472
2991
82S
978
42 0
828
128
192
80 6
505
1800
720
70 0
—
46
268
86
262
1200
900
6252
2459
16300
21920
32 76
37 48
90 3
1218
45 2
82 8
174
460
89 2
2564
767
3000
720
1600
В С С С Р — на 1/1 1986 г., в остальны х странах -
сто ко во й
4300
5 0 00
2 9 00
86 0
5800
2 6 00
4000
20 00
4500
2 0 00
9700
4100
97 0
—
1000
140
34 0
150
общ ей
3800
4060,
590
430
2600
2000
3600
1 6 00
4200
2000
7200
1 7 00
870
210
76 0
80
340
70
на кон ец 70-х - начало 80-х
ния вод в народном хозяйстве охватывает около 200 тыс. объектов. На­
блюдения .за режимом подземных вод ведутся сетью гидрогеологических
станций и постов Министерства геологии СССР, насчитывающих в своем
составе около 37 тыс. пунктов наблюдений; к концу столетия намечает­
ся довести их число до ВО тыс.
Одновременно должно произойти резкое повышение уровня автома­
тизации всего комплекса наблюдений за режимом подземных вод.
Быстрый рост гидрологической сети, применение в отечественной гид­
рологии а качестве методологической основы географо-гидрологического метода и появление в результате успешной его практической реализа*
ции первой карты годового стока Д. И. Кочерина стимулировали прове­
дение систематизации всех имеющихся в стране материалов гидрометри­
ческих наблюдений и региональных исследований годового стока рек. В
30—40-е годы появилось большое количество карт норм стока для раз­
личных регионов страны, прежде всего интенсивно развивающихся в хо­
зяйственном отношении. Для всей территории СССР первая карта нормы
годового стока рек в масштабе 1:15 000 000 была составлена в 1937 г. в
ГГИ Б. Д. Зайковым и С. Ю. Белинковым /41/; для этого были исполь­
зованы данные наблюдений по 1280 створам. По этой карте впервые
оишшы
суммарные ресурсы речного сижа
12
ССОР, ш и ппгтаяип»
3750 км ?/год. В 1946 г. Зайковым /42/ с учетом более полных материа­
лов наблюдений и усовершенствованной методики картирования была
опубликована более подробная карта нормы стока Европейской части
СССР в масштабе 1:5 ООО ООО и СССР в целом в масштабе 1:10 ООО ООО.
Для построения карты использованы Данные по 2360 пунктам наблюде­
ний. Водные ресурсы рек страны по этой карте оценивались в 3940 км3
в год.
Следующее существенное уточнение нормы стока СССР было выполно в 1962 г. К. П. Воскресенским. Построенная им наиболее детальная
карта была основана уже на материалах 5690 пунктов наблюдений. Она
позволила уточнить водные ресурсы недостаточно изученных районов Си­
бири и Дальнего Востока. По карте Воскресенского суммарный годовой
сток рек СССР составил 4480 км 3/год; это значение было получено пу­
тем суммирования годового стока основных рек, впадающих непосредс­
твенное моря, и стока, рассчитанного по карте с межводораздельных тер­
риторий.
Вместе с уточнением карт норм стока за счет привлечения большого
количества исходной информации проводились исследования по изуче*
нию закономерностей формирования нормы стока, влиянию на нее раз­
личных физико-географических факторов, оценке применимости и на­
дежности определения нормы стока по картам для малых водосборов.
Было установлено, например, что положенное в основу составления карт
зональное изменение нормы стока отчетливо проявляется лишь на доста­
точно больших речных водосборах, в пределах которых влияние мест­
ных азональных факторов несущественно. С уменьшением площади во­
досбора влияние азональных факторов увеличивается, поэтому для сос­
тавления карты целесообразно использовать лишь данные по средним ре­
кам, сток которых определяется главным образом зональными фактора­
ми, а водосборы полностью расположены в одной географической зоне.
Для определения нормы стока неизученных малых рек необходимо в по­
лученные по картам зональные характеристики вводить весьма сущест­
венные корректирующие поправки. Наиболее полно этот вопрос был ис­
следован К. П. Воскресенским /29/, который установил, что поправочные
коэффициенты Ку для зон достаточного и избыточного увлажнения дол­
жны быть меньше единицы, а для засушливых районов — больше едини­
цы. Введение поправочных коэффициентов для увлажненных районов
обусловлено неполным дренированием подземных вод малыми реками,
а для южных, засушливых районов с плоским рельефом — значительно
большей долей бессточных понижений в пределах больших речных бас­
сейнов. Для практического использования разработаны приближенные
значения поправочных коэффициентов для разных зон в зависимости от
площадей водосборов /29/.
Наличие детальных карт нормы стока СССР дало реальную возмож­
ность оценки водных ресурсов не только для всей территории страны, но и
для крупных природно-экономических регионов, союзных республик.
13
административных областей и территориально-производственных комп­
лексов. Настоятельная необходимость в такой оценке появилась в 60-е
годы, когда стали разрабатываться долгосрочные перспективные планы
комплексного использования и охраны водных ресурсов, включающие в
качестве исходных данных сведения о водных ресурсах и водном балансе
не только для речных бассейнов, но и для различных административных
районов. Наиболее полные данные по водным ресурсам и водному балан­
су СССР и всех основных административных районов приведены в 1967 г.
в монографии „Водные ресурсы и водный баланс территории Советского
Союза" /25/. Общее значение водных ресурсов СССР оказалось равным
4714 км 3/год; выполненные в последующие годы оценки /8, 10/ позво­
лили заметно уточнить ресурсы слабоизученных районов Северо-Восто­
ка, но практически полностью подтвердили общее значение — суммарные
средние за многолетний период ресурсы речного стока СССР оценивают­
ся в настоящее время в 4740 км3/год.
В последние 10 лет стало очевидным, что данные о средних значениях
водных ресурсов отдельных регионов явно недостаточны для эффектив­
ного планирования мероприятий по их использованию и охране, для изу­
чения колебаний во времени и по территории, для оценки их изменений
под влиянием хозяйственной деятельности. Для решения всех этих задач
необходима ежегодная и даже сезонная оценка водных ресурсов регио­
нов за возможно длительный многолетний период, которая позволила
бы провести анализ многолетних колебаний водных ресурсов, выявить
периоды малой и повышенной водности, экстремальные значения, изу­
чить синхронность и асинхронность колебаний стока рек в пределах раз­
личных территорий, оценить фактическую и ожидаемую водообеспеченность того или иного региона. Именно эти данные лежат в основе разра­
ботки перспективных мероприятий по повышению водообеспеченности
южных районов, в том числе путем переброски части стока северных и
сибирских рек, по регулированию водного и солевого режима внутрен­
них водоемов, наконец, с использованием этих данных решается важней­
шая современная научная проблема гидрологии - изучение водных ре­
сурсов будущего.
К настоящему времени ежегодные оценки водных ресурсов по всем
регионам страны выполнены в ГГИ за единый период, начиная с 1930 г.
За последние годы эти характеристики оперативно оцениваются в рам­
ках автоматизированной информационной системы Государственного
водного кедастра (АИС Г В К ). На основании полученных данных рассчи­
таны самые различные пространственные и временные характеристики
многолетних колебаний значений водных ресурсов. Методические подхо­
ды такой оценки и основные результаты приведены в главе 3.
14
Гла ва 2
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВОДНЫЙ КАДАСТР СССР
И ИЗУЧЕНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Государственный водный кадастр (Г В К ), представляющий собой сис­
тематизированный свод сведений о водных ресурсах страны, является
важнейшей формой обобщения данных наблюдений и результатов гидро­
логических исследований для обеспечения запросов различных отраслей
народного хозяйства, связанных с использованием и охраной водных
ресурсов, защитой городов и населенных пунктов от наводнений, гидро­
логическими расчетами при строительном проектировании.
Использование рек и озер для судоходства, водоснабжения, ороше­
ния, строительства гидротехнических сооружений обусловливает необхо­
димость иметь систематизированные за многолетний период сведения о
гидрологическом режиме водных объектов. В связи с зтим с давних пор
проводятся работы по обобщению и систематизации данных гидрологи­
ческих наблюдений и экспедиционных исследований и их публикации в
различного рода официальных справочниках. В нашей стране первым та­
ким изданием были „Сведения об уровне воды на внутренних водных
путях", которые публиковались Министерством путей сообщения. В этих
изданиях опубликованы данные гидрологических наблюдений с 18В1 по
1915 г.
Однако практика требовала более полных и оперативных сведений о
водных объектах и их гидрологическом режиме. Поэтому первые пред­
ложения о создании водного кадастра нашей страны были выдвинуты
уже в первые годы советской власти; это была одна из важнейших, пер­
воочередных задач, которые были поставлены перед созданным в 1919 г.
Российским гидрологическим институтом. Необходимость скорейшего
создания водного кадастра страны подчеркивалась в 1923 г. на Конфе­
ренции по изучению естественных производительных сил России. В
1924 г. на I Всероссийском гидрологическом съезде в докладе Н. А. Ко­
пылова „О водном кадастре" были изложены предложения о составе ка­
дастра и единых формах обобщения имеющихся во многих ведомствах
разрозненных данных о режиме вод СССР. Вопрос о практической реали­
зации Водного кадастра со всей остротой был поставлен при осуществле­
нии первых пятилетних планов, когда наша страна встала на путь интен­
сивного промышленного и сельскохозяйственного развития и потреб­
ность в надежных данных о водных ресурсах и гидрологическом режиме
водных объектов резко возросла.
В 1931 г. В. Г. Глушков, формулируя ближайшие задачи в области
гидрологии, обусловленные требованиями развивающегося социалис­
тического хозяйства, в числе одной из первой назвал „приступ к сос­
тавлению водного кадастра, имеющего цель просуммировать материа­
15
лы всех исполненных исследований в систематической, удойной для ис­
пользования форме, и как предшествующая стадия составление списков
и каталогов объектов и материалов" /34, 35/. Он подчеркивал, что ка­
дастр должен явиться ведущим и организующим предприятием для всей
гидрологии ближайших пятилеток. Тогда же были определены общие по­
ложения, принципы и структура кадастровых работ; в частности, отмеча­
лись преимущества создания водного кадастра в виде отдельных выпус­
ков, подготавляемых по единой форме, методам и редакции.
В 1931 г. специальное постановление Президиума Госплана СССР обя­
зало Гидрометслужбу СССР подготовить и в течение семи лет издать Вод­
ный кадастр. Работы были широко развернуты под руководством ГГИ
совместно с местными органами Гидрометслужбы СССР; к их выполне­
нию были привлечены наиболее крупные специалисты нашей страны в об­
ласти гидрологии, гидрогеологии, океанологии и других смежных дис­
циплин.
Основные работы по кадастру были завершены только в 1940 г.; к
этому времени большая часть материалов была опубликована. При этом
в изданиях Водного кадастра были систематизированы данные с начала
наблюдений по 1935 г. включительно, причем при составлении кадастра
были собраны и проанализированы рассредоточенные в различных ведо­
мствах материалы гидрологических наблюдений и исследований.
Материалы первого Водного кадастра СССР были исключительно об­
ширны, охватывали все виды вод и состояли из четырех основных разде­
лов: 1) кадастр поверхностных вод; 2) кадастр подземных вод; 3) мор­
ской кадастр; 4) гидрометеорологический кадастр.
Кадастр поверхностных вод включал и специальные серии:
— „Сведения об уровне воды на реках и озерах СССР";
— „Материалы по режиму рек СССР";
— порайонные „Справочники по водным ресурсам СССР", а также
„Кадастр озер" и „Кадастр болот".
Кадастр поверхностных вод содержал 77 выпусков общим объемом
7510 авторских листов, большая часть их (80 %) была опубликована.
Морской кадастр был опубликован в виде серийных изданий: „Материапы по режиму морей СССР" и „Справочники по морям СССР".
Гидрометеорологический кадастр содержал сведения о годовых, ме­
сячных, суточных и ливневых осадках на территории СССР, высоте и
плотности снежного покрова, дефиците влажности воздуха и испарении
с водной поверхности и суши.
Кадастр подземных вод в виде каталога подземных вод СССР и порай­
онных монографий по ресурсам подземных вод был завершен уже в пос­
левоенный период Министерством геологии СССР.
Работы по Водному кадастру СССР планировалось завершить состав­
лением сводных изданий - „Справочника по водным ресурсам СССР" и
„Гидрологического атласа СССР", однако начавшаяся война помешала
осуществить эти планы.
16
Материалы Водного кадастра, составленные за периоде 1931 по 1940 г.,
сыграли огромную роль в обеспечении гидрологическими данными на­
родного хозяйства страны в ходе первых пятилеток, в годы Великой
Отечественной войны и в послевоенный период. Вместе с тем они способ­
ствовали развитию гидрологической науки в нашей стране; на их основе
были выполнены фундаментальные исследования по годовому стоку
рек, испарению, расчетам максимальных и минимальных расходов воды.
В период подготовки Водного кадастра стало очевидным, что сущест­
вующий порядок публикации материалов гидрологических наблюдений
по 10-леткам не оправдывает себя, поскольку до заинтересованных орга­
низаций они доходят с большим опозданием. Этот вопрос был пересмот­
рен и, начиная с 1936 г., материалы наблюдений на опорной сети станций
и постов стали публиковаться за каждый год в виде гидрологических
ежегодников, состав которых был значительно расширен по сравнению с
более ранними публикациями. В последующие годы в дополнении к гид­
рологическим ежегодникам стали регулярно публиковаться материалы
наблюдений на специализированной сети станций; воднобалансовых, озе­
рных, болотных, а также данные по испарению с водной поверхности и су­
ши. Все зти регулярные публикации, продолжающиеся донастоящего вре­
мени и составляющие огромный фонд систематизированной информации
(объемом до 2000 авторских листов ежегодно) о гидрологическом ре­
жиме, представляют собой крупнейшее достижение советской гидроло­
гии. Эта информация является основным исходным материалом для про­
ведения научных исследований, разработки методов гидрологических
расчетов и прогнозов, гидрологического обоснования строительного
проектирования.
Я конце 50-х годов по мере накопления новых данных встал вопросго
втором издании Водного кадастра СССР. Работы по его созданию велись
с 1960 по 1973 г. под научно-методическим руководством ГГИ. В соот­
ветствие с утвержденной программой в состав второго Водного кадастра
были включены три серии изданий, обобщающие материалы наблюдений
по 1965 г. включительно: 1) „Гидрологическая изученность"; 2) „Осно­
вные гидрологические характеристики"; 3) региональные монографии
„Ресурсы поверхностных вод СССР".
Серия „Гидрологическая изученность" (46 выпусков) включает ин­
формацию по гидрографии рек и озер, сведения о гидрологических стан­
циях и постах, экспедиционных исследованиях. В этих выпусках впервые
были даны наиболее полные списки рек и озер, составленные по крупно­
масштабным картам. Основные результаты всей этой инвентаризации
обобщены в отдельном издании „Реки и озера СССР".
Серия „Основные гидрологические характеристики" (42 выпуска) со­
держит сведения о стоке рек за весь период наблюдений (по годам), об
уровенном, ледовом и термическом режиме рек и озер, материалы по
стоку наносов и гидрохимии.
Серия региональных монографий „Ресурсы поверхностных вод
17
СССР" (42 выпуска) представляет собой не только комплексное научное
обобщение данных по гидрографии и водному режиму региона, но и со­
держит практические рекомендации по расчетам элементов гидрологи­
ческого режима, которые могут быть использованы при строительном
проектировании; в этом их принципиальное отличие от „Справочников по
водным ресурсам", входящим в состав изданий первого Водного кадастра.
Материалы второго Водного кадастра СССР охватывали в основном
поверхностные водные ресурсы, однако по детальности и полноте обоб­
щений эти данные не имеют себе равных в других странах мира. Общий
объем изданий второго Водного кадастра, состоящий из 180 выпусков,
превысил 10 ООО авторских листов. Публикация второго Водного кадаст­
ра СССР явилась важнейшим этапом в развитии советской гидрологии и,
в частности, в изучении водных ресурсов страны. Обобщающим итогом
работ по второму Водному кадастру в части оценки водных ресурсов
явилось издание в 1967 г. упомянутой выше (см. главу 1) капитальной
монографии „Водные ресурсы и водный баланс территории СССР", мате­
риалы которой были положены в основу разработки ведущими проект­
ными и водохозяйственными организациями страны „Генеральной схе­
мы комплексного использования водных ресурсов СССР до 1980 г.".
Накопленный советскими гидрологами в ходе подготовки Водного
кадастра опыт обобщений гидрологических данных широко использован
при разработке программы и проведении международного сотрудничест­
ва по гидрологии в рамках так называемого Международного гидрологи­
ческого десятилетия (МГД) ЮНЕСКО (1964-1974 гг.).
Одновременно с работами по Водному кадастру управлениями Гидрометслужбы СССР под руководством ГГО была завершена подготовка
Справочников по климату СССР, а Министерством геологии СССР подго­
товлена и опубликована капитальная серия обобщений по подземным во­
дам СССР.
Несмотря на большую работу, выполняемую в нашей стране по изда­
нию обобщающих справочных изданий по водным ресурсам, уже в ходе
подготовки второго Водного кадастра стало очевидным, что эта работа
имеет существенные организационно-методические недостатки, а публи­
куемые издания по составу приводимых материалов не в полной мере
удовлетворяют возросшим требованиям научно-обоснованного планиро­
вания комплексного использования и охраны водных ресурсов, а также
мероприятий по защите от вредного воздействия вод.
В связи с огромным объемом гидрологических данных и сложностью
их обработки, выполнявшейся практически вручную без применения со­
временной вычислительной техники, обобщение материалов в виде мно­
готомных кадастровых изданий требовало труда большого коллектива
специалистов и длительного срока выполнения (10— 15 лет), в результа­
те чего данные кадастра к моменту публикации в значительной мере ока­
зывались устаревшими. Помимо этого, наиболее существенными недостат­
ками второго Водного кадастра было отсутствие в нем надежных данных
18
по водопотреблению и водоотведению, недостаточная увязка материалов
по поверхностным и подземным водам, ограниченность данных по качес­
тву поверхностных и подземных вод. Между тем при резко возросшем в
70-е годы объеме водохозяйственного проектирования и строительства
требовались оперативные надежные данные по всем видам водных ресур­
сов в том или ином регионе, из использовании по количественным и ка­
чественным показателям, тенденции изменений под влиянием климати­
ческих факторов и хозяйственной деятельности.
Большое значение для стимулирования дальнейшего изучения водных
ресурсов страны и совершенствования системы их обобщения для обес­
печения современных потребностей народного хозяйства имели утверж­
денные Верховным Советом СССР 10 декабря 1970 г. „Основы водного
законодательства Союза ССР и союзных республик", которые, в частнос­
ти, предусматривают ведение Государственного водного кадастра СССР
(ГВК) /49, 77/. В соответствии с „Основами водного законодательства
Союза ССР и союзных республик" Государственный водный кадастр ве­
дется на основе данных государственного учета вод и представляет собой
ежегодно пополняв; 1ый систематизированный свод сведений о водных
ресурсах (поверхностных и подземных), их количестве и качестве, а так­
же использовании для отдельных природно-экономических регионов,
бассейнов и для страны в целом. От первого и второго водных кадастров
он отличается следующими принципиальными возможностями:
— ГВК ведется на общегосударственной (межведомственной) основе
и включает сведения о всех видах вод и их использовании;
— материалы ГВК являются единственными официальными данными
о водных ресурсах, обязательными для использования при решении всех
задач, связанных с гидрологическим обеспечением народного хозяйства;
— ГВК представляет собой постоянно действующую динамическую
систему накопления, обработки, хранения и выдачи потребителям инфо­
рмации о водных ресурсах, их режиме и использовании, основанную на
использовании ЭВМ.
Данные ГВК должны уловлетворять требованиям:
— текущего и перспективного планирования использования вод и вод­
ных объектов, согласования и увязки рационального развития и разме­
щения производительных сил на территории страны с водными ре­
сурсами;
— составления генеральной и региональных схем комплексного ис­
пользования и охраны водных ресурсов, водохозяйственных балансов;
— проектирования водохозяйственных, транспортных, промышлен­
ных и других предприятий и сооружений, связанных с использованием
вод и водных объектов;
— прогнозирования изменений гидрологических условий, водности
рек и качества вод;
— оперативного управления водными ресурсами и разработки меро­
приятий по повышению эффективности работы водохозяйственных
19
систем;
— разработки мероприятий по предупреждению и устранению вредно­
го воздействия вод;
— осуществления государственного контроля за выполнением меро­
приятий ло охране и рациональному использованию водных ресурсов;
— регулирования взаимоотношений между водопользователями, а
также между водопользователями и другими организациями.
Разработка новой системы ведения ГВК была начата в 1972 г., а в
1977 г. Советом Министров СССР было принято постановление, обязы­
вающее Госкомгидромет СССР совместно с Минводхозом СССР и Мингео СССР приступить, начиная с 1978 г., к ведению Государственного
водного кадастра СССР. В основу ведения ГВК положен принцип единст­
ва природных вод, предполагающий обобщение в кадастровых материа­
лах данных о поверхностных и подземных водах, а также об их исполь­
зовании.
Ведение ГВК предусмотрено по трем разделам: „Поверхностные во­
ды" (ответственный Госкомгидромет СССР), „Подземные воды" (ответ­
ственный Мингео СССР) и „Использование вод" (ответственный Минводхоз СССР).
К настоящему времени разработаны и утверждены на междуведомст­
венном уровне состав данных ГВК, структура его публикуемой части и
периодичность изданий, методические указания по его ведению. Структу­
ра публикуемой части ГВК предусматривает издание каталожных еже­
годных и многолетних данных по всем трем ведомствам (табл. 2). БольТаблица 2
СТРУКТУРА И ПЕРИ ОД ИЧН ОСТЬ И ЗД АНИ Й
ГОСУД АРСТВЕННО ГО ВО Д НО ГО КАДАСТРА
Наименование издания
Периодичность публикаций
Р А З Д Е Л 1. П О В Е Р Х Н О С Т Н Ы Е В О Д Ы
Серия 1. Каталожные данные
Каталог рек, каналов, озер и водохранилищ
Каталог селевых бассейнов и очагов
на территории С С С Р
Каталог л ед н иков С С С Р
Каталог морей и м о рских устьев рек
Разовые издания. В дальнейшем по мере
необходимости публ икую тся дополнения
или осуществляется переиздание
Серия 2. Еж егодные данные
Ежегодные данные о режиме и ресурсах Издаются ежегодно за предш ествую щ ий
поверхностны х вод суш и
год
Ежегодные данные о качестве поверх­
ностных вод суш и
Еж егодны е данные о селевых п о ток ах
Еж егодны е данные о режиме и качест­
ве вод морей и м ор ских устьев рек
20
Продолжение табл. 2
Наименование издания
Периодичность публикаций
Серия 3. Многолетние данные
М ноголетние данные о режиме и ресур- Издаются 1 рзз в 5 лет (на уровень лет,
сах поверхностны х вод суиии
кратны х пяти)
М ноголетние данные о качестве поверх­
ностных вод суши
М ноголетние данные о режиме и качест­
ве вод морей и м о р ск и х устьев рек
Р А З Д Е Л 2. П О Д З Е М Н Ы Е В О Д Ы
Серия 1. Каталожные данные
Каталог подземных вод
Разовы е издания. В дальнейшем по мере
необходимости публ икую тся дополнения
или осуществляется переиздание
Серия 2. Еж егодны е данные
Еж егодны е данные о запасах и качестве Издаются ежегодно за предш ествую щ ий
подземных вод
год
Еж егодны е данные о режиме подземных
вод
Серия 3. М ноголетние данные
М ноголетние данные о запасах и качестее подземны х вод
М ноголетние данные о режиме подзем­
н ы х вод
Издаются 1 раз в 5 лет (на уровень лет,
кратны х пяти
Р А З Д Е Л 3. И С П О Л Ь З О В А Н И Е В О Д
Серия 1. Каталож ны е данные
Каталог водопользователей
Разовые издания. В дальнейшем по мере
необходимости п убл икую тся дополнения
или осущ ествляется переиздание
Серия 2. Еж егодны е данные
Еж егодны е данные об использовании
вод
Издаются ежегодно за предш ествую щ ий
год
Серия 3. М ноголетние данные
М ноголетние данные об использовании
вод
Издаются 1 раз в 5 лет (на уровень лет,
кратны х пяти)
О БЪ ЕД И Н ЕН Н Ы Е И ЗДАНИЯ
Водны е ресурсы С С С Р и их использование (оценка водны х ресурсов и их изменений
Издаются применительно к с рокам водохозяйственного планирования
шинство этих изданий уже публикуются или подготавливаются к печати
/31/, Начиная с 1981 г., оперативно (в текущем году за предшествующий
год) публикуется объединенное межведомственное ежегодное издание
„Ресурсы поверхностных и подземных вод, их использование и качест­
во", которое содержит данные по территории речных бассейнов, их участ­
21
ков, экономических районов, союзных республик и СССР в целом.
Наряду с подготовкой публикуемой части кадастра создается автома­
тизированная информационная система ГВК (АИС Г 8 К ). АИС ГВК пред­
ставляет собой оснозанную на применении современных технических, ин­
формационных программных средств, единую для СССР систему сбора,
контроля, хранения и обработки данных о водных объектах, водных ре­
сурсах, режиме, качестве и использовании вод, а также доведения этих
данных и результатов их обработки и обобщения до потребителей. Осно­
вные цели создания АИС ГВК следующие:
— повышение оперативности в обеспечении народного хозяйства гид­
рологическими данными за счет уменьшения времени между появлением
данных и возможностью их использования, а также за счет сокращения
времени ответа на запрос;
— увеличение информативности ГВК за счет расширения состава при­
меняемых методов и повышения уровня обработки и обобщения данных;
— высвобождение части трудовых ресурсов, занятых систематизацией,
поиском, контролем, выборкой, обработкой и обобщением данных как
в организациях, осуществляющих ведение ГВК, так и в организациях-по­
требителях кадастровой информации.
АИС ГВК является межведомственной системой. По видам собирае­
мой, принимаемой, обрабатываемой и выдаваемой информации, а также
по распределению ответственности за ведение ГВК по его различным раз­
делам АИС ГВК состоит из трех ведомственных подсистем: „Поверхнос­
тные воды", „Подземные воды", „Использование вод". Ответственными
за создание, функционирование и развитие указанных подсистем являют­
ся соответственно: Госкомгидромет СССР (ГГИ), Мингео СССР
(ВСЕГИНГЕО) и Минводхоз СССР (ЦНИИКИВР). Ответственным за соз­
дание системы в целом является Госкомгидромет СССР, научно-методи­
ческое руководство разработкой осуществляет ГГИ.
Подсистема „Поверхностные воды" делится в свою очередь на шесть
видовых подсистем или банков данных и так называемый обобщенный
специализированнный банк данных „Государственный водный кадастр",
содержащий материалы комплексной оценки водных ресурсов. Указан­
ное деление обусловлено существенно различными типами водных объе­
ктов и характером наблюдаемых на них явлений и процессов, которые
в системе Госкомгидромета СССР традиционно изучаются различными
организациями. В составе подсистемы „Поверхностные воды" разрабаты­
ваются следующие видовые подсистемы второго порядка или банки дан­
ных (рис. 2):
— „Государственный водный кадастр" — данные комплексной оценка
водных ресурсов; ответственный ГГИ;
— „Реки и каналы" — данные о гидрологическом режиме водотоков;
ответственный ВНИИГМИ—МЦД;
— „Озера и водохранилища" — данные о гидрометеорологическом ре­
жиме водоемов: ответственный ГГИ;
22
Рис. 2. Организационная с труктур а А И С Г В К .
— „Качество поверхностных вод суши" — гидрохимические показате­
ли качества вод водотоков и водоемов; ответственный Гидрохимический
институт;
— „Моря и морские устья рек” — данные о гидрометеорологическом
режиме и гидрохимических показателях качества вод прибрежной части
морей, внутренних морей и морских устьев рек; ответственные ГОИН и
ДАНИИ — по арктическим морям и устьям рек;
- „Ледники" - каталожные сведения о ледниках; ответственный
САНИГМИ;
- „Сели” - характеристики селеопасных районов и прошедших с»лей; ответственный КазНИГМИ.
Указанные подсистемы второго порядка осуществляют одни и те же
общесистемные функции применительно к различным видам информа­
ции и должны быть тесно связаны между собой, обмениваясь в случае
надобности необходимой информацией.
По функциональному признаку в каждой ведомственной или видовой
подсистеме АИС ГВК можно выделить три функциональные подсистемы:
23
— подготовка информации (сбор, контроль информации, ее первичная
обработка и занесение на машинные носители);
— ведение информационной базы (накопление и учет информации,
обеспечение сохранности первично-обработанных и достоверных данных);
— доведение информации до потребителей (прием, регистрация и ана­
лиз запросов потребителей, поиск и обработка данных с целью получения
запрашиваемой информации, тиражирование данных, передача данных
потребителям).
Функции подсистем в значительной степени автоматизируются путем
применения современных технических и программных средств. Участие
человека остается необходимым при сборе информации, занесении ее на
технические носители, в процессе контроля и принятия решения, при
приеме и анализе запросов, при тиражировании и редактировании мате­
риалов.
Работы по созданию АИС ГВК завершились сдачей в 1985 г. в опытную
эксплуатацию ее первой очереди, включающей информационную базу,
программные и технические средства, организационные структуры и ра­
бочую документацию. В составе пускового комплекса первой очереди
функционируют (правда, в ограниченном объеме) все девять подсистем
или банков данных по разделам ГВК, осуществляющих сбор, контроль,
накопление, обработку информации и ее выдачу потребителю.
В рамках подсистемы „Поверхностные воды" сданы в эксплуатацию
семь банков данных, шесть из которых соответствуют видовым подсис­
темам (рис. 2), а седьмой банк является специализированным и обеспе­
чивает получение обобщенных данных о ежегодных водных ресурсах ос­
новных речных бассейнов и административных районов, а также расчет­
ных гидрологических характеристик по большому числу гидрометричес­
ких створов.
В составе первой очереди подсистемы (банки данных) по поверхност­
ным водам обеспечивают выдачу по запросам следующих данных:
— информацию о водных ресурсах административно-территориальных
единиц, экономических районов и крупных речных бассейнов, различных
характеристик речного стока по выборочной сети пунктов наблюдений, а
также информацию о запасах воды в крупнейших водоемах СССР;
— информацию об элементах гидрологического режима водотоков в
риде трех основных таблиц гидрологического ежегодника;
— информацию об элементах гидрометеорологического режима водо­
емов в виде пяти таблиц гидрологического ежегодника по выборочной
сети пунктов наблюдений УГКС;
— информацию об элементах гидрометеорологического режима и о
гидрохимических показателях качества вод морей СССР в виде восьми
таблиц многолетних данных и результатов специальной статистической
обработки наблюдений;
— первичных и обобщенных во времени и пространстве данных наб­
людений эа гидрохимическими показателями качества вод водотоков и
24
водоемов, включая таблицы гидрохимического ежегодника и результаты
многомерного статистического анализа;
— каталожных характеристик ледников;
— каталожных характеристик селевых бассейнов, врезов и рытвин Ка­
захской ССР.
Всего подсистема „Поверхностные воды" охватывает около 30 ООО
водных объектов и выдает потребителю около 250 видов информации.
Первая очередь подсистемы (банка данных) „Подземные воды" обес­
печивает выдачу по запросам данных о месторождениях подземных вод,
ресурсах, режиме и качестве подземных вод по выборочной сети круп­
нейших на Европейской части СССР Московского и Днепровского арте­
зианских бассейнов. Подсистема охватывает 50 объектов подземных вод
и выдает потребителю 32 вида информации.
Первая очередь подсистемы „Использование вод" обеспечивает выдачу
по нерегламентированным запросам фактических данных о водопользо­
вании по бассейнам, административным запросам фактических данных о
водопользовании по бассейнам, административным территориям, отрас­
лям и ведомствам, отдельным организациям. По широте охвата водо­
пользователей (свыше 80 тыс.) и номенклатуре выдаваемых сведений
(несколько тысяч видов выходных документов) указанная подсистема
превосходит действующие аналогичные зарубежные информационные
системы (США, Франция, ЧССР и др.) /31/. Она обеспечивает выдачу сле­
дующих материалов по использованию вод:
— сведений о местоположении и основных параметрах водохозяйствен­
ных объектов;
— обобщения ежегодных данных о фактическом водопользовании;
— ежегодных данных об объемах забираемой и сбрасываемой воды за
месячные интервалы времени по крупным водохозяйственным объектам.
Информационное обслуживание предусматривает выдачу потребителю
как исходной информации, содержащейся в информационной базе, так и
обобщенной по различным признакам (бассейновый, территориальный,
отраслевой и др.). В последнем случае выдаются данные об использова­
нии водных ресурсов по речным бассейнам, их участкам или расчетным
створам; по административным районам, отраслям народного хозяйства,
министерствам и ведомствам, отдельным организациям и предприятиям.
Перечисленные достижения в области ГВК весьма значительны — сде­
лан первый важный шаг по пути создания принципиально нового, межве­
домственного кадастра по всем видам вод, в решении весьма сложной
задачи перехода к автоматизированному сбору, обработке и выдаче по­
требителям кадастровых материалов. Вместе с тем в этой работе все еще
имеется немало недостатков и проблем, которые ждут своего решения.
В подсистемах по поверхностным и подземным водам в составе инфор­
мационных баз содержится пока достаточно ограниченный объем данных
даже по опорной сети станций, отсутствуют гидрологические и гидрогео­
логические данные по многим пунктам наблюдений, в том числе данные
25
за исторический период. Специальные виды гидрологической информа­
ции, включая данные воднобалансовых станций и экспедиционные мате­
риалы, пока не включены в систему АИС ГВК.
Основной недостаток подсистемы „Использование вод" обусловлен не
столько ее организационно-техническими и программными возможнос­
тями, сколько несовершенством самой системы учета использования вод
в стране, а именно, низкой точностью исходных данных по водопотреблению и водоотведению на этапе ручной обработки информации до ввода
ее в ЭВМ. Улучшение организации учета использования вод, совершенст­
вование измерительной техники, внедрение полной автоматизации про­
цесса получения, обработки и выдачи информации — основные направле­
ния дальнейшего совершенствования этой подсистемы.
До настоящего времени не все издания ГВК, предусмотренные струк­
турой, своевременно публикуются. Возможности АИС ГВК пока ограни­
чены и не могут в полной мере удовлетворить потребителей по составу
выходной продукции, по полноте и достоверности хранимых данных, по
времени ответа и способам доступа к материалам. Обмен информацией
между банками данных АИС ГВК и тем более со смежными банками дан­
ных в составе первой очереди не налажен, что затрудняет комплексное
использование разнородной информации. Следует отметить также, что в
настоящее время эффект от банков данных достигается только на цент­
ральном уровне — в головных институтах соответствующего профиля.
На региональном уровне, где обеспечивается создание и пополнение ин­
формационной базы, банки данных отсутствуют.
Для устранения имеющихся недостатков и дальнейшего развития АИС
ГВК представляется необходимым решить следующие основные задачи:
— расширение и пополнение информационной базы, особенно подсис­
тем „Поверхностные воды" и „Подземные воды";
— обеспечение более высокого уровня достоверности данных, повы­
шение эффективности и качества обслуживания потребителей;
— расширение состава выходной информации с обеспечением получе­
ния в автоматизированном режиме всех основных публикуемых характе­
ристик ГВК;
— обеспечение регулярного обмена данными между подсистемами с
целью совместной обработки и обобщения информации различного видо­
вого состава;
— повышение оперативности получения кадастровых данных средства­
ми АИС ГВК.
На основании научного обобщения материалов ГВК и результатов вы­
полненных в последние годы исследований назрела настоятельная необ­
ходимость в подготовке и публикации капитальной монографии „Вод­
ные ресурсы СССР и их будущее", в которой целесообразно подвести
многолетние итоги изучения водных ресурсов страны и их изменений под
влиянием хозяйственной деятельности и климатических факторов на
современном этапе и в перспективе.
26
В заключение настоящей главы отметим, что системы водного кадаст­
ра, помимо СССР, разработаны или разрабатываются во многих других
развитых странах мира (США, Канаде, ФРГ, Австралии и др.). Наиболь­
ший опыт в этой области накоплен в США и Канаде, где системы водного
кадастра функционируют с начала 70-х годов. Технология сбора, обрабо­
тки, накопления и выдачи информации о водных ресурсах в этих странах
характеризуется, во-лервых, высокой степенью автоматизации, террито­
риальным рассредоточением центров обработки и выдачи информации
при наличии головного центра ведения водного кадастра, и, во-вторых,
сравнительно ограниченным набором гидрологических характеристик,
представленных в информационных базах. Так же как и в СССР, несмот­
ря на широкое внедрение компьютерной технологии при сборе, обработ­
ке и выдаче данных о водных ресурсах, их использовании и качестве, в
США и Канаде сохраняется традиционная форма подготовки кадастро­
вых материалов в виде публикации различного рода справочников. В
США, например, публикуются каталоги данных о водных ресурсах, изда­
ния ежегодного национального водного кадастра, ежегодные доклады о
водных ресурсах в виде выпусков по территориям штатов, В Канаде еже­
годно публикуется справочник-указатель размещения пунктов наблюде­
ний за поверхностными водами, ежегодник поверхностных вод; 1 раз в
3 года издается краткая историческая справка о среднемесячных, годо­
вых и экстремальных расходах воды и исторический обзор об уровнях
воды на всех уровенных постах страны. В США все издания водного ка­
дастра осуществляются Геологической службой, в Канаде — Директора­
том о внутренних водах.
27
Глава 3
ЕСТЕСТВЕННЫЕ ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ
И ВОДООБЕСПЕЧЕННОСТЬ СССР
Вода, как известно, особый вид природных ресурсов. В отпичие от
других природных ресурсов, она очень динамична и в процессе кругово­
рота находится в постоянном движении в атмосфере, литосфере, биосфе­
ре. При этом ее количество и качество непрерывно меняется в течение го­
да и от года к году. Основная масса воды сосредоточена в водных объек­
тах — морях, озерах, водохранилищах, реках, каналах, ледниках, водоно­
сных слоях земной коры, составляющих, в соответствии с „Основами
водного законодательства Союза ССР и союзных республик", единый го­
сударственный водный фонд.
Все воды единого водного фонда хотк « тесно связаны между собой в
процессе круговорота, тем не менее они резко различаются прежде всего
по своей динамичности, в качестве показателя которой обычно принима­
ют скорость полного возобновления. По скорости возобновления при­
родные воды принято подразделять на две группы: медленно возобнов­
ляемые — вековые или статистические запасы и ежегодно возобновляе­
мые, лод которыми обычно и понимают водные ресурсы. В количествен­
ном отношении они оцениваются речным стоком. Потребность народного
хозяйства в пресной воде в основном удовлетворяется именно за счет
возобновляемых водных ресурсов. При современном водохозяйствен­
ном планировании обычно не предусматривается (или предусматривает­
ся крайне редко) интенсивное использование вековых запасов пресных
вод, так как это неизбежно влечет за собой нарушение установившегося
равновесия в природе с самыми серьезными экологическими последст­
виями. Следует отметить, однако, что разделение природных вод на ста­
тистические запасы и возобновляемые ресурсы весьма условно. Между
ними нет какого-то резкого различия, они тесно взаимосвязаны. Ежегод­
но возобновляемые водные ресурсы являются динамической частью ста­
тистических запасов, поэтому интенсивное количественное и качествен­
ное истощение речного стока прямо (например, если река впадает в бес­
сточный водоем) или косвенно (через влагооборот) воздействует на ве­
ковые запасы.
Вековые запасы пресных вод условно подразделяют на поверхностные
и подземные, тесно связанные между собой в процессе круговорота во­
ды в природе. Среднемноголетние объемы вековых запасов поверхност­
ных вод СССР, по данным ГГИ /10/, представлены в табл. 3. Суммарное
значение запасов поверхностных вод составляет около 120 тыс. км3, при­
чем большая часть из (74 %) — соленые и солоноватые воды внутренних
водоемов. На долю пресных вод приходится примерно 42,8 тыс. км 3,
из которых 64 % сосредоточено в озерах и 33 % в ледниках арктической
28
Таблица 3
З А П А С Ы П О ВЕ Р Х Н О С Т Н Ы Х ВОД СССР
Вид запасов
В озерах
в т. ч. пресных
В реках
В ледниках
в т. ч. горны х
В водохранилищ ах
в т. ч. полезный объем
Количество
объ ектов
Объем
воды, к м 3
Средняя продолж и­
тельность водооб­
мена
2 85 4 ООО
2 9 6 3 ООО
—
1 ООО
—
104 ООО
27 500
200
(14 000)
1 170
1 07 0
506
200— 30 0 лет
150 лет
20 сут
о к о л о 10 ООО лет
о к о л о 1 5 0 0 лет
2 года
—
зоны и горных районов. Продолжительность полного водообмена ледни­
ковых вод исчисляется тысячилетиями (табл. 3). Единовременные запа­
сы воды в руслах рек невелики и составляют всего 200 км3, однако вви­
ду очень высокой скорости водообмена они обеспечивают (как уже ука­
зывалось выше) основной объем потребления воды на хозяйственные
нужды (примерно 90 %).
Запасы подземных вод (пресных и соленых) на территории СССР (до
глубин 2000 м) составляют, по оценкам гидрогеологов /10/, около
3 млн. км 3, их которых примерно 0,55 млн. км3 сосредоточено в верх­
ней зоне активного водообмена (до глубин 100 м ). Значительный объем
пресных вод (17 тыс. км3) содержится в подземных льдах районов веч­
ной мерзлоты. Таким образом, запасы подземных вод во много раз пре­
вышают запасы поверхностных вод, однако возможности их использова­
ния принципиально различны. Из огромных общих запасов воды, сосре­
доточенной под землей, объем пресных подземных вод, пригодных для
практического пользования, составляет лишь незначительную часть, при­
чем последняя в существенной мере дренируется реками и входит в сос­
тав речного стока.
Интегральной характеристикой возобновляемых водных ресурсов яв­
ляется речной сток, среднегодовое значение которого и определяет
объем возобновляемых водных ресурсов того или иного бассейна или
региона. Как показано в главе 2, наиболее надежно годовой сток опреде­
ляется по данным гидрометрических наблюдений на многолетний период
Для речного водосбора при наличии многолетних рядов гидрометри­
ческих наблюдений надежное определение характеристик водных ресур­
сов — сезонных и годовых значений, нормы и изменчивости и их погреш­
ностей — не представляет затруднений и производится с изпользованием
обычных статистических приемов. При этом в районах избыточного и
достаточного увлажнения, где сток формируется на всей территории бас­
сейна и увеличивается вниз по течению реки, в качестве водных ресурсов
бассейна принимается сток в самом нижнем створе. Если вниз по тече­
нию сток уменьшается, что часто имеет место в аридных районах, то вод­
29
ные ресурсы бассейна оцениваются по створу, где годовой сток наиболь­
ший. В южных районах нашей страны (Закавказье, Средняя Азия, Юж­
ный Казахстан), где речной сток формируется в горной зоне, а расходует­
ся на равнинах и низменностях, в качестве водных ресурсов бассейн?
принимается суммарный сток рек в зоне формирования.
При недостаточности или отсутствии данных наблюдений средние вод­
ные ресурсы бассейна определяются чаще всего по картам изолиний мо­
дуля годового стока (в качестве которой обычно принимается наиболее
детальная карта годового стока К. П. Воскресенского /29/), а их ежегод­
ные значения и изменчивость — с использованием метода гидрологичес­
кой аналогии. Значения водных ресурсов основных речных бассейнов
СССР и их изменчивость за многолетний период приведены в табл. 4.
Таблица 4
В О Д Н Ы Е РЕС У РС Ы О С Н О В Н Ы Х Р Е К С С С Р
Река
Волга
Д он •
Днепр
Днестр
Кура1
Терек—С у л а к '
Кубань
Сы р д ар ья1
Ам ударья1
Ил и'
Печора
Нева
Северная Д вина
Западная Двина
Обь
Енисей
Лена
А м ур
Урал
Площ адь
водосбора,
км 1
1 38 0
422
504
71
188
58
57
219
309
129
322
2В1
357
В7
2 99 0
2 5В 0
2 49 0
1 855
237
ООО
ООО
ООО
80 0
ООО
400
900
000
ООО
ООО
ООО
ООО
ООО
90 0
ООО
ООО
ООО
ООО
ООО
Водны е ресурсы, к м 3/год
----------------------------------------------норма
наиб.
найм.
254
28,1
53,9
10,7
2В,1
15,7
13,5
37,0
69.5
1В,1
130
78,5
109
20,3
404
630
532
344
10,1
391
52,0
77,В
16,9
37,9
20,7
17,6
65,0
110
24,4
162
116
171
31,7
530
777
642
554
26,0
Коэффициент
вариации
161
11,7
20,5
4,47
16,6
11,4
8,60
26,1
52,1
12,5
99.5
36,3
5В,1
11,6
284
52В
424
209
2,92
0,18
0,38
0,26
0,27
0,17
0,15
0,17
0,21
0,15
0,18
0,13
0,1В
0,20
0,25
0,17
0,0В
0,10
0,20
0,60
1 Водны е ресурсы определены по речному сто ку в зоне формирования.
Для надежной оценки водных ресурсов экономических районов, тер
риториально-производственных комплексов, союзных и автономных рес­
публик, краев и областей, границы которых, как правило, не совпадают
с бассейновыми водоразделами и гидростворами, данных по стоку в от­
дельных створах рек недостаточно, поэтому для их определения исполь­
зуются специально разработанные методы: изолиний, линейных уравне­
ний стока, комплексной регрессии, интегрального осреднения уравнений
поверхности стока /8, 10/.
30
В одны е ресурсы лю бого адм и ни стративн ого региона определяю тся
сочетанием следую щ и х о сн о вн ы х с т о к о в ы х хар ак те р и сти к : м естны й
с т о к , пр ито к и о тто к речных вод. М естны й ст о к региона представляет
собой сто к всех р ек и вр ем енны х во д о то к о в , ф о р м и р ую щ их ся на его
территории; пр ито к речных вод — су м м а р н ы й объем ст о к а , пр иносим ого
в пределы региона со см е ж ны х территорий; отто к речных вод — су м м а р ­
н ы й объем ст о к а , в ы н о си м о го за пределы границ региона всеми р екам и
и вр ем ен ны м и во д о то к ам и . С у м м а значений м естного сто ка и притока
речных вод представляет собой су м м а р н ы е или общ ие ресур сы речных
вод адм и ни стративн ого региона.
Средние за м ноголетний период хар ак те р и сти к и во д н ы х ресурсов ад­
м и н и стр ати в н ы х регионов — м естн ы й ст о к , п р и то к и о т т о к речных вод —
при наличии детальной кар ты го д о во го сто ка для всей территории стра­
н ы нетрудно определять путем планим етрирования. В Г Г И эта работа в ы ­
полнена с использо ванием кар ты го д о во го м о д уля сто ка В оскр есенс­
кого /2 9 /.
Д ля оц енки еж егодны х хар ак те р и стик во д н ы х р есурсов региона по
д ан н ы м наблю дений за расходам и во ды используется метод линейных,
уравнений сто ка и м етод интегрального осреднения уравнений поверхно­
сти сто ка.
П о пер во м у методу расчеты для каж до го адм и ни стративного региона
производятся по лин ейн ы м ур авн ени ям сто ка с использованием ежегод­
н ы х значений сто ка на гидростворах и с учетом весо вы х к о эф ф и ц и е н то в,
пр едставляю щ их собой отнош ение объема сто ка в створе наблю дений к
объем у сто к а , отнесенном у к границе рассм атриваем ого региона. Значе­
ния весовы х к о эф ф и ц и е н то в приним аю тся об ы чно по сто я н ны м и для
всех лет расчетного периода и определяю тся по значениям сто ка , п о л у ­
ченны м по картам м о д ул я н ор м ы го д о во го сто к а / 5 9 / или путем отнош е­
ния со ответствую щ их площ адей водосборов /8 /.
П о вто р о м у методу оц енка хар ак те р и стик во д н ы х ресурсов для к а ж ­
д ого адм и ни стративного региона сводится к определению д во й н о го ин­
теграла от ф у н к ц и и поверхности сто ка / 7 / с учетом координат водосбо­
ров и вы со ты м естности. Уравнение поверхности сто ка обы чно пр иним а­
ется в виде полином а некоторой степени. М етодика, в принципе, позво­
ляет при осреднении учиты вать не то л ь к о координаты и вы со ту м естн ос­
ти, но и д р уги е ф а к т о р ы , определяю щ ие речной ст о к (наприм ер, ф а к т о ­
ры подстилаю щ ей п о в е р х н о ст и ). О сновная трудность ш и р о к о го пр ак ти ­
че ско го прим енения у к а за н н о го метода состоит в необходим ости устано­
вления для всех регионов над еж ны х зависим остей сто ка от в ы со т ы м ест­
ности и д р уги х ф а к т о р о в , что представляет собой весьм а н е ле гку ю зада­
чу. П о это м у до настоящ его врем ени в Г Г И наибольш ее практическое
применение по лучили м етоды оц енки во д н ы х ресурсов по л ин е йн ы м ур а­
внениям сто ка.
Л и не й ны е уравнения сто ка со всем и н е обход им ы м и к о эф ф и ц ие н там и
получены для расчета на ЭВМ су м м а р н ы х во д н ы х ресурсов м естного гте-
31
12 х5
>
CN О СО СО
сп о со оо ю m со
^O'-COCNCOCn^r^mOOOOOCncO
со" СО
Iff ю ‘ О ' СТГ С> т-‘ 00* ^
CD 0> Т-" со
16,4
<о 5
о a
о
о* a®
Ф 'З 'Г - С П С П С О 'З 'Г - С О
15,3
Г - со СО г -
COCD^nCOCDrvCOOCDCOr^r^LncD
CD* о CN o ' OJ o ' СГГ o ' o ' со" CN
C O o '
CN
*-
-6-
*
о
o '
CO
O) 00
CO Ш
1П CO oo' CO <3-' in ' со' CN со' o ' CN CN
T - ГЧ CN
TT- «-
17,9
_ О T - ^Ni ^
о
CO
CD CN 00 00 <3* CO <3* ■ ■ CN CO Г4- CD -
|_
>s
S
г
ct
о
а !®
-6о
2
Ч
>
о
CN
Г0 o '
о
со t - ^
ГО О
О)
N fO
T- r to О
(N
со ' CN o ' o ' со' со ' Г**' o ' CN T -'
T - T-
Г* со СП г » & CN СО CN
° °.
о о 1П 00 Ш 00* ю ' о ' CN *-*■ со' ID Г-”
Г"» г— Ю О CN *3“ а> г** г - го CN Г - со
CN CN
<3*
а
о
а
5
о
-6-
00
Г* СО о со CN Г* ш со СО СО CN ш
ш
о CN CN CN CN * - т - CN <3* CN CN CN
то ' о ' о ‘ о ' о ' о ' о ' о ' о ' о ' о ' о ' о ‘ о ' о '
0,046
>
CO T (J) 00
^
T - in
Г - ^ T- CO CN 00 0> CO 1- Г4*.
CO CN Ч 1
" O ) C> 00 Г4* г - г - if) CN q СО СО Г4^
^ T lD C O
CO ^ ^
« - T - T - LT>
о
<3*
22274,9
со со СО 1П * - т - г » г » CN
со' г -' рч f*v' оо' со' оо' со' со' in
о о
Ф
00 со со CD
со CN 5 Г CN
4414
а
CL
о
°°
о
а. 1
О- о
о о
g* oCC О сс
(J
TOссО¥го
о * Г
CL
о
е
> о
Я■X
О <v
С ю
CJ О. о.
CJ о о
«с U о
(0
* s i
У **г;*Ги
2 ® .S
2 2 s
* ? a
а. п
>
О г|“о
CL> Ш> * * К н
32
5 с;
°^ 0и 7\
о (J
оS oо О о
сс
(0 * ¥ ^
* о (J >s
Гi 1S
9 >
51 л8dС
COL < <
СССР
Таблица 5
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И В О Д О О Б Е С П Е Ч Е Н Н О С Т Ь
НА УРОВЕНЬ 1980 г.
СОЮЗНЫХ
РЕСПУБЛИ К
О
m i n o r s
C N O IO C O C O C O C N ^
Oi
16,7
*£
Ю
ка, пр ито ка и о тто ка речных вод для всех краев и областей, а вто н о м н ы х
и со ю зн ы х р ес п у б л и к , пр и р о д н о -эк о н о м и че ск и х регионов и ш и р о к о ис­
пользую тся для оперативной еж егодной о ц е н ки и анализа д и н а м и к и м н о ­
го летни х колебаний естественны х во д н ы х р есурсов в р ам к ах Госуд ар ст­
венного во дного кадастра С С С Р 18/.
Н а осно ве са м ы х последних обобщ ений этих д ан н ы х за м ноголетний
период / 1 0 / средний су м м а р н ы й объем ежегодно в о зо б н о в л яе м ы х вод­
н ы х ресурсов территории С С С Р оценивается в 4 7 4 0 к м 3/го д , в том числе
4 4 1 4 к м 3/го д , или 9 3 % ф о рм ируется на территории наш ей страны . Рас­
пределение у к а за н н ы х величин по со ю зн ы м р е сп уб л и к ам и к р у п н ы м
эк о н о м и ч е ск и м районам приведено в таб л. 5 и 6 . Средний го до во й ст о к
Т аб л и ц а 6
С Р Е Д Н И Е В О Д Н Ы Е РЕ С У РС Ы Э К О Н О М И Ч Е С К И Х Р А Й О Н О В С С С Р
Водны е ресурсы
к м 3 /год
Эконом ически й р^йон
Северный
Северо-Западный
Центральный
Центрально-Черноземный
В о л го-Вятски й
П р и вол ж ски й
Северо-К авказский
Уральский
Западно-Сибирский
Восточно-Сибирский
Дальневосточны й
Приба лтийский
Б елорусский
Ю го-Западный
Ю жный
Д онеЦ ко-П риднепровский
З а к а в к а зс к и й
Казахстанский
Среднеазиатский
М ол д авский
Площадь,
тыс. к м 2
1466,3
196,5
485,1
167,7
263,3
536,4
355,1
824,0
2427,2
4122,8
6215,9
189,1
207,6
269,4
113,4
220,9
1В6,1
2717,3
1277,1
33,7
местного
ф орм и ро­
вания
сум м ар­
ные
494
47,7
88,6
16,1
47,8
31,5
44,0
123
51 3
1097
153В
41,6
34,1
39,2
1,97
11,2
67,3
69,4
107
1,31
512
89,4
113
21,0
152
270
69,3
129
585
1132
1812
70,9
55,В
77,0
194
65,9
77,7
125
131
12,7
р ек С С С Р со ставляет прим ерно 1 0 % су м м а р н о го сто ка р ек зем но го ш а­
ра. П о объем у речного ст о к а С о в е т ск и й Сою з заним ает второе м есто в
мире после Б р ази л и и . П о уд е ль н ы м в о д н ы м ресурсам , отн есен н ы м на
единицу территории (20 0 т ы с. м 3 /го д на 1 к м 2), наш а страна имеет по ка­
затели, б л и зк и е т а к и м го суд ар ствам , к а к С Ш А , К Н Р , Канада, но значи­
тельно уступает м н о ги м д р у ги м стр ан ам : наприм ер, в 5 раз Б р азил ии , в
6 раз Н о рвеги и, в 5 раз Ю гославии, в 2 ,5 раза И ндии и т. д.
зз
Речной сто к того или иного региона зав исит гл а в н ы м образом от к л и ­
м атических ф акто р о в и определяется соотнош ением о сад ко в и испаре­
н ия. Обобщ ение наблю денны х д ан н ы х по казы вает /8 , 1 0 /, что на террито­
рии С С С Р вы падает ежегодно 11 3 0 0 к м 3 атм о сф ер ны х о сад ко в. Т а к и м
образом, средний для нашей страны коэф ф и ц иент го до во го сто к а а —
= 0 ,3 9 , т. е. бопее 6 0 % о сад ко в испаряется и о к о л о 4 0 % идет на ф о р м и ­
рование речного сто ка. В р азличны х районах С С С Р в зависим ости от к л и ­
м ати чески х усло ви й к о эф ф и ц и е н т сто к а колеблется пр акти чески от нуля
(п усты н ны е районы) до 0 ,9 0 —0 ,9 5 (субарктическая з о н а ). Наиболее бла­
го п р и я тн ы м и усл о в и я м и ф о рм ирования речного сто ка характеризую тся
горны е районы К и р ги зск о й , Т а д ж и к ск о й и Гр у зи н ск о й С С Р , а такж е се ­
верные районы Сибири и Д альнего В осто ка, гд е средние значения к о э ф
ф ициентов сто ка составляю т а = 0 ,5 —0 ,7 и более.
Вследствие природны х особенностей распределение во д н ы х ресурсов
по территории С С С Р крайне неравном ерно и не со гласуется с разм ещ ени­
ем населения, пр ом ы ш ленн ости и се л ьско го хо зяйства (табл. 7 ) . В наиТаблица 7
Р А С П Р Е Д Е Л Е Н И Е В О З О Б Н О В Л Я Е М Ы Х В О Д Н Ы Х Р Е С У РС О В
П О Б А С С Е Й Н А М О К Е А Н О В , М О Р ЕЙ , В Н У Т Р Е Н Н И Х В О Д О Е М О В С С С Р
Объем год ового стока
Бассейн
Северного Л едовитого океана
Т ихого океана
Атлантического
в том числе: Бал тийского моря
Черного и А з о в с к о г о морей
Внутренний Арало-Каспийский бассейн
в том числе К аспийского моря
Ар ал ьского моря
Всего
к м 3/год
%
29В0
1010
33 0
190
140
42 0
294
106
63
21
7
4 4 10
100
-
9
-
-
более о б ж и ты х районах, где прож ивает о к о л о 8 0 % населения, пр ои зво­
дится 8 0 % всей пр о м ы ш ленн о й пр о д ук ц и и и находится о к о л о 9 0 % при­
го д н ы х для сел ьско го х о зяй ства зем ель, водны е ресурсы со ставляю т
то л ько 2 4 % их сум м а р н о й вели чин ы . В наиболее з а с у ш л и в ы х районах
стр аны , сум м ар ная площ адь к о то р ы х равна 2 7 % территории С С С Р , вод­
ны е ресурсы составляю т л и ш ь 2 % общ его их объема. Почти все (кром е
Волги) наиболее к р у п н ы е реки С С С Р (Енисей, Л ена, О бь, А м у р , Печора,
К о л ы м а , Северная Д в и н а, Хатанга) протекаю т в эк о н о м и че ск и менее
р азви ты х и слаб оо бж иты х районах, 82 % речных вод стекает с бассейнов
С евер но го Л ед о ви то го и Т и х о г о океано в. В об ластях внутреннего сто ка
(ю ж ные р а й о н ы ), где потребность в воде особенно в е л и ка , ф орм ируется
л и ш ь 1 0 % речного сто ка С С С Р (о к о л о 4 70 к м 3 / г о д ) .
34
Внутри год овое расределение речного ст о к а С С С Р весьм а неравном ер­
но. У сто й ч и в ы й б азисн ы й ст о к в естественны х у с л о в и я х со ставляет при­
мерно 2 5 % всего речного сто ка . На больш ей части стр аны в весенний пе­
риод в течение 2 —3 м есяцев ф о рм и руется 5 0 —8 0 % го д о во го сто ка . В ле­
состепной и степной зонах д оля весеннего сто ка в го до во м со ставляет
7 5 —9 5 % . В го р н ы х районах К а в к а за , Средней А зи и и Ю ж ного Казахстана
распределение во д н ы х ресурсов вн утр и года тоже неравном ерно, но в це­
лом благопри ятн о для использо вания вод на н уж д ы орош ения - здесь
60—80 % всего речного сто ка приходится на весенне-летний период. На
рис. 3 представлены полученны е в Г Г И под р у к о в о д ств о м В. И. Б аб к и н а
данны е по в н у т р и го д о в о м у (по м есяцам ) распределению во д н ы х ресур­
со в речного сто к а для ряда эк о н о м и ч е ск и х районов С С С Р (для м а ло во д ­
н ы х и м н о го в о д н ы х л е т ) .
Весьма сущ е ств е н н ы е колебания в о д н ы х р есурсов имею т место не
т о л ько внутр и года, но и в м н о го летн ем разрезе — от года к го д у. С у м ­
марное значение во д н ы х р есурсов С С С Р вв ид у о гр о м но й территории и
асинхронности колебаний сто ка в отд ельн ы х районах колеблется от года
к го ду весьма незначительно (к о эф ф и ц и е н т вариации C v = 0 ,0 4 6 ). З а пе­
риод с 18 9 0 г. наибольш ее годовое значение су м м а р н ы х во д н ы х ресур­
сов со став л я л о 1 ,0 9 , наим еньш ее — 0,88 от среднем ноголетней н о р м ы ;
осредненны е за пятилетние периоды отклон ени я от н о р м ы не пр е в ы ш а л и
± 4 —6 % (рис. 4 и 5 ) . Х а р а к те р и сти к и м ноголетней изм ен чи во сти во д н ы х
ресурсов о с н о в н ы х р ек С С С Р и со ю зн ы х р е сп у б л и к приведены в табл. 4
и 5, а на рис. 4 и 5 п о ка зан ы осредненны е за пяти летние периоды м н о го ­
летние колебания во д н ы х р есур сов р ечны х бассейнов, к р у п н ы х природ­
н ы х регионов и страны в целом в виде м о д у л ь н ы х к о эф ф и ц и е н то в K Q .
Н аим еньш ей изм енчивостью хар актеризую тся колебания сто к а к р у п н е й ­
ш и х рек С и б и р и — Енисея и Л ен ы (C v = 0 ,0 8 -^ 0 ,10 ), а такж е д р у ги х к р у ­
п н ы х р ек, осно вной ст о к к о то р ы х ф о рм и руется в зонах изб ы то чн ого и
достаточного увлаж нения севера Е Т С , С иб ир и и Д альнего В о сто ка, в в ы ­
со ко го р н о й зоне юга стр аны (Cv = 0 ,13 -^ 0 ,2 0 ). Н аибольш ая изм енчивость
го до во го ст о к а характерна для р ек ю жной Е в р о п е й ско й части С С С Р , зна­
чительная часть ст о к а к о то р ы х ф о рм и руется в лесостепной и степной зо­
нах. В целом для территории С С С Р имеет м есто достаточно четко вы р а ­
женная зако н о м ер н о сть: чем бо льш е площ адь водосбора и удельная во­
доносность р ек и , тем м еньш е м н оголетн яя изм енчивость колебаний го ­
д ово го сто к а . Э та же закон ом ер н ость в общ ем характерна и для изм ен­
чивости м е стн ы х во д н ы х р есурсов со ю зн ы х р е сп у б л и к , для к о то р ы х к о ­
эф ф и ц и е н ты вариации находятся в пределах от 0 ,04 8 до 0 ,4 7 (табл. 5 ) .
М ноголетние колебания в о д н ы х р есурсов р ечны х бассейнов и природн о -э к о н о м и че ск и х регионов наш ей стр ан ы , так же к а к и д р у ги х районов
мира, имею т ц и к л и ч е ск и й хар актер, вы р аж аю щ ийся в чередовании гр уп п
м н о го в о д н ы х и м а л о в о д н ы х лет. П р од олж ительность ц и к л о в и значение
водности изм еняю тся в ш и р о к и х пределах даже для одних и тех же регио­
н о в ; наиболее вероятны гр у п п и р о в к и м а л о в о д н ы х , средних по водности
35
X
20
-
30
20
10
0
I
HI
V
VII
IX
XI
III
V
VII
IX
XI
20
20
15
15
10
10
5
5
О
0
36
Рис. 3. Внутригодовое распределение водных ресурсов тер­
риторий экономических районов С С С Р (в % от годовых
водных ресурсов).
г — маловодный год 75 %-ной обеспеченности, 2 — мно­
говодный год 25 %-ной обеспеченности; I — Прибалтийский
экономический район, II — Центральный, III —
Закавказс­
кий, IV — Среднеазиетский, V — Западносибирский, V I —
Дальневосточный).
37
Зап Д$ииа
Ииа
Печора
Се». Двина
Днепр
Днестр
TipiK*Cy/iax
Кубань
Урал
Кура
Сырдарья
Амударья
Или
Обь
Енисей
Лена
Амур
I
«»
?,
9»
?
5 г
а
1
г § I
^
'
О»
Л
(ъ
I
a S S a a a a s e a
е sj
Рис. 4. М ноголетние колебания водны х ресурсов основ ны х рек С С С Р (скользящ ие
пятилетние оср ед н ения).
39
Рис. 5. Многолетние колебания водных ресурсов СССР.
I — СССР, £0
= 4740 к м 3 ; II — северный склон ЕТС, £0 = 600 к м 3 ; III — южный склон
склон АТС, LQ= 3370 к м 3 ; V — южный склон АТС,
1= 170 к м 3 .
ETC, £0
= 600 к м 3 ; IV — северный
и м н о го во д н ы х лет продолж ительностью от 2 до 1 0 —14 лет. При этом
гр у п п и р о в к и м ало во д н ы х лет, к а к пр авило, им ею т значительно бо льш ую
продолж ительность, чем м н о го во д н ы х.
Н есм отря на больш ие различия в пр ир од ны х ус л о в и я х районов С С С Р ,
во дны е ресурсы м н о гих к р у п н ы х рек и пр и р о д н о -эк о н о м и че ск и х райо­
нов имею т в среднем за м ноголетний период слаб овы раж ен н ы е си н х р о н ­
ные колебания. Н априм ер, дово льно в ы с о к у ю по ло ж ительную ко р р еля ­
цию (г = 0 ,2 5-^0 ,6 1) имеют за м ноголетний период во д н ы е ресурсы В ол­
ги с Западной и Северной Д в и н о й , с Д о н о м , Д н е пр о м , У р ал о м , О бью ;
Енисея с Леной и Сы рдарьей. Корреляция су м м а р н о го сто ка северного и
ю ж ного ск л о н о в Ев р о пе й ско й части С С С Р г = 0 ,3 0 , северного ск л о н а
А зи а тско й части С С С Р и ю ж ного Евр о пейско й части С С С Р г = 0 ,1 3 .
У к а за н н ы е обстоятельства я вляю тся следствием преобладания на
больш ей части территории С С С Р западно го переноса влаги с А тлантичес­
кого океана. С ин хр о н н ы е колебания сто ка в отдельны е годы о хваты ваю т
о гро м ны е территории. В ы полненное в Г Г И исследование территориаль­
ного распределения м а ло во д н ы х и м н о го в о д н ы х периодов по казало / 1 0 ,
3 0 /, что за 1 9 0 0 - 1 9 8 0 гг. площ адь, где отм ечалось м аловодье, в отдель­
ны е го ды ( 1 9 1 0 , 1 9 2 0 , 19 3 9 ) пр евы ш ала 9 5 % всей территории С С С Р .
Особенно м ало вод н ы м был 19 3 9 г., когда на 9 9 % всей площ ади страны
отмечалось маловодье; по вы ш енная водность б ы ла отмечена лиш ь в З а­
кав к азье. В 1 9 2 0 г. на 98 % площ ади С С С Р отмечалось м аловодье и лиш ь
на реках Северного К а вк а за наблю дался п о вы ш е н н ы й ст о к . И ск л ю чи ­
тельно м а ло во д н ы м и б ы л и такж е 1 9 2 1 и 1 9 7 5 г г ., о д н ак о в эти го ды м а­
ловодье ох ватило м еньш ие территории. В 1 9 2 1 г. н е ск о л ь к о п о вы ш е н ­
ную водность им ели реки П о во лж ья, Казахстана и Средней А зи и , а в
1 9 7 5 г. — Б ело р усси и, Западной и Восточной Сиб ир и.
П о вы ш ен н ая водность рек в отдельны е го ды та к ж е наблю далась на
больш ей части территории С С С Р , наприм ер, в 19 0 8 г. на 9 7 % всей площ а­
д и , в 1 9 1 4 г. на 92 % и в 1 9 3 1 г. на 8 5 % и т. д. Не то л ь к о в отдельны е го­
ды , но и в течение дово льно пр од олж ительны х м н о го летн и х периодов
гр уп п и р о в к и м ало во д н ы х и м н о го в о д н ы х лет м о гу т отмечаться одновре­
м енно на м н о ги х к р у п н ы х речных бассейнах и пр и р о д но -эк о н о м и че ск и х
регионах. Н априм ер, исклю чительно длительное и гл у б о к о е м аловодье
3 0 -х годов наблю далось на всех реках ю ж ного и северного ск л о н о в Е Т С ,
в Средней А зи и , в бассейнах Енисея и Л ен ы (рис. 5 ) . В то же врем я не­
редко им ели место в течение д о во льн о пр од олж и тельны х периодов аси н ­
хронные колебания во д н ы х ресурсов тех или и н ы х регионов. Н априм ер,
очень в ы со к ая водность рек Ев р о пе й ско й части С С С Р в 20 -е го ды со пр о ­
вож далась м алой водностью р ек А зи а тско й части С С С Р и в этот период
су м м а р н ы е водны е ресурсы страны бы ли ниже н о р м ы (рис. 5 ) .
Пр иведенны е вы ш е д анны е п о казы ваю т, что вы д вигаем ая иногда идея
создания в нашей стране в перспективе единой во дохозяйственной систе­
м ы , позволяю щ ей по мере необходим ости перераспределять водны е ре­
су р сы м еж ду бассейнам и, вр я д ли м ож ет бы ть обоснована с позиций есте­
40
ст в е н н ы х м н о го л етн и х колебаний сто ка рек С С С Р .
Н еравном ерность распределения во д н ы х ресурсов по территории стра
ны и их несоответствие с распределением населения и э к о н о м и к и особен
но н агля д но м ож ет быть показана путем сопоставления водообеспеченности тех и ли и н ы х р егионов, под которой об ы чно поним ается удельная
величина естественны х в о д н ы х р есурсов, приходящ аяся на од ного жите­
л я. Водообеспеченность со ю зн ы х р е сп у б л и к м естн ы м ст о к о м и с учетом
сто ка, поступаю щ его со см е ж н ы х территорий, представлена в табл. 5. П о
следние величины (с учетом транзи тного сто ка) явл я ю тся в значитель­
ной мере у с л о в н ы м и и за в ы ш е н н ы м и , п о с к о л ь к у здесь одна и та же вода
м ож ет ф и гур ир о вать одноврем енно в н е ск о л ь к и х соседних р еспуб ли ках .
Водообеспеченность одного ж ителя наш ей страны на уровень 19 8 0 г.
со ставляла 16 ,7 т ы с. м 3 /го д , наибольш ая (в Р С Ф СР ) — 2 9 ,2 т ы с. м 3/го д ,
н аим еньш ая (в М о лд авской С С Р и Т у р к м е н с к о й С С Р ) — соответственно
0 ,3 3 и 0,40 ты с. м 3 /го д . 8 м ало вод н ы е го д ы водообеспеченность ум ень­
шается в 1 ,5 —2 ,0 раза. О тм ети м , что приведенны е в табл. 5 значения во
дообеспеченности отнесены к естественны м во дн ы м р есур сам . В ю ж ны х
районах страны реальная водообеспеченность жителей падает от года к
го д у в в и д у ум еньш ения сто к а за счет хо зяйственной деятельности и и н ­
тенсивно го прироста населения.
Г лава 4
ВЛИЯНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ Д ЕЯТЕЛЬН О СТИ
НА ВОДНЫ Е РЕСУРСЫ СССР
И ПРО БЛЕМ А УРО ВН ЕЙ К А СП И Й С К О ГО
И А Р А Л Ь С К О Г О М О Р ЕЙ
4 .1 . Изм енение сто ка р ек С С С Р
под вли яни ем хозяйственной деятельности
П р иведенны е в главе 3 значения во д н ы х ресурсов, их колебания во
времени и по территории за м ноголетний период отражают естественны е
соотнош ения м еж ду теплом и влагой в тех или и н ы х районах и речных
бассейнах. Э ти соотнош ения м о гу т не то л ь к о сущ ествен но колебаться от
года к го ду, нередко о б усл о в ли вая во зни кн о вен ие засух в ум ер енн ы х
ш иротах или п о вы ш е н ную уваж ненность в ю ж н ы х районах, но и и с п ы т ы ­
вать направленны е изм енения, о б усл о в ле н н ы е хозяйственной деятель­
ностью человека.
А нтр опоген н ы е ф акто р ы начали о к азы в ать зам етное вли ян и е на вод­
ные ресурсы к р у п н ы х рек С С С Р где-то с 50-х го до в те к ущ е го столетия.
Различны е аспе к ты проблем ы влияния хозяйственной деятельности на
речной ст о к в нашей стране и за рубеж ом с д авних пор п р ивлекали вн и ­
мание исследователей. Ещ е в конце X IX в. А . И. В оейко в в ы с к а з ы в а л
предполож ение, что с т о к к р у п н ы х рек (в частности, р. В олги) претерпе­
вает зам етны е изменения в результате в ы р у б к и лесов в бассейне.
Более по лу век а то м у назад крупн ей ш ий уч ены й -гид ролог В . Г . Г л у ш к о в , на м ногие годы определивш ий о сно вн ы е направления развития ги д ­
р ологическо й н ау к и , одной из важ нейш их задач гидр ологии считал изуче­
ние вли ян и я хозяйственной деятельности человека на водны е ресурсы и
водны й баланс. П о мнению Г л у ш к о в а , по мере э к о н о м и ч е ск о го и со ­
циального развития общ ества и преобразования окр уж аю щ ей среды ги д ­
рологическая н аука будет все более превращ аться в „ ги др ологию от че­
ловеческой деятельности".
Уж е в конце 20-х — начале 30 -х годов ведущ ие учены е Г Г И , учиты вая
возрастаю щ ую роль ги др ологии в со ци алистическо м строительстве, св о ­
ими трудам и вносили больш ой в к л ад в научное обоснование разрабаты­
ваем ы х в те годы проектов к р у п н ы х во до хо зя й ствен н ы х м ероприятий.
Среди последних — гр анд ио зны й проект Б о льш о й В о л ги , предусм атри­
ваю щ ий создание к аска д а ги га н т ск и х во до хр анилищ , котор ы е неизбеж но
д о л ж н ы бы ли привести к к о р е нн о м у изм енению ги д р о л о ги че ск о го режи­
ма реки, сокращ ению су м м а р н о го притока воды в К а сп и й ск о е море. В
качестве осн о вн ы х ком пе н сац и о н н ы х м ероприятий для восполнения де­
фицита пр ито ка воды в К а сп и й ско е море уже в те годы рассм атривались
переброски части сто ка северны х рек и р. Д она в р. В олгу.
42
В работах Г л у ш к о в а /3 4 , 3 5 / б ы л и по ставлены к о н к р е т н ы е первооче­
редные задачи, реш ение к о то р ы х необход им о для н аучного обоснования
к р у п н е й ш и х в о д о х о зя й стве н н ы х м ероприятий в бассейнах К а сп и й с к о го
и А з о в с к о го м орей. Б о льш о е значение им ели такж е работы изв е стн ы х
уче ны х Г Г И Д . Л . С о к о л о в с к о г о и Н . М. К ниповича по во д н о м у балансу
и со л е в о м у реж и м у А з о в с к о го м о р я , в к о то р ы х р ассм атр ивались во пр о­
с ы , св я за н н ы е с оц енко й изм енения ги д р о л о ги че ск и х и ги д р о х и м и че ск и х
хар ак тер и стик м оря при плани р уем о м изъятии части ст о к а р. Д о н , а т а к ­
же ф ун д ам е н тал ь н ы е исследования Б . Д . З ай к о в а и П . С . К у зи н а по вод­
н о м у балансу К а сп и й с к о го м ор я, и о ц ен ке его в о з м о ж н ы х антропоген­
н ы х изм енений.
С 30 -х годов в Г Г И б ы л и начаты исследования во здействия на во дн ы й
реж им и водны й баланс стр оительства и эк сп л уа тац и и во до хр ан или щ ,
в ы р у б о к леса и лесо во сстан о влен ия , агр отехн ических м еро пр иятий, о с у ­
шения болот и орош ения з а с у ш л и в ы х зем ель.
Б о л ьш о е значение дпя реш ения во пр о со в испарения с водной поверх­
ности и д р у ги х аспе к то в ги д р о ло гии во до ем ов им ели работы С . И. Руде­
н к о по бассейну р . В о л ги , В. К . Д а в ы д о в а и Б . Д . З а й к о в а по изучению
ги д р о л о ги ч е ск о го реж има оз. Севан по м атериалам известной С е ван ско й
эк спед и ц и и ( 1 9 2 6 —1 9 3 0 г г . ) . П о сле В е ли ко й Отечественной в о й н ы эти
исследования б ы л и пр од олж ен ы и р азви ты И . В. М о лчан о в ы м , Е . М. Сел ю к , А . П. Б р а сл а в ск и м , 3 . А . В и к у л и н о й , Д . В. К о р е н и сто вы м , В . Г . А н ­
д р ея н о вы м , А . А . С о к о л о в ы м , в ы п о л н и в ш и м и о б ш и р н ы е исследования
Р ы б и н с к о го , В е се л о в ск о го , Ц и м л я н с к о г о и д р у ги х во до хр ан или щ , а т а к ­
же озер И с с ы к -К у л ь , Л а д о ж ск о го , Ч у д с к о го и др.
В 1 9 5 5 —1 9 5 7 г г . б ы л и в ы п о л н е н ы исследования О . Н . Б о р су к а по
вли ян и ю пр уд о в на ст о к р ек С С С Р , не потерявш ие н аучного и пр акти чес­
к о го значения до насто ящ его врем ени.
Н есм отр я на пр ин ц ипи ально пр ав ил ьны е по дходы к исследованию
в л и ян и я во д о хр ан ил и щ на годовой с т о к р ек , испо льзо ван ны е у к а з а н н ы ­
ми автор ам и , до последних лет в к оличественной о ц е н ке этого э ф ф е к т а
даже пр им енительно к т а к и м важ н е й ш и м о б ъ ектам , к а к В о л ж ск о -К а м ский и Д н е п р о в ск и й к а с к а д ы во д о хр ан ил и щ , им ею тся су щ ествен но раз­
личны е то л к о в ан и я и пр о ектны е ор ганизац ии при со ставлении во до хо­
зя й ств е н н ы х балансов часто и спо л ьзую т недостаточно об осн ованн ы е
данны е /В 5 /.
И сследо вани ям и вл и я н и я леса и лесотехни чески х работ на ст о к р ек,
начиная с 30 -х го д о в, зан им ались Б . В. П о л я к о в и П . С . К у зи н , а в после­
дую щ ие го д ы Д .Л . С о к о л о в с к и й , В. В. Рахм ано в, А . П . Б о ч к о в , П . Ф. Идзон, А . А . М олчанов, С . Ф. Федоров и др. В 4 0-х годах П . С . К у зи н уб еди­
тельно п о к а зал , что м нение А . И . В оейко ва о сущ е ств е н но м изм енении
сто ка р. В олги из-за в ы р у б к и лесов не подтвердилось. Ч то касается уче­
та в о з м о ж н ы х изм енений речного сто ка и во дн ого баланса при в ы р у б ­
к ах и по сад к ах леса прим енительно к р азли чн ы м бассейнам и пр ир од ны м
зонам , то, несм отря на об ш ир ную л и тер атур у по этой проблем е в нашей
43
стране и за рубеж ом / 5 1 , 7 1 / , до настоящ его врем ени м ногие а спе к ты
проблем ы являю тся недостаточно изучен ны м и .
Н ачало д и ск у сси и по влиянию агр отехн ических м ероприятий на ги др о­
л о ги чески й реж им и особенно на годовой ст о к р ек, продолж аю щ ейся до
настоящ его врем ени, полож ил Б . В. П о л я к о в , к о то р ы й в 1 9 3 9 г. в ы с к а ­
зал предполож ение о том /6 6 /, что под вли яни ем агролесотехнических
м ероприятий в степн ы х и лесостепны х районах стр ан ы , особенно в св я зи
с коллективизаци ей и внедрением м аш инно й пахо ты , во зм о ж н о ум е н ь­
ш ение го до во го сто ка к р у п н ы х р ек . В частности, по П о л я к о в у , гл у б о к о е
маловодье, охвативш ее в 30 -е го ды м н о гие реки юга Е Т С , в значительной
мере объясняется этими ф а к т о р а м и . О д н ак о в 40-е го ды уче ны м и Г Г И
(П . С . К у зи н , Б . Д . З а й к о в ) бы ла показана несостоятельность этих
вы во д о в.
В послевоенны е годы в св я зи с интенсиф икац и ей се л ьск о го хозяйства
и, в частности, м а ссо в ы м р азвитием зяблевой пахоты и сл о ж н о го к о м ­
плекса д р уги х агротехнических м ероприятий интерес к этой проблем е
особенно возрос, по явились новы е экспер им ен тальны е данны е, но д и с­
к усси я от этого не ум ен ьш илась.
Т о ч к и зрения значительного вли яни я агр отехн ических м ероприятий
на сто к к р у п н ы х рек придерж ивались Б . А . А п о л л о в , М. И. Л ьво ви ч и его
последователи из И Г А Н С С С Р . В едущ ие учены е-гид р ологи (преж де все­
го из Г Г И ) такие, к а к Д . Л . С о к о л о в с к и й , П. С . К у зи н , А . В. О ги е в ск и й ,
А . И. Чеботарев, С . И. Х ар че н к о , А . П. Б о ч к о в , Г . Р. Ю нусов, А . П. Б у л а в к о , 8 . В. Рахм анов, наоборот, убедительно д о к а зы в а л и , что развитие аг­
ролесомелиораций и по вы ш ение урож айности очень незначительно с к а з ы ­
вается на речном сто ке средних и б о льш и х рек и н и к а к не м ож ет привес­
ти к зам етном у истощ ению во д н ы х ресурсов на бо льш и х территориях.
В ы п о л нен н ы е в последние го ды обобщ ения э к сп е р и м е н тал ьн ы х дан­
н ы х во дноб алансовы х станций (В. Е. В од огр ецкий, Н. И. К о р о нк е в ич и
др.) спосо бствовали значительном у сближ ению точек зрения и ф о р м и р о ­
ванию достаточно о б о сн о ванн ы х и п о лн ы х представлений на изм енения
процессов сто ка под вли яни ем агр отехнических м ероприятий, хотя от­
д ельны е а спекты проблем ы еще д алеки от окончательного реш ения.
М ноголетняя д и ск у сси я о ги др ологической роли болот и о во зм о ж ­
н ы х изм енениях во дн ого реж има и хар актери стик речного сто ка в св я зи
с и х о суш ен ием в о зн и кл а более 10 0 лет назад с началом м а ссо в ы х о с у ­
ш и тельны х работ в Полесье, пр едпри няты х известной экспедицией
И. И. Ж и л и н ск о го . В к ак о й -т о степени (во в с я к о м случае прим енительно
к о тд ельн ы м элем ентам речного сто ка) эта д и ск у с си я продолж ается до
настоящ его времени. Б ольш ое вним ание изучению проблем ы уд еляли из­
вестный лочвовед В. В. Д о к у ча е в и Е. В. О п п о к о в ; кап итальн ы е исследо­
вания гидрологии болот и их вли яни я на ст о к р ек б ы л и вы п о л н е н ы в
30-е годы в Г Г И А . Д . Д уб ах о м , котор ы й в отнош ении вли яни я о суш е ­
ния на речной ст о к придерж ивался в згля д о в , весьма б л и зк и х соврем ен­
н ы м . В послевоенны е го ды больш ой в к л а д в реш ение проблем ы внесли
исследования В. В. Ром анова, К . Е. Иванова, В. Ф. Шебеко, А . Г. Б у л а в к о ,
К . А . Клю евой, которы е запож или надеж ны е осно вы для разработки м е­
тодов и вы п о л не н н ы х Г Г И в последние го ды количествен н ы х оценок по
влиянию осуш ения болот и заболоченны х земель на годовой ст о к рек и
д р угие хар актеристики ги д р о л о гиче ск о го режима.
О важ ности изучения влияния орош ения на гидр ологический реж им и
о к р уж аю щ ую среду неоднократно еще в начале X X в. у к а зы в а л
В. Г. Г л у ш к о в , деятельность кото р о го к а к ученого и п р ак ти ка началась
с изучения ги д р о ло гическо го режима рек, интенсивно и сп о л ь зу е м ы х на
орошение в Тур к е стан е . В 19 3 2 г. он писал / 3 5 / : „ П р о е к ти р уя орош ение,
м ы д о лж н ы предвидеть те последствия в области кли м ата, почв, ги др оло­
ги и ..., к ак и е повлечет за собой появление во ды . В этой им енно области...
с целевой устан о вко й на пр огно зы и лежит сейчас наш а основная тр у д ­
ность". О д нако осно вны е исследования по влиянию орош ения на ст о к на­
чались в нашей стране в послевоенны е го ды и н уж н о сказать, что еще 1 0 —
1 5 лет назад в во пр осах влияния орош ения на ст о к к р у п н ы х р ек среди
учены х -ги д р о л о го в и м елиораторов не б ы л о единого м нения.
Д и ск у сси я по этом у вопросу бы ла начата в 1 9 5 5 г. Л . В. Д у н и н ы м -Б а р к о в ск и м , котор ы й в ы ск а зал предположение, что развитие орош ения не
обязательно сопровож дается ум еньш ением речного сто ка . Эти предполо­
жения н е ск о л ьк о позднее н аш ли по дд ерж ку в работах В. И. К узнецова и
Г . Р. Ю нусова. В то же врем я м ногие исследователи (Н . Н . А т к а р ск а я ,
И. Я. Ш имельмиц, С . И. Х арченко, Т . М. Гельбух и д р .) , изучая д и н ам и ­
к у водопотреблеиия, безвозвратны х потерь воды и во звр атн ы х вод на
ор ош аем ы х зе м ля х , всегда приходили к в ы в о д у, что развитие орош ения
долж н о неизбеж но ум еньш ать су м м а р н ы й ст о к р ек. В ы полненны е в 70-е
годы в Г Г И и в ряде д р уги х организаций к о м п л е к сн ы е экспер им ен таль­
ные исследования водного, теплового и со левого балансов ор о ш аем ы х
земель в различны х районах традиционного и пер спективного орош ения,
а такж е анализ м н оголетн и х колебаний хар актеристик речного сто ка и
м етеорологических ф акто р о в в св я зи с развитием орош аем ого зем леде­
лия в бассейнах пр акти чески всех к р у п н ы х рек С С С Р , где орош ение я в ­
ляется о сно вн ы м ф акто р о м хозяйственной деятельности, позволили до­
сти гн уть значительного прогресса в области ги др ологии о р о ш ае м ы х зе­
мель, в частности, разработать м етоды оц енки влияния орош ения на реч­
ной ст о к .
А н а л и зи р уя итоги исследований вли ян и я хозяйственной деятельности
на речной ст о к за период с 2 0 -х до 70 -х го до в, м ож н о сделать следую щ ие
осно вн ы е вы в о д ы .
Сделан значительный в к л ад в изучение процессов влияния водохрани­
л и щ и прудов, агротехнических м ероприятий, леса и его в ы р у б о к , болот
и их осуш ения на годовой сто к и гидр ологический режим р ек; проведе­
ны к р у пн ы е исследования по оц енке и расчету отдельны х элем ентов вод­
ного баланса, вклю чая водно-солевой баланс ор ош аем ы х зем ель; орга­
низованы постоянно действую щ ие воднобалансовы е станции и проведе45
ны эк спе д и ц и о нн ы е работы в р азли чн ы х районах стр ан ы , к о то р ы е н а к о ­
пили ценнейш ие экспе р им е н тал ьны е д ан н ы е, н еобход им ы е для изучения
в л и ян и я р азли чн ы х ви до в хо зяй ствен н ой деятельности на во д н ы й реж им
и разработки м етодов их о ц ен ки и прогноза.
Н ар яду с использованием м атериалов эк сп е р и м е н тал ь н ы х исследова­
ний ш и роко е прим енение н аш л и д ан н ы е сетевы х ги д р о л о ги ч е ск и х наблю ­
дений на опорной сети Г о ск о м ги д р о м е т а С С С Р за м ноголетний период,
котор ы е в интегральном виде отраж аю т в л и я н и е на реж им ст о к а к л и м а ­
ти ческих усл о в и й , естественны х ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и х ф а к т о р о в и раз­
вития хо зяйственной деятельности на водосборах.
Н есм отря на д о сти гн уты е у с п е х и , следует констатиро вать, что к нача­
л у 7 0 -х го до в изученность пр об лем ы вли яни я хо зяйственной деятельнос­
ти на речной ст о к бы ла я в н о недостаточной для над еж н ы х о ц е н о к , а тем
более прогно зо в изм енений ги д р о л о ги ч е ск о го реж им а для бассейнов, на­
хо д я щ и х ся в р азли чн ы х ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и х у с л о в и я х . В ы в о д ы по
влиянию в ы р у б о к леса, агр отехн ических м еро пр иятий , осуш ения и оро­
шения на ст о к оставались п р о ти во р е чи вы м и , д и с к у с с и о н н ы м и и не м о г- ъ
ли бы ть использо ваны в п р ак ти че ск и х ц елях. Д аж е в отнош ении к о л и че с- q
твенной о ц ен ки вли яни я во д о хр ан и л и щ на го до во й ст о к прим енительно
к т а к и м хорош о изучен ны м р ек а м , к а к В олга и Д н е п р , в ы в о д ы различа­
лись в н е ск о л ь к о раз. К то м у врем ени не б ы л о вы работано едины х м ето­
д и чески х подходов к учету и п р о гно зу вли ян и я деятельности человека
на ст о к р ек , наход ящ и хся в р азли чн ы х ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и х у с л о в и ­
я х , и, что сам ое главн о е, не б ы л о в ы п о л н е н о оц е н о к пр о и сш е д ш и х и
ож ид аем ы х в перспективе а н тр о по ге н н ы х изм енений ст о к а о сн о в н ы х рек:
страны и бассейнов вн утр ен ни х м орей, к о то р ы е по зв о л ил и бы подойти к
о ц ен ке д и н ам и к и во д н ы х ресурсов страны в ц ело м . И м енно эти данные)
потребовались в 70 -е го д ы , к о гд а стали разрабаты ваться долгосрочны е!
пе р спек тив н ы е п л а н ы развития народного хо зяй ства , в том числе отрас­
лей, требую щ их о гр о м н о го количества воды (гл а в н ы м образом д ля оро­
шения) . С о всей остротой б ы л и по ставлен ы пр об лем ы территориального!
перераспределения во д н ы х ресур сов, начались работы над Генеральной
схем ой к о м п л е к с н о го использо вания и о хран ы во д н ы х ресурсов стр ан м
до 1 9 9 0 и 2 0 0 0 гг.
Гид ро ло ги ческая н а у к а в те го ды не б ы л а готова ответить на все mhoi
гочисленны е во пр осы , во зни каю щ и е при этих разрабо тках. Уче н ы е ве л ^
ж аркие сп о р ы , к а к влияет агр о техн ика и зяблевая пахота на годовой)
ст о к , к а к о в ы последствия осуш ения на ги д р о л о ги ч е ск и й реж им , ведут!
ли они к сниж ению или увеличению ст о к а , будет ли ум еньш аться норма
сто ка в св я зи с развитием орош ения в Средней А зи и или останется неч
изм енной и т. д. М ежду тем п р ак ти ка требовала о д н о зн ачн ы х количеств
вен н ы х ответов не т о л ь к о в отнош ении того, к а к изм ен ился с т о к н аш и х
гл а в н ы х рек, но и к а к и м он будет в пер спективе при осущ ествлен ии нам ечаем ы х д о л го ср о чн ы х планов развития нар одно го хо зяй ства странь^
В ви ду отсутствия над еж ны х научно о б о сн о в анн ы х в ы в о д о в по о ц ен ку
46
изменений речного сто ка под вли ян и е м хозяйственной деятельности пла­
нирование во д о хо зя й стве н н ы х м ероприятий стало базироваться то л ь к о
на д ан н ы х во д о хо зя й стве н н ы х балансов р ечны х бассейнов и эк о н о м и че с­
к и х районов. В этих балансах естественны е ресурсы речного ст о к а разли­
чной обеспеченности ср авнивались с водозаборам и и безвозвр атн ы м и по­
терям и воды на хо зяй ствен н ы е н у ж д ы , котор ы е по су щ е ст в у из-за весь­
ма ор иентир овочны х д ан н ы х по водопотреблению и п р ак ти че ск и полного
о тсутстви я т а к о в ы х по водоотведению представляли собой лиш ь требо­
вания, з а я в к и потребителей на воду и д ал е ко не всегда характеризовали
ф акти ческо е изм енение сто ка реки под влиянием хозяйственной деятель­
ности в бассейне /8 5 /.
Ш ирокий к о м п л е к с исследований по вли ян и ю хозяйственной деятель­
ности на речной ст о к , начиная с 70 -х го д о в, б ы л развернут под р у к о в о д с­
твом автора в Г Г И и во м н о ги х д р у ги х ор ганизац и ях в св я зи с постанов­
кой этой проблем ы в плане важ ней ш их работ Госуд ар ствен но го К о м ите­
та С С С Р по н а у к е и те хн ике. И сследования велись прим енительно к осно­
вн ы м речным бассейнам С С С Р и касались в первую очередь го д о во го сто­
ка к а к основной ха р актер и стики , определяю щ ей объем и д еф иц ит вод­
н ы х ресурсов в тех или и н ы х районах.
О сн о в н ы м и задачами исследований я вл я ю тся:
— разработка общ их м етод ических подходов к оц енке пр оисш едш их
и пр огнозу ож ид аем ы х в пер спективе изменений го д о во го сто к а боль­
ш их р ек;
— разработка к о н к р е т н ы х м етодов о ц е н ки влияния всего к о м п л е к са
и отдельны х видов хозяйственной деятельности на с т о к в р азли чн ы х ф и ­
зи к о -ге о гр а ф и че ск и х у с л о в и я х ;
— количественная оценка д и н ам и к и пр оисш едш их изм енений сто ка
гл а в н ы х р ек, пр ито ка во внутренние м оря и су м м а р н о го речного сто ка
страны в целом под влиянием всего к о м п л е к са и отд ельны х видов хо­
зяйственной деятельности;
— прогноз антр опо ген н ы х изм енений сто ка рек на п е р сп е к ти в у в соот­
ветствии с им ею щ им ися д о л го ср о чн ы м и планам и развития народного хо­
зяйства и для р азли чн ы х к л и м ат и че ск и х усло ви й .
Уж е к 19 7 6 г. б ы л сделан значительны й ш аг к реш ению у к а за н н ы х за­
дач. В ходе исследований б ы л и разработаны едины е пр ин ц ипы к о м п л е к с ­
ной оц енки вл и ян и я хозяйственной деятельности на ст о к к р у п н ы х рек
С С С Р , в основу к о то р ы х б ы л о полож ено, во -пе р вы х , ш и р о ко е и спользо­
вание материалов м н о го летн и х наблю дений на опорной сети Г о с к о м ги д ромета С С С Р по ст о к у р ек, осад кам , тем пературе во зд ух а и д р у ги м есте­
ств е н н ы м м етеор ологическим ф акто р ам , определяю щ им колебания сто­
к о в ы х хар актер и стик; во -вторы х, данны е по д и н ам и к е развития различ­
н ы х видов хозяйственной деятельности в бассейнах р ек ; в-третьих, мате­
риалы эк спер и м е н тал ьны х во дн об алансовы х станций и экспед иц ий .
Д л я реализации у к а за н н ы х принципов бы ли разработаны методичес­
кие прием ы количественной оц енки изм енений сто ка под влиянием к о м ­
47
плекса ф акто р о в хозяйственной деятельности для р ек , р асполож енны х
в различны х ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и х усло ви я х :
— для го рны х рек, в бассейнах к отор ы х отчетливо вы деляю тся зоны
ф о рм ирования и использования сто ка /7 9 , 8 5 /;
—для больш их р ав ни н ны х речных систем типа Волги и Д непра, бассей­
ны к о то р ы х располож ены в н е ск о л ьк и х пр ир од ны х зонах /8 0 , 8 5 /;
— для средних рек, ст о к к о то р ы х ф о рм ируется в пределах одной при­
родной зоны /8 5 /.
Одноврем енно разработаны и усовер ш енство ваны воднобалансовы е
методы оц енки влияния на ст о к отдельны х видов хозяйственной дея­
тельности, предназначенные в осно вном для средних и б о льш и х рек.
Среди них отметим следую щ ие:
1 . М етодика оценки влияния сущ ествую щ их, строящ ихся и проекти­
р уе м ы х водохранилищ на ст о к рек, которая учиты вает потери во ды на
дополнительное испарение с водной поверхности и с зон подтопления,
ум еньш ения испарения в результате сниж ения затопляем ости по й м ы в
ниж них бьефах, затраты на а к к у м у л я ц и ю воды в чаш е водохранилищ а,
пополнение подзем ны х вод за счет поступления части речного сто ка в
берега и дно водохранилищ а /8 3 /. Предлагаемая м етодика, в полной ме­
ре использую щ ая имею щ иеся данны е по во дном у балансу водохрани­
лищ , значительно уточняет прим енявш иеся до последнего времени в пра­
к ти к е проектирования су гу б о ориентировочны е сх е м ы расчета потерь
воды на испарение с водохранилищ .
2. М етодика оценки влияния агротехнических м ероприятий на ст о к
пек /5 8 /, основаннная на обобщ ении материалов во дноб алансовы х стан­
ций и учитываю щ ая различны е усло ви я подстилаю щ ей поверхности, ме­
ханический состав по чвогр унтов, у к л о н ы ск л о н о в , уровни залег ания гр у ­
н то вы х вод и водность года, а такж е характер обработки почв. Рассчитан­
ное по этой м етодике ум еньш ение сто ка рек под вли яни ем агротехничес­
к и х мероприятий оказалось в общ ем незначительны м , но сущ ественно
р азличны м для разны х природны х усло вий и водосборов /2 6 /.
3 . С пособы оценки влияния орош ения на ст о к р ек, основанны е, с од­
ной сто роны , на использовании материалов по левы х экспер им ен тальны х
исследований Г Г И на ор ош аем ы х зе м ля х в р азличны х районах страны
/7 6 /, а с д р уго й , на д ан н ы х м ноголетних наблю дений за сто к о м рек с ин­
тен сивны м развитием орош ения в бассейнах /7 9 , 8 5 /.
4. Схем а оценки влияния осуш ения на ст о к больш их рек, учиты ваю щая улучш ение усло вий дренирования и ср аб отки по дзем н ы х вод при
проведении о суш и те л ьн ы х м елиораций, а такж е изменение сум м ар н о го
испарения в бассейне в результате осуш ения и освоения о суш е н н ы х зе­
мель под сельско хо зяйственное производство / 6 2 /. В первы е годы после
осуш ения первый ф акто р спосо бствует врем енном у повы ш ению сто ка ,
второй, к а к правило, сниж ает сто к за счет неко тор ого увеличения испа­
рения с о суш е н н ы х и освоенны х земель при создании о п ти м а льн ы х у с л о ­
вий для развития сельско хо зя й стве н н ы х к ул ьтур .
48
5 . С хем а оценки вли яни я пр о м ы ш л е н н о -к о м м ун ал ь н о го и сел ьско хо ­
зяйственн ого водоснабж ения на годовой сто к к р у п н ы х рек, д иф ф ер енц и­
рованная по природны м зонам и учиты ваю щ ая данны е соврем енного уче­
та водопотреблеиия и водоотведения в различны х отраслях пр о м ы ш л е н ­
ности и тенденции их развития.
6. М етодика оц енки изм енения элем ентов водного баланса (испарения
и сто ка) залесенны х уч астк о в и речных водосборов для различны х типов
лесоз, возраста и класса бонитета. На ее основе разработана схем а расче­
та изменений речного сто ка залесенны х водосборов под влиянием в ы р у ­
б о к леса, естественного и и ск у сств е н н о го лесовосстановления / 5 1 / . В ы ­
полненны е исследования, в частности, по казали, что им ею щ ие место в
гидр ологической литературе разноречивы е то лко ван ия и в ы в о д ы о в л и я ­
нии леса и его в ы р у б о к на сто к рек во м ногом объясняю тся недостаточ­
н ы м учетом та к и х ф акто р о в, к а к тип песа, его возраст, бонитет, харак­
тер и ы р уб о к и лесовосстановления. В зависим ости от времени, прош ед­
шего после в ы р у б к и , годовой и сезонны й ст о к мож ет изм еняться в доста­
точно бо льш их пределах и быть бо льш и м , практически р авны м и сущ ест­
венно м еньш им по отнош ению к ст о к у в естественны х усло ви я х (до
в ы р у б к и ).
И спользование разработанных об щ их принципов и к о н к р е т н ы х мето­
дически х прием ов по зволило впервы е оценить д и н а м и к у происш едш их
(с 19 3 6 г.) и ож ид аем ы х в перспективе до конца столетия изменений го­
д о во го сто ка о сн о вн ы х рек С С С Р под влиянием всего к о м п л е к са и от­
дельны х видов хозяйственной деятельности. Эта работа первоначально
бы ла вы полнена в 1 9 7 5 г. для о сн о вн ы х р ечны х водосборов С С С Р , значе­
ния во д н ы х ресурсов к о то р ы х приведены в табл. 4 ; результаты оценок и
прогнозов о п уб л и к о в а н ы в работах автора /8 4 , 8 5 /.
Д ля речных бассейнов, сто к к о то р ы х наиболее интенсивно использует
ся в хо зяйственном отнош ении, осно вны е результаты приведены на рис. 6.
А н а л и з приведенны х д ан н ы х по ка зы ва е т, что на всех о с н о в н ы х речных
бассейнах страны годовой ст о к в дово енны й период пр ак ти че ск и оста­
вался естественным (ум еньш ение нигде не пр евы ш ало 3 - - 7 % ) ; заметное
ум еньш ение сто ка началось после 1 9 5 5 г., и к 1 9 7 1 —1 9 7 5 гг. на всех ре­
ках ю ж ного ск л о н а С С С Р (за исклю чением р. В олги) годовой ст о к ум ень­
ш ился на 1 7 —4 0 % , а ст о к р. Сы рдарьи — на 6 0 % по отнош ению к сто к у
в устье в естественны х у сл о в и я х . На реках севера Ев р о пе й ско й части
С С С Р , Сибири и Д альн его В осто ка ск о л ь к о -н и б у д ь значительны х изм ене­
ний сто ка не пр ои зо ш ло . Изменения го до во го сто к а в пределах 2 —3 %
им ели место на реках Оби, Енисее, А м ур е и бы ли о б усл о в ле н ы гл а вн ы м
образом врем енны м и затратами воды на заполнение к р у п н ы х водохра­
н и л и щ в их бассейнах.
П о м и м о к оличествен н ы х оценок д и н ам и к и изм енения сто ка рек в
св я зи с хо зяйственной деятельностью , котор ы е сам и по себе имею т боль­
шое научное и пр актическое значение для изучения во д н ы х ресурсов
стр аны и разработки перспе 'т и в н ы х м ероприятий по их к о м п л е к сн о м у
49
Годы
Рис. 6. Изменения годового стока рек С С С Р под влиянием хозяйственной
даны для средних климетических условий (стационарная климатическая
1 — расчеты и прогнозы изменений, выполненные в 1975 г., 2 — то же в 1985 г.
использо ванию и охране, в ходе исследований в Г Г И б ы л и по лучен ы н о­
вы е научны е в ы в о д ы в отнош ении процессов воздействия человека на
ги др ологический ц и к л .
П ер вы й вы в о д касается особенностей д и н а м и к и ст о к а в св я зи с р азви­
тием орош ения. К а к по казал и и сследовани я, для целого ряда к р у п н ы х
р ечны х бассейнов, р асполож енн ы х в ю ж н ы х районах стр ан ы , в зоне тради­
ц ионного р азвития орош ения (А м удар ья , Сы р д ар ья , К ура, И ли и др.)
рост б езвозвр атн ы х потерь воды на о р о ш а е м ы х зе м л я х до определенно­
го предела м ож ет ком пен си ро ваться сниж ением н е п р о д у к ти в н о го испа­
рения в бассейне и тогда даж е при бо льш и х д о по лн и те л ьны х потерях во­
ды на орош ение не пр оисхо дит ум еньш ения общ ей водности р еки в за­
м ы к аю щ е м створе. У к а за н н ы е процессы особенно н агля д но м о г у т бы ть
50
деятельности ^ ( \ 03 к м 3 за 1936— 2000 гг., прогнозы на перспективу
ситуация)
по казан ы на прим ере бассейнов Сы рд ар ьи и А м уд ар ьи , для к о то р ы х на
рис. 7 по результатам исследовани й, вы п о л н е н н ы х в п о с л е д н и е г о д ы р
Г Г И /2 8 /, приведена д и н ам и к а осредненны х за десятилетние периодм
значений во д н ы х ресурсов в зоне ф орм ирования
У 3ф , естественны х
U ecT и антр опо генны х U aHT потерь ст о к а в зоне использо ван ия, фактичеЫ
ко го пр ито ка к верш инам дельт Q H, а такж е уровня бессточного Аральс*
к о го моря Н д р к а к интегральной хар актеристики процессов, происхо-l
д ящ и х в его бассейне. На этом ж е р и су н к е показан рост ор о ш аем ы х площадей F op в бассейне А р а л ьск о го м оря.
В соответствии с пр иведенны м и д ан н ы м и с 1 9 3 0 по 1 9 6 0 г. площ ади
ор ош ения в бассейне А р а л ьск о го моря увеличилась прим ерно на
2 м л н . га, еж егодны е затоаты воды на хо зяйственны е н уж д ы (гл ав н ы м
51
образом на орош ение) возросли на 2 0 к м 3 , но одноврем енно с этим в зо-*
не использования сто ка то л ь к о до вер ш ины дельт ум еньш ились естест-i
венны е годовы е потери на испарение прим ерно на 1 5 к м 3 , что в м е с т е cct
значительны м ум еньш ением потерь в дельтах у к а за н н ы х рек /8 5 / поЛ 1
ностью ком пенси ро вало д ополнительны е затраты воды на орош ение.
П р и то к в море не ум ен ьш ился и уровень последнего оставался ста­
бильны м .
П о сле 1 9 6 0 г. начался особенно интенсивны й прирост ор о ш аем ы х пло­
щадей в бессейне, отвод значительной части сто ка рек за пределы бассей­
на, что привело к р езк о м у увеличению антр опо ген н ы х потерь во д н ы х ре­
су р со в. В усло ви ях , ко гд а ком пен саци он н ы е ресурсы бассейна оказались
пр акти чески исчерпанны м и, рост потерь сто к а о б усл о в и л прим ерно та­
кое же ум еньш ение притока в А р а л ьск о м море и уровень моря начал ин­
тенсивно падать (рис. 7 ) ; уже к 19 8 0 г. падение уровня пр евы сило 7 м , а
к 19 8 6 г. составило о к о л о 1 0 м .
Б ольш ая роль н е пр о д у кти вн о го испарения в д и н а м и к е антр опо генны х
изменений сто ка в устье обнаруж ена в бассейне р. К у р ы /7 9 , 8 6 /, а такж е
в той или иной степени имеет место во м н о ги х д р у ги х бассейнах или их
частях, располож енны х в ар и д н ы х зонах наш ей страны и за рубеж ом . В ы ­
полненный в последние годы в Г Г И анализ результатов исследований
вли яни я орош ения на ст о к ю ж н ы х рек не то л ько по зв о л и л приближ енно
оценить ком пенсационны е ресурсы в их бассейнах, но и по казал, что они
прежде всего зависят от объема общ их потерь во д н ы х ресурсов в бассей­
не, представляю щ их собой разность су м м а р н ы х во д н ы х ресурсов бассей­
на и среднего го до во го сто ка р еки в устье. У к азан но е полож ение хорош о
иллю стрируется д ан н ы м и , пр едставленны м и в табл. 8 и на рис. 8 для ряда
Таблица 8
ХАРАКТЕРИ СТИ КИ РЕЧНОГО С Т О К А И О Б ЬЕМ А М А К СИ М А Л ЬН Ы Х
К О М П Е Н С А Ц И О Н Н Ы Х Р Е С У РС О В
В Б А С С Е Й Н А Х НЕКОТО РЫ Х РЕК СССР
№
бассейна
1
2
3
4
5
6
7
Название
бассейна
Ам ударья
Сырдарья
Волга
Кура
Или
Терек +
+ Сулак
Урал
Водны е ре­
сурсы бас­
сейна,
к м 3 /год
С т о к в устье
за условно­
естественный
период,
к м 3 /год
77
37
254
28
18
17,2
11,4
Сум м арны е
потери стока
Е ^,пот
км
/год
Макс. ко м п е н ­
сационные ре­
сурсы Д Е К0МП
к м /год
40,0
15
240
18
13
13,4
37
22
14
10
5
3,8
26
10
4
4
2
1.5
10,6
0,8
0,3
52
к р у п н ы х рек ю жной зон ы стр ан ы . О тм ети м , что даж е ориентировочная
оценка м а к с и м а л ь н ы х к о м пе н са ц и о н н ы х ресурсов бассейна крайне важ ­
на для прогноза изм енений сто ка в устье в св я зи с пл а н и р у ем ы м разви­
тием хозяйственной деятельности в бассейне. Она п о казы вае т пределы
во зм о ж н о сти увеличения безвозвратного водопотребления в бассейне
без ум ен ьш ени я су м м а р н о го го д о во го ст о к а в устье.
кн 3/год
Рис. 7. Д инам ика значений водны х ресурсов в зоне ф ормирования У 3 ф, стока в за­
м ы каю щ ем створе Q H, естественных U eCT и антропогенны х U aHT потерь стока для
р. Ам ударья — Чатлы (э) и р. Сырдарья — Казапинск (б), уровней А рал ьского м о­
ря и сум м ар ны х площадей в его бассейне (в)
53
£ t/лот км3/еод
Рис. 6. Зависим ость объема „ком п ен сацион ны х р е с у р с о в " д Е КОМП о т с ум м а р н ы х
потерь стока в бассейне E U n0T.
Циф ры — номера бассейнов по табл. 8.
Д ля рек наш ей страны н аи б о льш ие значения к о м п е н са ц и о н н ы х ресур­
со в им ели место для р ек А м уд ар ьи и С ы рд ар ьи (соответственно 2 6 * и;
1 0 к м 3 /г о д ) , что дало во зм ож н о сть развивать ор ош ение в бассейне
А р а л ь ск о го моря до 5 м л н . га без зам етн ого ум е н ьш е ни я п р и то ка и паде­
ния его ур овня (см . рис. 7 ) . Объем к о м п е н са ц и о н н ы х р есурсов д ля лю ­
бого бассейна Д Е К0МП (рис. 8) нетрудно приближ енно оценить по естест­
ве н н ы м с у м м а р н ы м потерям в о д н ы х р есурсов E U n 0T. Д л я районов и зб ы ­
точного и достаточного увлаж нения эта вепичина об ы чно б л и зк а н ул ю и со­
ответственно пренебреж ительно м алы здесь и к о м пе н са ц и о н н ы е р есур сы и
их м ож но не учиты вать при пр огно зе антр о по ген н ы х изм енений ст о к а .
С ле д ует отм етить, что для бо льш и нства к р у п н ы х во до сбо ро в ю ж ной
зоны С С С Р к ом пен саци он н ы е ресур сы б ы л и исчер паны еще в 6 0 - 70-е
го ды и на всех р еках к н асто я щ ем у врем ени им еет м есто р езкое ум е н ь­
ш ение речного сто ка под в л и я н и е м хо зяйственной деятельности.
Д р у го й ва ж н ы й научн ы й в ы в о д , по лучен ны й в результате исследова­
ний, свод ится к т о м у , что для всех водосборов в у с л о в и я х ж ар к о го и с у ­
хого теплого периода года (а это чаще всего совпадает с м алой во д ­
ностью) , абсолю тное ум еньш ение ст о к а под вли ян и е м хо зяйственной
деятельности о казы вается значительно б о льш и м , чем в хо ло д н ы е и дос­
таточно увлаж нен н ы е го д ы , причем разница м ож ет бы ть весьм а значи­
* С учетом изменения н е пр од укти вн ого испарения в устьевы х областях; в то
время к а к на рис. 7 приведена динам ика естественных потерь до вершин дельт.
54
тельной. Э то т в ы в о д , хо ро ш о подтверж даем ы й анализом гидр ологичес­
к и х процессов и м атериалам и наблю дений, часто не учиты вается лр о ектн ы м и о р ган изац и ям и при со ставлении во д о хо зя й стве н н ы х балансов и
при оц ен ках д еф иц итов во д н ы х р есур сов; даж е, наоборот, чаще прини­
мается, что в м ало во д н ы е годы безвозвратны е потери воды на хо зяй ст­
венны е н уж д ы ум ен ьш аю тся .
Д л я иллю страции ук а за н н о го полож ения весьма показателен бассейн
р. Ур ала, для к о то р о го получена достаточно надежная обратная зависи­
мость потерь во ды на дополнительное испарение с во до хр ан или щ от го ­
д о во го сто ка в зам ы к аю щ е м створе (рис. 9 ) .
В м ало вод н ы е го д ы , ко гд а во дны е ресурсы этого бассейна крайн е м а­
л ы , ум еньш ение сто ка за счет д о по лн и те л ьны х потерь на испарение с во­
д о хр ан и ли щ в 5 —8 раз больш е, чем в м н о го во д н ы е вл а ж н ы е го д ы .
Д л я бо льш и х во до сбо ро в, о х ваты ваю щ и х р азличны е пр ир од ны е зоны ,
этот э ф ф е к т не сто ль в е л и к , но та кж е весьма значителен. Н апр им ер , для
р. В олги у г. Волгограда в средние го д ы , ко гд а естественнны е водны е ре­
су р сы составляю т 2 5 0 к м 3 /го д , антропогенное ум еньш ение с т о к а в з а м ы ­
каю щ ем створе на уровень 70 -х го до в оценивается в 1 4 к м 3 /го д , или 6 % ,
а в очень сухие го д ы , к о то р ы е м о гу т со впасть с естественны м м а ло во д ­
н ы м периодом, ко гд а во дны е ресурсы составляю т 1 8 0 - 1 9 0 к м 3 /го д , ан­
тропогенное ум еньш ение будет 2 2 —2 4 к м 3/го д , или 1 2 —1 4 % во д н ы х
ресурсов.
П о мнению автора, в значительной степени им енно этим обстоятельст­
вом объяснялась необычайная острота в водообеспечении народного хо­
зя йства в периоды 1 9 7 1 —1 9 7 8 гг ., ко гд а имела место очень малая естест­
венная водность на м н о ги х реках стр аны (В олга, Д о н , У р ал , С ы рд ар ья,
А м у д а р ь я ), сопровож даю щ аяся особенно значительны м ум еньш ением
сто ка за счет хозяйственной деятельности.
В исследованиях антр опо генны х изм енений речного ст о к а особенно
больш ое практическое значение им ею т пр огно зы их изм енений на перс­
п е к ти в у. Ещ е В. Г . Г л у ш к о в более по луво к а назад, рассм атривая задачи,
к а к он н азы вал „ и ск усстве н н о й ги д р о л о ги и " , считал, что гидр ологи д ол­
ж ны не то л ько оценивать, к ак и е и зм е н е н и я вн о сит хозяйственная деятель­
ность в ги др ологический реж им , не то л ь к о пасси вно ф и кси р о в ать , что
пр оизо ш ло с р ек ам и , но и давать к а к обязательную часть гидр ологичес­
к и х работ вариантны е пр огно зы изм енений сто ка на пе р спе к ти в у. Он счи­
тал таки е пр огно зы главн ой задачей „ ги д р о ло гии от хозяйственной дея­
тельности, ...венцом научной ги д р о л о ги и " / 3 5 /.
Первая п о п ы т к а детального прогноза антр опо генны х изм енений сто ка
о сн о вн ы х рек до 2 0 0 0 г. бы ла сделана в Г Г И в 1 9 7 5 г. В о сно ву прогноза
б ы л положен один из наиболее ве р о я тн ы х в то врем я планов долгосро ч­
ного развития народного хо зяй ства страны до конца сто лети я, детализи­
р ованны й по территории речНых бассейнов.
О сно вн ы е исхо дны е данны е и п р е д п о сы л ки т а к о го прогноза излож ены
в работе автора / 8 5 / ; полученны е результаты приведены на рис. 6 для
55
«<ст »S
K
КО
то
so
60
го
о
иг
о,*
т
пв
Рис. 9. Зависимость потерь воды на испарение с водохранилищ в бассейне U 3 от ес­
тественного год ового стока реки Q gcT.
а — р. Урал — с. Кизильское (F = 17200 к м 2 ), б — р. Урал — г. Оренбург (F =
= 8 2 3 0 0 к м 2 ).
средних к ли м ати че ск и х усло ви й (прогнозы р ассчиты вались, к р о м е того,
для аном альны х условий водности в бассейнах — для исклю чительно с у ­
хих и ж ар к и х , вл аж н ы х и х о ло д н ы х лет /8 5 /) . В соответствии с в ы п о л ­
н енн ы м и прогнозам и предполагалось в перспективе резкое ум еньш ение
го до во го сто ка р ек В олги, Д непра, Д нестра, Тер ека и С у л а к а , А м уд ар ьи и
С ы рдарьи, гл а вн ы м образом за счет планируем о го в те го ды особенно ин­
тенсивного роста ор ош аем ы х площ адей в их бассейнах. При составлении
ук а за н н ы х прогнозов автором отм ечалось, в частности /8 2 /, что резуль­
56
таты оц енок на п е р сп е к ти в у из-за ряда пр и н я ты х допущ ений следует рас­
см атривать к а к ориентировочны е, со ответствую щ ие соврем енной изучен­
ности пр об лем ы и точности по ло ж ен н ы х в о сн о ву вариантов развития на­
родного хо зяй ства; пр огно зы изм енения водности р ек под вли яни ем ан­
тр о по ге н н ы х ф акто р о в на отдаленную п ер спективу им ею т у с л о в н ы й ха­
рактер и не то л ь к о из-за их м алой точно сти, но и по том у, что для отдель­
н ы х об ъекто в они в принципе не м о гу т оправд ы ваться, т а к к а к д о лж н ы
бы ть приняты м еры для предотвращ ения о ж ид аем ы х особо неблагопр ия­
т н ы х изменений речного сто к а .
Т а к и м образом , прогноз изм енений водности р ек я в л я л ся обоснова­
нием для проведения м ероприятий по регулированию речного сто ка во
времени и по территории, охране его от истощ ения и загрязнения.
С о времени пер вы х прогнозов антр о по ген н ы х изм енений водности
рек пр ош ло 1 0 лет. П редставляет несом ненны й интерес провести анализ,
н а с к о л ь к о оправд ались пр огно зы за прош едш ее врем я и к а к о в ы совре­
м енны е тенденции и представления об ож ид аем ы х и зм е н е н и я х сто ка . На
рис. 6 приведены результаты уто чн енн ы х расчетов и прогно зо в изм ене­
ний сто ка р ек С С С Р , вы п о л н е н н ы х в Г Г И в конце 19 8 5 г. под р ук о в о д ст­
вом В. Ю. Ге о р ги е в ск о го . Сопо ставление результатов исследований 1 9 7 5
и 19 8 5 гг . по казы вае т, что неопр авдавш им ся к 19 8 5 г. н уж н о считать прог­
ноз то л ь к о по Д н епр у и Д н естр у, хотя и по н е ко то р ы м д р у ги м бассейнам
(В олга, К ур а и А м уд ар ья ) отклон ени я весьма сущ ествен ны и достигаю т
2 5 —3 0 % . П о р екам Севера Ев р о п е й ск о й части С С С Р , С иб ир и и Д альнего
В осто ка результаты пр о гно зн ы х оц енок 1 9 7 5 и 19 8 5 гг. пр акти чески
со впали.
А н а л и з наи бо льш их о тклон ени й п р о гно зи р уе м ы х значений антропо­
ге н н ы х изм енений сто ка по казал , что основная причина — неточное пр ог­
нозирование роли орош аем ого зем леделия, об условленное или изм ен ив­
ш и м и ся планам и расш ирения ор о ш аем ы х площ адей в бассейнах, или зна­
чениям и п р и н и м а е м ы х на п ер спективу ор осительны х н о р м . Н априм ер,
в соответствии с планам и 1 9 7 5 г. в бассейне Днепра предполагалось за
1 0 лет р езко увеличить затраты воды на орош ение за счет особенно интен­
си вн о го роста ор о ш аем ы х площ адей в сам ом бассейне и прилегаю щ их
территориях, а такж е за счет бо льш и х уд е льн ы х затрат воды на 1 га. П о
д ан н ы м 1 9 7 5 г. на эти цели планировалось израсходовать на уровень
19 8 5 г. прим ерно 1 8 к м 3 воды в го д, по оц ен кам же 19 8 5 г. эти затраты
со ставили всего 5 к м 3 /го д , что полностью объясняет расхож дения, приве­
денны е на рис. 6. О казался сущ ественно зав ы ш е н н ы м (хотя и не в такой
степени, к а к в бассейне Д непра) план 1 9 7 5 г. по увеличению орош аем ы х
площ адей и в бассейнах В о л ги , Д нестра, К у р ы и Те р е ка, что, естественно
не м о гло не отразиться на результатах пр о гн о зн ы х оценок (см . рис. 6)
Н априм ер, начиная с 19 8 6 г. в б ассейнер. Т ер ек п р акти чески не ожидаете?
расш ирения о р о ш ае м ы х площ адей, хотя еще 1 0 лет назад и н тен сивн ы !
прирост их планировался до конца столетия, что и н аш ло отражение i
прогнозе.
57
Обратная картина имеет место в бассейне А м уд ар ьи , где в 1 9 7 5 г. про­
гн о зи ро вало сь менее интенсивное ум еньш ение сто ка в устье, чем это о к а ­
залось на сам ом деле. В пр огнозах 1 9 7 5 г. д и н а м и к и ст о к а А м уд ар ьи
вв ид у крайне острого деф ицита во д н ы х ресурсов в бассейне А р а л ь ск о го
моря предполагалось, что в перспективе б у д ут пр ин яты действенны е меры
по ограничению роста ор ош аем ы х площ адей и более э к о н о м н о м у испо ль­
зованию в о д н ы х ресурсов. Э т о го , к сож алению , не пр ои зо ш ло и с т о к ре­
ки ум еньш ался еще более интенсивно, чем в предш ествую щ ие го д ы , чтс
пр ивело , к а к известно, к исклю чи тельн о неблагоприятной эк о л о ги че с­
кой си туаци и в районах дельты и побережья А р а л ь ск о го м оря.
В соответствии с результатам и прогнозов 19 8 5 г. (см . рис. 6 ) , несм от­
ря на то, что в ряде бассейнов бы ли ум ен ьш ены п ер спективн ы е планы
роста ор о ш аем ы х площ адей и предприняты м еры по со кр ащ ен ию уд ель­
н ы х затрат воды на нуж д ы орош ения, тем не менее на всех реках ю ж н о го
ск л о н а С С С Р до конца столетия ожидается прогрессирую щ ее ум е н ьш е н и е
го д о во го сто ка за счет хозяйственной деятельности, что м ож ет привести
к крайне н еблагопр иятн ы м эк о л о ги че ск и м по сл е д ств ия м , особенно в ни­
зовьях этих рек и в реж име внутренних водоем ов, к у д а они впадаю т.
В ы п о лнен н ы е исследовани я, расчеты и пр огно зы по влиянию хо зяй ст­
венной деятельности на ст о к бо льш и х рек С С С Р и на пр ито к во внутр ен­
ние водоем ы имею т больш ое практическое и научное значение, о д н а к о
они не м о гут в полной мере дать ответы на м ногочи сленны е во пр о сы ,
связанны е с планированием использования во д н ы х ресурсов на пер спек­
ти в у . К а к и м м ож ет бы ть реж им сто ка в устья х б о льш и х рек при различ­
н ы х вариантах развития хозяйственной деятельности в бассейне, террито­
риального размещ ения о сн о вн ы х водопотребителей, при р азли чн ы х соче­
таниях м етеорологических усло вий в р азны х частях бассейна, при различ­
н ы х реж имах ф ун к ц и о н и р о в ани я во до хо зя й ствен н ы х к о м п л е к с о в , да
еще в у сл о в и я х во зм ож н о го перераспределения сто ка м еж ду бассейнам и?
Д л я ответа на все эти вопросы требуется оценка не то л ь к о го д о во го и се ­
зонно го сто ка, а такж е всего го до во го гидрограф а за более к о р о т к и е ин­
тервалы времени. Расчеты требуется вести м н о го к р а тн о при са м ы х раз­
л и чны х сочетаниях естественны х и антр опо ген н ы х ф акто р о в с использо­
ванием о гр о м н о го количества исходной ги др ом етео рологической инф о р ­
м ации. Д л я решения всех этих задач в последние го ды в Г Г И разработа­
на математическая модель ф орм ирования и использования во д н ы х ресур­
сов к р у п н о го речного бассейна на примере бассейна р. В олги / 6 1 / . Мо­
дель позволяет рассчиты вать ст о к в р азличны х створах реки за д ек а д н ы е
интервалы времени при са м ы х разнообразны х сочетаниях м етеор ологи­
чески х усло вий в бассейне и хозяйственной деятельности. П ри этом рабо­
та модели осущ ествляется в н е ск о л ь к и х реж им ах. И схо дны й реж им —
расчеты естественны х ги др о гр аф о в ст о к а , для чего использую тся естест­
венные ги др ограф ы сто ка б ассейнов-индикато ров и ф акти ческая гидр ом е­
теорологическая инф орм ация по всем у бассейну за к аж д ы й год с 19 5 9 по
19 8 0 г., которы е приняты в качестве в о зм о ж н ы х моделей распределения
58
гидр ом етео рологической ситуации в бассейне.
Все н еобходим ы е парам етры и к о э ф ф и ц и е н т ы м одели рассчитаны для
к аж д о го участка реки по ф а к т и ч е с к и м д ан н ы м наблю дений до 1 9 4 0 г.,
ко гд а реж им сто ка В олги м ож н о б ы л о считать естественн ы м . П о следую ­
щие р еж им ы предполагаю т подклю чение р азли чн ы х б л о к о в м одели, учи­
ты ваю щ и х те или ины е ф а кто р ы хо зяйственной деятельности — р егул и ­
рование и потери сто ка на испарение су щ е ств ую щ и м и и стр о я щ и м и во до­
хр ан и ли щ ам и , орош ение, п р о м ы ш л е н н о -к о м м у н а л ь н о е и се л ьск о х о зя й ст­
венное водоснабж ение, поступление во ды из д р у ги х бассейнов и отвод
части ст о к а в д р уги е бассейны , д и н а м и к у потерь воды в В о л го -А х т у б и н ской пойм е и дельте р еки.
Н а модели н етруд н о, им ея плановое распределение хо зяйственной дея­
тельности в бассейне на любой расчетны й уровень (19 9 0 , 2 0 0 0 , 2 0 1 0 ) , по
естественны м ги др ом етео рологическим д ан н ы м лю бого м од ельного года
(с 1 9 5 9 по 1 9 8 0 гг.) рассчитать ги д р о гр аф сто ка в р азли чн ы х ств о ­
рах р еки .
В качестве прим ера на рис. 1 0 приведены рассчитанны е по м одели ги д ­
рогр аф ы сто ка р. В олги в К а сп и й ск о е море при ур о в не развития хо зяй ст­
венной д еятельности, пл ани р уем о м на конец столетия ( F op = 5 , 1 м л н . га)
и при естественны х ги д р о м етео р о ло гических у с л о в и я х в бассейне, приня-
Qmuc. * 3/С
Ц
Рис. 10. Гидрографы стока р. волги в устье, рассчитанные на модели по гидроме­
теорологической ситуации 1979 и 1972 гг.
1 — естественные, 2 — прогнозируемые на уровень 2000 г. (FQp = 5,1 млн. га).
59
т ы х по модели 1 9 7 2 г., котор ы й б ы л б л и зо к к м а ло во д н о м у (Р
75%)
и по модели сам ого м н о го во д н о го 1 9 7 9 г. (Р ~ 0 ,5 % ) (расчеты велись
при у с л о в и и , что р егулирование сто ка во до хр ан или щ ам и В о л ж с к о -К а м с ­
ко го к аска д а будет осущ ествляться по пр авилам , д ей ствую щ и м в н астоя­
щее в р е м я ). В первом случае ум еньш ение го д о во го сто ка со ставило все­
го 1 7 к м 3 , во втором 4 1 к м 3 , что по казы вает исклю чи тельн о бо льш ую
роль ги др ом етео рологических у сло ви й и характера регулир ования сто ка
в су м м а р н о м изм енении ст о к а р еки под вли яни ем хо зяйственной дея­
тельности.
И спользуя ги др ом етео рологическую ситуацию вы б р ан но го м одельно­
го ряда ( 1 9 5 9 —1 9 8 0 г г . ) , им ею щ его сам ы е различны е сочетания метеоро­
л о ги че ск и х усло ви й в бассейне, путем расчетов по м одели нетруд но по­
л учи ть для каж до го ур овня развития хо зяйственной деятельности набор
ги др о гр аф о в и значений антр о по ген н ы х изм енений ст о к а в зам ы к аю щ е м
створе Д 0 хОЗ, со о тветствую щ их той или иной м етеорологической ситуа­
ции. Расчеты по казал и, что вели чины Л О хо з м о гу т изм еняться в весьм а
б о льш и х пределах, о чем свидетельстую т по лученны е на м одели и приве­
денные на рис. 1 1 к р и в ы е обеспеченности потерь сто ка р. В о л ги за счет
орош ения и за счет д опо лн ительно го испарения с во д о хр ан ил и щ В олж с­
к о -К а м с к о го к аска д а . При площ адях орош ения F op = 5 ,1 м л н . га (пла­
нируется на конец столетия) годовой ст о к р еки в зам ы к аю щ е м створ е
м ож ет ум ен ьш иться (в пределах обеспеченности Р = Ег-95 % ) от 1 4 д о
2 9 к м 3 , за счет допо лн ительно го испарения с во до хр ан или щ ум ен ьш ени е
го д о во го сто ка м ож ет со ставлять от 2 ,8 до 1 0 к м 3 .
И сследо вания, вы п о л н е н н ы е н а м од ели, по к а зал и , что при о ц ен ке на
пер спек ти в у вли яни я хо зяйственной деятельности на речной ст о к необ­
хо д и м о на каж ды й расчетный уровень определять не ф и к си р о в ан н о е зна­
чение антр опо ген н ы х изм енений ст о к а , а к р и в у ю обеспеченности этих ве­
личин , о б усл о в лен н ую колебани ям и естественны х к л и м ат и че ск и х ф а к т о ­
ров. П р и этом к о эф ф и ц и е н т вариации у к а з а н н ы х к р и в ы х обеспеченнос­
тей м ож ет иметь значения для б о льш и х р ек Ев р о пе й ско й части С С С Р
c v AQxo =0,1 £*0,20.
Разработанная на примере бассейна В о л ги типовая м одель м ож ет бы ть
использована и для д р у ги х к р у п н ы х р ечны х бассейнов. П о м нению авто­
ра, разработка т а к и х моделей представляет собой бо льш ой ш аг вперед в
проблеме оц енки и прогноза антр о по ген н ы х изм енений сто ка б о льш и х
р ек . П р а к ти че ск ую значим ость т а к и х пр огно зо в тр у д н о переоценить; с
их пом ощ ью , проигры вая на м одели различны е вар ианты , м ож н о опера­
тивн о давать плани рую щ им органам реком ендации по разм ещ ению в бас­
сейне тех или и н ы х водопотребителей и по проведению к р у п н ы х во до хо­
зя й ств е н н ы х м ероприятий, имея в в и д у наиболее благо п р и я тн ы й с то ч ки
зрения охран ы окр уж аю щ ей среды реж им сто к а в р азли чн ы х ство р ах по
д ли н е р еки и в устье при р азн ы х сочетаниях м етеор ологически х усло ви й
в бассейне. Э то особенно важ но в св я зи с во зм о ж н ы м и уж е в ближ айш ей
60
д 0 ХОз км3/год
Рис. 11. Кривы е обеспеченности потерь стока р. Волги.
1 — потери на орошение при FQp = 5,1 млн. га, 2 — то же при F Qp = 3,6 млн. га,
3 — потери на дополнительное испарение апрель— ноябрь с водохранилищ Волж скоК аспийского каскада.
перспективе антр опо генны м и изм енениям и кли м ата (см . гл а в у 6 ) .
Д альнейш ая оценка во д н ы х ресурсов и их антр опо генны х изм енений
прежде всего заклю чается в детальном изучении элем ентов водного ба­
ланса речных бассейнов, особенно испарения с р азличны х уго д и й , совер­
ш енствовании систем ы использования вод на различны е хозяйственны е
н уж д ы , разработке н о в ы х более со вер ш енн ы х методов оц енки и прогно­
за вли яни я на ст о к р азличны х антр опо генны х ф акто р о в (особенно оро­
ш ения, агротехнических м ероприятий, урбанизации) на осно ве м атем ати­
ческо го моделирования процессов ф орм ирования сто ка м а л ы х , средних
и б о льш и х р ек. Требуется дальнейш ее соверш енствование м етодов расче­
та и прогноза м н оголетн и х колебаний уровней бессточны х водоем ов
61
с учетом вли яни я деятельности человека на процессы влагооборота \
л
глоб альны й к ли м ат.
Перед у ч е н ы м и -к л и м а т о л о га м и и ги д р о л о гам и поставлена важ нейш ая
проблема надежной и детальной о ц е н ки ан тр о по ге н н ы х изм енений к л и ­
мата на б л и ж айш ую и отдаленную п е р спе к ти в у и в о д н ы х ресурсов б у д у ­
щ его для р ечны х бассейнов и п р и р о д н о -эк о н о м и че ск о го районов. П о сл е ­
дние во м н о го м б у д у т опредлять общ ую стратегию пе р спе к тив н о го водообеспечения и планирования к р у п н о м а с ш т а б н ы х м ероприятий по террито­
р иальном у перераспределению речного ст о к а , реш ения проблем важ ней­
ш и х вн утр ен ни х водоем ов стр ан ы .
4 .2 . П роблем а уровней К а сп и й ск о го
и А р а л ь ск о го морей
В ы п о л н ен н ы е в Г Г И в 1 9 7 5 г. расчеты и пр огно зы антр опо ген н ы х и зм е ­
нений сто ка к р у п н ы х р ек С С С Р по зв о л ил и более об осн ованн о подойти к!
пр огно зу в о з м о ж н ы х изм енений ур овней бессточны х во до ем ов, преж де
всего К а сп и й с к о го и А р а л ь ск о го м орей. Результаты т а к и х пр о гн о зн ы х
оц е н о к приведены , в частности, в работах автора / 8 1 , 8 5 /. Н а с к о л ь к о со­
ответствую т пр огно зн ы е значения ур о вня А р а л ь ск о го м оря ф а к т и ч е с к о ­
м у их полож ению до 19 8 6 г., нетрудно видеть по д а н н ы м , представлен­
н ы м на рис. 1 2 . К а к ви д и м , прогноз сниж ения ур о в н я , со став л ен н ы й ав­
тором по материалам 1 9 7 5 г., в общ ем оп р авд ы вае тся . Ф акти че ск о е по­
лож ение ур о в ня находится в пределах пр о гн о зи р у е м ы х изм енений, п р а в ­
я т обе.
Рис. 12. Динамика уровня Аральского моря.
1 — наблюденный уровень, 2 —4 — прогноз 1975 г, для разных условий водности
и интенсивности безвозвратного водопотребления.
62
да, ближ е не к средним , а к м и н и м ал ьн ы м значениям П о следнее об ъяс­
няется гл а в н ы м образом очень и н тен сивн ы м ум ен ьш ени ем ст о к а р. А м у ­
дарьи. В перспективе следует ож идать не менее ин тен сивн ого падения
ур о в ня , п о с к о л ь к у к н асто ящ ем у врем ени (на уровень 1 9 8 6 —1 9 8 7 гг.)
пр ито к в море по р услам А м уд ар ьи и С ы рд ар ьи со ставляет 4—6 к м 3/го д ,
а в м ало вод н ы е го д ы он пр акти чески прекращ ается (до 19 6 0 г. пр ито к в
море со ставлял в среднем 5 4 , 5 к м 3 / г о д ) . При тако й си туаци и к к о н ц у
столетия уровень м оря понизится еще на 8—1 0 м.
Д ля ум еньш ения интенсивности падения и в дальнейш ем стаби ли за­
ции ур овня А р а л ь ск о го моря и ул уч ш е н и я э к о л о ги че ско й си туаци и в
прилегаю щ их к м орю районах необходим о принятие в ближ айш ее время
са м ы х реш ительны х мер по эк о н о м и и во ды в бассейне, более рациональ­
н о м у ее использованию и охране от загрязнения с доведением гарантиро­
ванно го пр ито ка в море до 2 0 —2 5 к м 3/го д .
Проблем а прогнозирования ур овня К а сп и й ск о го м оря более слож ная.
В последние го д ы в связи с р езк и м по вы ш ением ур овня К а сп и й с к о го
моря и постановлением Ц К К П С С и Совета М инистров от 1 4 августа
19 8 6 г. „О прекращ ении работ по переброске части сто ка се в е р н ы х и си­
б и р ски х р е к " проблем а пр огно зиро вания на отдаленную л е р сл е к т и в у ур о ­
вня К а сп и й с к о го моря приобрела особую остроту и ш и р о к о е об щ ествен­
ное звучание. П о это м у интересно остановиться на этой проблем е более
обстоятельно с учетом результатов последних исследований, вы п о л н е н ­
ных в ГГИ .
С о сто ян и е ур о в ня бессточного К а сп и й с к о го моря в пер спективе зав и ­
си т от характера колебаний естественны х к л и м ати че ск и х ф а к т о р о в , о п ­
р еделяю щ их общ ую увлаж нен н ость бассейна, реж им испарения и о сад ко в
на акв ато р и и; от хозяйственной деятельности в бассейне и от во зм о ж ­
н ы х в пер спективе м ероприятий по переброске части сто ка р. В о л ги в со­
седние бассейны и, наоборот, части сто ка соседних рек в В о л гу или в д р у­
гие р еки, впадаю щ ие в море. В некоторой степени уровень м оря будет
зависеть такж е от во зм о ж н ы х м ероприятий на его аквато ри и и, в первую
очередь, от о тто ка воды в К а р а -Б о га з-Г о л . При этом во зм о ж н ы е колеба­
ния к л и м ати че ск и х ф акто р о в м о гу т привести к а к к сниж ению , т а к и к
по вы ш ению ур овня м оря по отнош ению к со вр ем енн ы м о т м е т к а м , в то
время к а к хозяйственная деятельность внутр и бассейна, ум ен ьш ая с у м ­
м арны й сто к р ек , неизбеж но сп о со б ствует сниж ению ур о в н я . В сам ое по­
следнее время в ы я в л е н ы во зм ож но сти воздействия на ур о в н и К асп ийс­
к о го моря в бли ж айш и е десятилетия и антр опо генны х изм енений к л и м а ­
та, причем столь значительны х, что не учиты вать их н ево зм о ж но. У к а з а н ­
ное об стоятельство еще более осло ж няет пр облем у сверхдо лгоср очно го
пр огнозирования ур овня К а сп и й с к о го м оря.
В этих у с л о в и я х для определения полож ения ур овня м оря в пер спек­
тиве наиболее п р ав и л ьн ы м б ы л о бы дать сначала сверхдо лгоср очны й про­
гноз его изменений под вли яни ем естественны х к л и м ати че ск и х ф а к т о ­
ров, а затем ско р р ектир о вать по лученны е результаты за счет влияния хо­
63
зяйственной деятельности на к ли м ати чески е усло ви я и ги д р о ло гический
реж им в бассейне, а такж е с учетом эф ф е к та р азли чн ы х м ероприятий на
акватории моря и по территориальном у перераспределению сто ка м еж ду
речным и бассейнами.
След ует отметить, что роль изм енчивости естественны х кли м ати чес­
к их ф а к то р о в в колебании ур о в н и К а сп и й ск о го исклю чительно ве­
л и к а , о чем свидетельствую т, налрим ер, данны е об у р о в н я х моря за исто'
рический период, полученны е по м атериалам Р. К . « л и г е / 4 7 / (рис. 1 3 .) .
Нм абс.
Рис. 13. Изменение уровня Каспийского моря за последние 2,0— 2,5 тыс. лет (по
Р. Г. К л и ге ).
В соответствии с приведенны м и д ан н ы м и колебания уровня носят ДО'
вольно четко вы раж енны й ц и к л и че ск и й характер. За последние 2 2 0 0 лет
м ож но вы делить 7 ц и к л о в по вы ш ен но го и пониж енного ур о в ня моря
продолж ительностью к аж д ы й 3 0 0 —4 0 0 лет. В периоды н и з к о го стояния
ур овни моря о п уск али сь до о тм е то к —30 , —3 3 м абс. и подним ались в пе­
риоды трансгрессий до о тм ето к —2 3 , —24 м , т.е. м аксим альн ая ам плитуда
колебаний уровня составила прим ерно 8—Ю м . Есть основание полагать,
что сам ое н изк о е положение ур овня м оря за историческое время (—30,
—3 3 м абс.) имело место в V I в., а наиболее в ы с о к о е (—2 3 , —2 4 м абс.) —
в сам ом начале нашей эпохи и в конце X V I I I — начале X I X в. (рис. 1 3 ) .
При этом регрессия и трансгрессия м оря б ы л и об усл о в ле н ы общ ей к л и ­
м атической ситуацией в ум е р е нн ы х и в ы с о к и х ш иротах северного п о лу­
ш ария. При потеплении к ли м ата , по Р. К . К л и ге , им ело м есто, к а к прави­
ло, понижение уровня м оря, при похолодании — по вы ш ение. П о д а н н ы м
работы / 2 1 / примерно 5 ,5 т ы с. лет назад в период оптим изации голоцена
уровень К а сп и й ско го моря бы л вы ш е соврем енного на 6 —1 0 м , а прим е­
рно 1 2 5 лет назад в период о п тим ум а м и к у л и н с к о го м еж леднико вья
уровень моря по вы ш ался до 4 0 м . П р и этом в первом случае среднегодо­
в а я глобальная тем пература воздуха была на 1 ° С , а во втором на 2 ° С
в ы ш е соврем енной, т. е. вы в о д ы пр ям о пр отивополож ны Р. К. Клиге.
Оти вопросы требую т дальнейш его изучения.
Если ориентироваться на ц и к ли че ски й характер в е к о в ы х колебаний
ур о в н я К а сп и й ск о го моря (рис. 1 3 ) , то вполне определенно, что в насто­
ящ ее врем я м ы находим ся где-то в сам ом ко н ц е стадии регрессии м оря,
64
продолж аю щ ейся почти 2 0 0 лет, после чего следует ож идать трансгрессионной стадии. О д н ак о , когда зако н чится эта стадия регрессии, определен­
но ск а за ть тр уд н о , за последние 2 ,5 т ы с. лет продолж ительность стадий
регрессий бы ла о т 1 5 0 до 5 0 0 лет.
И нстр ум ентальны е наблю дения за ур овнем моря б ы л и начаты в 1 8 3 0 г
на по сту г. Б а к у ; в кон це пр о ш л о го — начале те к ущ е го столетия бы ли
о т к р ы т ы водом ерны е посты во м н о ги х д р уги х п у н к т а х побереж ья; в на­
стоящ ее врем я наблю дения за ур овнем К а сп и й с к о го м оря ведутся в 2 6
п у н к т а х (в пределах со ве тск о й части п о б е р еж ь я ).
Х р о н о л о ги че ски й гр а ф и к колебаний среднегодового ур овня моря и
го д о в ы х значений п р и то к а с 1 8 3 0 по 19 8 6 г. представлен на рис. 14 . За
первые 1 0 0 лет рассм атр иваем ого периода колебания ур о в ня бы ли незнаНм абс.
Рис. 14. Колебания у р о вн я К асп ийского м о ря и притока за 1837— 1986 гг.
1 , 3 — соответственно наблюденный уровень и приток, 2, 4 — уровень и приток
восстановленные с учетом хозяйственной деятельности в бассейне.
65
чи тельн ы м и: м а кси м а льн ы й уровень наблю дался в 18 8 2 г. и им ел абсо­
лю тную о тм е т к у —2 5 ,2 2 м Б С , а м ин и м альн ы й — в 1 9 2 5 г. и имел о т м е т к у
—2 6 ,6 9 м , т.е. м аксим альн ая ам пли туд а колебаний не превы ш ала 1 ,3 7 м .
С 1 9 3 3 г. началось интенсивное падение ур о в н я , которое к 1 9 4 1 г. соста­
ви л о 1 ,7 0 м. В дальнейш ем сниж ение ур овня пр одолж алось, хотя и не т а к
интенсивно, и к 19 5 6 г. уровень достиг отм етки —28 ,4 6 м . В последую щ ие
1 8 —2 0 лет уровень колебался в пределах ам п л и туд ы 0 ,5 м о к о л о о т м е т к и
—2 8 ,5 м, а в 1 9 7 7 г. отм етка ур овня составила —2 9 ,1 0 м , что я вляется его
са м ы м н и з к и м полож ением за все го ды и н стр ум ен тальны х наблю дений.
С 1 9 7 8 г . началось по вы ш ение ур овня м ор я. К 19 8 6 г. оно со ставило бо­
лее 1 м, о тм е тк а ур овня на 1 /1 1 9 8 7 г. со ставляла — 2 7 ,9 м , что б л и зк о к
о тм еткам конца 4 0-х годов те к ущ е го столетия. На рис. 14 , кро м е наблю ­
д енного, приведен ход ур о в н я , во сстановленно го с учетом влияния все­
го к о м п л е к са хозяйственной деятельности в бассейне, т. е. ход ур овней,
которы е им ели бы м есто, если реж им притока в море б ы л бы естествен­
н ы м . П риведенны е д анны е свидетельствую т о весьм а значительной в по­
следние десятилетия роли хозяйственной деятельности в м н о го летн и х
колебаниях уровня К а сп и й ск о го м оря.
Катастроф ическое сниж ение уровня с 1 9 3 3 по 19 4 0 г. на 16 8 см б ы л о
о б усл о в ле н о на 94 % ( 1 5 8 см ) к л и м ати че ск и м и причинами и т о л ь к о на
6 % ( 1 0 см ) вли яни ем хозяйственной деятельности в бассейне. Начиная с
5 0 -х годов роль антр опо ген н ы х ф акто р о в р езко возрастает; если бы их
не б ы л о , то, начиная с 19 5 6 г,, наблю далась бы устойчивая фаза подъема
уровня и в настоящ ее врем я уровень б ы л бы на 1 ,5 м в ы ш е его совре­
м е н н ы х отм ето к .
Т а к и м об разом , для надежной оц енки будущ его полож ения ур овня
К а сп и й с к о го моря прежде всего необходим о дать прогноз его изм енений
под вли ян и е м к л и м ати че ск и х ф а к т о р о в и оценить роль планируем ой хо­
зяйственной деятельности в бассейне.
Н аибольш ие трудности во зни каю т в реш ении первой пр о б ле м ы , а
им ен н о в отнош ении пр огнозирования естественны х колебаний ур овня
моря с заблаговрем енностью до 1 0 —1 5 лет и более. Этой проблем е б ы л о
посвящ ено нем ало работ, вы п о л н е н н ы х в о сно вном в 60—70-е го д ы , в
к о то р ы х д авались хар актер и стики средних значений ур овня м оря на пер­
с п е к т и в у или прогнозировался ход уровня на к аж ды й год с заблаговре­
менностью от 5 до 3 0 лет.
Все м етоды сверхдо лгоср очно го прогноза ур овня К а сп и й с к о го моря
о сно вы ваю тся на следую щ ем :
— на устан овлен ии р азличного рода зависим остей хар ак те р и стик у р о в ­
ня о т солнечной акти в н о сти , чаще всего вы раж енной в виде чисел Вольф а
/4 , 5, 6, 7 2 , 8 9 /;
— на устан овлен ии связей хода уровней с р азли чны м и ф о р м ам и атм о­
сф ерной ц и р к у л я ц и и , вы р аж е н ны х чаще всего в виде инд ексов Вангенгейма и Вительса / 2 , 1 1 , 3 3 , 6 9 /;
— на вы я в л е н и и тем или ин ы м способом периодичности в рядах м но­
66
го летн и х колебаний ур о в ня и ее эк стр апо ли р о вани и на пе р сп е к ти в у /8 8 /.
Н е останавливаясь на детальном анализе о с н о в н ы х м етод ических по­
лож ений у к а з а н н ы х п р о гн о зо в, их пр еим ущ ествах и н е д о статк ах, отм е­
ти м , что по ним пр огно зи ро вали ур овень К а сп и й с к о го м оря с 1 9 5 5 по
1 9 7 2 г. на 1 0 —1 5 пет вперед, а часть из н и х и до ко н ц а т е к у щ е го столетия
Результаты этих пр огно зо в приведены на рис. 1 5 ; со по став ля я ур о в н и по
Нм абс.
-25
-26
-2 7
-28
29
1950
-----
1960
1970
- - - 1- 9- 80
1990
2000
Рис. 15. У ровни К асп ийского м оря по сверхдолгосрочны м прогнозам различных
автор ов под влиянием естественных клим атических ф акторов.
1 — наблю денный уровень, прогнозы : 2 — Б. А. Аполлов, 3 — А. Н. Афанасьев,
4 — И. М. Соскин, 5 — В. С. Антонов, 6 — Б. А. Шлямин, 7 — Е. Г. А р хи л о в а и др.,
8 — К. И. См ирнова.
п р о гн о зу с ф а к ти ч е с к и м хо до м уровня до 19 8 6 г ., нельзя не зам етить,
что т о л ь к о прогноз Е . Г . А р х и п о во й не опр авд ался . П р о гн о зы всех ос­
та льн ы х авторов д о в о л ь н о хо р о ш о со ответствую т н аб лю д енн ом у или
во сста н о вл ен н о м у с учетом хо зяйственной деятельности (рис. 14 ) хо д у
ур о в н я . С ам о е л ю б опы тн ое, что больш ая часть авторов (А . Н . А ф анасьев,
И. М. С о с к и н , В. С . А н т о н о в , Б . А . Ш лям ин, К . И. С м и р н о ва ) в общ ем до­
во л ьн о пр авильно дали прогноз ин тен сивн о го подъема у р о в н я , начавш е­
гося в 1 9 7 8 г. (по д ан н ы м у п о м я н у т ы х авторов подъем ур о в н я должен
бы л начаться в период с 1 9 7 3 по 1 9 8 0 г . ) . Д о б а ви м , что, по м нению
А . А . Гир са, общ ее по вы ш е н и е ур о вня К а сп и й с к о го моря д о л ж н о б ы л о
67
начаться в 1 9 5 8 г., а, по М. С . Э й ге н со н у, период с 1 9 7 0 по 2 0 0 0 г. долж ен
характеризоваться относительно в ы с о к и м стоянием ур о в ня м оря. Может
б ы ть 70-е го ды и я вляю тся началом н овой, пр одолж ительной трансгрес­
сии в в е к о в о м ц и к л е колебаний ур овня К а сп и й с к о го моря (рис. 1 3 ) ?
Н есм отря на довольно о д и н а к о в ы е вы в о д ы бо льш и нства п р о гно зи с­
тов (рис. 1 5 ) , по мнению автора, вряд ли они м о г у т сл уж и ть надеж ны м
основанием дли принятия о тв е тстве н н ы х реш ений по проблем е К асп ийс­
к о го м оря.
А нал изир уя использо ван ны е м етодические прием ы и результаты к л и ­
м ати чески х пр огно зо в ур овня м ор я, следует отм етить, что т а к о го рода
пр огно зы являю тся частью огро м но й и слож ной проблем ы сверхдо лгосрочного пр огнозирования осред ненны х к ли м а т и ч е ск и х усло ви й на о б ­
ш и р н ы х территориях (в данном случае значительной территории Е в р о ­
пейской части С С С Р , составляю щ ей бассейн К а сп и й с к о го м о р я ), которая
к а к известно, еще далека о т своего реш ения и достоверность пр огно зи­
р уе м ы х на сто ль отдаленную пе р спе к ти в у ур овней еще очень мала.
М ногие исследователи справед ли во отмечаю т, что к о р р е л я ц и о н ны е за­
висим ости м еж ду ур о в н е м -м о р я и ха р актер и стикам и атм осф ерной цир­
к ул я ц и и содержат систем атические по гр еш но сти, явл я ю тся н е усто й чи вы ­
м и и не по зволяю т давать э ф ф е к т и в н ы е пр о гно зы в течение д ли тельно го
времени. Д р у ги м пр ин ц ипи ал ьны м недостатком т а к о го подхода я вл я е т­
ся отсутствие над еж ны х спосо бов пр огнозирования сам и х ф о р м атм о­
сф ерной ц и р к у л я ц и и , т а к к а к тако й прогноз дается на осно ве метода
аналогий, к о то р ы й , по м нению пр огно зи стов, является весьма у с л о в н ы м ,
п о с к о л ь к у ход а тм о сф е р н ы х процессов в пр о ш л о м д ал е ко не всегда со х­
раняет аналогию в б у д ущ е м . Д о б а ви м к этом у, что антр опо генны е изм е­
нения кли м ата уж е в бли ж айш и е десятилетия м о г у т весьм а сущ ественно
повлиять на характер процессов атм осф ерной ц и р к у л я ц и и .
И спользование для д олгосро чн ого прогнозирования т а к н азы в а е м ы х
со лн ечн о -зем н ы х связей до насто ящ его времени не имеет достаточно на­
деж ной ф и зи че ск о й и экспер им ентально й о сн о в ы , что, конечно, сниж ает
их достоверность; кро м е то го , усто йчивость этих связей такж е невелика.
Т е м более проб лем атичны м представляется наличие в м н о го летн и х ря­
дах наблю дений над ур о в н я м и з а м к н у т ы х водоем ов усто й ч и в ы х даль­
н их связей, к отор ы е м ож но б ы л о бы использовать для более или менее
д о сто в е р н ы х прогно зо в на отдаленную п ер спективу.
Х ор ош ей иллю страцией у к а з а н н ы х полож ений, по мнению автора, м о ­
гу т сл уж и ть результаты исследований, вы п о л н е н н ы х в Г Г И В. Ю. Геор ­
ги е в с к и м / 3 2 / , в к о т о р ы х анализирую тся р азличного рода к о р р е л я ти в­
ны е связи ур овня К а сп и й с к о го м оря с инд ексам и солнечной акти вн о сти
и атм осф ерной ц и р к у л я ц и и с учетом их усто йчивости во времени.
Прежде всего анализировалась возм ож ность использования для пр о г­
нозов взаим н ой корреляционной ф у н к ц и и вида
H t + r = iM Jt ) ,
(9)
68
где H t +т — средний уровень за го д (t + т ) ; J t - ин д е кс атм осф ерной цир­
к ул я ц и и или солнечной акти вн о сти за год t; т — временной сд ви г в годах
м еж ду значениям и уровней и ин д е ксо в.
В качестве хар актери стики атм осф ерной ц и р к у л я ц и и приним алась по­
вторяем ость западного, восточного и м еридионального типов ц и р ку ля ц и и
Вангенгейм а, а такж е ин д екс атлантической ц и р к у л я ц и и Вительса; солне­
чная активность характеризовалась числам и 8ольф а.
В ы п о лнен н ы е по зависим ости (9) м ногочисленны е расчеты по казали,
что связи го д о вы х уровней (наблю денны х и во сстановленны х) с го д о вы ­
м и значениям * р азли чн ы х ин д ексов при р азны х т д ово льн о слаб ы е (м а к ­
си м альны е зн чения к о эф ф и ц иен то в корреляции не превы ш аю т 0 ,5 -0 ,6 )
и и х невозм ож но использовать для надеж ного прогнозирования годового
хода уровней.
Далее исследовалась зависим ость вида
H (t +
T > . T
= * < W
(10)
где H (t +т) т — средний уровень за период Т лет о т года (t + т) ; J t т среднее значение индекса за период Т л е т от года t ; г — временной сд ви г
м еж ду периодами осреднения уровней и ин д ексов.
З ависим ости (10 ) рассчиты вались для р азличны х ин д ексов атм осф ер­
ной ц и р к у л я ц и и и солнечной акти вн о сти при р азн ы х значениях осредне­
ния Т и сдвига г прим енительно к р яду уровней с 1 8 3 7 по 1 9 7 5 г.
В результате анализа б ы л о в ы я в ле н о н е ск о л ь к о наиблее надеж ны х
пр огно стических зависим остей, расчеты по к о то р ы м дово льно хорош о
соответствую т ф а к т и че ск о м у (до 1 9 5 5 г.) и во сстан овлен но м у (после
1 9 5 5 г.) хо ду уровня К а сп и й ско го м оря. Эти зависим ости использова­
л ись для прогноза средних уровней на пер спективу до конца столетия и
для анализа по луче н ны х результатов.
В частности, наиболее уд ачн ы м и о к азал и сь зависим ости:
— среднего за 6 лет ур овня и западного индекса атм осф ерной ц и р к у ­
ляции со сд ви го м т —6 лет (г = 0,90) ;
— среднего 1 8-летнего значения уровня и восточного индекса атм о сф е­
рной ц и р к у л я ц и и со сд ви го м т = 1 8 лет (г = -0 ,9 5 ) ;
— среднего 1 1 -летнего значения ур овня и чисел Вольф а при г = 0 (г =
= -0 ,8 7 ) .
Несмотря на в ы со к и е к о эф ф и ц и е н ты корреляции, пр огно зы по п о лу­
ченны м зависим остям среднего уровня К а сп и й ск о го моря привели к раз­
л и чн ы м и даже пр ям о противоречивы м результатам . Т а к . если пр огно зи­
ровать 18-ле тн и е значения ур овня по во сточном у и н д е ксу атм осферной
ц и р к у л я ц и и , то в среднем за 1 9 7 6 —19 9 3 гг. он должен бы ть ниже на
1 ,7 м среднего уровня за период 19 5 8 —1 9 7 1 гг., если ж е прогнозировать
по числам В ольф а (прогнозны е д а н н ы е ), то уровень 1 9 7 6 —19 8 6 гг. о к а ­
зы вается почти на 2 м вы ш е среднего ур овня за 1 9 6 5 —1 9 7 5 гг. Расчеты
среднего уровня по свя зи с запад ны м инд ексом атм осферной ц и р к у л я -
69
Рис. 16. Ф актические (?) и рассчитанные (2) по заладном у индексу атм осф ерной
циркул яци и Вангенгейма средние 6-летние значения у р о вн я К асп ийского м оря (за­
им ствован из работы /32/).
ции (со сд в и го м 6 лет) давали хорош ие результаты до 19 6 7 г., но затем
характер зав исим о сти р езк о н ар уш и л ся и по ней стало н е в о зм о ж н ы м да­
вать прогноз (рис. 1 6 ) .
К а к по казал анализ вр е м е н н ы х рядов ур о вня К а с п и й с к о го м ор я, и н ­
д ек со в атм осф ерной ц и р к у л я ц и и и чисел В ольф а за м ноголетний период,
приведенные столь разноречивы е результаты об ъясняю тся гл а в н ы м обра-.
зом н е усто й чи вы м во врем ени хар актеро м связи м еж ду ур о в н я м и и у к а ­
зан н ы м и ф а к то р а м и . О б этом весьм а убедительно свид етельствую т дан­
ны е, пр едставленны е на рис. 1 7 , где по казан ход во врем ени ур овня К ас-;
п и й с к о го моря и чисел В ольф а (по 11-л е т н и м ск о л ь зя щ и м ср едним ) за
период с 1 8 3 7 г. З а 1 3 9 лет (с 1 8 3 7 по 1 9 7 5 г.) в течение о тд е льн ы х м н о ­
го летни х периодов неод но кр атно изм ен яло сь не т о л ь к о значение, но и
з н а к к о эф ф и ц иен та к ор реля ци и м е ж д у ур о в н е м и чи слам и В ольф а
(с 1 8 3 7 по 18 6 2 г. св я зь по ло ж ительная, с 18 6 2 по 1 8 7 4 г. - о тр и ц ате л и
ная, с 1 8 7 4 по 19 2 4 г . свя зь б л и зк а к н ул ю , с 19 2 4 г. св я зь о тр и ц ате л ь н а я ).
В ы п о л не н н ы е в Г Г И исследования убедительно по к а зал и , что необхо­
д и м о крайне осторож но относиться к результатам св е р х д о лго ср о ч н ы х
прогно зо в ур овня К а сп и й с к о го м о р я , даже если в о сн о ву пр о гно зи р о ва­
ния полож ены св я зи с весьм а в ы с о к и м и к о эф ф и ц и е н там и к о р р е л я ц и и .
В зависим ости о т то го , к а к о й вы бран для анализа м н оголетн и й период и
к ак и е анализирую тся ф а к т о р ы , м ож н о получить су щ ествен но р азли чн ы е
и даж е пр я м о пр о ти во п о ло ж ны е в ы в о д ы в отн ош ен и и колебания ур о в н е
моря в буд ущ ем .
П р иведенны е в ы в о д ы , конечно, не означаю т по лн ой бесперспективное^
ти реш ения проблем ы сверхдо лгоср очно го пр огно зи ро вания ур овней за­
м к н у т ы х во д о е м о в . П о -в и д и м о м у , св я зи м е ж д у элементами я п д н п г п бя*
70
Иg
Нм абс.
Рис. 17. Колебания у р о вн я К аспийского моря (?) и чисел Вольфа (2) по 11-лет­
ним скол ьзя щ и м средним.
ланса моря и*факторам и к о см и че ск о го и ге о ф и зи че ск о го происхож дения
н осят более сл о ж н ы й характер, и вы я в ле н и е и х и ф и зи че ск ая интерпре­
тация представляю т собой не простую задачу, которая до настоящ его
времени не решена.
И сследования в этом направлении д о лж н ы продолж аться и являться
частью более ш и р о к о й , к о м п л е к сн о й проблем ы сверхдо лгоср очно го про­
гнозирования к ли м ата на о б ш и р н ы х территориях. Ч то касается прогно­
зирования полож ения ур овня К а сп и й с к о го моря на пе р спе к ти в у, то, по
мнению автора, лри соврем енном состоянии изученности пр о б лем ы , необ­
хо ди м о ориентироваться прежде всего на вариантны е вероятностны е рас­
четы с учетом вли ян и я хо зяйственной деятельности в бассейне и во зм о ж ­
н ы х антр опо ген н ы х изм енений к ли м ата . П ри этом прогно зируем ое м н о ­
ги м и авторам и по вы ш енно е полож ение ур овня м оря д о конца столетия
(рис. 1 5 ) м о ж н о учесть, приним ая во вним ание в качестве од ного из ос­
н о в н ы х вариантов при планировании во д о хо зя й стве н н ы х м ероприятий
ситуации, когда естественны й пр и то к в море будет в ы ш е , а испарение
ниж е н ор м ы .
В основе вер о я тн о стн ы х расчетов б удущ его полож ения уровня Кас­
п и й ск о го м ор я, которы е вы п о л н я л и сь м н о гим и авторам и (анализ п о л у ­
чен н ы х результатов приведен в работе / 8 5 / ) , леж ит предполож ение, что
естественные кли м ати че ск и е усло ви я я вляю тся стац и о н ар н ы м и, а годо­
вые значения пр ито ка, испарения и о сад к о в в хр он ологической последо­
вательности представляю т собой просты е м а р к о в ск и е цепь.
О тм ети м , кстати, что аналогичны е п р е д п о сы л ки лежат в осно ве всех
71
методов расчета о сн о в н ы х хар актери стик сто ка для стр ои тельно го и в о ­
д охо зяй ственного пр оектир ования. О б ъективно сть этих пр е д п о сы л о к
подтверж дена многолетней пр ак ти ко й расчетов ст о к а и о п ы то м э к с п л у а ­
тации са м ы х разнообразны х во д о хо зя й стве н н ы х об ъекто в.
Вероятностны й подход д о п уска е т к а к аналитический расчет уровней
по методу С . Н . К р и ц к о го и М. Р. М енкеля, т а к и численны е реш ения,
осно ванны е на м оделировании методом М онте-К арло м н о го летн и х рядов
со ставляю щ их во дного баланса. Оба этих метода, к а к по казал анализ,
дают в общ ем б л и зк и е результаты , тем не менее, по м нению автора, вто­
рой из н и х предпочтительнее, п о ск о л ь к у он более ф и зи че ск и обоснован,
не требует предварительны х допущ ений и позволяет давать не то л ь к о
о ц е н ку среднего полож ения ур о в н я , но и во зм о ж н ы х о тклон ени й при
любой доверительной вероятности.
И спользуя уточненны е данны е по во д н о м у балансу и полученны е оце­
н к и изменений сто ка рек под влиянием хозяйственной деятельности, ав­
тор в 1 9 7 5 г. рассчитал будущ ее полож ение ур о вня (рис. 18 ) при разной
кли м ати ческо й ситуации / 8 1 , 8 5 /. С о гл асн о этим о ц е н кам , при средних
к ли м ати че ск и х ус л о в и я х и при рассчитанны х в 1 9 7 5 г. изм енениях на
пер спе к ти в у притока под вли яни ем хозяйственной деятельности А О хоз
Рис. 18. П р и то к и уровни К аспийского м оря за 1950— 2010 гг.
1 — ф актический приток, осредненный за 5-летние периоды, 2 — изменение при­
тока за счет хозяйственной деятельности по данным 1975 г., 3 — то же по расчетам
1985 г., 4 — наблюденные уровни, 5 — уровни, рассчитанные в 1975 г. для средней
водности, 6 — то же, но для притока на 10 % вы ш е нормы.
72
(рис. 18 , линия 2) предполагалось сниж ение ур о в ня к 1 9 9 0 г. до
- 2 9 , 2 0 м абс. и к 2 0 0 0 г. до —2 9 ,9 0 м абс. или соотретственно на 0 ,5 и на
1 ,4 м. П ри тех же у с л о в и я х хозяйственной деятельности, н о при пр ито ке
на 1 0 % в ы ш е нор м ы ож идалось по вы ш ен ие ур о в ня к 19 8 6 г. до
—2 8 ,0 0 м абс. и к 2 0 0 0 г. до —2 8 ,2 5 м абс. (рис. 1 8 , линия ff). По д ан н ы м
наблю дений, с 1 9 7 3 по 1 9 7 7 г. им ело место резкое падение ур овня моря
(до —2 9 ,0 0 м а б с .) , об условленное исклю чи тельн о н и з к и м пр и то ко м , а с
19 7 8 по 19 8 6 г. уровень м оря стал повы ш аться и д остиг о тм е тк и
- 2 7 , 9 0 м абс. К а к по казал вы полненны й в Г Г И и Г О И Н е анализ водного
баланса К а сп и й с к о го м оря за последние го ды , им евш ее м есто особенно
р езкое по вы ш ение уровня м оря с 1 9 7 8 по 19 8 1 г. (уровень поднялся на
0,9 м) б ы л о об усло влен о особенно благо п р и я тн ы м сочетанием элем ен­
тов во д н о го баланса в этот период, а им енно увеличением сто ка р. В олги
(на 1 0 % ) и о сад к о в на аквато рию моря (на 1 1 % ) в результате по вы ш е ­
ния общ ей увлаж ненности бассейна при н е ск о л ь к о по ни ж ен н ы х (на 6 % )
значениях испарения с водной поверхности; н еко то р ую роль сы гр а л о и
перекры тие залива К а р а -Б о га з-Г о л , о сущ ествленно е в начале 1 9 8 0 г. С ле­
дует отм етить, что за м ноголетний период наблю дений неод но кр атно бы ­
вали случаи т а к о го же и даже более по вы ш е н н о го притока и о сад к о в и
по ни ж енного испарения в течение 4 пет и более, но н и к о гд а эти процессы
не со впад али во врем ени, к а к это пр о и зо ш ло с 1 9 7 8 по 19 8 1 г. П о след ­
нее и в ы зв а л о столь м ало вер оятны й подъем уровня К а сп и й с к о го моря.
Т а к и м об разом , рассчитанны й автором в 1 9 7 5 г. ход ур овня мож но
считать к 19 8 6 г. вполне оп р авд ав ш им ся — он в полной мере соответст­
во вал о д н о м у из вариантов расчета. Конечно, наиболее вер оятны м зга
1 9 7 6 —19 8 6 гг. б ы л о б ы пониж ение ур о в н я , что со ответствовало бы сред­
н им к л и м ати че ск и м у с л о в и я м и это неодно кр атно подчеркивалось. О д ­
н а к о , начиная с 1 9 7 8 г. в бассейне им ели м есто исклю чительно ано м аль­
ны е у с л о в и я , которы е пр ивели к р е з к о м у по вы ш ен ию ур о в н я , вер оят­
ность тако й ситуации очень м ала, но им енно она и случилась.
К а к и м же следует ож идать уровень К а сп и й с к о го моря в пер спективе?
Э то важ нейш ий вопрос, от котор ого во м н о го м зависят пути решения
пр об лем ы К а сп и й с к о го м оря, необходим ость и целесообразность плани­
рования тех или и н ы х весьм а д оро го стоящ их во д о хо зя й ствен н ы х м еро­
приятий в бассейне и на аквато рии м ор я, в то м числе м ероприятий по
терр ито риально м у перераспределению во д н ы х р есурсов.
Д ля ответа на этот вопрос в самое последнее врем я в Г Г И разработа­
на наиболее соверш енная м етодика вероятностного пр огноза с учетом
вли ян и я хо зяйственной деятельности и антр опо ген н ы х изм енений к л и ­
мата и вы п о л н е н ы расчеты полож ения уровня м оря на п е р сп е к т и в у 1 .
Расчеты б у д ущ его полож ения ур овня м оря производятся по ур ав­
нению во дного баланса
1 Разработки вы полнены В. Ю. Георгиевским , А. В. Еж ов ы м , А. И. Моисеенков ы м .
73
m
in o e
-Д О ,"хоз + Q,п о д
Hj + i = Hj +
где Hj и Hj + 1 - уровни моря i-го и (i + 1-го ) года, c M ;X Q jnoe — су м м а р ­
ны й поверхностны й пр ито к в м оре, к м 3 ; Pj — слой о сад ко в на по вер х­
ность м оря, с м ; О под — подзем ны й пр ито к в м оре, приним аем ы й за все
го ды по стоян ны м и р авны м 5 к м 3 /го д ; Е, — слой испарения с водной по­
верхности, с м ; О к б )— сто к в залив К а р а -Б о га з-Г о л , к м 3 ; Fj — средняя
площ адь водной поверхности м ор я, к м 2 , определяется по зависим ости
от ур овня Н|.
О сновная приходная составляю щ ая, от которой во м н о го м зависит по­
лож ение уровня — поверхностны й пр ито к 2Qnoe — определяется к а к
су м м а сто ка по р. В олге - г. В олгоград , р. У р а л у - с. Т о п о л и , р. Т е р е к у с. К а р га л и н ск а я , р. К уре — устье; сум м ар н о го сто ка р ек С у л а к а , С ам ур а ,
м а лы х р ек Запад но го побережья и и р ански х р ек. О тдельно учиты ваю тся
естественные потери в В о л го -А х т у б и н ск о й пойм е и дельте р. В о л ги , в
устьевы х о б ластях рек Ур ала и Тер ека по уста н о в ле н н ы м в Г Г И зависи­
м остям от водности в у к а за н н ы х створах.
Изменение сто ка под вли яни ем хозяйственной деятельности Д0хОЗ
принимается отдельно для всех у к а за н н ы х вы ш е р ек (групп рек) по по­
следним оц енкам Г Г И с учетом водности каж до го года.
О сад ки на поверхность моря Р, определены с учетом их распределения
по акв ато р и и по д ан н ы м не т о л ь к о береговы х и о ст р о в н ы х станций, но и
су д о в ы х изм ерений. В среднем за 1 8 8 0 —1 9 8 5 гг. сло й о сад ко в со ставляет
2 4 0 м м при Cv = 0 ,1 6 5 . П о д ан н ы м р азличны х авторов, средний слой оса­
д к о в на К асп ийско е море изм еняется от 1 8 0 до 2 4 0 м м . Испарение с во д ­
ной поверхности Е , определенное к а к остаточный член во дн ого баланса,
составляет в среднем за м ноголетний период Е = 9 7 0 м м при Cv = 0 ,07.
Д ля контро ля у к а за н н ы х значений, анализа н е в я зо к во дного баланса м о­
ря и объяснения причин его изменений за различны е м ноголетние перио­
ды бы ла вы полнена оц енка испарения не зави си м ы м путем по ф о р м у ­
лам , учиты ваю щ им гидром етеорологические ф а к т о р ы . В этом случае ис­
парение Е получено р авны м по разны м ф о р м ул ам о т 9 1 0 до 9 7 3 м м /4 6 ,
6 5 /. И з-за имею щ их м есто расхож дений в оц ен ках испарения и о сад ко в
видим ое испарение с м оря (Ё — Р) при расчетах на п ер спективу такж е
м ож ет приним аться р азличны м — от 7 3 0 до 7 8 0 м м . Первое значение, по
мнению автора, более обосновано — оно подтверж дается расчетами всех
со ставляю щ их во дн ого баланса за период наблю дений / 8 1 , 8 5 /, тем не ме­
нее при расчетах на пер спективу в качестве о д н ого из вариантов оц енка
ур овня производится и при значении ви д и м о го испарения ( Е — Р) =
= 780 мм.
О тто к в К а р а -Б о га з-Г о л 0 |< Б Г пр иним ался р авны м 2 к м 3 /го д , рас­
смотрен такж е вариант при 0 |< Б Г = 0З а и схо д н ы й уровень при расчетах на пе р спе к ти в у взят уровень 1 9 8 7 г..
74
равны й Н = —2 7 ,9 м абс.; м н оговар иантны е расчеты в ы п о л н е н ы с 19 8 8
по 2 0 2 0 гг., т . е. за 3 3 года. М оделировались 33-л е тн и е р яд ы (по 2 0 0 реа­
лизаций) сто ка р ек В о л ги , Ур ала, Т е р е к а , К у р ы , су м м а р н о го пр ито ка по
всем о стал ьн ы м р ек ам , ви д и м о го испарения с учетом их взаим ной з ав и ­
си м о сти ; т. е. проводилось статистическое м оделирование по м етоду
М о нте-К ар ло м н о го м ер н о го м а р к о в с к о го процесса с зад ан н ы м зак о н о м
распределения. В качестве м о д е льн ы х хар ак те р и стик процесса пр иняты
естественные н о р м ы , к о эф ф и ц и е н ты вариации и автокор р еля ц ии каж д о ­
го ряда, эм пи ри ческая кор реляционная матрица. Д л я каж до й из 2 0 0 по­
л уче н н ы х реализаций м о д е ли р у е м ы х величин по ур авнению ( 1 1 ) для
к аж д о го года с 19 8 8 по 2 0 2 0 г. определялся уровень м ор я, после чего
в ы ч и сля л и сь его средние значения и а м пли туд а в о зм о ж н ы х колебаний.
Все расчеты вы п о л н я л и с ь м н оговар иантн о с учетом д в у х о сн о в н ы х
гипо тез:
— гипотеза стационарности к ли м ати че ск о й ситуации до 2 0 2 0 г.;
— гипотеза нестационарности к л и м ат и че ск и х ус л о в и й за счет вли яни я
человека на к ли м ат.
П р и принятии гипо тезы стационарности к л и м ата в расчетах непосредс­
твенно использо вали сь эм пи ри чески е д анны е по всем перечисленны м в ы ­
ше ком по нен там баланса, по лучен ны м с 18 8 0 г. С ум м ар н о е ум еньш ение
пр ито ка речных вод в море за счет хо зяйственной деятельности со стави­
ло, по по следним о ц е н ка м Г Г И (в к м 3 /го д ) : 1 9 8 7 г . — 3 9 ,2 , 1 9 9 0 г. - 46
2 0 0 0 г. - 5 5 ; 2 0 1 0 г. — 6 0 ; 2 0 2 0 г. — 6 5 ( А 0 хОЗ на к аж д ы й год пр иним а­
л и сь отдельно для у к а з а н н ы х вы ш е во до сбо ро в с учетом во дности реки).
К р ом е то го , р ассчиты вался вариант переброски части сто ка р. В олги в
р. Д он в объеме 5 к м 3 /го д , начиная с 1 9 9 2 г. У читы вая р езультаты пр ог­
нозирования ур о в ня м оря по св я зи с солнечной акти вн о стью и атм о сф ер ­
ной ц и р ку ля ц и ей (см . рис. 1 5 ) , а такж е в ы в о д ы , по лучен ны е Г . С . Г о л и ­
ц ы н ы м /3 6 /, в качестве од ного из вариантов рассчитано полож ение у р о в ­
ня моря на п е р сп е к ти в у при усл о в и и , что до 19 9 6 г. естественны й пр ито к
в море будет на 5 % в ы ш е н о р м ы , а ви ди м ое испарение - на 5 % ниж е но­
р м ы (усл о в ия , б л и зк и е к периоду 1 9 7 8 —1 9 8 5 гг.) .У к а з а н н ы е усло ви я
в общ ем отвечают и результатам последних исследований, в ы п о л н е н н ы х
в Г Г И Е . А . Л е о н о в ы м , котор ы й считает, что период до 19 9 6 г. должен
характеризоваться п о в ы ш е н н ы м естественны м ст о к о м в бассейне
р. В о л ги .
При гипотезе нестационарности к л и м ати че ск и х у сл о в и й предстоящ его
периода (до 2 0 2 0 г.) учиты вал ись пр о гно зы а н тр о по ге н н ы х изм енений
к ли м ата на ближ айш ие десятилетия, осн о ва н н ы е на увеличении концент­
рации в атмосф ере З е м ли у г л е к и с л о го газа и м а л ы х га з о в ы х со ставляю ­
щ их (см . гл а в у 6 ) . При этом количественны е оц енки пр едполагаем ы х из­
менений к л и м ати че ск и х параметров в бассейне К а сп и й с к о го м оря (тем­
пературы в о зд ух а, о сад ки ) и на его аквато ри и (о садки, испарение) при­
н яты по д ан н ы м исследовани й, по лу че н н ы м в 1 9 8 7 г. в Г Г И под р у к о ­
в о дство м М. И. Б у д ы к о ; во зм о ж н ы е изм енения пр ито ка р ечны х вод в
75
море приняты по д в у м крайн и м вариантам о ц е н о к : м ак си м а л ь н ы е и м и ­
н им альн ы е изм енения. П о следние со ответствую т пр и б ли ж е н н ы м оцен­
к ам , в ы п о л н е н н ы м в лаборатории во д н ы х ресурсов Г Г И под р у к о в о д с т ­
вом В. И. Б аб к и н а (см. гл а в у 6 ) .
О ж идаем ы е изм енения элем ентов во дного баланса К а сп и й с к о го моря
за счет влияния человека на к ли м ат, по д ан н ы м Г Г И , приведены в табл. £.
Таблица 9
И ЗМ ЕН ЕН И Я ЭЛ ЕМ ЕН ТО В ВОД НОГО Б А Л А Н С А
К А СП И Й С К О ГО МОРЯ
З А СЧЕТ АН ТРО П О ГЕН Н Ы Х И ЗМ ЕНЕНИ Й К ЛИ М АТА
Год
Элемент баланса
С ум м а р н ы й приток,
к м 3 /год:
вариант макс.
вариант мин.
Осадки, мм
Испарение, мм
1987
2000
2010
2020
0
0
О
0
-4 0
-1 В
100
15
-2 0
4
120
20
-2
25
150
30
В соответствии с представленным и д ан н ы м и следует ож идать зам етно­
го ум еньш ения пр ито ка речных во д в море к к о н ц у столетия (гл ав н ы м
образом за счет ум еньш ения сто ка р. В о л г и ), которое в дальнейш ем
(к 2 0 2 0 г.) становится пр ак ти че ск и н езн ачи м ы м или д а ж е , наоборот,
сменяется увеличением пр ито ка. О собенно су щ е ств е н н ы м предполагает­
ся увеличение о сад ко в на аквато рию м оря (до 6 0 % в 2 0 2 0 г . ) ; изм ене­
ние испарения ож идается очень незначительны м (до 3 % ) . М оделирование
со ставляю щ их во дн ого баланса при нестационарной ситуации проводи­
лось по той же м етод ике, но с учетом д ан н ы х табл. 9 ; при этом вв и д у не­
и зуч е н н о е ™ вли яни я антр опо ген н ы х изм енений к ли м ата на вероятност­
ны е хар актери стики гидр ом етео рологических рядов в качестве первого
приближ ения вид к р и в ы х распределения, изм енчивость со ставляю щ их
во дн ого баланса, ко эф ф и ц и е н ты их авторегрессии и взаим ной кор реля­
ции пр иняты по д ан н ы м наблю дений за пр о ш л ы й период. О тдельно бы л
рассчитан вариант при увеличенной изм енчивости со став л яю щ и х во дного
баланса в у с л о в и я х антр опо ген н ы х изм енений кли м ата.
В ус л о в и я х нестационарной кли м ати че ск о й ситуации на о сн о ве специ­
ально проведенны х исследований учтено вли ян и е в о з м о ж н ы х антр опо­
ге н н ы х изменений к л и м ати че ск и х х ар ак те р и сти к на потери сто ка в бас­
сейне за счет хозяйственной деятельности. Оно о к а за л о сь незначитель­
н ы м и со ставляло от 5 до 8 % Д 0 хОЗ, по луче н н ы х при стаци о н ар н ы х уе л о
в и я х (см . гл а в у 6 ) .
В соответствии с и зл о ж е нн ы м и в ы ш е исхо д н ы м и д ан н ы м и и предпо­
с ы л к а м и в Г Г И составлена м атем атическая м одель расчета на Э ВМ б у д у ­
щего полож ения ур овня К а сп и й ск о го м оря, позволяю щ ая производить
76
Нм абс.
-28
-29
~i0M 0
1990
2000
2010
2020
Рис. 19. Уровни К аспийского моря до 2 0 00— 2020 гг. для разных вариантов стацио­
нарной и нестационарной клим атической ситуации (линии 1—5).
6 — наблюденный уровень по 1986 г. (описание вариантов см. по т е к с т у ).
расчеты до 2 0 2 0 г. для са м ы х р азли чн ы х вариантов стационарной и не­
стационарной к ли м ати ческо й ситуации предстоящ его периода. Н ек о то ­
р ы е результаты расчетов представлены в табл. 1 0 и на рис. 1 9 для следу­
ю щ и х пяти о сн о в н ы х вариантов:
1)
стационарная клим атическая си туац и я, средние кли м ати чески е
усло ви я ;
Таблица 10
ОЖ ИД АЕМ Ы Е УРО ВНИ К А С П И Й С К О ГО МОРЯ
ПРИ Р А З Л И Ч Н Ы Х В А Р И А Н Т А Х
ЕСТЕСТВЕННЫ Х И АН ТРО П О ГЕН Н Ы Х ИЗМ ЕНЕНИЙ К ЛИ М АТА
(8 М П О О Т Н О Ш ЕН И Ю К О Т М Е Т К Е -2 8 ,0 М А Б С .)
Год
Вариант
1
2
3
4
5
1990
2000
2010
2020
-0 ,1 0
0,17
-0 ,1 0
-0 ,1 0
0,17
-0 ,6 2
-0 , 2 4
-0 ,8 0
-0 .5 4
0,05
-1 ,2 7
-1 ,1 1
-1 ,5 4
-0 ,6 8
-0 ,2 4
-1 , 8 4
-1 , 8 4
-1 ,4 9
-0 , 2 5
0,07
77
2) то ж е, но до 19 9 6 г. естественны й пр и то к на 5 % в ы ш е н о р м ы , а ви­
дим ое испарение на 5 % ниж е н о р м ы ;
3) с учетом антр о по ген н ы х изм енений к л и м ата при варианте м а к с и ­
м ум а изм енения пр ито ка в м оре;
4) то ж е, но при варианте м и н и м у м а изм енения притока в м оре;
5) ком бинац ия второго и четвертого вариантов, т. е. до 19 9 6 г. естест­
венны й пр ито к на 5 % в ы ш е , а естественное испарение на 5 % ниж е н о р м ы
плю с антропогенны е изм енения кли м ата по варианту 4.
К а к следует из д ан н ы х табл. 1 0 и рис. 19 , в у с л о в и я х ср едних к л и м а ­
тиче ск их усло ви й и антр о по ген н ы х изм енений к л и м ата (рис. 1 9 , лин ии 1,
3 и 4) до конца столетия следует ож идать сниж ения ур о в ня К а сп и й с к о го
моря на 0,6 —0,9 м по отнош ению к со вр е м е нн ы м о т м е тк ам . При н а сту п ­
лении м ало вод н ого периода сниж ение будет еще более значи тельны м .
При особо б ла го п р и я тн ы х сочетаниях п р и х о д н ы х и р асх о д ны х элем ентов
во дного баланса моря (п р и то к в ы ш е , а испарение ниж е н о р м ы ) уровень
до конца столетия будет находиться на о т м е т к ах , б л и з к и х к со вр ем ен ­
н ы м (на рис. 19 , линия 2 ) . В усл о в и я х нестационарной к л и м ати че ск о й
си туац и и, о б условлен н ой пр едсто ящ им и антр о по ген н ы м и изм енениям и
кли м ата , следует ож идать начала инт’енсивн ого подъема ур о в ня моря
(рис. 19 , лин ии 3 и 4) в период с 2 0 0 5 по 2 0 1 5 г. (в зав исим о сти от оце­
н о к вли яни я изменения к ли м ата на п р и т о к ) . Э то м ож ет произойти гл а в ­
н ы м образом за счет очень сущ ествен но го увеличения о сад ко в на а к в а т о ­
рию моря (см. табл. 9 ) . Если антропогенны е изм енения кли м ата (осо­
бенно значим ы е на ур овень 2 0 0 0 г. и в последую щ ие го ды ) налож атся на
особо б л агопри ятн ы е естественны е сочетания элем ентов во дн ого баланса
моря до 2 0 0 0 г., то уровень м ож ет колебаться о к о л о со вр е м е н н ы х отм е­
т о к (рис. 19 , линия 5) до конца расчетного периода.
След ует отм етить, что на р езультаты расчетов б у д ущ е го ур о в ня моря
при антр опо генны х изм енениях кли м ата м ож ет очень сущ ествен но с к а ­
заться влияние последних на вероятностны е хар ак те р и сти к и м оделируе­
м ы х ги др ом етео рологических рядов. Э то т вопрос требует д альнейш его
и зучения, и н а с к о л ь к о он важ ен, свид етельствую т результаты расчетов
уровня на пер спек ти в у при увеличении изм енчивости вдвое сто ка В о л ги и
ви д и м о го испарения в у с л о в и я х нестационарной кли м ати че ск о й си туаци и:
к к о н ц у расчетного периода приращ ение ур овня и зм ен илось на 2 0 % , его
во зм о ж н ы е о ткло н ени я от среднего ув ели чи ли сь вдвое. Н е м еньш ее зна'
чение, по всей ви д и м о сти , м о г у т о к а зы в ать на ур овень во зм о ж н ы е в от­
дельны е периоды изм енения св я зи м е ж д у рядам и о с н о в н ы х элементов!
во дн ого баланса. Н априм ер, в целом за весь период наблю дений св я зь
м еж ду ви д и м ы м испарением и п р ито ко м в море очень м ала, о д н а к о в пе­
риоды особенно ин те н си в н ы х изм енений ур о в ня ( 1 9 3 3 —19 4 0 , 1 9 7 8 —
19 8 7 гг,) отмечалась четкая обратная корреляция м еж д у этим и величина­
м и. О т то го , к а к будет м еняться эта зависим ость в пер спективе, особен­
но в у с л о в и я х антр опо генного воздействия человека на к л и м а т , в о м н о ­
гом будет зависеть будущ ий уровень м оря.
78
Т а к и м образом , приведенные на рис. 19 и в табл. 1 0 результаты рас­
четов б удущ его уровня К а сп и й ск о го м ор я, соответствую щ ие соврем ен­
ной изученности рассм атриваем ой пр о б ле м ы , свидетельствую т о во зм о ж ­
ном весьма ш и р о к о м диапазоне полож ения ур овня по отнош ению к со в ­
рем енны м о тм е тк ам в зависим ости от к л и м ати че ск и х усло ви й предстоя­
щего периода, что следует приним ать во вним ание при долгосрочном
планировании к р у п н о м асш таб н ы х во д о хо зя й ствен н ы х м ероприятий. На­
иболее вероятное положение ур овня до конца столетия следует ож идать
о т - 2 7 , 7 до - 2 8 , 6 м абс.
Более определенные и надеж ны е значения ур о в ня м оря в перспекти­
ве м о гут бы ть получены лиш ь при наличии уто чненного во времени и
по площ ади сверхдо лгоср очно го прогноза изм енений к л и м ати че ск и х ха­
р актер и стик в бассейне за счет естественны х ф акто р о в и хозяйственной
деятельности.
79
Глава 5
ВОДНЫ Е РЕСУРСЫ , В О Д О П О ТРЕБЛЕН И Е
И В О Д О О Б Е С П Е Ч Е Н Н О С Т Ь В М И РЕ
В последние десятилетия со ве тск и м и гидром етеорологам и внесен
к р у п н ы й в к л а д в изучение во д н ы х р есурсов и во дн ого баланса в глоб аль­
ном масш табе. В период м еж дународного ги д р о л о ги че ск о го десятилетия
Ю Н Е С К О (М ГД 1 9 6 5 - 1 9 7 4 г г . ) , по поручению Н ацио нального Ком итета
С С С Р по М Г Д , учены м и Государствен но го ги д р о ло гическо го института
совм естно с Гл ав но й гео ф изи ческой обсерваторией. А р к т и ч е ск и м и А н ­
тар к ти ческ и м н аучн о-и сслед овательски м институтом и И нсти туто м вод­
н ы х проблем А Н С С С Р б ы л и вы п о л не н ы к р у п н ы е научн ы е исследования
по во д н о м у балансу, в о д н ы м ресурсам и влагообороту зем но го шара,
обобщ енные в м онограф ии „М ировой водны й баланс и во дны е ресурсы
З е м л и " /6 0 / с А тла со м карт, о п уб л и к о ва н н о й на р у сск о м я з ы к е в 1 9 7 4 г .
под редакцией В. И. К о рзун а, А . А . С о к о л о в а , Г . П. К алинина, М. И. Б у д ы к о и д р у ги х известны х со ве тск и х учены х в качестве вк л ад а в м е ж д у­
народное сотрудничество учены х по водной проблеме.
М онография вы зв ал а больш ой н аучны й интерес и, в соответствии с по­
ж еланиями стран-участниц М Г Д , в 1 9 7 8 г. Ю Н Е С К О о п у б л и к о в а л о ее на
а н гл и й с к о м я з ы к е под редакцией Р. Нейса, а в 19 8 0 г. Н ац ио нальн ы й К о ­
митет по М Г Д И спании издал м онограф ию на и сп а н ск о м я з ы к е . О сно в­
ны е авторы и составители м онограф ии стали лауреатам и Го суд ар стве н ­
ной премии С С С Р в области н ау к и за 1 9 8 1 г.
В м онограф ии рассмотрен ш и роки й к р у г во пр осо в, касаю щ ихся ги д ­
рографии земной поверхности, оценки общ их запасов во ды на Зем ле,
процессов их естественного расходования и во зобн овлен и я, зако н о м ер ­
ностей к руговор ота воды в систем е „ о к е ан —атм осф ера—с у ш а -о к е а н " ,
расчета влагооборота в пределах континентов и М ирового океана, во дн о­
го баланса речных бассейнов, континенто в, М ирового океана и зем ного
шара в ц ело м . Приведены об ш ир ны е сведения о во д н ы х ресурсах и водообеспеченности кон тин ен то в, д и н ам и к е со вр ем енного и пер спективн ого
использования во д н ы х ресурсов в м ире, пу тя х устранения д еф ицита во д ­
н ы х ресурсов в р азличны х районах З ем но го шара.
В А тласе к „М ир овом у во д н о м у балансу и во д н ы м ресурсам З е м л и " ,
состоящ ем из 6 5 карт, представлено распределение о сад ко в, испарения и
речного сто ка по территории континетов. М ировом у океану и в се м у
зе м н о м у ш ару. При составлении А тласа использована обш ирная гидр ом е­
теорологическая ин ф о рм аци я, основанная на д ан н ы х более чем 5 0 ООО
м етеорологических и 1 8 ООО ги д р о л о ги че ск и х станций мира.
С лед ует отметить, что исследованиям водного баланса и о ц ен ке вод­
н ы х ресурсов зем ного шара и отдельны х континенто в по свящ ены работы
учены х ряда стран (М. И. Б у д ы к о , Г. П . К алин ин , М. И. Л ьво ви ч, Р. Нейс,
80
А . Б аум гар тн е р , Е . Рейхель и др.) . В отличие от ранее вы п о л н е н н ы х ра­
бот, м онограф ия /6 0 / основана на обобщ ении и анализе более п о лн ы х и
д етальны х д ан н ы х по элементам ги д р о ло гическо го режима и водного ба­
ланса о сн о вн ы х во д н ы х об ъекто в стран, всех континенто в. М ирового
океана и всего зем но го ш ара; в ней использо ваны соврем енны е м етоды
статистическо й обработки исхо д н ы х д ан н ы х расчета и пространственной
интерполяции элем ентов во дного баланса. В м онограф ии /6 0 / впервы е
б ы л и представлены обобщ ения по д и н ам и к е и пр огно зу водолотребления по континентам за период те к ущ е го столетия, по влиянию хозяйст­
венной деятельности на во дны е р есурсы .
В последние го ды в Г Г И под р ук о в о д ств о м автора вы полнен новы й
этап исследований во д н ы х ресурсов мира, заклю чаю щ ийся прежде всего
в более полной и уточненной оценке и анализе д и н а м и к и водопотребления и водообеспеченности в мире с использо ванием обш ирной литерату­
ры по м н о ги м странам всех кон тин ен то в. Н иж е представлены осно вн ы е
итоги исследований во д н ы х ресурсов мира и их использо вания, получен­
ные в о сн о вн о м в сам ы е последние го д ы .
К а к известно, д оля пресны х во д из общ их запасов во ды на З е м ле не­
ве л и ка и составляет всего 2 ,5 % , тем не менее в абсолю тном исчислении
запасы их вы раж аю тся гром адной ц и ф р о й , ок о л о 3 5 м л н. к м 3 . Из этого
количества св ы ш е 99 % находится в твердом состоянии или в виде под­
зе м н ы х во д. Наиболее д о ступ н ы е для хо зяйственного использования в о ­
ды пресны х озер, во до хр ан или щ и русел р ек со ставляю т всего лиш ь
0 ,2 7 % общ их запасов пресной воды на З е м ле (таб л.1 1 ) . О д нако именно
эти последние категории вод в настоящ ее время особенно интенсивно ис­
пользую тся и претерпеваю т сущ ествен ны е изменения под вли ян и е м хо­
зяйственной деятельности.
С у м м а р н ы е единоврем енны е запасы воды в р услах рек мира оценива­
ются в 2 1 2 0 к м 3 . Н есм отря на то, что объем речных вод составляет лиш ь
0 ,0 0 0 2 % общ их запасов во ды на Зем ле и только 0 ,0 0 6 % пр есны х вод, они
Таблица 11
М И Р О В Ы Е З А П А С Ы П Р Е С Н О Й ВОД Ы
8иды воды
Объем, тыс. к м 3
Ледники и постоянны й снежный п о к р о в
Пресные подземные воды
П одзем ны е пьды вечной мерзлоты
Почвенная влага
Пресные озера
Водохранилищ а
Воды болот
Воды в руслах рек
Б иологическая вода
24012
10530
300
16,5
91,0
5,0
10,3
2,1
1,7
Всего (округленно)
34980
81
% от сум м арны х
запасов
68,70
30,10
0,86
0,05
0,25
0,015
0,030
0,006
0,003
100
имею т очень важ ное значение для человека, так к а к являю тся непрер ы в­
но во зобн овляю щ им ся исто чн и ко м во д н ы х ресурсов и обеспечиваю т ос­
новной объем водопотреблеиия.
С у м м а р н ы й годовой сто к рек зем ного шара составляет 46 8 00 к м 3/го д ,
т. е. вода в р услах рек во зобновляется в среднем 2 2 раза в год (почти
к аж ды е 1 7 с у т ) .
Распределение речного сто ка по территории крайне неравном ерно и,
к а к пр авило, не согласуется с потребностям и в воде со стороны населе­
ния, пр ом ы ш ленн ости и се л ьско го хозяйства (табл. 1 2 ) .
Таблица 12
РЕСУРСЫ Р Е Ч Н О Г О С Т О К А В М И Р Е
Годовой сток рек
Территория
Европа
А зия (с Японией, Филип­
пинами и Индонезией)
А ф р и ка (с М адагаскаром )
Северная и Центральная
Ам ерика
Южная А м ер и к а
Австралия (с Тасманией)
Океания
Антарктида
Вся суш а
% от
сум ­
марно­
го сто­
ка
Площадь,
тыс к м 3
М одуль
стока,
л / с -к м 2
мм
км 3
306
332
3210
14410
7
31
10500
43 47 5
9,7
10,5
151
339
4 5 70
8 2 00
10
17
3 0 12 0
24200
4,8
10,7
661
45,3
1610
160
11760
348
2040
2230
25
1
4
5
17800
7683
1267
13977
21
1,44
51,1
5,1
314
46 77 0
100
149000
10,0
Н есм отря на способность речного сто ка к возобновлению и сам оочи­
щению, интенсивное развитие пр ом ы ш ленности и се л ьско го хозяйства в
м ире, рост населения, освоение н о в ы х территорий и связанное с этим и
процессами резкое увеличение водопотреблеиия на всех континентах и
преобразование естественного по кр ова З е м ли в последние десятилетия
стали о к а зы в ать сущ ественное влияние на естественные колебания реч­
ного сто ка и состояние ресурсов пресны х во д мира.
В наиболее об ж и ты х районах зем ного шара уж е к настоящ ем у време­
ни не осталось ск о л ь к о -н и б у д ь к р у п н ы х речных систем с р еж им о м , не
н ар уш е н н ы м в той или иной степени деятельностью человека.
Все это определяет настоятельную необходим ость в исследовании со­
отнош ений м еж ду им ею щ им ися естественны м и во д н ы м и р есурсам и в
р азли чн ы х частях З е м ли и потребностям и в них со стороны р азличны х
отраслей хо зяй ства ; в вы я в ле н и и изм енений, в н о си м ы х в во дны й баланс
и реж им р еч н о го 'сто ка хо зяйственной деятельностью человека лри раз­
лично м ур о вне развития пр о м ы ш ленн о сти и се л ьско го хозяйства, а т а к ­
же в прогнозировании водопотреблеиия и в св я зи с этим изм енений во д ­
82
н ы х р есурсов о тд ельн ы х бассейнов, районов, кон тин ен то в и З е м ли в це­
ло м на обозрим ое будущ ее.
В пределах к р у п н ы х речных водосборов и о б ш и р н ы х территорий, рас­
по ло ж ен н ы х в наиболее осво е н н ы х в хо зяй ствен н о м отн ош ен и и районах
З е м л и , на речной ст о к обы чно вли яет одновр ем енно м н ож ество антропо­
ге н н ы х ф а к то р о в , о к а зы в а ю щ и х разное во здействие на хар актери стики
водного реж им а, су м м а р н ы й годовой с т о к , качество вод. П о характеру
вли яни я на ги д р о л о ги че ск и е процессы (к о л и че ст в е н н ы е х а р а к т е р и ст и к и
реж има и качество пр ир од ны х вод) все ф а к т о р ы хо зяй стве н н о й деятель­
ности м ож н о объединить в следую щ ие гр у п п ы :
1) ф а к то р ы , ок азы в аю щ ие главное вли ян и е на с т о к за счет непосредс­
тве н н ы х изъятий воды из во д о и сто чн и к о в (русло вой сети, озер, во до хр а­
н и л и щ , по д зе м н ы х го р и з о н т о в ), использо ванием этих вод и сб ро сам и их
обы чно снова в р усл о в ую сеть (водозаборы на орош ение, п р о м ы ш л е н н о е
и к о м м ун а л ь н о е водопотребление, се л ьско хо зя й стве н н о е водоснабж е­
ние, переброски с т о к а ) ;
2) ф а к то р ы , оказы ваю щ ие вли ян и е на ги д р о л о ги ч е ск и й реж им и во д ­
ны е ресурсы за счет преобразований непосредственно р усл о в о й сети (со­
здание во д о хр ан ил и щ и л руд ов,. об вало ван ие и сп р я м л ен и е р усел, в ы е м -i
ки гр унта из русел рек и т. п . ) ;
3) ф а к то р ы , изм еняю щ ие усл о в и я ф о рм и ровани я ст о к а и д р уги е к о м ­
поненты во дного баланса путем воздействия на поверхность речных во­
досборов (агротехнические м еро пр иятия, осуш ение бо ло т и заболочен­
н ы х зем ель, в ы р у б к а и по садка леса, урбанизация и т. п . ) ;
4) ф а к т о р ы хо зяйственной деятельно сти, во здей ствую щ ие на сток^
во дн ы й баланс и ги д р о ло гический реж им посредством изм енений об щ и*
к л и м ати че ск и х хар актер и стик в гло б ально м и р егио нальном масшта-<
бах в результате антр опо ген н ы х преобразований га зо в о го со става и за-,
грязнения атм о сф ар ы , а такж е изм енения х а р ак те р и сти к влагооборот^
за счет д опо лн ительно го испарения, об усл о в ле н н о го проведением к р у т
н о м асш таб ны х в о д о хо зя й стве н н ы х м ероприятий.
Рассм атривая антр опо генны е изм енения х ар ак те р и сти к су м м а р н ы х ре­
су р со в речного сто ка (годового сто ка рек) в гл о б ал ьно м м асш табе, в
пределах ко н тин ен то в З е м ли и к р у п н ы х п р и р о д н о -эк о н о м и че ск и х регио­
нов п р акти чески невозм ож но ко личественно оценить роль всех перечио
л е нн ы х в ы ш е ф а к то р о в хо зяйственной д еятельности, да и вряд ли в этом
есть необходим ость. В полне м ож но пренебречь, на н аш в з гл я д , учетом
в ли ян и я ф а к т о р о в , д ей ствую щ и х на водосборах (третья г р у п п а ) . Э ти фа­
кто р ы основное вли ян и е о к а зы в аю т на ст о к м а л ы х и ср едних водосбо*
ров, причем чащ е всего не на го до во й ст о к , а на его в н утр и го д о в о е рас*
пределение, эк стр е м ал ьн ы е хар ак те р и сти к и ст о к а , качество во д. При
этом в зависим ости от к о н к р е т н ы х ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и х усл о в и й ука»
зан н ы е антр опо генны е ф а к то р ы об ы чно воздействую т на с т о к в р азн ы х
направлениях, т. е. в определенны х у с л о в и я х м о гу т спо со б ство вать даж $
увеличению го до во го сто ка м а л ы х и ср едних рек путем ум еньш ения с у м ­
83
марного испарения в бассейнах.
Из антропогенны х ф а к то р о в , д ей ствую щ и х в р условой сети (вторая
г р у п п а ), применительно к ст о к у бо льш и х бассейнов и регионов вполне
м ож но ограничиться то л ько оценкой роли к р у п н ы х во до хр ан или щ ; ос­
тальны е ф а к то р ы имею т у з к о л о к а л ь н ы й характер и их воздействие на к о ­
личественные хар актери стики во д н ы х ресурсов пренебреж ительно м а л а
Т а к и м образом , для оц енки вли яни я хозяйственной деятельности на
состояние во д н ы х ресурсов З е м ли прежде всего необходим о учесть роль
антропогенны х ф а кто р о в, св я за н н ы х с непосредственны м и и зъ я ти я м и
во ды из во д н ы х объектов и р егулир ованием сто ка к р у п н ы м и во до хр ани­
лищ ам и . Эти ф а к т о р ы , обусловли ваю щ и е одностороннее ум еньш ение по­
верхностного и подзем ного сто ка , имею т повсем естное распространение,
наиболее интенсивно развиваю тся к способнь: оказать особенно бо льш ое
влияние на состояние во д н ы х ресурсов к р у п н ы х регионов. В св я зи о
этим в настоящ ей главе основное вним ание будет уделено оц енке дина­
м и к и непосредственны х затрат пресны х вод по континентам и крупны м !
п р ир о д но -эко н о м и чески м районам З ем ли на х о зяй стве н н о -б ы то в ы е н уж ­
ды населения, пр ом ы ш ленное и 'сельскохозяйственное пр оизводство , а
такж е затрат, св я за н н ы х с сооруж ением к р у п н ы х во до хр анилищ . Н е к о ­
торые аспекты во зм о ж н ы х изм енений во д н ы х ресурсов и водного балан­
са, свя зан ны е с воздействием человека на к л и м ат и на характеристики*
глоб ально го и континентального влагооборота, б у д ут р ассм отрены в
главе 6.
В последние 2 0 лет в р азн ы х странах сделано нем ало п о п ы т о к о ц е н к и
соврем енного и пер спективн ого водопотребления в мире на р азличны е
хо зяйственны е н уж д ы . П о лученны е результаты , осно ванн ы е на различ­
н ы х и схо дн ы х д ан н ы х, м етодических принципах и пр ин я ты х пр едпосы л­
ках, трудно ср ав н и м ы м е ж д у собой; н елегко оценить их надежность и
достоверность, особенно в отнош ении прогнозов на п ер спективу. Т е м не
менее м ы полы тались это сделать хотя бы ло результатам оценок с у м ­
марного водопотребления для З ем ли в целом .
На рис. 2 0 представлены результаты оценок д и н ам и к и су м м а р н о го во допотребления в мире по д ан н ы м р азличны х исследователей, по лученны е
за последние 1 5 лет. Соврем енно е водопотребленне (водозабор) в м ира
различны е авторы оцениваю т в диапазоне от 3 0 0 0 до 4 5 0 0 к м 3/го д , а на
конец столетия — от 5 0 0 0 до 1 0 0 0 0 —1 1 0 0 0 к м 3 /го д . Естественно, что точ­
ность приведенны х значений д алеко не од ин око ва. Н аиболее надеж ны е и
детальны е данные получены в 1 9 7 4 г. в С С С Р Г о суд а р стве н н ы м ги д р о ло ­
ги че ск и м институтом (полное и безвозвратное водопотребленне по всем
континентам З ем ли и по всем водопотребителям с 19 0 0 г по 2 0 0 0 г.) / 4 5 / и
в 19 8 0 г. Геологической служ б о й С Ш А / 1 2 4 / (полное водопотребленне по
всем водопотребителям , континентам и вы б о р о чн ы м странам на 1 9 7 7 г . ) .
Расчеты вы п о л н е н ы , п о -в и д и м о м у , независим о и представляет интерес со ­
поставить их меж ду собой (табл. 1 3 ) . А нал изир уя данны е табл. 1 3 , отм е­
тим прежде всего, что пр акти чески полностью совпадаю т значения су м 84
Рис. 20. Сум м арное водопотребпение в мире по данным различных авторов.
1 — Докснадис, 1967 г. /96/; 2 — Г. П. Калинин, 1968 г. /44/; 3 — М. И. Львович,
1 9 6 9 -1 9 7 4 гг. /54-56/; 4 - Холи, 1971 г. /101/; 5 - Г Г И , 1974 г. /45/; 6 - Фалькенм арк и Линд, 1974 г. /97/; 7 — Г. П. Калинин и Н. А. Ермолина, 1975 г. /40/;
8 — Геологическая служба СШ А, 1980 г. /124/; 9 — Ам бродж и, 1980 г. /91/; 10 —
Рича, 1982 г. /117/.
м арного м ирового водопотреблеиия (с точностью 5 % ) и в общ ем очень
хорош о соответствую т д р уг д р у гу водозаборы воды в мире по отдель­
н ы м потребителям (различия 1 3 —2 5 % ) . На рис. 2 1 показана зависим ость
(данные Г Г И и Геологической сл уж б ы С Ш А ) водопотреблеиия отдель­
ны м и потребителям и в целом по м иру и су м м а р н ы х водопотреблений по
кон тин ен там ; гр а ф и к проходит через 4 5 ° и корреляция м еж ду дан н ы м и
в общ ем достаточно в ы с о к а .
Значения сум м ар н о го водопотреблеиия по отдельны м континентам
такж е неплохо совпадаю т, за исклю чением А ф р и к и и Южной А м е р и к и ;
сущ ественны е различия (до 2 раз) имеют место при оценке роли отдель­
н ы х потребителей для стран и континенто в. О тсутствие д анны х по безвоз­
вр атно м у водопотреблению , по затратам воды на дополнительное испаре­
ние с водохранилищ , по анализу д ин ам и ки и тенденций водопотреблеиия
в мире за прош едш ие периоды и на пер спективу в работе ги др ологов
С Ш А не позволяет, к сож алению , сделать более полное сравнение данны х
со ве тск и х и а м е р и ка н ск и х гидр ологов.
П р огн озы Г Г И 1 9 7 4 г. в общ ем неплохо подтверж даю тся ф акти чес­
к им и дан н ы м и по водопотреблению и результатам и обобщ ений и иссле­
д ован ий , в ы п о л н е н н ы х в последую щ ие го д ы . Т е м не менее рассчитанны е
более 1 0 лет назад, их, безусло вно, требуется уточнить с использованием
более по лн ы х д ан н ы х , по лучен ны х в последние го д ы , особенно по та ки м
85
О
со LO
0)
Ф О Е
е ь г
/Ч. 00
(D ЮЮ h N
00»-0>т-05Ю^“1
Л 3
см
0 0 ^ ^ 0 0 0
I^OOOQ<fr^O>
о
Г- со 00 Ф СО
U>
т-
см
о
го
ГО см
оd - *
о
CD
см 00 О СО со см *-
т-а>СМтГт-ГОГО*- ом
с ою^ ю сОБГ-^ с^ р^^ ^ с
о
— ■«.
ю
<£
3
о
3
ю
£
>
ц
о
13
Таблица
ВОД ОПОТРЕБЛЕННЕ ПО КОНТИНЕНТАМ И ОТДЕЛЬНЫМ СТРАНАМ В 1976-1977 гг.
(СОПОСТАВЛЕНИЕ ПРОГНОЗОВ ГГИ, О П У БЛ И К О ВАН Н Ы Х В 1974 г. /45/,
И РАСЧЕТОВ, ВЫ ПОЛНЕННЫ Х ГЕО ЛОГИ ЧЕСКОЙ СЛУЖБОЙ США В 1980 г. /124/)
S
о
X
о
о
X
ф
00 о
П О П
g
J г
™ О
CD
юосо ю
О т- О 00 СО
Ю
Ю СО ГО
Т-
Т-
Т- т- см
о
о
о 5
с *
о
d
^ ^ “ч^СМОСООГCD*1C см“ О) Т-' со го"
О^.СО^тГ^^.СО
f -s.* ^ f Г4» т-
v<f's._>4C M »-4.
Г"*
Pi
й
°*
и
)
ц 0
s
3 Z
0)
I5
«
ц
£
аз
О
см смсм
00
^ рч
in со
т- О
сОв (О СО Ю
<»
го о ) Ы со
*- Ю оо о
ю СоО ог- £LO -S>Ci?5
ГО О LO то со о
Тго го
г-
ir>о
о
со*-
о
го
о
X
L»
о
а
с
| £ о "5
о a S *
I «5
С т о
о
S
X
$
*
о
хs £
к- £
Р-
S
о
*
(О
*
S
а
*
а I
*9и п5
(С
S
ц
.о
ш Ио О
и Э **
< < < ш о о о 2
86
о
Н
s
а
с
о
tOOO
2000
5000км3
ГГИ [1974г.)
Рис. 21. Сопоставление сум м арного водопотреблеиия в мире зв 1975— 1977 гг. п а
прогнозам Г Г И 1974 г. и оценкам геологической служ бы С Ш А 1980 г. (данные по
сум м а р н о м у водопотреблен ию по континентам и по отдельным водопотребителям
для м ира в целом ).
континентам , к а к А ф р и к а и Южная А м е р и к а , по к о т о р ы м над еж ны е ма­
териалы в те годы пр акти чески полностью отсутство вали . И мею щ иеся в
настоящ ее врем я д етальны е д ан н ы е по м н о ги м странам и кон тин ен там
дают во зм ож н о сть анализировать со отнош ения м еж ду водопотреблениеМ
и наличн ы м и во д н ы м и ресурсам и не то л ько в целом по к о н тин е н там , н а
и вн утр и н их по отд ельны м пр ир о д но -эк о н о м и че ск и м зонам и в динами-,
ке во врем ени.
Значения водопотреблеиия в тех или и н ы х к р у п н ы х регионах З е м л и
определяю тся трем я о сно вн ы м и ф а к т о р а м и : уровнем хо зяй стве н н о го
р азвития, численностью населения и ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и м и (прежде
всего к л и м ати че ск и м и ) особенностям и территории.
Д л я анализа врем енной и пространственной изм енчивости в о д о п о тр е 1
бления в м ире в пределах каж дого континента бы ли вы д елены к р у п н ы е
п р ир од но -экон ом и чески е регионы , характеризую щ иеся более или менее
однородны м и ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и м и у с л о в и я м и и ур о в н е м развития
хозяйственной деятельности; всего т а к и х регионов вы делено 2 6 — от 3
до 8 внутр и каж до го континента.
Д ля каж до го региона оценены полное водопотребление и безвозврат­
ные потери воды на нуж д ы го р о д ско го и се л ьско го населения, п р о м ы и л
ленности (вклю чая те п л о э н е р ге т и к у ), о р ош ен ия, а та кж е потери водь»
на дополнительное испарение с во до хр анилищ . Все оценки вы п о л н е н ы
для р азличны х расчетны х уровней с 1 9 0 0 по 2 0 0 0 г. Э то дает во зм о ж ­
ность исследовать д и н ам и к у водопотреблеиия в мире в пространстве и
87
во времени в течение те к ущ е го столетия с небольш ой экстрапо ляц ией за
пределы 2 0 0 0 г.
Д ля определения водопотреблеиия в лределах пр ир од но -экон ом и чес­
к их регионов прежде всего бы ли использо ваны ф а кти че ски е или рассчи­
танные данны е по водопотреблению , которы е в настоящ ее врем я с раз­
личной степенью детальности и надежности имею тся для м ногих стран всех
континентов. Наиболее детальны е и надеж ны е д анны е (синтезиро­
ванны е за довольно д лительны е периоды — н е ск о л ьк о д еся тко в лет) о п у ­
б л и к о в а н ы в м еж д ународ ны х п у б л и к ац и я х или отдельны м и авторам и
для следую щ их стран: С С С Р , С Ш А , пр акти чески для всех стран Евр о пы ,
Канады , М е к си к и , К у б ы , Б р азил ии , А р генти н ы , Ч и л и , Египта, Ю АР, К и ­
тая, Я п он ии , Т у р ц и и , М онголии, А встр али и; для всех этих стран имею тся
такж е прогнозны е данные на 19 9 0 —2 0 0 0 гг.
При отсутствии сведений по водопотреблению для каж дой к р у п н о й
страны или для региона в целом расчеты производились с пом ощ ью к о с­
венны х методов, используя в качестве аналогов данны е по странам , нахо­
д ящ и м ся в сх о д н ы х ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и х ус л о в и я х и б л и зк и х по у р о ­
вню и особенностям хо зяй ственного развития.
Водопотребление населением определялось отдельно для городов и
се л ьски х населенны х п у н к т о в , используя имею щ иеся для каж дой страны
ф акти чески е данны е по д и н ам и ке и прогнозу общей численности городс­
кого и сел ьско го населения, а такж е значения уд ельного водопотребления на одного ж ителя, полученны е по странам -аналогам . При ретроспек­
ти в н ы х и пер спективн ы х оц енках учиты вались тенденции в изм енении
удельного водопотреблеиия го р о д ски м и се л ьски м населением и безвоз­
вр атны х потерь во ды в процентах от полного водопотреблеиия.
О ценка водопотреблеиия на орош ение основана на сведениях о площ а­
д ях орош ения и удельном водопотреблении на орош ение, по лучен ны х
для м ногих стран и осредненны х для отдельны х регионов. О рош ение
является о сно вн ы м потребителем воды на Зем ле. П о это м у от точности
учета орош аем ы х площ адей во м ногом зависит точность определения водопотребления в мире вообщ е и особенно по т а к и м континентам к а к
А зи я , А ф р и к а , Южная А м е р и к а , где орош ение на 7 0 —9 0 % определяет
сум м ар но е водопотребление. О сновны е орош аем ы е площ ади в мире
введены в строй начиная со второй по ло ви ны X X в. К началу X X в. пло ­
щадь орошения в мире со ставляла 40 м лн. га, в 1 9 7 5 г. по д ан н ы м Ф А О ,
2 2 0 м лн. га, т. е. за 7 5 лет она возросла в 5 ,5 раза. Почти 60 % соврем ен­
н ы х орош аем ы х площ адей сосредоточено в пяти странах м ира: Китае,
И ндии, С С С Р , С Ш А , Пакистане.
Надежная оценка за м ноголетний период д и н а м и к и площ адей орош е­
ния в мире представляет непростую задачу; по м н о ги м странам таки е
данны е вовсе о тсутствую т, по н е ко то р ы м — весьма приближ енны и раз­
норечивы . Приведенны е в р азн ы х, часто неоф ициальны х источниках они
дают результаты учета за разные го ды и по нео д ин ако во м у к р у гу по каза­
телей. Более или менее достоверная инф орм ация по странам мира п у б л и ­
88
куется Ф А О , начиная с 19 6 1 —19 6 4 гг ,, од нако и эти д анны е, представля­
ем ы е ежегодно о тд ельны м и стр анам и, далеко не всегда достаточно на­
д еж н ы . Последнее особенно н агляд но м ож но продем онстрировать на при­
мере К итая, заним аю щ его одно из пер вы х мест в мире по площ адям оро­
ш ения. С о гл а сн о всем п у б л и к а ц и я м Ф А О до 1 9 8 1 г. площ адь орош ения
в Китае с 1 9 6 3 по 1 9 7 5 г. приним алась от 7 7 до 8 5 м л н . га, а в п у б л и к а ­
циях с 19 8 1 г. площ адь орош ения показана уже от 41 м лн. га в 1 9 7 0 г. до
4 5 м л н . га в 19 8 1 г., или на 40—42 м л н . га меньш е. Естественно, что на
такое же значение (почти на 2 0 % ) ум е н ьш и л и сь, по д ан н ы м Ф А О , рассчи­
ты ваем ы е су м м а р н ы е площ ади орош ения в мире. П о -в и д и м о м у , в Китае
до 1 9 8 1 г. пр иним ались в расчет площ ади так назы ваем ого „ м ассо в о го ",
или „неб есн ого " орош ения, в о зн и к ш и е в 5 0 -е годы в результате извест­
ного „ Б о л ь ш о го с к а ч к а " и использую щ и е водозаборы из м ногочи слен­
н ы х м е л к и х п р уд о в, бассейнов и д р уги х сооруж ений, лредназначенны х
для задерж ания дож девой во д ы . После 19 8 1 г . стали учиты ваться площ а­
ди р егуля р н о го орош ения в составе инж енерны х ор осительны х си стем ,
к о то р ы х, естественно, н ам ного м еньш е.
О ц ен ке с у м м а р н ы х площ адей орош ения в мире, их д и н а м и к е и прог­
нозу на отдаленную п ер спективу уделяется больш ое вним ание исследова­
телям и р азн ы х стр ан ; осно вны е результаты по л ло щ ад ям , о п у б л и к о в а н ­
ны е за последние 3 0 лет, представлены на рис. 2 2 . А нал из пр иведенны х
д ан н ы х по казы вает, что при оценке ф а к ти че ск о го состояния орош ае­
м ы х площ адей они в общ ем дово льно неплохо со ответствую т д р уг д р у ­
г у ; различия в оц е н ках с 19 6 0 по 1 9 В 0 г . (± 4 0 —5 0 м лн. га) практически
полностью м ож но отнести за счет р азн ы х д ан н ы х по Китаю . Что касается
пр огно зо в развития орош ения в мире на пер спективу до 2 0 0 0 г ., то, есте­
ственн о, результаты р азличны х исследователей расходятся весьма зна­
чительно.
При расчетах площ адей орош ения для континентов и пр ир од но -экон о­
м ическ и х регионов мира на пе р спе к ти в у 1 9 9 0 -2 0 0 0 гг. автором исполь­
зован ы имею щ иеся по м н о ги м странам д олгосро чны е пр огно зы и планы
развития о р ош ен ия. Д ля оценки н еобход им ы х объем ов во д ы на н уж д ы
орош ения учи ты вал о сь, что удельное водопотребление имею т тенденцию
к ум еньш ени ю в св я зи с пр им ен я ем ы м и м ерам и по со вер ш енствовани ю
техн ологических процессов, техн ических средств и способов полива, на­
пр авлен н ы х на более эк о н о м н о е использование во д н ы х ресурсов. Возв­
ратные воды от орош ения пр иним ались р авны м и для р азли чн ы х стран и
регионов, в соответствии с им ею щ им ися прор аб откам и, от 2 0 до 5 0 %
водозабора.
П р о м ы ш л ен н о е водопотребление рассчиты валось исходя из д и н а м и к и
пр о м ы ш л е н н о го производства в р азли чн ы х районах зем но го шара, (при
этом в качестве аналого в пр ин им ались имею щ иеся д ан н ы е по динам ике!
этого вида водопотреблеиия в перечисленны х в ы ш е странах м и р а ), к у д з
вх о д я т страны с р азли чн ы м ур о внем эк о н о м и че ск о го р азви тия, р асполо­
ж енны е в са м ы х р азли чн ы х ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и х у с л о в и я х . Расчеты)
89
Рис. 22. Д инам ика орош аем ы х площадей в мире по данны м рзличных авторов.
1 — данные Г Г И 1974 г., 2 — данные Ф А О (1979— 1982 г г . ) , 3 — данные других
авторов, опубл икованны е в 1952— 1983 гг.
велись отдельно для теплоэнергетики и всех д р уги х отраслей п р о м ы ш ­
ленности, имею щ их сущ ественно различны е тенденции и тем пы развития и
безвозвратны е потери, а затем для каж до го региона су м м и р о ва л и сь. Б ез­
возвратное водопотребление в теплоэнергетике пр иним алось р авны м от 1
до 4 % , а в д р уги х п р о м ы ш л е н н ы х отраслях от 1 0 до 4 0 % в зависим ости
от ур овня развития п р о м ы ш л е нн о сти, наличия систем оборотного во до­
снабжения и к л и м ати че ск и х у сл о в и й . У читы валось, что в лерспекти ве
пр ом ы ш ленн ое производство и соответственно водопотребление в разви­
ваю щ ихся странах будет расти значительно более б ы стр ы м и тем пам и,
чем в р азвиты х.
Д о полнительны е потери на испарение с во до хр ан или щ бы ли рассчита­
ны для всех к р у п н е й ш и х во д о хр ан ил и щ мира с объем ом более 5 к м 3 по
разности среднего испарения с водной поверхности и с с у ш и ; при этом
учиты вался ко эф ф и ц и е н т, по казы ваю щ ий отнош ение дополнительной
площ ади зеркала водохранилищ а к общ ей его площ ади. Общ ий объем
д опо лн ительны х потерь на испарение для каж до го региона вы числяется
путем сум м и р о ван ия д ан н ы х по к аж д о м у к р у п н о м у во до хр ан или щ у
(более 5 к м 3 ) и увеличения полученного результата на 2 0 % , в в и д у того
что водохранилищ а объем ом более 5 к м 3 вк л ю чаю т в себя прим ерно
90
8 0 % су м м а р н о го объема и площ ади во дн ой поверхности всех во до хр ани­
л и щ м ир а. На п е р спе к ти в у потери на испарение с во до хр ан или щ каж до го
региона рассчи ты вали сь по тенденции с учетом тем пов и планов со ор уж е­
ния к р у п н ы х во д о хр ан и л и щ в р азн ы х странах и районах, их ф и зи к о -ге о ­
гр а ф и ч еск и х особенностей.
Преж де чем перейти к анал изу водопотреблеиия по регионам и кон ти­
нентам , интересно рассм отреть д и н а м и к у водопотреблеиия в д в у х к р у п ­
н е й ш и х странах м ира — в С Ш А и С С С Р , на долю к о то р ы х приходится
больш ая часть м и р о в о го п р о м ы ш л е н н о го пр оизвод ства и по к о то р ы м
имею тся наиболее детальны е пр ор аб отки по р ассм атр иваем ом у вопросу,
тем более, что намечаю щ иеся тенденции в водопотреблении С Ш А и С С С Р
хар актерны и для м н о ги х д р у ги х р азви ты х стран м ира.
В С Ш А детальная оценка и д о л го ср о чн ы е (на 2 0 0 0 -2 0 2 0 гг.) пр огно­
зы водопотребления на различны е х о зя й стве н н ы е н у ж д ы вп ер вы е б ы л и
в ы п о л н е н ы в 6 0 -х го дах и о п у б л и к о в а н ы в 1 9 6 5 г. / 5 3 / , а затем в 19 6 8 г.
с учетом первой национальной о ц ен ки во д н ы х ресурсов / 7 4 /. О сно вн ы е
в ы в о д ы этих оц енок и пр огно зо в с 1 9 6 5 по 1 9 7 3 г. о п у б л и к о в а н ы и хо­
р ош о известны сп ец и алистам . В частности, анализ д и н а м и к и водопотребления в С Ш А за 19 0 0 —2 0 0 0 гг. приведен в работе Г Г И 1 9 7 4 г . /4 5 /. Д а н ­
н ы е по об щ ем у и п р о м ы ш л е н н о м у водопотреблению в С Ш А за этот пери­
од представлены на рис. 2 3 а. С о гл асн о прогнозам тех лет, с 1 9 7 0 по
2 0 0 0 г. предполагалось увеличение го д о во го водопотреблеиия пресной
воды в С Ш А в 2 —2 ,5 раза, или до 8 5 0 —1 1 0 0 к м 3 , причем о сн о вн о й при-
Рис. 23. Д инам ика водопотреблеиия в С Ш А (а) и в С С С Р (б), рассчитанная и про­
гнозируемая в различные годы.
1 — расчеты и прогнозы 1965— 1970 гг., 2 — то же 1977— 1981 гг., 3 — то же»
1983— 1985 гг., спл ош ны е линии — полное водопотребление, п ун к ти р н ы е — пром ы ­
шленное водопотребление (вклю чая теплоэнергети ку).
91
рост планировался за счет водообеспечения пр о м ы ш л е н н о сти и теплоэне­
р гети к и . Последую щ ие го ды в С Ш А (после 1 9 7 5 г.) характеризую тся к о ­
р енны м и изм енениям и подхода к использованию во д н ы х ресур сов, боль­
ш им вн и м ан ием к во пр осам эк о н о м и и во д н ы х р есурсов, повтор ного
использования во д, ш и р о к о го прим енения соленой м о р ск о й во д ы , пе­
реходом от экстен сивно го к интенсивном у и к о м п л е к сн о м у испо л ьзо ­
ванию во д н ы х ресурсов. Все это привело к н еко тор ой стабилизации
объема водопотреблеиия и яви ло сь основанием для коренного пере­
смотра пр огно зо в водопотреблеиия на будущ ее. По прогно зам , со став­
л е н н ы м в 1 9 7 5 —19 7 9 гг ., предполагалось сущ ественное ум ен ьш ени е с у м ­
марного водопотреблеиия в С Ш А уж е в 19 8 0 г. и далее до конца те к ущ е ­
го столетия /7 3 , 9 0 / (рис. 2 3 а ) . Предполагалось, в частности, что с у м ­
марное годовое водопотребление в С Ш А к 2 0 0 0 г. ум е н ьш ится по сравне­
нию с 1 9 7 0 г. прим ерно на 8 0—9 0 к м 3 ( 1 5 —2 0 % ) . В о сно вном это д о лж н о
произойти за счет ум еньш ения потребления пресной воды п р о м ы ш л е н ­
ностью и теплоэнергетикой.
Н о вы е обнадеж иваю щ ие тенденции в д и н а м и к е водопотреблеиия в
СШ А и пр о гно зы его объем ов на пе р сл е кти ву до настоящ его врем ени ш и­
роко д и ск ути р ую тся в печати, о д н ак о , о п уб л и к о в а н н ы е в сам ое послед­
нее время ф акти че ски е д ан н ы е по водопотреблению в стране не сто ль оп­
ти м и сти чн ы . В 1 9 8 3 г. / 1 1 0 , 1 2 2 / Ге ологической сл уж б о й С Ш А вы полнен
детальны й анализ трендов ф а к ти че ск о го водопотреблеиия на различны е
хо зяйственны е н уж д ы по всем ш татам стр аны за период 1 9 5 0 —19 8 0 гг .;
п о -в и д и м о м у , это наиболее надежные и сам ы е последние данны е ф акти чес­
кого учета водопотреблеиия в С Ш А (рис. 2 3 и 2 4 , табл. 1 4 ) . О ни свидетель­
ствую т о том , что с 1 9 5 0 по 1 9 8 0 г. происходит рост водопотреблеиия в
стране по всем видам , вклю чая пр ом ы ш ленн ость и т е п л о эн е р ге ти к у,х о тя
интенсивность роста заметно ум ен ьш илась после 1 9 7 0 г.
Т а к и м образом , пр огнозируем ое в 70 -х годах зам етное сниж ение водо­
потреблен ия в С Ш А к 19 8 0 г. не оправдалось, за 1 9 7 0 —19 В 0 гг. общ ее во­
допотребление пресны х вод в стране вы р о сло на 1 5 % , а безвозвратное нь
1 7 % . П риним ая во вним ание ф а кти че ски е д ан н ы е и тенденции в водопотреблении за 1 9 5 0 —19 8 0 гг. и вы п о л н е н н ы е ранее пр огно зны е о ц е н ки на
2 0 0 0 г. / 7 3 , 90 , 1 1 0 , 1 2 2 / , уто чненны й прогноз водопотреблеиия в СШ А
до конца столетия м ож ет бы ть охарактеризован д а н н ы м и , представлен­
н ы м и на рис. 2 3 и 24 и в табл. 14 .
А нал о гичн ы е тенденции в д и н а м и к е водопотреблеиия и в пр огнозах
его объемов на п ер спективу имею т место и в С С С Р . Т а к , в 60—7 0 годах
прогнозировалось (см. рис. 2 3 б) резкое увеличение водопотреблеиия
впло ть до конца столетия, с 1 9 7 0 по 2 0 0 0 г. прим ерно в 3 раза, или до
6 00—70 0 к м 3/го д /4 5 , 54 , 5 5 /. О д н ако в последние го д ы д о лгосро чн ы е
пр огно зы водопотреблеиия в С С С Р сущ ественно пересм отрены в сторо­
ну более эк о н о м н о го использования во д н ы х ресурсов, ш и р о к о го внед­
рения оборотного водоснабж ения в пр ом ы ш ленн ости и теплоэнергетике,
применения пр огрессивны х способов полива при орош ении (см . рис. 2 3 б!
92
Рис. 24. Д инамика водопотреблеиия в С Ш А на хозяйственные нуж ды за 1900—
2000 гг.
1 — общее водопотребление, 2 — водопотребление пресных вод, 3 — теплоэнерге»
тика, 4 — орошение, 5 — общее безвозвратное водопотребление, 6 — потребление co-i
леных вод. 7 — промы ш ленность (без теплоэнергетики). 8 — ком м унальное х о зя й ’
ство, 9 — сельскохозяйственное водоснабжение.
93
8
О
О о о
о
со со О) я 00
см т*“ со
см
СМ
о
о>
о>
°оо|юЯ
ю
0о>0
00 r^l
0о>0
§
г- ю см
о
ю
см
п
о о о о о
см см ю
см 00 со
ю
О)
о
О)
-
со о 00 о
О)
го
го т~
ci
ЮCNlTt о
ю
со
О)
о
В США, к м 3 /год
ВОД ОПОТРЕБЛЕИИЯ
14
Таблица
ДИНАМИКА
*4
52 Q
м
5
9
со
оо ю О) (О
Ю LO го' (О
г-- 00
0° ° | СОСО
ГО*1о| ГО5j -
о
00
ml^oolr- cn|CM ^ “1го 0>| ю Г-{ см
о
о
о>
ID
> го
ю
1
(О (N 00 о (О оо 00 (О
го* in об О) Ю ? ^ - гго
in
го ю| ГЭ°0 О) г».
« S |o S « S 3 5
2
W
I 00
00
г- ю
со
i
1
5
с,
ю
о
ci
о
I СО |— I С£> о|<0
I см' см[ 1— (N O*
О)
о
ci
о
00 со
г-* ю
ю О)
LO О rf Oi
о
а
со
г-*
гм
го ^
со о
’Sf ID
о>
со ю
со* со $00 ю <*■
см
СМ СО Ю СМ
о> Я ^» Ю
|ч ’-
(О
О)
см
to to ч-' 2
96
24 4
о
L_
о о о см
00 г- ч“* г*
со т~ ю
ю со
О О О Гсм О) ®
О Г4» ■«г со со
т- со ^ см
л О I О «* о
см гсм
го
о
со
Cl
о
m
о
ю
d
о
m
а
о
ю
а>
а
о
го
р>
о
d
о
а
О
с*
00
О
>
2
5
о
*
а>
ft
3э
О
а> г О
-
а
Й 0)
5
о
О I о
с
3
ю
а
О
94
2
S
2
s
а.
с
и табл. 1 5 ) . П о со вр ем енн ы м п р о гн о зн ы м оц ен кам водопотребленне к
к о н ц у столетия д о л ж н о возрасти по сравнению с 1 9 8 0 г. в 1 ,2 —1 , 3 раза и
м ож ет д о сти гн уть 4 0 0 -4 5 0 к м 3/го д .
Более значительны й прирост водопотребления в б л и ж ай ш и е десятиле­
тия в С С С Р по сравнению с С Ш А объясняется н е ск о л ь к и м и ф акто р ам и :
пл а н и р у ем ы м более и н те н си в н ы м развитием орош аем ого зем леделия
(в С С С Р планируется к к о н ц у столетия увеличить площ ади орош ения в
1 ,7 раза, а в С Ш А — то л ько в 1 ,1 —1 ,2 р а з а ), пр о м ы ш л е н н о го производст­
ва и теплоэнергетики, а такж е тем о б стоятельством , что в С Ш А зам етн ую
роль в водообеспечении энергетики играю т со лены е м о р ск и е в о д ы ; в
19 8 0 г. прим ерно треть общей потребности в воде для теплоэнергетики
по кр ы вало сь за счет использования со ле н ы х вод, к к о н ц у столетия пред­
полагается, что д о ля использо вания со ле н ы х во д в теплоэн ергетике со с­
тавит не менее 6 0 % .
Д и н а м и к а водопотребления по континентам и регионам м ира за
19 0 0 —2 0 0 0 гг. представлена в табл. 16 . Соврем енно е (на 19 8 0 г.) общ ее
водопотребленне в мире составляет 3 3 0 0 к м 3 /го д , безвозвратны е поте­
ри — 1 9 5 0 к м 3 /го д (59 % полного во д о по тр е б л е ни я ). К к о н ц у столетия
следует ож идать увеличение общ его водопотребления до 5 2 0 0 к м 3/го д
(примерно в 1 ,6 р а з ), а безвозвратного водопотребления — до
2 9 0 0 к м 3 /го д (прим ерно в 1 ,5 р а з а ). Прим ерно 6 0 % общ его водопотре­
бления и о к о л о 7 0 % безвозвр атн ы х потерь во ды приходится на А зию ,
где располож ена основная часть ор о ш аем ы х земель мира.
Водопотребленне по регионам различается очень значительно: напри­
мер на 19 В 0 г., от 6 7 0 к м 3 в Южной А зи и до 2 ,4 —2 ,8 к м 3 в Ц ентральной
А ф р и к е и в О кеани и. О бщ им для всех регионов я вля ется неизм енны й
рост водопотребления в течение всего те к ущ е го сто лети я, причем наи­
больш ий прирост водопотребления им ел место в 5 0 —6 0-х годах. С л е д у­
ет отметить, что с 7 0 —8 0-х годов до 2 0 0 0 г. в ряде р азви ты х стран север­
ной и западной Е в р о п ы (Ш веция, В елико бр итания, Н и д е р л ан д ы ), а т а к ­
же в С Ш А объем по лного водопотребления стабилизируется и даже не­
ск о л ь к о ум ен ьш ится к к о н ц у сто лети я. Безвозвратное водопотребленне
увеличивается во всех странах, в С Ш А , наприм ер, с 19 В 0 по 2 0 0 0 г. —
на 2 5 % (см. табл. 1 4 ) . В целом по зе м н о м у ш ару увеличение по лного во­
допотребления с 19 8 0 по 2 0 0 0 г. ожидается по всем континентам , на­
именьш ее для Северной А м е р и к и и Евр о пы (соответственно на 2 0 и
3 2 % ) и наибольш ее для Южной А м е р и к и и А ф р и к и (на 9 5 и 7 0 % ) .
На рис. 2 5 и 2 6 для каж до го п р ир о д но -эко н о м и ческо го региона при­
ведены значения водопотребления за отдельны е го ды по сравнению с ес­
тественны м и во д н ы м и ресурсам и. Ш триховка каж до го региона на рис. 2 5
соответствует у сло вн о й водообеспеченности на 19 8 0 г. (в ты с. м 3 воды
на человека в г о д ) , полученной к а к отнош ение объема естественны х во д ­
ны х ресурсов региона за вы четом безвозвратного водопотребления (на
уровень 19 8 0 г.) к численности прож иваю щ его населения. Ш триховка
каж до го региона на рис. 26 со ответствует проценту использо вания во д н ы х
95
О
О
о
см
rt o l q o
COlr*.
о
fO o|cD (N
I _ v*
CD CM US
CO ^
о
0o>
0
Г**. О
о
О CM 1со Т Г I ТГ
Iff
J2 <0| CN £
^
a‘ 2 | 5 !
1-
°
in ю '
Cl
г;
» CN
cn
п
О
s
о
oLO>
«* ю
CD о
т*“
00
ю о> см со со О
О
см'
00ч
со CN CN
1CD M
1—*
^
Г0
o> s
00 coir- S2 м 0)1^ Ol T- w|c9 tojo)
J S cd| iocd1 - 2 | S ^ P
« 8 |C
о
L_
S b ;
«
г
о
&
CD CD Ю
1 - Г ' 00 со о>
CN
00
о
со
CN
LO CD
схэ| Г ' CN г->
50 £
o ' С э| ю СО CN СО О CD CD S2
CN 100 °J in rol CM
со] о £
LO o '
$
к м ’ /го д
О со Ю CD
Q
со' СО 5
СО о ' Р-Г
CN CN ^
*“ т*“ г -
o>
o>
LO
Гo>
1(0 P*»I CN CMI «53- o l o
CM[ CN c n ] o ' i - ' I i -
Ю
I
m l CN
0>|LO
I
10
1
j— I^ CN ICN CN Io' o'] o' O) ILO
I 1O < R | ™ O l < * L O liO (yjl Q
Ц
Ю
о
о
о
В СССР,
ВО Д О П О Т РЕБЛ ЕН И Я
8
o>
cl
О
CD СО о ! 1H о 1- 1 о
O LO CO CN MJ
5f|CN
0
0
ol Q
0 ,0
< d 00
<H cn
CO
X
ID
>
a
*
о
о
с
о
cl
IS
Таблица
Д ИНАМ ИКА
О
со
>
S
5
о
*
q
а
2
S
о
a
с
о
d
о
5
s
a
а
о
a
о
d
О
со
О
96
3
ю
о
с
97
Рис. 25. Водные ресурсы и полное водопотребление по регионам
1—26 — номера регионов по табл. 16.
мира на 1950, 1980 и 2000 гг.
Таблица 16
ДИНАМИКА ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ПО КОНТИНЕНТАМ И ПРИРОДНО-ЭКОНОМИ
№
регионе 1
на
рис. 25
и 26
Континент, регион
Европа
1
2
3
4
5
Северная
Центральная
Южная
Север Е Ч С
Юг Е Ч С
6
7
8
Канада и Ал яска
СШ А
Центральная Ам ерика
9
10
11
12
13
Северная
Южная
Восточная
Западная
Центральная (эквато­
риальная)
14
15
16
17
18
19
20
Север К Н Р и М Н Р
Южная
Западная
Юго-восточная
Средняя А зи я и Казахстан
Сибирь и Дальний В осток
Закавказье
21
22
23
24
Северная часть
Бразилия
Западная
Центральная
Аф рика
Азия
Южная Ам епика
Австралия и Океания
Австралия
Океан ия
1940
37,5/17,6
71,0/29,8
1,4/0,2
12,8/2,7
16,0/11,0
0,3/0,2
6,9/3,5
2,8/0,3
21,5/4,2
27,1/18,4
0,8/0,2
18,8/6,7
79,4/29,3
221/84,0
2,6/0,5
54,0/20,0
12,8/8,8
8,8/1,6
191/68,2
20,9/14,2
150
41,0/34,0
49,3/39,0
17
68
160
190
470
37,0/30,4
1,9/1,5
1,0/0,8
1,0/0,7
0,1/0,05
41,0/32,5
4,4/3,5
2,1/1,6
1,5/1,1
0,3/0,12
414/323
682/524
53,4/42,0
201/160
42,8/34,0
81,8/65,0
29,6/18,9
0,7/0,4
4,2/2,1
97,0/72,7
312/249
68,8/54,6
140/109
51.2/32,8
4,3/1,0
8,6/4,1
15,1/11,3
27,7/20,6
1,6/1,3
1,1/0,52
8,8/6,9
3,6/2,6
4,2/3,4
2,1/0,96
14,9/11,7
6.4/4,5
1,6/0,6
6,8/3,4
1,6/0,6
0,0/0,0
6,6/3,2
0.2/0,17
589/416
1060/700
310
0,6
0.7
1,4
0,7
1,5
340
390
220
450
0,8
1,5
1,2
8,1
2,5
2,2
2,5
0,8
330
160
490
72
1090
70
230
410
2,2
1,3
2,7
0,7
3.1
0,9
1,2
660
1230
720
740
170
0,6
0,7
1,3
2,0
270
39
1560
М ир (округленно)
Примечание.
Ла.
LP
1900
480
380
320
330
150
Северная А м ерика
25
26
Средне­
годовой
сток, мм
4,0
0,6
В числителе - полное водопотребление. в знаменателе - без
98
ЧЕСКИМ РЕГИОНАМ МИРА ЗА 1900-2000 ГГ.. км 3/год
Год
1950
1960
1970
1980
1990
2000
93,8/38,4
185/53,9
294/81,8
435/127
555/178
673/222
3,8/0,4
32,0/6,0
37,4/25,2
0,9/0,2
20,2/6,6
7,5/0,7
87,2/9,5
53,9/29,5
1,8/0,4
34,4/13,8
9,8/1,2
120/15,1
88,6/39,1
3,4/0,7
72,0/25,7
10,0/1,6
141/22,3
132/50,0
17,5/2,1
134/50,4
11,7/2,0
176/27,8
184/64,4
23,9/3,4
159/80,6
13,0/2,3
205/33,0
226/73,0
29,2/5,2
200/108
286/107
411/145
556/183
663/224
724/255
796/302
13,2/2,3
244/85,9
28,5/18,8
19,2/3,3
340/108
51,5/34,2
25,9/4,8
460/132
69,9/45,5
41,1/7,8
527/155
95,4/61,2
57,1/10,6
546/171
120/72,9
97,2/14,6
531/194
168/93
56,2/44,4
86,2/65,7
116/В8.2
168/129
232/165
317/211
43,2/34,6
6,5/5,0
3,7/2,8
2,3/1,7
0,5/0,18
65,0/51,0
10,0/7,2
6,1/4,6
3,8/2,6
1,0/0,29
78.0/61,0
16,0/11,0
12,0/9,3
8,4/6,3
1,6/0,60
100/79,0
23,0/16,0
23,0/1 В,0
19,0/14,0
2,8/1,3
125/97,0
36,0/20,0
32,0/23,0
33,0/23,0
4,8/2,1
150/112
62,0/34,0
45,0/28,0
51,0/34,0
8,4/3,4
860/654
1220/932
1520/1120
1910/1380
24 40/1660
3140/2020
141/103
367/293
90,0/71.2
187/142
57,3/36,7
6,0/1,0
11,4/7,1
241/178
429/341
135/107
323/250
67,9/43,0
10,6/2,8
15,8/10,0
316/225
524/412
158/123
370/275
99,0/61,2
25,9/7,9
21,9/12,1
395/270
668/518
192/147
461/337
135/86,В
33,5/11,0
23,8/13,9
527/314
857/638
220/165
609/399
157/109
39,8/16,8
25,9/18,3
677/360
1200/865
262/190
741/435
174/128
49,3/25,0
32,6/20,8
59,4/44,7
63,5/44,4
85,2/57.8
111/71,0
150/86,5
216/116
6,4/5,0
3,0/1,15
36,7/29,0
13,3/9,6
7,7/5,8
7,3/3,0
32,5/25,1
16,0/10.5
11,3/8,3
12,1/5,6
35,8/27,3
26,0/16,6
15,4/11,0
23,2/10.3
40,0/29,9
32,6/19,7
23,2/15,5
33,0/14,1
45,3/32,5
48,1/24,4
32,9/19,5
48,1/20,8
64,5/44,4
70,3/31,3
10,3/5,1
17,4/9,0
23,3/11,9
29,4/14,6
37,6/17,4
46,8/22,0
9,7/4,7
0,6/0,4
16,5/8,4
0.9/0.6
21,9/11,1
1,35/0,8
27,0/13,1
2.4/1,5
34,3/15,6
3,3/1,8
42,3/19,7
4,5/2,3
1360/894
1990/1250
2590/1540
33 20/1950
4130/2360
5190/2900
воз вратное.
99
100
Безвозвратное водопотребление по регионам
— номера регионов по табл. 16
мира на 1950, 1980 и 2000 гг.
см I V О ю|см CSI |со о
о
ч* оо] см' *t\
8
я
Г*
8
§
ю см
со
ВОДОПОТРЕБЛЕН ИЯ В МИРЕ ПО ВИДАМ
17
Таблица
ДИНАМИКА
о о
со ю
8
п г» 00 8 см' Г"» г *
’
см О) 00 СО ю
о
со
О) г» ч* - - I - СОI «— о
оо' оо' ,_г СО СО I см' со I со ”
со 00 см
о
0О)0
о
pN*
см
о
СП
- о о
8 со о
8
см см
см
Г
о
со см ч*
см *“
см
О)
О)
о о СМ см
со со со
ю Г"»
о О
о
ю со г-' со 5
со •" •"
см
о
О)
г»
со
г»
S
00
о
см
о о о °1 о со о о
ю 00 со ч* см' о' со' со'
ю
со см 00 см см см
ю
г*
8
8
О)
о
1400
о
ХОЗЯЙСТВЕННОЙ
Д ЕЯТ ЕЛ ЬН О С ТИ , к м 3/год
О
О)
О)
8 §
S
см «-
о
со
О)
см
о
со
г»
*“
vo
I
о о о см О О
о' со О)
со
S о
см со
со
со со
О <5 00 ю о
<2 ю г» 4j“' см'
00
ю
т? lOjlO §
«— (о (о СО
ео
с
о
S
00
ю'
г»
О
8
а
о
с
о
S
m
а
со
г»'
о>
3
о
а
0
х
1
о
с
с
>Х
с
со
о
X
а>
о
X
О) ч* г» со
г» см
со'
СП со
со
°*) С
^1^'
О
ОСО о§
О) «ч ю
о
ч* со о
СЭ СО|СО О)
о |о й
со'
е§
II
<0 в
2
о
а
с
2*
51
101
С
S
X
(0
а
х
о
§
G0
§о X
а
2
о> о>
3|
vo $
с
Оо
а>
О с;
х
а
г-
со
■"
см
С
ф
«О
со
см со
см см
о' со'
со
ф
со' о
О)
'Ч- СО
(О
1-' r-Г Tf
f-
N
О) ^
со
ЧГ
Г"» IflI 1Л СМ ^
см' О) со см“ о ^
ГЧ.
со К
О)
о «О 00
®
оо*ю со о* г;
Г-
со
(N <- t-
О)
О О) in см"г-' Tt CN
сосо со см о
IT)
СМ
»- ®
О* 0)4
24,5
о
39,3
СО
со
46,1
со f_ ф О)
О ' ф- ч *
со'
г-
54,6
ф
о'
рч
18,4
ф ф со
см о " о '
см
со
о'
23,5
ф
со
со
со'
Рч
со
рч
см
см
о
со
£ 5
С
Мч{ С
О ч* С
Оg
*- со см со
g
*"
см
$
рч 1- со
О) со со
О
СО If)
Ю (О
^ 11-Л со' 2^
26,9
см
in СО ф о
о см см о
см
со со
см о
см ш
см'
o'
If)
ю «-
со ю
Ю
^
СО
со
О) СО СО 4f 1- о
г- Г- 1- 1со
со
ct
О
рч
Щ
СМ О)
ю
О
О
СО СО О) см' О
CM СМ 1!Г
Ш Гt *“ ш о О О О
о
О) О
Ф Ф
рч
— о
со
О (|й
м о О О О
° сm
рч
рч U
см СО Рч см ш S с? S $ 8> g
5 со
( - «- V
00 Ю 1- 1-
1470
со
СО
СО
395
рч
«-
2200
О w
о
«—
<N
со
CS N
TJ- п
S 5 *0> Js
Южная
gXoшo¥2«*
О) f
Сев. Китай и Монголия
'S )S
5 о
Ш
со
668
m
18
Таблица
СУММАРНЫЙ
ГОДОВОЙ
СТОК
МИРА
И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ
о
О) СО CO TJ- СМ СО
ЧГ со' CN 1-' о ‘ w
СО
*“
865
in со
о
$
с
а
ГЧ
со
со
см
со
г*»
см см
со
о‘
‘ 360
со со
см' со
со
00
in
677
со
Ю
см
1200
см
см
см
ф
о со' ы
см см
со
270
со
со'
00
518
О
30,4
о
СС
X
о
*
о о
&
s
l_
in
CN to
2
о и Я о Я
ф о
• см
Ф 1 2а *
а
102
см со
38,8
6,5
11,1
53,5
30
5,1
6,9
39,2
190
435
262
741
п
СО 05
Ш* о ' с^'
^
о
1Л
О)(О П
со со
с\Г 1 - '
»- СО СО СО
1- '
о
со
Tf CM СО
Ю о' Г1-ч'
о'
о
^ о
of
Р-
in
со
С0* о
О) « - с м
со
о'
0) го
го
147
337
192
461
4t
«-
6650
rv
СО f
4t *см'
ГО О
o' o' CN *■'
со
Г-«
о'
ID
со
о
со
о о со
pN* in pN*
«— со
го
со
«-
г-«
»-
о
со
г*
*“
1П со
0)' о'
CN
ь
0) f- LD го
rsT со'
о'
го
со р-
со
со'
го
гм*
о со см рГ-' о' о* 0)
го
со
1- ю
го
гч
in' го* о
гм
CN
CN
со со
Т“ т—
CN
«—
р- 00
го со
о
0)
со
см
of
о
о
О
см)
о
О
)
о
in
о
CN
со
со
CN
о
о
го
S
vo
I
о
а:
S
О
X
s¥
£<п СО8
*<0 w
>5
о
|
I I
<
о5
X
& ^sп
®
а) 2Q.
Е |
5 &
о> vo
СО Г- со о
»-
со
см'
го
о ь
S
CN
1-'
Г-« го
0) CN
*“
ГО
со
со
o'
о
(N
СМ
ГО
(О X
Юго-Восточная
о
СО со'1 - '
СМ ГО О)
го гм
Западная
in 1-
О)
«-
о
490
«О О)
о ' о ' о ' см' го'
о
о
I
<
о
^яX
со
<
J
с
аь<0
о*>
ua со и
«- М СО тг
CM CM CM CN
2
о
с
а>
с
<0
а
1<0|“
*a i£
ш
<0
3
>.
о
< о
Ю СО
см см
103
а
с
(полное водопотребленне на 19 8 0 г., отнесенное к естественны м во д н ы м
ресурсам р е г и о н а ).
На рис. 2 5 и 26 н агляд но видна неравном ерность в распределении в о ­
допотребления и водообеспеченности по территории З е м ли и их несоответ­
ствие с распределением естественны х во д н ы х ресурсов.
Роль отд ельны х видов хо зяйственной деятельности в д и н а м и к е общ е­
го и безвозвратного водопотребления в мире, а такж е рост ор ош аем ы х
площ адей приведены в табл. 1 7 , аналогичны е д ан н ы е для каж до го к о н ти ­
нента приведены в работе /8 7 /.
На со вр ем енном ур о вне 69 % по лного и 89 % безвозвратного водопотреления в мире приходится на сельско е хо зяйство . В перспективе о тн о си ­
тельное значение водопотребления в се льско м хозяйстве н е ск о л ьк о
ум ен ьш ится в о сно вном за счет увеличения пр о м ы ш л е нн о го водопотреб­
ления. В су м м а р н ы х безвозвр атн ы х потерях воды в мире зам етную роль
играет дополнительное испарение с водохранилищ , оно превы ш ает без­
возвратное водопотребленне пр ом ы ш ленн остью и к о м м у н а л ь н ы м х о з я й ­
ством вм есте в зя т ы м и . По уточненны м д ан н ы м , площ адь орош ения в
м ире в 19 8 0 г. составляла 2 1 7 м лн. га, к к о н ц у столетия ожидается у в е ­
личение ее до 3 5 0 м пн. га.
На осно ве по лученны х и приведенны х в табл. 16 д ан н ы х вы п о л не н о
со поставление со вр ем енн ы х и пе р спе к тив н ы х объем ов водопотребления
по отд ельны м регионам и континентам с в о зо б н о в л яе м ы м и ресурсам и
по вер хн остн ы х во д, вы р аж ен ны м и в виде су м м а р н о го го д о во го сто ка
р ек . Результаты тако го сопоставления приведены в табл. 18 . К а к сл е д у­
ет из этой таблицы , для всего зем но го шара сум м ар но е водопотребленне
на хо зяй ствен н ы е н уж ды на 1 9 8 0 г. со ставляло 7 ,5 % общ его ст о к а рек;
предполагается, что к 2 0 0 0 г. это значение возрастет до 1 1 , 6 % . У казанн ы е
значения со вр ем енного и даж е пер спективн ого водопотребления о тн о си­
тельно су м м а р н о го сто ка рек м ира в общ ем н е ве л и к и . О д н ак о водны е ре­
су р сы в мире распределены крайне неравном ерно, что видно уж е при сопоставпении водопотребления и речного сто ка в среднем по континентам . В
настоящ ее врем я в Европе и А зи и объем водопотребления уж е составляет
более 1 3 % , а в недалекой перспективе достигнет 2 0 —2 5 % . В то ж е вре­
м я, наприм ер, в Ю жной А м е р и к е используется л и ш ь 0,9 % ресурсов реч­
н о г о сто к а и в перспективе до конца столетия это значение вряд ли пре­
в ы с и т 1 ,8 —2 ,0 % .
Ещ е больш ая неравном ерность распределения сто ка р ек и водопотре­
бления имеет м есто внутр и отд ельны х кон тин ен то в; во м н о гих к р у п н ы х
регионах мира уж е к насто ящ ем у врем ени полное водопотребленне со с­
тавляет 2 0 —6 5 % го до во го сто ка р ек (Северная А ф р и к а , Средняя А зи я ,
и Казахстан, Западная и Южная А зи я , З ак а в к а зь е , С Ш А , Южная и Ц ент­
ральная Евро па, юг Ев р о пе йско й части С С С Р ) , а в перспективе до конца
столетия дости гнет 4 0 —1 0 0 % , т. е. ei н е ко то р ы х регионах мира практиче­
с к и полностью будет потребляться весь речной с т о к (табл. 1 8 ) .
Д ля количественной оц енки изменений во д н ы х р есурсов под вли ян и ем
104
водопотребление, которое непосредственно характеризует объем д о по л ­
нительн ы х потерь воды (в осно вн о м на испарение) в том или ином р еги­
оне. П о д ан н ы м табл. 18 , соврем енное безвозвратное водопотребление в
среднем д ля З е м л и и д ля отд ельны х континенто в относительно невелико
и изм еняется о т 0 ,6 % (Ю жная А м е р и к а ) до 9,6 % (А зи я ) су м м а р н о го го­
д о во го сто ка р ек ; к 2 0 0 0 г. ож идается увеличение этих значений прим ер­
но в 1 ,5 раза. О д н ак о д ля отд ельн ы х регионов вн утр и континенто в изм е ­
нчивость у к а за н н ы х значений н ам н о го больш е и колеблется от 0 ,0 7 до
5 0 % для соврем енного периода и от 0 ,1 8 д о 7 5 % для 2 0 0 0 г. (табл. 1 8 ) .
Н еравном ерность распределения во д н ы х ресурсов по территории зем ­
ного шара и и х н есогласованность с размещ ением населения и эк о н о м и ­
ки особенно вы я в ля ю тся при сравнении за одни и те же периоды удель­
ной водообеспеченности отд ельны х регионов на о д н ого ж ителя. Н а к аж ­
д ы й расчетный уровень удельная (на од ного ж ителя) водообеспеченность
регионов определялась путем деления су м м а р н о го речного сто ка региона
за вы четом объем а безвозвратного водопотреблеиия на число ж ителей.
Последнее определено по д ан н ы м Ф А О и им ею щ им ся прогно зам /8 7 /. Т а ­
к и м образом , под водообеспеченностью поним ается остаточное количест­
во во ды , которое после использо вания приходится на о д н ого ж ителя;
т. е. если все ресур сы пресной во д ы полностью безвозвратно использую т­
ся на хо зяй ствен н ы е н у ж д ы , то удельная водообеспеченность б л и зк а к
н ул ю . П о луче н н ы е значения удельной водообеспеченности (в т ы с. м 3/го д
на 1 ж ителя) представлены д ля всех регионов и континенто в З е м л и на
ур о в н и 19 5 0 , 19 6 0 , 19 7 0 , 1 9 8 0 и 2 0 0 0 гг. в табл. 19 . Д л я анализа их удоб­
но сгр уппи р о в ать по следую щ и м градациям (в т ы с. м 3/го д на 1 ж и т е л я ):
< 1 — чрезвы чайно н и зк ая удельная водообеспеченность; 1 , 1 —2 ,0 — очень
н и зк ая ; 2 , 1 —5 ,0 — н и з к а я ; 5 , 1 —1 0 ,0 — средняя; 1 0 , 1 —2 0 ,0 — вы ш е сред­
ней; 2 0 , 1 —5 0 — в ы с о к а я ; 5 0 — очень в ы с о к а я .
В 1 9 5 0 г. (табл. 19 ) на больш ей части зем но го шара водообеспечен-,
ность бы ла средней или в ы ш е и то л ь к о в Северной А ф р и к е , Центральной!
и Южной Евр о пе, в Китае и Южной А зи и водообеспеченность бы ла низ^
кой (от 2 ,1 д о 5 ,0 т ы с. м 3/го д на 1 ж и т е л я ); ни в од ном регионе м ира не
б ы л о очень н и зк о й или чрезвы чайно н и зк о й водообеспеченности.
В 19 В 0 г. водообеспеченность р езко ум е н ьш ил ась во м н о ги х региона^
м ира, она стала чрезвы чайно н и зк о й в Северной А ф р и к е , очень н и зк о й —
в С евер но м К итае и М о нголии, в Средней А зи и , А зи и и Казахстане, н из­
кой — еще в ш ести регионах м ира (табл. 1 9 ) .
К к о н ц у столетия из 2 6 вы д е л е н н ы х регионов м ира чрезвы чайно низ^
кая водообеспеченность ож идается в д в у х (Северная А ф р и к а , Сред няя
А зи я и К а з а х с т а н ), очень н и зк ая — в трех (Северны й К итай и Монголия*
Южная и З ападная А з и я ) , н и зк ая — в сем и (Центральная и Южная Е в р о -i
па, ю г Е Т С , Ю го-Восточная А зи я , З апад ная, Восточная и Южная А ф р и к а ) ,
В то ж е врем я во все рассм отренны е периоды имеет м есто вы со к ая или
очень в ы со к ая водообеспеченность в Северной Европе, на севере Евро*
пейской части С С С Р , в Канаде и А л я с к е , почти во всей Южной Америке^
105
Таблица 19
Д И Н А М И К А В О Д О О Б Е С П Е Ч Е Н Н О С Т И Р А Й О Н О В М И РА,
тыс. м 3 /год Н А 1 Ж И ТЕЛ Я
№
региона
на
рис. 25
и 26
Год
Континент,
per ион
Европа
1
2
3
4
5
6
7
8
Северная
Центральная
Южная
Север Е Т С
Юг Е Т С
14
1970
10,28
5,9
5,4
4,9
4,6
4,1
1,32
1,86
1,76
1,82
3,52
39,2
3,0
3,8
33,8
4,4
36,5
2,8
3,5
29,2
4,0
33,9
2,6
3,1
26,3
3,6
32,7
2,4
2,8
24,1
3,2
30,9
2,3
2,5
20,9
2,4
1980
2 0 00
24,16
37,2
30,2
25,2
21,3
17,5
13,67
7,83
2,67
384
10,6
22,7
294
8,8
17,2
246
7,6
12,5
219
6,8
9,4
189
5,6
7,1
20,6
16,5
12,7
9,4
5,1
30,1
Северная
Южная
Восточная
Западная
Центральная
8,78
5,11
5,17
6,96
4,08
2,3
12,2
15,0
20,5
92,7
1,6
10,3
12,0
16,2
79,5
1,1
7,6
9,2
12,4
59,1
0,69
5,7
6,9
9,2
46,0
0,21
3,0
3,7
4,9
25,4
Азия
44,56
9,6
7,9
6,1
5,1
3,3
9,14
3,8
3,0
2,3
1,9
1,2
4,49
6,82
7,17
2,43
4,1
6,3
13,2
7,5
3,4
4,2
11,1
5,5
2,5
3,3
8,6
3,3
2,1
2,3
7,1
2,0
1,1
1,3
4,9
0,7
96,2
85,3
3,0
20
21
22
23
24
Северная
Бразилия
Западная
Центральная
19
1960
Канада и А л яска
СШ А
Центральная
Северный Китай
и М онголия
Южная
Западная
Юго-Восточная
Средняя Азия
и Казахстан
Сибирь
и Дальний Восток
Закавказье
15
16
17
18
1950
Северная А м ерика
Аф рика
9
10
11
12
13
Площадь,
млн. к м ’
Южная Ам ерика
Австралия
14,32
124
0,19
17,85
8,8
105
2,55
8,51
2,33
4,46
179
115
97,9
34
8,95
112
7,62
1,34
35,7
161
112
102
6,9
5,4
4,5
80,2
61,7
48,8
28,3
128
86
77,1
27,8
94,8
64,5
58,6
23,9
72,9
50,3
45,8
20,5
37,4
32,2
25,7
10,4
91,3
74,6
64
50
28,4
132
23,0
108
19,8
92,4
15,0
73,5
и Океания
25
26
Австралия
Океания
106
деятельности человека особенно важ но знать не полное, а безвозвратное!
в Центральной А ф р и к е , в С и б и р и и Д альнем В осто ке, в О кеани и. П р и
этом важ но отм етить, что д и н ам и к а водообеспеченности та ко ва , что ин-i
тенсивность ее ум еньш ения особенно значительна в районах с м алой b o -i
дообеспеченностью , т. е. гд е есть д еф иц ит во д н ы х р есурсов. Н априм ер, в,
наименее водообеспеченны х регионах (в Средней А зи и и Казахстане, а
такж е в Северной А ф р и к е ) за 1 9 5 0 -2 0 0 0 гг. водообеспеченность ум ен ь­
ш ится в 1 1 раз, а в наиболее водообеспеченны х (Сибир ь и Д альний Вос-<
то к . Северная Евро па, Канада и А л я с к а , Центральная А ф р и к а ) за тот ж е
период то л ько в 1 , 5 —5 раз. Т а к и м об разом , им ею щ ая м есто на З е м л е
очень больш ая естественная неравном ерность в распределении водообеспеченности со врем енем за счет хо зяй ствен н ой деятельности человека!
увеличивав м я ^са бо льш е, причем весьма б ы стр ы м и тем пам и. В св я зи с
этим актуал ьн о сть проблем ы территориального перераспределения водн
н ы х р есурсов в глоб ально м м асш табе со временем значительно возрастет,
В заклю чение, следует отм етить, что приведенны е в ы ш е значения вод-*
н ы х ресурсов и объем ы водопотреблен ия рассчитаны на пе р спе к ти в у исходя из предполож ения стационарности к л и м ати че ск и х колебаний и xai
рактерны д л я средних к ли м ати че ск и х усло ви й каж до го региона, т. е.
пр иним алось, что в о зм о ж н ы е в перспективе д о 2 0 0 0 г. антропогенны е
изм енения к ли м ата в глоб ально м м асш табе б у д ут незначительны м и.
107
Глава
6
КЛИМАТ И ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ
Речной сто к или в о зо б н о в л я е м ы е во д н ы е р есур сы , обеспечиваю щ ие
о сно вн ы е потребности человека в пресной воде, к а к известно, в очень
значительной степени изм еняю тся по территории и во врем ени в зав иси­
м ости в первую очередь от пространственной и врем енной изм енчиво сти
к л и м ати че ск и х ха р ак те р и сти к . Э то о б усл о в ли вае т тесную взаи м о свя зь
проблем обеспечения человечества пресной водой с пр об лем ам и естест­
вен н ы х и антр о по ген н ы х изм енений к л и м ата ; причем эта в за и м о свя зь
имеет сво и особенности в естественн ы х у с л о в и я х и в период ин те н си в н о ­
го воздействия человека на ги д р о л о ги ч е ск и й ц и к л .
П роблем а взаим о действия к ли м ата и во д н ы х р есур сов приобретает
особую остроту, н аучную и п р ак ти че ск ую значи м ость в последние го д ы ,
к о гд а уж е на б л и ж айш ую пе р сп е к ти в у к л и м а т о л о ги пр о гно зи р ую т таки е
антр опо генны е изм енения гл о б ал ьн о го к ли м ата , к а к и х по св о и м м а сш та ­
бам не знало прош лое наш ей З е м л и на протяж ении м н о ги х ты сячелетий.
В настоящ ей главе, по дготовленной гл а в н ы м об разом по результатам
последних исследований Г Г И , рассм атривается (в о сн о вн о м в гл о б ал ь­
н ом аспекте) взаим о действие к ли м а т и ч е ск и х х а р а к т е р и ст и к и в о д н ы х
ресурсов в естественны х у с л о в и я х и при и н те н сив н о м х о зя й стве н н о м ис­
по льзовании во д; пр иводятся та кж е со вр ем енн ы е представления о б ан­
тр о по ге н н ы х изм енениях гл о б ал ьн о го к ли м ата и анализир ую тся во зм о ж ­
ности их воздействия на во д н ы е ресур сы б у д ущ е го .
6 .1 . К л и м а ти ч е ск и е и ги д р о л о ги че ск и е ха р ак те р и сти к и
при естественном ги д р о л о ги ч е ск о м ц и к ле
Более 1 0 0 лет назад и зв е стны й р у сск и й к л и м а т о л о г и ге о гр аф
А . И, В о ей к о в в своей к н и ге „ К л и м а т ы зе м н о го ш ар а" вп ер вы е в ы с к а з а л
и об о сн о вал н ы н е ставш ее хр е сто м атий н ы м полож ение о то м , что р ек и и
озера, все пресны е пр ир од ны е во д ы явл я ю тся п р о д ук т ам и кли м ата.
Представление о главен ствую щ ей роли к ли м ата (наряду с л а н д ш а ф ­
том , котор ы й такж е в значительной мере определяется к л и м а т о м ) в ф о ­
р м ировании п о вер хн о стн ы х и по д зе м н ы х во д н ы х р есур со в со став л яе т
прочный теоретический ф ун д ам е н т, на ко то р о м вы р о сла и разви валась
соврем енная ги др ологическая н а у к а .
Тесное взаим о действие к ли м а т и ч е ск и х и ги д р о л о ги ч е ск и х хар актер и с­
т и к о б усл о в и л о создание в ряде стран (наприм ер, в С С С Р почти 5 0 лет
назад) еди н ы х ги д р о м етео р о ло гических сл у ж б , п о зв о л я ю щ и х в р а м к а х
од ного вед ом ства по взаим н о со гл асо в а н н ы м пр о гр ам м ам о сущ е ств л я ть
наблю дения за р азли чн ы м и элем ентам и ги д р о л о ги ч е ск о го ц и к л а , для
изучения его д и н а м и к и в р азли чн ы х пр остр ан ственн ы х и вр е м е н н ы х м ас108
ш табах, для более по лного и качественного обеспечения народного хо­
зяйства гидром етеорологической инф орм ацией. И хо тя, к а к известно, до
си х пор д алеко не всем и специалистам и признается целесообразность та­
ко го объединения, к а к по казы вает о пы т С С С Р , ф ун к ц и о н и р о в а н и е в те­
чение м н о ги х десятилетий едины х гидр ом етео рологических сетей, со гл а­
со ва н н ы х по территории, со ставу и по ср о к ам наблю дений м етеорологи­
чески х и ги д р о ло гических д ан н ы х , позволяет наиболее обоснованно по­
дойти к оц енке во д н ы х ресурсов в р азли чн ы х у сл о в и я х и к реш ению ос­
трейшей современной проблем ы обеспечения человечества пресной водой.
Тесная взаим о связь м еж ду кли м ати че ск и м и и ги д р о л о ги че ск и м и ха­
р актери стикам и оказалась особенно полезной для количественной оцен­
ки во д н ы х ресурсов в начальны й период развития гидр ологии в ус л о в и ­
ях крайней недостаточности ги д р о л о ги че ск и х наблю дений и значительно
более полной м етеорологической изученности территорий; в тот период
н еобходим ы е хар актер и стики речного сто ка об ы чно р ассчиты вались по
м етеорологическим д ан н ы м . При этом в качестве м етодической основы;
использовалось уравнение водного баланса бассейна за м ноголетний пери­
од (1) с определением испарения с с у ш и по ф о р м ул а м Р. Шрейбера (2) и
(3 ), Э . М. О льдекопа и М. И. Б у д ы к о (4) — (8 ).
В со вр ем енн ы х у с л о в и я х , когда в м ире сущ ествует достаточно густая
сеть гидр ом етр ических наблю дений на м а л ы х и бо льш их р еках, насчиты ­
ваю щ ая д еся тк и ты сяч створ ов, естественно, более надеж но количествен­
ная оценка во д н ы х ресурсов тех или и н ы х регионов производится непо­
средственно по д ан н ы м наблю дений за сто к о м с использованием м ето­
д ов осреднения и ли ги д р о л о гиче ск о го картирования. И м енно та к и м об­
разом б ы л и оценены во дны е ресурсы отдельны х регионов всех кон тин е­
нтов и З е м л и в целом в м о н о гр аф и и со ве тск и х уче ны х „М ировой во д ­
ный баланс и во д н ы е р е сур сы З е м л и ", о п уб л и к о ванн о й в 1 9 7 4 г. / 6 0 / одно­
временно с уп о м я нуто й в ы ш е м онограф ией Баум гартнера и Р е й х е л а /9 2 /.
Естественны е во дны е ресурсы в виде среднегодового за м ноголетний
период сум м ар н о го слоя речного сто ка , определенные д ля каж до го при­
р о д н о -эк о н о м иче ск о го региона З е м л и по д ан н ы м , приведенны м в ра­
б о т е /6 0 /, представлены в табл. 16 (см . гл а в у 5 ) . А н а л и з д ан н ы х п о ка зал ,
что они очень хорош о отражают осно вн ы е к ли м ати че ск и е парам етры ре­
ги онов и имею т вполне надежную зависим ость от показателя индекса су-'
хости в виде R 0/(L P ) (рис. 2 7 ) . Последний бы л определен для каждого!
региона приближ енно с использованием наиболее д етальн ы х м ировых!
карт радиационного баланса и осад ко в / 1 4 , 6 0 /. Г р ан иц ы пр ир од но -эко­
н о м и ческ и х регионов по казаны на рис. 2 5 и 26, значения индекса су х о сти
для каж до го из них приведены в табл. 1 6 .
В соответствии с д ан н ы м и рис. 2 7 естественные во д н ы е ресурсы лю бо­
го региона в о сн о вн о м определяю тся к ли м ати че ск и м и ф а к то р а м и ; наи­
бо льш ем у и н д е ксу сухости соответствует наим еньш ее значение водных;
ресурсов региона, и наоборот, причем характер зависим ости (рис. 2 7 ) в
полной мере отвечает уравнению ( 7 ) .
100
____ I____ I____ I____ I____ 1____ I-------1------ 1—_
0
WO
800
1280
1600 Q
Рис. 27. Зависим ость среднего м ноголетнего речного стока природно-экономичес­
ки х регионов мира от индекса сухости.
О тм ети м , что к л и м а т , и в частности ин д е кс су х о сти , определяет нй
то л ько общ ее количество в о д н ы х ресур сов, но и, что не менее важ но , и ^
изм енчивость во врем ени и пространстве. К а к п р а в и л о , чем бо льш е общ ее
значение во д н ы х р есурсов региона, тем м еньш е ее временная изменчив
вость (от года к го д у и вн утр и г о д а ). Значения во д н ы х ресур сов, соотве^
тствую щ ие н аи б о льш им и н д е ксам су х о сти , об ы чн о им ею т очень больш ую !
изм енчиво сть от года к го д у и по сезонам года и крайн е неравном ерно
распределены по территории.
Н е то л ь к о м етеор ологические д ан н ы е ш и р о к о и спользую тся для peiuei
ния ги д р о л о ги ч е ск и х задач. Развитие ги д р о л о ги и , б е зусло вн о , та кж е eq
м н о го м спо со б ство вало угл у б л е н и ю м етеор ологически х зн ан и й , особен-^
но по т а к и м ее элем ентам , к а к атм о сф ер ны е о сад к и , испарение, влагот
оборот в атмосф ере и др. Х о р о ш о известен бо льш ой в к л а д гидрологичес^
к и х д а н н ы х в к о р р е к т и р о в к у и зм ер енн ы х а т м о сф е р н ы х о сад ко в. К а к
уж е у к а зы в а л о с ь вы ш е , при наличии детальной ги д р о л о ги че ск о й информ
м ации и д ан н ы х по о сад ка м строятся наиболее надеж ны е кар ты м н о го 1
летних значений су м м а р н о го испарения с с у ш и . В нем алой степени гид<
р ологические д ан н ы е исло льзую тся д ля детализации моделей гл о б а л ь н о 1
го к ли м ата , а изучение м н о го л етн и х колебаний во дного реж им а р ек и
озер спо со б ств ует реш ению со вр е м е нн ы х пр об лем , св я за н н ы х с антропо*
110
ген н ы м изм енением кли м ата.
С о в р е м е н н ы е запросы п р а к т и к и , св я за н н ы е с необходим остью совер­
ш енство вания и по вы ш е н и я надеж ности ги д р о л о ги ч е ск и х расчетов и про­
гн о зо в, естественно, не м о г у т бы ть уд овлетвор ены использо ванием вод­
ного баланса зем ной по вер хности в упрощ енной интегральной ф о рм е, а
им енно в виде уравнений (1) или ( 7 ) . Д л я более детального и гл у б о к о го
изучения ги д р о л о ги че ск о го ц и к л а с использо ванием м атем атических м о ­
делей все процессы обы чно рассм атриваю тся в д и н а м и к е д ля всех четы­
рех вза и м н о св я зан н ы х зо н : д л я атм осф ерного звена, д ля поверхностной
зо н ы , зо н ы аэрации и зон ы н асы щ ен ия . Т а к о й подход по зволяет усп е ш ­
но реш ать различного рода ги д р о ло гические задачи с использо ванием м е ­
теорологической и н ф о рм аци и.
Б о л ьш о й пр ак ти че ск ий и научны й интерес представляет, наприм ер,
ш и р о к о е использо вание а эр о ло гических д а н н ы х д ля реш ения ги д р о л о ги ­
чески х задач, св я за н н ы х с определением водного баланса к р у п н ы х
регионов.
Д л я атм о сф ер но го звена ги д р о л о ги че ск о го ц и к л а уравнение водного
баланса региона м ож ет бы ть представлено в виде
? 7 - A W = ( Р ^ Т ),
(12)
где 7 F - дивергенция по тока во дян ого пара в атм осф ере; AW — изм е­
нение влагосодерж ания атм о сф ер ы .
Т а к и м о бразом , осредненное над рассм атриваем ой территорией значе­
ние (Р — Е ) , и ли та к н азы вае м ы й к ли м ати че ск и й с т о к , определяется из­
менением м ассы атм осф ерной в л а ги A W , заклю ченной в рассм атривае­
м ом объеме атм о сф ер ы , и разностью м еж д у ее п р и то к о м и вы н о со м .
Составляю щ ие левой части уравнения ( 1 2 ) определяю тся по аэроло ги­
ческой и н ф о рм аци и.
К а к известно , д ля ко н к р е тн о го региона д ля ограниченного периода
времени уравнение водного баланса (1) м ож ет бы ть представлено в виде
7 + A S = (Р -
Ё ),
(13 )
где A S — изменение по вер хн остн ы х и в н утр и п о чв е н н ы х влаго запасов.
О чевидно, что со вм естное реш ение уравнений во дн ого баланса ( 1 2 ) и
(1 3 ) с использо ванием д ан н ы х назем ной сети и аэроло гической инф о р ­
мации по зволяет определять р азличны е ком по нен ты _уравн ен ий , в том
числе таки е трудноо пр ед еляем ы е вели чины , к а к Е и A S , что м ож ет иметь
весьма больш ое практическое значение.
Д л я м ноголетнего периода годовой баланс вл а ги в систем е „атм о сф е ­
ра — гидросфера с у ш и " вы раж ается уравнением
( £ F + — 2 F - ) — Р + Е = 0,
где
(14 )
(15 )
(2F + —2F ~) = v T
— дивергенция потока' в л а ги , вы раж ённая к а к разность м еж ду прито­
к о м ( 2 F + ) и вы н о со м (2F"~) атм осф ерной вл а ги с изучаем ой территории.
К а к известно , общ ий в ы н о с атм осферной вл аги состоит из приход я­
щей транзитом над исследуем ой территорией вл а ги преим ущ ественно
океани ческо го происхож дения F a и вл аги , о б усло влен н о й испарением с
подстилаю щ ей поверхности региона F e, т. е.
2 F - = F a + F e.
(16 )
В С С С Р в последние го ды накоплен д остаточны й о л ы т расчетов элем е­
нтов во дн ого баланса к р у п н ы х регионов по ур авн ени ям (12 ) — (14 ) с ис­
пользованием аэрологической и назем ной гидром етеорологической ин­
ф орм ации. О собенно д етальны е расчеты вы п о л н е н ы в Г Г И Н . Г . С а м б у ­
к о м д ля Евро пейско й части С С С Р и бассейна р. В олги , где имеется доста­
точно густая сеть аэроло гических п у н к т о в наблю дений. Д л я Евр о пейско й
части С С С Р использовано 4 3 станции за период 1 9 6 1 —1 9 7 0 гг. Расчеты
значений коэф ф ициента влагооборота ( К в л ) , ад в е к ти в н ы х (Ра ) и м ест­
н ы х (Ре) осад ко в производились по р еком ендациям О. А . Д р оздо ва / 3 7 / .
Д анн ы е расчетов элем ентов влагооборота и во дного баланса Евро пей­
ск о й части С С С Р (по м есяцам ) за указан но е десятилетие приведены в
табл. 2 0 . Приведенны е результаты п о казы ваю т реальную возм ож ность
определения с прием лем ой точностью го до во го сто ка на основе аэроло­
ги чески х д ан н ы х . Сравнение ср еднего до вы х значений (Р — Е ) , получен­
н ы х аэроло гическим м етодом , и ср еднего до вы х значений речного сто ка
У за один и тот же период д л я Евро пейско й части в целом и для бассейна
р. Волги д ало отклонение соответственно 8 и 5 % (табл. 2 0 , 2 1 1 и 1 9 5 м м ) .
Таблица 2 0
Э Л Е М Е Н Т Ы В Л А Г О О Б О Р О Т А И В О Д Н О Г О Б А Л А Н С А Е В Р О П Е Й С К О Й ЧАСТ И !
Элемент
£ £ + км *
S F 'k m 3
v F мм
AW мм
J P — Е > мм
Р мм
Е = Р — ( Р - Е) мм
Квл
Ра м м
Ре м м
£ а *м!
f e KM
У мм
A S мм
1
II
III
IV
V
VI
576
417
33,6
-1 ,7
35,3
35,5
0,2
1,001
35,5
0,0
416
1
6,5
28,8
475
327
31,3
0,0
31,3
31,5
0,2
1,001
31,5
0,0
326
1
6,1
25,2
514
361
32,3
1,4
30,9
31,7
0,3
1,003
31,6
0,1
357
4
7,9
23,0
560
500
12,7
3,3
9,4
35,1
25,7
1,109
31,6
3,5
394
106
17,7
-8 ,3
810
730
16,9
5,3
11,6
57,0
45,4
1,146
49,7
7,3
550
180
47,6
-3 6 ,0
902
966
-1 3 ,5
4,8
-1 8 , 3
68,6
86,9
1,228
55,9
12,7
614
352
39,0
-5 7 ,3
112
С пом ощ ью ур авнения ( 1 2 ) вы полнена и обратная задача: расчет бсадк о в . С опо ставлени е и зм ер енн ы х о сад ко в {по д ан н ы м д остаточно гу сто й
сети о сад к о м е р н ы х станций) с р ассчи танны м и „ аэр о ло гическим и м ето­
д а м и " свид етельствует о достаточно хорош ей их сх од им ости (к о э ф ф и ­
циент к ор реля ци и г - 0 ,9 7 ) .
Из расчета элем ентов во дн ого баланса за 1 0 -летний период получен
в ы в о д , что в среднем за го д из 9 3 4 0 к м 3 вл аги , поступаю щ ей на Евро пей­
с к у ю часть С С С Р , 5 0 % приходится на западную со ставляю щ ую , 3 0 % —
на ю ж ную и 1 3 и 7 % — со ответственно на восточную и северную . С у м ­
м ар н ы й в ы н о с атм осф ерной вл аги (8 3 4 0 к м 3 ) , повторяя в о б щ их чертах
го до во й хо д пр ито ка, по границам региона распределен следую щ и м об ­
р азо м : 1 8 % — через запад ную гр ани ц у, 8 % — через северную , 5 2 % — че­
рез во сточную и 2 2 % — через ю ж ную . П р и то к и вы н о с определяю т, естес­
твенно, особенности ф о рм и ровани я во дн ого режима Ев р о пе й ско й части
С С С Р . Т а к и м образом , по расчетам С а м б у к а , количество вл аги , проходя­
щей транзитом за год над р егио ном , со ставляет значение, почти в 4 раза
большее^ чем атм о сф ер ны й ст о к . С оотнош ени е речного и атм о сф ер но го
сто ка (У /F g ) в целом за год со ставляет 0 ,5 6 , а соотнош ение речного сто­
ка и атм о сф ер но го пр ито ка ( y / E F +) равно 0 ,10 , т. е. в ви де назем ного
сто ка реализуется л иш ь 1 0 % а д в е кти вн о й атм осф ерной в л а ги , что в об ­
щ ем и определяется к о эф ф и ц и е н то м влагооборота,
В табл. 2 0 представлены по лучен ны е по аэроло гическим д ан н ы м
среднем есячны е значения су м м а р н о го испарения Е и изм енений влаго запасов A S . С ум м ар н о е испарение им ею т четко вы р аж ен ны й годовой ход с
м а к с и м у м о м в ию ле ( 1 0 7 м м ) и м и н и м у м о м в зим н и й период; годовое
сум м ар н о е испарение (4 34 м м ) и его распределение вн утр и года в об­
щем очень н еплохо со ответствует значениям , по лучаем ы м по су щ е ств у­
ю щ им расчетны м м етод ам , о сно ванн ы м на назем ной инф о рм ации.
С С С Р (1 9 6 1 -1 9 7 0 гг.)
V II
V III
IX
X
XI
X II
IV - X
X I-III
Год
988
1034
-2 0 ,3
5,5
-2 5 ,8
80,9
106,7
1,256
64,4
16,5
657
427
16,8
-4 2 ,6
1074
1091
-3 ,6
-2 ,3
-1 ,3
75,6
76,9
1,170
64,6
11,0
77 9
312
10,8
-1 2 ,1
1027
967
12,7
-6 ,2
18,9
64,6
45,7
1,106
58,5
6,1
77 9
188
10,8
8,1
934
82 7
22,6
-1 ,9
27,5
63,8
36,3
1,022
53,4
5,4
571
146
13,5
14,0
840
59 8
51,1
-2 .8
53,9
60,6
6,7
1,019
59,5
1,1
466
27
11,0
42,9
640
47 3
35,3
-2 ,4
37,7
39,7
2,0
1,008
39,4
0,3
4 4 54
8
7,4
30,3
6 2 95
6 1 65
27,5
5,5
22,0
445,6
423,6
1,158
383,1
62,5
2 135
1711
156,2
134,2
3045
2176
183,6
-5 ,5
189,1
199,0
9,9
1,006
197,5
1,5
9 3 40
8341
211,1
0,0
211,1
644,6
433,5
1,11
580,6
64,0
6 5 89
1752
195,1
16
113
41
38,9
150,2
Рассчитанные значения А ? в п о л н е удовлетворительно о писы ваю т про­
цесс н акопления и расходования влаго запасов в регионе в течение года.
П р иведенны й пример расчета по то к о в влаги над Евр о пейско й частью
С С С Р по казы вает, что при достаточно густо й сети назем н ы х гидром етео­
р о ло ги чески х станций и аэроло гических наблю дений откры вается перс­
пектива изучения и оценки изм енений ги др ологического ц и к л а в резуль­
тате преобразования зем ной поверхности и изменения су м м а р н о го ис­
парения.
6 .2 . В заим одействие к ли м ата и в о д н ы х р есурсов
в у с л о в и я х хо зяйственной деятельности человека
В п. 6 .1 . б ы л о по казан о тесное взаим одействие м е ж д у к ли м ати че ск и ­
м и, и ги д р о л о ги че ск и м и хар ак те р и сти к ам и в у сл о в и я х отсутствия зам ет­
ного вл и ян и я деятельности человека на ги д р о ло гический ц и к л .
В последние десятилетия в м ир е положение ко р енн ы м образом изм е­
нилось. И нтенсивная хозяйственная деятельность и прежде всего р езкое
увеличение водопотребления стали о к азы в ать зам етное воздействие на
речной сто к и д р уги е элем енты ги д р о ло гическо го ц и к л а бо льш и х реч­
н ы х бассейнов и пр и р о д но -эк о н о м и че ск и х регионов. П о лучен н ы е в пос­
ледние го ды в Г Г И наиболее детальны е и по лн ы е д ан н ы е по д и н а м и к е
полного и безвозвратного водопотребления по о сн о в н ы м регионам м ира
приведены в табл. 1 6 . Объем водопотребления в пределах к р у п н ы х при­
р одн о -эк о н о м и че ск и х регионов м ира определяется тремя о сн о в н ы м и
ф а кто р а м и : к ли м ати че ск и м и особенностям и региона; уровнем эк о н о м и ­
ческо го и социального развития, численностью прож иваю щ его населения.
При этом роль к л и м ати че ск и х хар актер и стик в определении безвозврат­
ного водопотребления особенно ве л и ка. Подтверж дением этого полож е­
ния служ ат гр а ф и к и , пр едставленны е на рис. 2 8 , на к о то р ы х ви дны д о ­
вольно определенны е п р я м ы е зависим ости объем ов безвозвратного во­
допотребления (отнесенны х на одного ж ителя) от индекса су хо сти . Чем
больш е и н д е кс су хо сти , тем бо льш е безвозвратное водопотребление в ре­
гионе (больш ой разброс точек на гр а ф и к а х объясняется вли яни ем у к а ­
зан н ы х в ы ш е д р у ги х ф а к т о р о в , прежде всего особенностям и хо зя й ст­
венного р а з в и т и я ).
А н а л и з зависим остей , представленны х на рис. 2 7 и 2 8 , убедительно по­
к азы вает, что в ус л о в и я х су х о го ж ар ко го кли м ата, когда во д н ы е ресур­
сы региона м и н и м ал ьн ы , при прочих р ав н ы х усл о в и я х их водопотребле­
ние на хо зяй стве н н ы е н уж д ы резко возрастает, о б усл о в ли вая д еф иц ит
в о д н ы х ресурсов и и склю чи тельн о м алую реальную водообеспеченность.
Обратная картина имеет м есто во вл а ж н ы х районах, где в естественны х
у сл о в и я х им еет м есто и зб ы т о к в о д н ы х р есурсов. Здесь ин д екс сухости
имеет м ин и м альн о е значение и безвозвратное водопотребление м ало.
Т а к и м образом , в ус л о в и я х интенсивной хозяйственной деятельности
влияние к л и м ат и че ск и х ф а к т о р о в на во дны е ресурсы не ослабевает, а на114
Рис. 28. Зависим ость удельного б е звозвратного водопотребления природно-эконом ических регионов мира от индекса сухости.
а — Аф рика, б — А зи я и Южная Ам ерика, в — Северная Ам ерика, Европа, А в ­
стралия.
против сущ ествен но увели чи вается , особенно в а р и д н ы х районах; они
определяю т не то л ько естественны й речной ст о к , но и в значительной ме­
ре степень его ум ен ьш ени я в результате деятельности человека.
Х о зя й стве н ная деятельно сть чело века, вы р аж аю щ аяся в ур б ани зац ии ,
со ор уж ении в о д о хр ан и л и щ , о р ош ен ии з а с у ш л и в ы х зем ель, во все возрас­
тающ ем водопотреблении на н уж д ы населения и п р о м ы ш л е н н о сти , не
то л ько пр ивод ит к весьм а зам е тн ы м изм енениям л о к а л ь н о го к ли м ата не)
относительно о гр ан и че н н ы х территориях, но и спо со б ств уе т п о ступ л е н и ю
в атм о сф ер у б о льш о го количества д опо лнительно й в л а ги за счет более
интенсивного испарения по сравнению с у с л о в и я м и естественного ги д р о ­
л о ги ческо го ц и к л а . П р и этом с н е к о т о р ы м и д о п ущ е н и я м и м ож н о пола­
гать, что объем ы д опо лнительно й в л а ги , поступаю щ ей в атм о сф е р у в ре­
зультате деятельности человека, со ответствую т б езво звр атн ы м по терям
в о д ы на х о зя й стве н н ы е н у ж д ы .
С л е д уе т отм етить, что значения д о по лн и те л ьно го испарения, ко то р ы е,
согласно д ан н ы м табл. 1 6 и 1 7 , д о ст и гн у т к к о н ц у столетия пр им ер на
3 0 0 0 к м 3/го д , приобретаю т уж е к р у п н о м а сш т а б н ы й хар актер, особенна
если учесть, что больш ая часть их (прим ерно 9 0 % ) , об усл о в ле н н ая гл а в ­
н ы м образом развитием о р о ш е н и я , пр иход ятся на з а с у ш л и в ы е районы *
115
Таблица 21
И ЗМ ЕН ЕН И Я АТМ О СФ ЕРНЫ Х О СА Д К О В И СТО К А
с
Континент
Европа
Азия
Аф рика
Северная А м ерика
Южная' А м ерика
Австралия и Океания
Средний
сум м арны й
год овой сток,
3210
14410
4570
82 00
11760
2390
КО Н Т И Н ЕН Т О В ПОД ВЛИЯ
Безвозвратное
водо­
потребление
и хоз х м 3 /год
1980 г.
2 0 0 0 г.
127
1380
129
224
71,0
14,6
222
2020
211
30 2
116
22,0
где естественное испарение с су ш и н е ве л и к о . Н аиболее о щ ут и м о в л и я н и е
хо зяйственной деятельности в ари дн ы х районах Е в р а зи и , где к 2 0 0 0 г. за­
траты сто ка на д опо лнительно е испарение со ставят более 2 2 0 0 к м 3 /го д ,
что будет способствовать увеличению общ его испарения в этих районах
прим ерно в 1 ,8 раза.
В соответствие с общ ей теорией влаго обо ро та, дополнительная влага,
поступаю щ ая в атм о сф ер у, вы зо в е т вы падение д о п о лн и те л ьн ы х о сад к о в ,
котор ы е в к ак о й -т о степени м о гу т ком пен си ро вать потребление во ды на
хо зяй ствен н ы е н у ж д ы . П р и этом , учиты вая сти м ул и р ую щ и й э ф ф е к т д о ­
полнительной в л а ги , величина д о п о лн и те л ьн ы х о с а д к о в м ож ет бы ть весь­
ма значительной и д ля о тд е льн ы х к р у п н ы х регионов сущ ествен но пр евы ­
ш ать объем ы испарения, о б усл о в ле н н о го хо зяйственной деятельностью
человека. Естественно , что этот э ф ф е к т м ож ет им еть м есто то л ь к о для
очень б о льш и х территорий, д л я к о то р ы х к о эф ф и ц и е н т влагооборота
К вл ^ 1 , наприм ер д л я ко н тин ен то в З е м л и .
Приближ енная количественная оц ен ка в о з м о ж н ы х величин изм енений
о сад к о в и речного ст о к а ко н тин ен то в за счет д о по лн ительно го испарения
о б усл о в ле н н о го хо зяй ствен н о й деятельностью на различны е расчетные
ур овни , бы ла впервы е вы п о л не н а в Г Г И автором со вм естн о с О. А . Д р о з­
д о в ы м и О . Г . Сорочан и о п уб л и к о в а н а в работах /3 9 , 4 5 /.
В последние го ды в Г Г И эти о ц е н ки б ы л и у т о ч н е н ы 1 с учетом н о в ы х
д а н н ы х по водопотреблению и во дн об алансовы м х а р ак те р и сти к а м , рас­
считанны м не д ля ко н тин ен то в, а д л я значительно м е н ьш и х по площ ади
пр и р о д н о -эк о н о м и че ск и х р егио нов м ира. З начен и я, по лучен ны е д ля от­
д е л ь н ы х регионов, затем осреднялись д ля ко н тин ен то в З е м л и . Уто чнен­
ны е результаты расчетов приведены в табл. 2 1 . А н а л о ги чн ы е о ц е н ки для
пр и р о д н о -эк о н о м и че ск и х регионов мира с ин те н си в н ы м развитием оро­
ш ения представлены в табл. 2 2 .
1 Уточнения вы полнены автором совм естно с Н. Г. С а м б ук ом .
116
НИЕМ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Сум м а
дополнительных
осад ков
ДР к м 3 /год
Объем
дополнительного
стока
Д У к м 3 /год
ДУ
100%
^хоз
1980 г.
2 0 0 0 г.
1980 г.
2 0 00 г.
1980 г.
2 0 0 0 г.
60
790
185
110
0
0
173
1320
245
33 8
0,0
0,0
19
306
21
34
0,0
0,0
55
512
36
104
0,0
0,0
15,0
22,2
16,2
15,1
0,0
0,0
24,8
25,3
17,1
34,4
0,0
0,0
В соответствие с д ан н ы м и табл. 2 1 , в результате безвозвр атн ы х потерь
воды на хо зяй ствен н ы е н уж д ы увеличение су м м а р н ы х о сад к о в в Европе,
А з и и , А ф р и к е и Северной А м е р и к е составило на ур овень 1 9 В 0 г . 4 7 —
1 4 0 % и на уровень 2 0 0 0 г . достигнет прим ерно 6 0 —1 2 0 % от со ответству­
ю щ их значений безвозвратного водопотребления. Д л я А встр али и и Юж­
ной А м е р и к и рост безвозвр атны х потерь в св я зи с особенностям и влаго­
оборота пр ак ти че ск и не пр ивод ит к увеличению о сад ко в.
П о д о по лн ите л ьны м о сад кам А Р нетрудно ориентировочно подсчитать
увеличение среднего го до во го сто ка Д У , используя д ля этого значения
среднего для каж до го континента коэф ф иц иента сто ка , котор ы е б ы л и
заи м ство ван ы из работы /6 0 /. Уж е на 19 8 0 г. д о по лн ительны й ст о к соста­
ви л весьма зам етную долю от объем ов безвозвратного водопотребления
(от 1 5 до 2 2 % ) . При дальнейш ем увеличении безвозвратного водопотре­
бления сущ ественно возрастает и роль допо лнительно го ст о к а ; на конец
столетия их значения уж е составят 1 7 —3 4 % сум м ар н о го безвозвратного
водопотребления (табл. 2 1 ) .
В более отдаленной перспективе в принципе во зм о ж н о такое полож е­
ние, когда увеличение безвозвр атны х потерь на хо зяй ствен н ы е н уж д ы в
результате изм енения хар ак те р и стик влагооборота будет полностью к о м ­
пенсировано д о по лн и те л ьн ы м ст о к о м и водны е ресурсы останутся неиз­
м е н н ы м и . Естественно, од н ако , что при этом , учиты вая о гр о м н у ю протя­
ж енность ко н тин ен то в, будет происходить некоторое перераспределение
о с а д к о в и во д н ы х р есурсов по территории. Д ополнительное испарение
имеет место над районам и с о с н о в н ы м и о р о ш ае м ы м и м асси вам и и водо
хр ани ли щ ам и , а д опо лн ительны е о сад ки и ст о к следует ож идать в д р уги х
частях ко н тин ен то в, к а к л р ави ло , в го р н ы х районах на гл а в н ы х пу тя х пе­
реноса в о з д у ш н ы х м асс.
А налогичная картина будет иметь м есто и в к р у п н ы х пр ир од но -эконом иче ск и х регионах.. П о д ан н ы м табл. 2 2 , д л я отд ельны х регионов З е м ли
значения д опо лн ительно го сто ка за счет хозяйственной деятельности м о117
Таблица 2 2
ВОЗМ ОЖ НЫ Е
К 2000 г. И З М Е Н Е Н И Я В О Д Н Ы Х Р Е С У Р С О В П О Д В Л И Я Н И Е М
Д Л Я РЕ ГИ О Н О В М И РА С РА ЗВИ Т Ы М ОРОШ ЕНИ ЕМ
Per ион
Южная Европа
(зарубежная)
Е вр оп ей ской части С С С Р
(включая Закавказье)
Северный Китай
и М онголия
Южная Азия
Западная Ази я
Северная Аф р ика
Западная А ф р и ка
Восточная Аф р ика
Южная Аф р и ка
Центральная А м ер ика
Площ адь
территории
млн. к м 2
№ по
табл. 16
Средний
годовой
с то к рек,
км *
Площ адь
орош ения
млн. га
3
1,76
564
10,2
5,20
3,71
603
17,1
14
9,14
1470
44,0
15
16
9
12
11
10
8
4,49
6,82
8,78
6,96
5,17
5,11
2,67
2200
490
154
1350
809
349
1200
102
18,7
11,0
2,8
1,4
3,0
11,4
г у т д о сти гн уть к к о н ц у т е к у щ е го столетия 3 0 —4 0 % от объем ов безвоз­
вратного водопотребления на хо зя й стве н н ы е н у ж д ы .
Т а к и м об разом , изм енение реж има испарения в результате хо зя й ст­
венной деятельности м ож ет привести в пер спективе к н е к о т о р о м у пре­
образованию со отнош ений м е ж д у элем ентам и во дного баланса в р азн ы х
частях ко н тин ен то в и к р у п н ы х р егионов. Количественная оц ен ка у к а з а н ­
н ы х явлений прим енительно к о б ш и р н ы м регионам представляет боль­
ш ое научное и пр акти ческо е значение д ля п е р спе к ти в н о го планирования
к р у п н о м а с ш та б н ы х м еро пр иятий по р ац ио нальн ом у испо л ьзо ван и ю во д ­
н ы х ресур сов, им ею щ их гл о б ал ьны й хар актер.
П р иведенны е в табл. 2 1 и 2 2 значения величины А Р и Д У д ля к о н т и ­
нентов и регионов м о г у т бы ть н е ск о л ь к о за в ы ш е н ы из-за сл е д ую щ и х
пр и н я ты х д о п ущ е н и й :
— д опо лнительно е испарение в результате хо зяй ствен н о й деятельности
не влияет на естественное испарение в регионе;
— безвозвратны е потери на х о зя й стве н н ы е н уж д ы пр иравниваю тся к
д о по лн и те л ьно м у испарению .
Первое д опущ ен ие, требует об оснований. Д е й стви те льн о , наприм ер,
в бессточны х районах су м м а р н о е испарение п р ак ти че ск и н еизм енно , по­
это м у здесь увеличению потерь воды на х о зя й стве н н ы е н у ж д ы со ответс­
твует такое же ум ен ьш ени е естественны х потерь и н и к а к о й д о по лн ите л ь­
ной в л а ги в атм о сф ер у не поступает.
Д л я н е ко то р ы х р ек, те к у щ и х в о к е а н , такж е во зм о ж н о н еко тор ое
ум еньш ение су м м а р н о го естественного испарения, о б усл о в л е н н о го дея­
тельностью человека, нап р и м е р , в результате р егулир овани я с т о к а и
118
ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Безвоз­
вратное
водопот­
реблен ие
Д ополни­
тельные
осадки
ДР к м 3
Коэф ф и­
циент
стока а
Д ополни­
тельный
речной
сток
ДУ км 3
73
61
0,33
20
27
3,5
129
66
0,26
17
13
2,8
360
319
0,32
102
28
6,9
86 5
190
112
34
28
34
93
612
172
95
55
60
35
110
0,48
0,28
0,08
0,24
0,18
0,11
0,34
294
48
8
13
11
4
37
34
25
7
38
39
12
40
13,4
9,8
5,2
1,0
1,4
1,1
3,1
и хоз км3
11U
0U
0 %Л
)
ЛУ
Л- £ - 1Q0 %
ХОЗ
ум еньш ения м асш таб о в и продолж ительности затоплений. В этих случаях
до определенного уровня использо ван ия во д н ы х р есур сов безвозврат­
ны е потери на хо зяй ствен н ы е н уж д ы в к ак о й -т о степени м о г у т к о м п е н си ­
роваться со кр ащ ением н е п р о д у кти вн о го испарения в бассейне /8 5 /.
П р иведенны е обстоятельства м о г у т им еть больш ое значение д ля оцен­
ки изм енений во д н о го баланса о тд е льн ы х речных бассейнов. О д н ако им и
в п о л не м ож но пренебречь при рассм отрении во зм о ж н ы х в перспективе
изменений х ар ак те р и сти к сто ка д ля континенто в и к р у п н ы х регионов.
Д ействительно, ст о к в бессточны х о б ластях со ставляет всего 2 ,2 % с у м ­
м арного речного сто ка З е м л и , и, конечно, подавляю щ ая часть безвозвра­
тн ы х потерь на хо зяй ствен н ы е н уж д ы в пределах всех кон тин ен то в при­
хо дится на районы внеш него ст о к а . Что касается роли у п о м я н у т ы х к о м ­
пенсационны х ф а кто р о в, то, к а к по казал и исследования д ля территории
С С С Р /8 5 /, на всех к р у п н ы х водосборах, интенсивно и сп о л ь зу е м ы х в х о ­
зяйственн ом отн ош ен и и, они пр ак ти че ск и уж е исчерпаны и дальнейш ий
рост безвозвр атны х потерь приведет к со ответствую щ ем у увеличению
су м м а р н о го испарения и сниж ению сто ка в з а м ы к а ю щ и х створ ах. П о -вид и м о м у , такая же картина характерна (или будет им еть м есто в ближ ай­
шей перспективе) и для д р у ги х районов З е м л и с и н тен сивн ы м и спользо­
ванием во д н ы х ресур сов. Те м более м о ж н о пренебречь вли яни ем к о м ­
пенсационны х ф а кто р о в при расчетах изм енений хар ак те р и сти к вл а го ­
оборота на пер спе к ти в у 1 5 —2 0 лет.
Второе д опущ ен ие та к ж е не м ож ет внести бо льш и х по гр еш но стэй в ра­
счеты. При использо ван ии воды на н уж д ы пр о м ы ш ленн о сти и се л ьско го
хо зяй ства безвозвратны е потери ск л ад ы ва ю тся из д в у х частей — затрат
119
воды на дополнительное испарение и объем ов в о д ы , в х о д я щ и х в состав
го тового пр о д укта. При этом вторая часть пренебреж им о мала по ср авне­
нию с первой. При к о м м ун а л ь н о м водопотреблении такж е бо льш ую
часть безвозвратны х потерь (более 8 0 % ) со ставляю т потери во ды на ис­
парение по пути ее о т источника до потребителя и обратно.
В расчетах приним ается допущ ение, сп осо бствую щ ее н е к о т о р о м у за­
ниж ению получаем ого э ф ф е к т а д опо лн ительно го ст о к а , а им енно при ра­
счетах величин Д У приним ается средний м ноголетний к о эф ф и ц и е н т сто ­
ка, в то врем я к а к к о эф ф и ц и е н т сто ка от д о по лн и те л ьны х о сад ко в д о л ­
жен б ы ть, п о -в и д и м о м у , н е ск о л ь к о вы ш е среднего.
С ледовательно, представленные в табл. 2 1 и 2 2 значения в целом пред­
ставляю тся достаточно р еальны м и, особенно если учесть приближ енность
пр о гн о зн ы х оценок водопотребления по регионам зем но го шара н а
п ер спективу.
П р иведенны е в табл. 2 1 значения д опо лн ительны х о сад к о в и сто ка
весьма значительны по отнош ению к водопотреблению на к онтинентах.
Представляет интерес рассмотреть, хотя бы в первом приближ ении воз­
м ож ны е изменения естественны х со ставляю щ их влагооборота над к о н ти ­
нентам и за счет водопотребления на хо зяй ствен н ы е н у ж д ы . Т а к и е о ц е н ки
вы п о лнен ы в Г Г И и приведены для к аж д о го континента в работе /3 9 /.
В соответствие с этим и д а н н ы м и , ож идаемое за счет водопотребления
увеличение средних м ноголетних о сад ко в к к о н ц у столетия будет в об­
щем незначительны м и со ставит для А ф р и к и 1 % , Ев р о пы и Северной
А м е р и к и 2 % , А зи и 6 % . При этом не следует ож идать зам етного изм ен е­
ния режима общей ц и р ку ля ц и и атм осф еры и ск о р о сти переноса во дя н о ­
го пара. Основная хар актери стика интенсивности влагооборота — к о э ф ­
ф ициент влагооборота К вл — для континенто в в целом пр ак ти че ск и н е
изм ен ится, п о с к о л ь к у сти м ул и р ую щ и й э ф ф е к т д опо лн ительно го испаре­
ния проявится в неко тор ом увеличении обеих генетических со ставляю щ их
атм о сф ер ны х о сад ко в — ад в е кти вн ы х и о сад ко в из во дяного пара м естно­
го происхож дения. В озм ож ное увеличение о сад к о в для пр ир о д но -эк о н о ­
м ических регионов мира с р азви ты м орош ением приведено в табл. 2 2 ,
оно составляет 1 —1 3 % .
Т а к и м образом , рост потребления пресны х вод вы зовет н е ко то р ы е
изменения в со отнош ениях м еж ду отд ельн ы м и элем ентам и во дного балан­
са континентов и к р у п н ы х регионов, о д н ак о даже в пер спективе это
вряд ли приведет к ск о л ь к о -н и б у д ь зам етны м изм енениям глоб ально го
кли м ата.
В озм ож ны е изм енения хар актер и стик влагооборота кон тин ен то в и ре­
гионов вполне поддаю тся расчету и м о гу т учи ты ваться , наприм ер, при
проектировании к р у п н о м асш таб н ы х во до хо зя й ствен н ы х м ероприятий.
У к а за н н ы е изм енения достаточно у с л о в н ы , м ало зам етны и, ви д и м о , толь­
ко спец и алисты см о гу т знать о них и учиты вать и х в своей деятельности.
П о сво и м м асш табам сущ ественно больш ее воздействие в будущ ем на
Х арактер исти ки влагооборота и во дны е ресурсы следует ож идать от гл о ­
120
бального изм енения
состав атм осф еры .
кли м ата, о б усло влен н о го влиянием
человека на
6 .3 . А нтр опогенны е изм енения глоб ально го кли м ата
и водны е ресурсы
На протяж ении всего времени сущ ествования гидром етеорологии с п о ­
собы оценки к л и м ати че ск и х парам етров, водны х р есурсов, их распреде­
ления во врем ени и по территории, все м етоды инж енерных ги д р о л о ги ­
ческих и к л и м ато ло ги че ск и х расчетов о сно вы вались на концепции стаци­
онарности к л и м ата , т. е. предполагалось, что к ли м ати чески е усло ви я и
о б усл о в ле н н ы е им и колебания во д н ы х ресурсов в будущ ем буд ут ана­
логи чн ы тем, котор ы е им ели место за период наблю дений в пр ош лом .
Д о настоящ его врем ени в ги др ологии и водном хо зяйстве эта концепция
в полной мере используется во всем мире не то л ь к о для оц енки водны х
р есурсов, но и при расчетах м а к с и м а л ь н ы х расходов речного сто ка ред­
кой по втор яем ости для строительного пр оектир ования.
М ноголетний о п ы т проектирования и эксплуатац ии са м ы х различны х
во д о хо зя й ствен н ы х сооруж ений в мире по казал правильность и надеж­
ность ук а за н н ы х пр е д п о сы л о к (во вся к о м случае, до настоящ его време­
ни) . Об этом же свидетельствую т исследования колебаний гидр ологичес­
ки х и к ли м ати че ск и х хар актер и стик за м ноголетние периоды , вы п о л н е н ­
ны е р азли чны м и авторам и, в частности, известны м а м е р и к а н ск и м ги др о­
лого м В. И евдж евичем для о сад ко в и го до во го сто ка рек мира с наибо­
лее пр од олж и тельн ы м и рядам и наблю дений /7 8 /. И спользуя м етоды кор­
реляционного и сп ектр ально го анализа, Иевджевич рассм отрел д ве в ы б о ­
р ки д ан н ы х наблю дений за сто к о м рек и го д о вы м и о сад ка м и пр од олж и­
тельностью по 8 5 лет — одну д о 18 9 0 г., д р угую за 1 8 9 1 —1 9 7 5 гг. — и
приш ел к в ы в о д у , что результаты его исследования „ м о гу т принести уте­
шение тем, кто занят пр акти ческой деятельностью — проектирует систе­
м ы и приним ает реш ения, депая заклю чения на основе л у ч ш и х д ан н ы х
п р о ш л ы х лет, предполагая, что будущ ее будет похож е на прош лое. Те,
кто сом невается в этом подходе, м о гу т перенестись м ы сл е нн о в 18 9 0 г.
(располагая д ан н ы м и и н стр ум ен тальны х измерений прим ерно за 85 лет,
которы е им елись в то время) и строить предполож ения относительно по­
ведения тех явлений в период 1 8 9 0 —1 9 7 5 гг. К а к бы они уд ив ил ись точ­
ности свои х пр едполож ений, о сн о ва н н ы х на врем енном постоянстве д ан­
н ы х о го д о вы х осад ках и годовом ст о к е ".
О д нако по ло ж ительны й о п ы т м ноголетней эк сп л уа тац и и во до хо зяй ст­
ве н н ы х объектов в мире, сам ы е надеж ны е исследования колебаний сто ка
за пр ош лы й период, п о -в и д и м о м у , вряд ли м о гу т сл уж и ть достаточно
убедительны м основанием для спец и алисто в, котор ы е сейчас заним аю тся
д о л го ср о чн ы м пе р спе к тив н ы м планированием и д о л ж н ы обосновы вать
реш ения в отнош ении р азрабаты ваем ы х в настоящ ее врем я очень д о р о го ­
сто ящ и х к р у п н о м асш таб н ы х во д о хо зя й ствен н ы х си стем , рассчитанны х
121
на эксплуатац ию в весьма отдаленном б удущ ем , через 50, 10 0 лет и более.
И дело здесь прежде всего в то м , что в со вр ем енн ы х у сл о в и я х хо зяй ст­
венная деятельность человека достигла таки х м асш таб ов, что стала о к а ­
зы вать заметное влияние не то л ько на качество вод и ги др ологический
реж им, но и на су м м а р н ы е во дны е ресурсы бо льш и х речных бассейнов и
регионов и даже на глоб альны й влагооборот и к л и м а т , и с к аж д ы м го ­
дом это воздействие становится все более значительны м .
В пр еды д ущ их главах по казан о , ск о л ь значительны е антропогенны е из­
менения во д н ы х ресурсов к р у п н ы х речных бассейнов страны и природн о -эк о н о м и че ски х регионов мира имею т место и особенно ож идаю тся в
перспективе д о конца сто летия. При этом все пр огно зн ы е оц енки в ы п о л ­
нены исходя из стационарности кли м ати че ск о й си туаци и, т. е. предпола­
галось, что кли м ати че ск и е хар ак те р и стик и в пределах к р у п н ы х природн о -эк о н о м и че ски х регионов, континентов и бассейнов бо льш и х рек до
2 0 0 0 г. останутся стаб и льн ы м и и не претерпят ск о л ь к о -н и б у д ь су щ е ст­
вен н ы х н аправленны х изм енений.
Ещ е н е ск о л ь к о лет то м у назад правом ерность т а к и х предполож ений
ни у к о го из специалистов не в ы зы в а л а со м нен ий . О д н ак о по лучен ны е в
сам ы е последние годы в осно вном со ве тск и м и и а м е р и к а н ск и м и к л и м а ­
тологам и результаты исследований по о ц ен ке вл и я н и я антр опо генны х
ф акто р о в на глоб альны й к л и м а т убедительно свид етельствую т о то м , что
рост концентрации в атм осфере у гл е к и сл о го газа ( С 0 2 ) и м а лы х га зо ­
в ы х со ставляю щ их за счет развития пр о м ы ш ленн о сти м ож ет привести
уже в ближ айш ие десятилетия к столь значительны м н ап р авленн ы м из­
м енениям к ли м ата , что с н и м и нельзя не считаться при о ц ен ке во д н ы х ре­
су р со в и водообеспеченности в буд ущ е м , особенно при пр оектировании
к р у п н о м асш таб н ы х во д о хо зя й стве н н ы х к о м п л е к с о в , котор ы е б у д у т
ф ун к ц и о н и р о в ать в следую щ ем столетии.
В последние годы в Г Г И ведутся к о м п л е к с н ы е исследования по и з у ­
чению кли м ата и во д н ы х р есурсов в глобальном м асш табе и особенно
для территории С С С Р в буд ущ е м , и уж е в настоящ ее врем я м о г у т быть
сделаны неко тор ы е приближ енны е вы в о д ы , хар актеризую щ ие н аправлен­
ность и м асш табы во зм о ж н о го вли ян и я антр опо генны х изм енений гл о ­
бального к ли м ата на во д н ы е ресурсы к р у п н ы х речных бассейнов и реги­
он ов страны , во в с я к о м случае до конца те к ущ е го столетия.
Х озяйствен ная деятельность человека и, в частности, по стоян ны й рост
энергетики и в ы р у б к а лесов приводят к по вы ш ен ию концентрации С О 2
в атм осф ере. У гл е к и сл ы й газ почти прозрачен для к о р о тк о во л н о во й
солнечной радиации, но значительно ослабляет д ли нн о в о л н о во е излуче­
ние, создавая так н азы ваем ы й „ п а р н и к о в ы й " э ф ф е к т в атм осф ере, сп о ­
со бствую щ ий по вы ш ению тем пературы ниж него слоя во зд ух а. В св я зи
с этим увеличение м ассы у гл е к и с л о го газа в атм осфере З е м ли долж н о
приводить к гл о б ал ьно м у потеплению . Т а к о е ж е действие о к а зы в а е т по­
вы ш ен и е концентрации в атмосфере м алы х га зо в ы х со ставляю щ их (фрео н ы , соединения азота и др.)
122
П р едполож ение о во зм ож но сти потепления к ли м ата З е м л и в результа­
те увеличения в атм осф ере у г л е к и с л о го газа антр опо генного пр оисхо ж ­
дения б ы л о в ы с к а з а н о еще в X I X в. П ер вы е к о л ичествен н ы е о ц е н ки это­
го явлен ия б ы л и получены Г . Коллендером еще в 1 9 3 8 г. / 9 5 / ; п о д а н ­
н ы м этого автора уд во ение количества у гл е к и сл о го газа в атмосфере по­
вы ш ает средню ю тем пер атур у в о зд ух а на 2 ° С . Т о л ь к о в начале 70 -х го ­
дов М. И. Б у д ы к о / 1 5 / дал первы й н аучн о о б основанны й прогноз изм е н е ­
ния средней глоб ально й тем пературы во зд ух а за счет этого ф акто р а на
ближ айш ее столетие. Б ы л о по казан о , в частности, что в бли ж айш и е деся­
тилетия средняя тем пература у зем ной поверхности будет по вы ш аться на
0 ,2 ° С за 1 0 лет, причем в средних и в ы с о к и х ш иротах потепление будет
более значи тельн ы м . В середине 70 -х го д о в этот в ы в о д бы л поддержан
в работах Б олин а / 9 3 / и Б ро кер а /9 4 /, тем не менее следует отм етить, что
д о начала 80-х го до в д ал е ко не м ногие к л и м а т о л о ги м ира придерж ива­
лись ук азен н о й то чки зрения и верили в реальность пр о гно зи р уе м о го
столь значительного потепления к л и м а т а . Во в с я к о м случае еще в 1 9 7 9 г.
в вы в о д ах Всем ирной конф еренц ии по к л и м а т у (Ж енева, ф е в р аль 1 9 7 9 г.)
у к а зы в а л о сь на о гр о м н у ю важ ность пр об лем ы и н еобходим о сть изучения
вл и ян и я человека на к л и м а т , вм есте с тем отм ечалось, что в настоящ ее
вр ем я ( 1 9 7 9 г.) н а у к а не в со стоянии однозначно дать ответ, ож идает ли
человечество в ближ айш ие д есятилетия потепление ипи похолодание
к ли м ата .
И то л ько в 80-е го ды в результате ф ун д ам е н тал ьн ы х исследований,
в ы п о л н е н н ы х в С С С Р , С Ш А и н е к о то р ы х д р у ги х стр анах, в ходе д и с к у с ­
сий на пр оведенны х в наш ей стране В сесою зн ы х сем инарах по проблеме
антр о по ген н ы х изм енений к л и м ата и на трех со в е т ск о -а м е р и к а н ск и х со­
вещ ани я х эк спе р то в по этой проблем е, концепци я неизбеж ного глоб аль­
н о го потепления к л и м ата в ближ айш ем буд ущ е м стала преобладаю щ ей
среди ве д ущ и х к л и м а т о л о го в мира и по лучи ла м еж дународное призна­
ние. С ви детельством по следнего я вл я ю тся ш и р о к о известны е в ы в о д ы
М еж дународной ко н ф е р е н ц ии , проведенной в о к тя б р е 19 В 5 г. в Ф и ллахе
(А встр и я ) Всем ирной м етеорологической организацией. М еж дународ­
н ы м советом н ау чн ы х со ю зов и М еж дународной э к о л о ги ч е ск о й ор га­
низацией.
В р ек о м е нд ац ия х К о нф ерен ци и, в частности, ск а за н о : „В настоящ ее
вр ем я пр иним ается м н о го в а ж н ы х эк о н о м и че ск и х и со ц и ал ьн ы х р еш е­
ний по д о л го ср о чн ы м пр оектам , св я за н н ы м с планированием пр оизвод с­
тва энергии и управлени ем во д н ы м и р есурсам и (ирригационны е работы*
стр оительство ги др оэлектростанц ий и в о д о х р а н и л и щ ), испо л ьзо ван и е м
се л ьс к о х о зя й ств е н н ы х у го д и й , стр ои тельство м р азли чн ы х со ор уж ениеи
в пр иб реж ны х зонах. В основе всех этих реш ений леж и т предполож ение
о то м , что д ан н ы е о к л и м ате пр о ш л о го м о гу т сл уж и ть н ад е ж н ы м ориен­
тиром на будущ ее. О д н ак о это предполож ение более не я вляется пра­
в и л ьн ы м , та к к а к возрастание концентрации п а р н и к о в ы х газов приведет
к значительном у потеплению гл о б ал ьн о го к ли м ата в следую щ ем столе123
тип. Уточнение оценок б уд ущ и х к л и м ати че ск и х усло ви й д ля принятия
более о б о сн о ванн ы х реш ений является д елом чрезвы чайной важ но сти."
В соответствие с д ан н ы м и наблю дений и по результатам м н о го чи сл е н ­
н ы х исследований / 1 9 , 2 0 / концентрация С 0 2 в атмосфере З е м л и во зрос­
ла с 0 ,0 0 2 8 5 % , или 2 8 5 м л н .-1 (по об ъем у от общ его количества газа) в
начале 80-х годов до 0 ,0 0 3 4 5 % (3 4 5 м л н .'1 ) в 19 8 4 г., т. е. за 1 0 0 лет к о ­
личество С 0 2 в атм осфере увеличилось на 2 1 % . Причем 2 5 % всего прирос­
та концентрации приходится на последние 1 0 лет, т. е. интенсивность при­
роста постоянно увеличивается.
Дать надеж ную количественную о ц е н к у вли ян и я по вы ш ен ия к о н ц е н т­
рации С 0 2 на изм енения глоб ально го кли м ата о к азы в ае тся чрезвы чайно
сл о ж н ы м , та к к а к в общ ем воздействие С 0 2 еще н е ве л и к о , а на к олеба­
ния тем пературы во здуха д ействую т сам ы е различны е естественны е и ан­
тропогенны е ф а кто р ы .
Наиболее п о лн ы е и надеж ны е эм пи ри чески е д ан н ы е об изм енении осредненной тем пературы пр изем ного воздуха северного п о л у ш ар и я , п о л у ­
ченные в сам ы е последние го ды а н гл и й с к и м и , а м е р и к а н ск и м и и со ветс­
к и м и к ли м ато ло га м и /2 2 , 1 0 3 /, у к а зы в а ю т на пр о и схо ди вш и й в течение
X X столетия процесс потепления северного по луш ар и я . П утем анализа
линейного тренда тем пературы устан о влен о , что с 18 8 1 по 19 8 4 г. сред­
няя температура во здуха северного л о л уш ар и я по вы си лась пр им ер но на
0 ,5 С . П ри этом за последние 1 5 лет тем пература во здуха по вы си лась на
0 ,3 5 С , т. е. м ож но считать, что прогноз М. И. Б у д ы к о 1 9 7 2 г. оправд ался.
К оличественны е о ц е н ки , по лучен ны е для ю ж ного по луш ар и я , анало­
гичны / 1 0 4 / , хотя и им ею т сущ ественно м еньш ую надеж ность: потепле­
ние в зоне 0—6 0 ° ю. ш . за 18 8 1 —19 8 4 гг. оценивается такж е прим ерно в
0 ,5 ° С . О д н ако по д ан н ы м , по луче н ны м в С С С Р / 2 2 / для этой зо н ы , им е­
ем н е ск о л ь к о меньш ее значение потепления.
П риведенны е эм пи ри чески е д анны е полностью подтверж даю тся теоре­
тическим и о ц енкам и о ж и д аем ы х за столетний период изм енений средней
глобальной тем пературы во здуха в результате роста содерж ания С 0 2 в
атмосф ере, котор ы е о к а за л и сь р авны м и 0 ,5 6 ° С при средней к вадр ати­
ческой погреш ности этой величины 0 , 1 7 ° С / 1 9 / .
И сследования, вы п о л н е н н ы е в последние го д ы , по зв о л ил и не то л ь к о
оценить происш едш ие антр опо генны е изм енения глоб ально го к ли м ата,
но и, что особенно важ но в п р ак ти че ск о м плане, дать предварительны е
научно об основанны е д о лгосро чн ы е (до 5 0 —70 лет вперед) к ли м ати чес­
кие пр огно зы , к о то р ы е м о гут дать общее представление о тенденциях
изменений во д н ы х ресурсов в б удущ ем .
В настоящ ее врем я в исследовани ях со ве тск и х уче ны х об ы чн о и спо л ь­
зуется следую щ ая общ ая схем а прогно зиро вания на пе р сп е к ти в у к л и м а ­
тической ситуации и во д н ы х ресурсов:
1) прогнозируется развитие энергетики на иско паем о м то п ли ве и рас­
считы ваю тся вы б р о сы С 0 2 в атм о сф ер у;
2) оценивается концентрация С 0 2 в атм о сф ер е на осно ве анализа про­
124
цессов углер одно го ц и к л а ;
3) по концентрации С О г рассчиты вается по вы ш ение средней глоб аль­
ной температуры во зд ух а, при этом приним ается, что увеличение концен­
трации М Г С усиливает воздействие С 0 2 на тем пературу;
4) по увеличению глобальной тем пературы оцениваю т во зм о ж н ы е ре­
гиональны е изменения к л и м ати че ск и х ха р актиер исти к (температуры
воздуха, о сад ко в, и с п а р е н и я );
5) на основе изм енений регионального к ли м ата производится оценка
во д н ы х ресурсов будущ его и их в о зм о ж н ы х изменений под вли яни ем х о ­
зяйственной деятельности на водосборах;
6) по изм енениям во дны х ресурсов и д р у ги х элем ентов во дного бала­
нса регионов оценивается д ин ам и ка ур овня важ нейш их внутр енних во­
доем ов.
К аж ды й из приведенны х этапов представляет собой сл о ж н ую сам осто­
ятельную научн ую пр об лем у, требую щ ую для своего реш ения прим ене­
ния надеж ны х исхо д н ы х д ан н ы х и са м ы х разнообразны х со вр ем енны х
м етодических прием ов. При этом , естественно, точность в ы в о д о в каж д о ­
го последую щ его этапа будет зависеть не то л ько от пр ин я ты х предпосы ­
л о к и испо льзо ван ны х м етодов, но и в меньш ей степени от надежности
вы в о д о в предш ествую щ его этапа; т. е. вы в о д ы последних этапов при
прочих р авны х у сл о в и я х б у д ут всегда иметь н аи бо льш ую погреш ность.
Н е останавливаясь в деталях на соврем енном со стоянии пр об лем ы ,
приведем л и ш ь осно вн ы е результаты и вы в о д ы , по лученны е к настоящ е­
м у времени по к аж д о м у из этапов прогнозирования к л и м ата и водны х
ресурсов будущ его.
Сущ е ствует дово льно м ного вполне об основанны х сценариев развития
мировой энергетики на ближ айш ие 5 0 - 1 0 0 лет, учиты ваю щ ие сам ы е раз­
личны е ф а кто р ы и пр е д п о сы л ки . В зависим ости от пр ин я ты х прогнозов
энергетики следует ож идать и р азличны х значений поступления С О г в ат­
м осф еру. В соответствие с вы п о л н е н н ы м и р азли чны м и авторам и расчета­
ми /2 0 , 2 4 /, котор ы е представляю т наибольш ий пр акти ческий интерес
для прогнозирования, интегральное значение по ступления С О 2 в атм о­
сф ер у по четырем наиболее об основанны м сценариям развития энергети­
ки в мире изм еняется незначительно на ближ айш ие 3 0 —70 лет. Расчеты,
вы полнен н ы е для ук а за н н ы х вариантов сценария развития энергетики на
пе р спек ти в у и соответствую щ его им поступления С О 2 з атм о сф ер у, дали
довольно б л и зкие значения концентрации у гл е к и сл о го газа на период
до 2 0 5 0 г.:
Год. . . .
м л н .’ 1 . .
1959
31 5
1980
337
1990
360 ± 6
394 ± 9
2 0 00 2050
700 + 100
Значение остаю щ ейся к 2 0 5 0 г. в атмосфере доли С О г п р о м ы ш л е н н о ­
го производства получается б л и зк и м по всем расчетны м вариантам —
о к о л о 6 0 % общ его по ступл е н ия . Среднее значение концентрации С 0 2 на
2 0 5 0 г. по всем сценариям и всем вариантам м одели углер од но го ц и к л а
125
ок азал о сь б л и зк и м к 70 0 м л н - 1 . О тличие р езультато в за счет р азл и чн ы *
пр и н я ты х сценариев развития энергетики со став л яе т ±80 м л н .- 1 ; п о гр е
ш ность за счет вы б ор а парам етров м одели угле р о д но го ц и к л а составляет*
± 5 0 м л н .- 1 ; сум м ар ная погреш ность р езультата о ц е н ки ± 1 0 0 м л н .- !
/2 0 , 2 4 /.
На пр иведенны х значениях концентрации С О г о сно вы ваю тся все со в ­
рем енны е пр огно зы гл о б ал ьн о го и р егионального к ли м ата . П о сле перво­
го прогноза Б у д ы к о 1 9 7 2 г. р азли чн ы м и авторам и о п у б л и к о в а н о н е м ал о
пр огно зо в глоб ально го потепления антр опо генного пр оисхо ж дения.
В аж ны м ш агом в реш ение пр об лем ы пр огнозирования гл о б ал ьн о го
к ли м ата , в м еж дународном признании и осознан ии наиболее вероятной)
к онцепции глоб ально го потепления в ближ айш ем буд ущ е м б ы л и итоги)
с о в е т ск о -ам е р и к ан ск о го совещ ания к л и м а т о л о го в по изучению вли ян и я
увеличения С 0 2 в атм осф ере на к л и м а т (Л ени нград , июнь 1 9 8 1 г . ) . Н а
этом со вещ ании, исходя из приведенного в ы ш е наиболее вер оятного рос-,
та концентрации С 0 2 в атм о сф ер е, б ы л и получены и о п у б л и к о в а н ы / 2 4 /
следущ ие о ц ен ки в о з м о ж н ы х изм енений средней глобальной тем пер ату­
ры во здуха у земной поверхности на п е р сп е к ти в у по сравнению с к л и м а ­
том конца X I X в .:
Г о д ..............
Т ° С ................
2000
1 -2
2025
2 -3
2050
3 -5
П р о гн о з основан на о ц ен ке со вм естн ого эф ф е к та С 0 2 и д р у ги х га зо в ,
со зд аю щ их па р н и к о в ы й э ф ф е к т . Н иж ни е пределы пр о гн о зн ы х о ц е н о к
по лучены при предполож ении, что м алы е га зо в ы е со ставляю щ ие ув е л и ­
чиваю т э ф ф е к т по вы ш е н и я тем пер атур ы за счет роста С 0 2 на 3 0 % , вер­
хние — на 6 0 % .
В 1 9 8 5 г. на М еж дународной конф еренции в Ф и ллахе за о сн о в у б ы л
принят пр огно з, по к о то р о м у глобальное потепление, соответствующ ее)
удвоению концентрации С 0 2 в атм осф ере, будет д о сти гн уто прим ерно ю
2 0 3 0 г. и со ставит 1 , 5 —4 ,5 С ( с учетом воздействия м а л ы х га зо в ы х сос­
тавляю щ их) .
С ам ая последняя уточненная прогнозная о ц е н ка, отраж аю щ ая совре­
менное состояние исследований по этой проблем е в С С С Р , бы ла в ы п о л ­
нена в конце 19 8 6 г . и о п у б л и к о в а н а в к о л л е к т и в н о й м о н о гр аф и и / 3 / . П о
этой о ц ен ке по сравйению с д оинд устр иальной эпо хой (до 1 8 6 0 г.) п о вы ­
шение средней тем пературы во здуха за счет концентрации С 0 2 и малых]
га зо в ы х со ставляю щ их в атм осф ере им еет следую щ ие значения:
Г о д ..............
Т ° С ............
1975
0,5
1 9 8 6 -1 9 9 0
1,0
2000
1,5
2025
2,5
2 0 50
3 -4
П риведенны е значения о ж ид аем ы х изм енений гл о б ал ьн о го к л и м а т а ,
к а к бы надеж ны они не б ы л и , недостаточны даже для са м ы х приближ ен­
н ы х о ц ен о к во д н ы х р есурсов б у д ущ е го . П оследние м о гу т быть по л у че н ы
ли ш ь на основе к о л и ч е стве н н ы х о ц ен о к в о з м о ж н ы х р егио н альн ы х из­
126
менений к ли м ати че ск и х усло ви й (тем пературы во зд ух а по сезонам , оса­
д к о в и т. п . ) , к о то р ы е , к сож алению , до настоящ его врем ени оценивают^
сп сущ ественно менее надеж но даже для са м ы х к р у п н ы х регионов и речт
н ы х бассейнов.
Д л я пр о гн о зн ы х оценок изм енений регионального к л и м ата наиболее
ш и р о ко и спользую тся д ин ам и чески е м одели общей ц и р к у л я ц и и атмо-1
сф еры и материалы пал ео к ли м ати че ск и х р ек о н стр ук ц и й к л и м ат и че ск и х
усло ви й д ля более теплы х эпох пр о ш л о го . П р огн озы антр опо ген н ы х из­
менений тем пературы во зд ух а и о сад ко в на пе р сп е к ти в у д о 1 9 9 0 —2 0 0 0 г
и даж е до 2 0 2 0 г. давались р азли чн ы м и авторам и, начиная с 1 9 7 4 г. С л е ­
д ует отм етить, что в количественном отнош ении эти пр огно зы весьма
различны , особенно прим енительно к пр огно зиро ванию общ его у в л а ж нения и с у м м ы о с а д к о в . Э то свид етельствует прежде всего о то м , что
проблема оц енки в о зм о ж н ы х д о л го ср о чн ы х (на 2 5 —5 0 лет) изм енений
р егио нальны х к л и м ати че ск и х х а р ак те р и сти к , о б усл о в л е н н ы х ростом
концентрации С 0 2 в атм осф ере, по ка еще очень д ал е ка от окончательно^
го реш ения. У к а за н н ы й в ы в о д в полной мере подтвердили и сследовани я,
вы п о л н ен н ы е в наш ей стране и за рубеж ом в са м ы е последние го д ы .
Детальный анализ результатов прим енения со вр е м е нн ы х моделей тео­
рии к ли м ата для получения оц енок вли яни я увеличения С 0 2 в атм осфере
на географ ическое распределение призем ной тем лературы воздуха и ат­
м о сф ер н ы х о сад к о в по казали / 1 8 , 2 2 /, что если для поля тем ператур
воздуха результаты прим енения р азли чн ы х моделей со гласую тся хотя бы
качественно, то для поля атм о сф е р ны х осад ко в прим енение моделей не
дало к а к и х -л и б о по ло ж ительны х результатов. Последнее, естественно^
значительно усло ж н я е т пр об лем у соврем енной оц енки во зм ож н о го из­
менения р егио нальны х к л и м ати че ск и х хар ак те р и стик при гло б ально м
потеплении и делает все к оличествен н ы е оц енки хар ак те р и стик менее
над еж ны м и. В то же врем я ряд п о лучен ны х в последние го ды результат
тов исследований / 1 8 , 2 2 / в общ ем подтверж дает во зм о ж н о сти использо­
вания д ля р егио нальны х оценок к о л ичествен н ы х изм енений р азличны х
хар ак те р и стик кли м ата при глоб ально м потеплении д ан н ы х изм ерений
за период и н стр ум ен тальны х м етеорологических наблю дений, а такж е
пал ео к ли м ати ческ и х м атериалов. У к а за н н ы е д ан н ы е в осно вн о м и ис­
по льзую тся в настоящ ее время для р егио нальны х о ц ен о к изм енений
тем пературы во здуха (среднегодовой, летней и зим ней) и го д о в ы х осад-<
к о в для районов северного по луш ар ия и в первую очередь для территории С С С Р .
Уточненны е карты изменений зим ней и летней тем ператур во здуху
северного по луш ар ия при глоб ально м потеплении на 1 ° С (по отноше-,
нию к периоду до середины 70 -х г о д о в ), т. е. где-то на 2 0 0 0 г ., бы ли по-,
лучены в Г Г И в 19 8 6 г. под р ук о в о д ств о м Б у д ы к о и представлены н^
V Всесою зном ги д р о ло гическо м съезде / 1 8 / и в м о н о гр аф и и 13/. О ни по­
казы ваю т, что по вы ш ен ие зим ней тем пературы во зд ух а будет наиболее
су щ ествен ны м (на 2 —4 С) в Восточной Евро пе и особенно в Централь­
127
ной и Северной С иб ир и; в у сл о в и я х м о р ск о го кли м ата Западной Ев р о пы
заметного изменения тем пературы зим н и х месяцев при глобальном поте­
плении тако го масш таба не произойдет. Летние тем пературы во здуха бо­
лее всего (на 2 —3 °С ) по вы сятся в в ы с о к и х ш иротах, особенно в А р к т и ­
к е; в центральны х районах Евро пейско й части С С С Р и Сибири по вы ш е­
ние составит 1 ° С , а на юге Средней А зи и вероятно даже небольш ое сн и ­
жение летних температур во здуха.
В лияние глоб ально го потепления на режим о сад ко в оказы вается еще
более сл о ж н ы м и оц енки их менее определенны по сравнению с оц енка­
ми изменений тем пературы во здуха. В сам ое последнее врем я к л и м ато ­
ло гам и С С С Р / 3 / получены карты во зм о ж н ы х изменений го д о вы х осад­
к о в для северного по луш ар ия и, в частности для территории С С С Р , при
глобальном потеплении на 1 ° С (на 20 0 0 г . ) , на 2 ° С (на 2 0 2 0 г.) и на 3 4 ° С (на 2 0 5 0 г . ) . Естественно, наиболее детальны и, по -ви д и м о м у , более
или менее достоверны карты (рис. 29 и 3 0 ) , относящ иеся к к о н ц у т е к у ­
щего столетия / 3 / . К 20 0 0 г. следует ож идать две области зам етного уве­
личения го д о вы х о сад ко в — север Евро пы и А зи и (на 50 м м ) и Средняя
А зи я , часть Казахстана и Д альнего в о сто к а (на 5 0 —1 5 0 м м ) ; на больш ей
части территории Западной Евр о пы и в районах средних ш ирот С С С Р к о ­
личество о сад ко в ум еньш ается (примерно на 50 м м ) . Наиболее значи­
тельное ум еньш ение о сад ко в (на 1 0 0 —2 0 0 м м ) следует ожидать на терри­
тории Северной А м е р и к и , а увеличение (до 2 0 0 3 0 0 м м ) в Северной
А ф р и к е (рис. 29 и 3 0 ) . П о лученны е д анны е б ы л и использованы в Г Г И
для ориентировочны х оц енок изменений во д н ы х ресурсов на территории
С С С Р на конец столетия.
На более отдаленную пе р спе к ти в у (за пределами 2 0 0 0 г . ) , согласно
последним исследованиям к ли м ато ло го в Г Г И , м ож н о ожидать со вер ш ен­
но иной к ар тины изм енения о сад ко в при глобальном потеплении, что
о б усло влен о , по -ви д и м о м у, во зм ож н о й коренной перестройкой ц и р к у ­
ляции атм о сф ер ы . П р акти че ск и на всей территории северного по луш ар ия
наиболее вероятно значительное увеличение го д о в ы х о сад ко в, причем к
2 0 2 0 г. на всей территории С С С Р , вклю чая ю ж ны е районы , на 5 0 —10 0 м м ,
а к середине следую щ его столетия — на 1 0 0 —2 0 0 м м / 3 / . С ледует отме­
тить, что пр огно зны е оц енки о сад ко в на отдаленную пе р спе к ти в у чрез­
вы чайно схем атичны , я вляю тся су гу б о ориентировочны м и и требуют
проведения д опо лнительны х исследований для их уточнения и детализа­
ции. Э то крайне важ но, п о с к о л ь к у ук азан н ы е д ан н ы е д о л ж н ы быть по ло­
ж ены в о сн о ву при принятии реш ений по п е р спе к ти в н о м у водообеспечению р азличны х регионов мира.
Предполагаем ы е в ближ айш ие десятилетия антропогенны е изм енения
кли м ата З ем ли по своим м асш табам б л и зк и к изм енениям , которы е
имели место в пр ош лом на протяж ении м иллио но в лет / 1 7 / ; это вполне
м ож но себе представить, если иметь в виду, что в ходе соврем енной хо­
зяйственной деятельности за десятилетие сж игаю тся таки е объем ы орга­
нического топ ли ва, которы е создавались в течении м ногих м иллио но в лет.
F28
129
Рис. 29. Изменение годовой
духа на 1 “С (на 2000 г , ) ,
суммы
осадков
(в см
chor
)
в
северном
-2 0
полушарии
при повышении
глобапьной
температуры
пои
П оследствия в о зм о ж н ы х изм енений к л и м ата трудно переоценить для
хо зяй ствен н ой деятельности чело века, всей би осф еры З е м л и и прежде
всего изм енений пр ир од ны х у с л о в и й , к о то р ы е м о гу т бы ть особенно зна­
чи тельн ы м и в в ы с о к и х и средних ш иротах.
В последние го д ы вы п о л н е н о нем ало исследований, в к о то р ы х сделаны
п о п ы т к и устан о вить зависим ости м е ж д у изм енени ям и к ли м а т и ч е ск и х п а ­
раметров и во зд ей стви ям и и х на о к р уж а ю щ ую ср еду и о б щ естве н н о -эк о ­
н о м и че ск ую сф е р у. П р и этом наибольш ее вн и м ан ие уделяется во зм о ж н о ­
м у воздействию потепления гл о б ал ьно го к ли м ата на растительны й по кр ов
и сел ьско хо зя й стве н н о е пр ои звод ство , на состояние а р к ти ч е ск и х и антар к ­
тических л ьд о в , уровень М ирового океана /3 , 9 9 /.
О дно из важ ней ш их последствий ож идаем о го изм енения к ли м ата св я ­
зано с воздействием на во дны е р есур сы , реж им речного ст о к а , состояние
во д н ы х об ъ екто в с у ш и . Г и д р о ло ги че ск и е изм ен ени я, о б усл о в ле н н ы е
воздействием человека на к л и м а т , неизбеж но о к а ж у т вл и ян и е на все ас­
пек ты сущ е ств о в ан и я и деятельности человечества — се л ьск о х о зя й ств е н ­
ное пр о и зво д ство , м елиорацию и э н е р ге ти к у, регулир ован и е па во д к о в и
защ и ту о т навод нен и й, водоснабж ение п р о м ы ш л е нн о сти и населения, р ы ­
б о ло вство и транспо рт, рекреацию и о х р ан у природы .
Во м н о ги х районах м ира (см . г л а в у 5) им ею щ иеся во д н ы е ресурсы на­
хо дятся на грани истощ ения и не м о г у т в полной мере уд о в л е т в о р я т ь по­
требности в н их со сто рон ы населения, п р о м ы ш л е н н о сти и се л ьск о го хо­
зя йства; трудности в водообеспечении и с п ы ты в а ю т с к а ж д ы м го до м все
больш ее к о личество стран и р егио нов м ира. И скл ю чи те льн ы е за с у ш л и ­
вы е годы или сезоны , периодически во зн и ка ю щ и е в тех или и н ы х регио­
нах с н еусто й чи вы м ув лаж н е н и е м , неред ко стано вятся н ац ио нальны м
бедствием , о б усл о в ли ва ю щ и м на м н о гие го ды расстройство э к о н о м и к и
и создаю щ им к о л о ссал ьн ы е труд н о сти сущ е ств о в ан и я и развития целы х
стран и н ар одов. В то же врем я в д р у ги х районах мира катастр оф и ческие
наводнения и паво д к и н ан о сят гр о м а д н ы й эк о н о м и че ск и й ущ е р б и при­
во дят к человеческим ж ертвам .
Во всем мире построено и строится м нож ество к р у п н ы х , чрезвы чайно
д о р о го сто я щ их ги д р о те х ни че ск и х сооруж ений и во д о хо зя й стве н н ы х си с­
тем, к о то р ы е рассчитаны на ги д р о л о ги че ск и е х а р ак те р и сти к и , отвечаю ­
щие стационарной к ли м ати че ск о й си туа ц и и , т. е. на те м а к с и м а л ь н ы е и
м ин и м ал ьн ы е р асход ы , паводочны е и м еженние периоды , к о то р ы е наб­
лю дались в п р о ш л о м . К а к они б у д у т ф ун к ц и о н и р о в а ть в б у д ущ е м , к о г­
да р езко изм енится к л и м ати че ск а я ситуация и соответственно все ги др о­
логи чески е х а р ак те р и сти к и , к а к и м образом в этих у с л о в и я х вы п о л н я ть
ги д р о л о гиче ск о е обоснование пр о е к ти р уе м ы х во д о хо зя й стве н н ы х сис­
тем, решать пр об лем ы пер спе к ти в н о го водообеспечения в тех или ины х
р егио нах?
Все эти пр о б лем ы , естественно, не м о гу т не беспокоить спец и алисто в
по ги д р о ло гии и в о д н о м у х о з я й ст в у . И сследования в этих н аправлени ях
проводятся в С С С Р , С Ш А и н е к о т о р ы х д р у ги х странах мира начиная с
131
конца 70 -х го до в, т. е. тогда, когда стала очевидной острота и а к т у а л ь ­
ность проблем ы антр опо генны х изм енений к ли м ата.
А нал изир уя работы , вы п о л н е н н ы е за последние десять лет по пробле­
ме вл и ян и я изменений к ли м ата на ги др ологические ха р ак те р и сти к и , не­
трудно заметить, что они сущ ественно различаю тся по м етод ическим под­
ходам , и сп о л ьзу е м ы м и схо д н ы м д ан н ы м и пр е д п о сы л ка м и, конечно, по
по лученны м результатам и в ы в о д а м . При этом для исследований, в ы п о л ­
ненны х за рубеж ом (в С Ш А , Канаде, В ели ко бр итани и и н е ко то р ы х д р у ­
гих странах) пр еим ущ ественно характерно прим енение для о ц е н ки ги д ­
р о ло ги чески х по следствий, с одной сто р о н ы , гл о б ал ьн ы х к л и м ати че ск и х
моделей (моделей общ ей ц и р к у л я ц и и а т м о с ф е р ы ), а с д р уго й — моделей
ф о рм ирования сто к а на р ечны х водосборах с использо ванием в качестве
исхо д н ы х д ан н ы х гипо тети чески х сценариев в о з м о ж н ы х изм енений тем ­
пературы во зд ух а и о сад ко в. В первом случае получаю тся крайне неточ­
ны е, упрощ енны е и обобщ енные для бо льш их территорий и периодов вре­
мени д анны е, по к о то р ы м м ож н о судить лиш ь о са м ы х общ их за к о н о ­
м ерностях и тенденциях в о зм о ж н ы х изм енений общ ей увлаж нен н ости в
тех или и н ы х к р у п н ы х регионах З е м л и . И спользование таки х д ан н ы х для
пер спективн о го планирования пр ак ти че ск и н ево зм о ж н о. Во вто ро м с л у ­
чае получаю т достаточно детальны е и надеж ны е в ы в о д ы о во зм о ж н ы х и з­
м енениях не то л ько во д н ы х ресур сов, но и ги д р о л о ги че ск о го реж има в
пределах к о н к р е т н ы х речных бассейнов, р асполож енны х в р азличны х
ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и х у сл о в и я х . О д н ак о по лучаем ы е при этом в ы в о ­
д ы , к ак и е бы детальны е и надеж ны е они не б ы л и , свид етельствую т лиш ь
о во зм ож но й р еакции, чувствительно сти водосбора на те или ин ы е изм е­
нения к ли м ати че ск и х парам етров. В пр ак ти че ск о м отнош ении их испо ль­
зовать затруднительно до тех пор, п о к £ не б у д ут по лучены более или ме­
нее надеж ны е ко личественны е результаты о предстоящ их изм енениях
к ли м ати че ск и х хар ак те р и стик в пределах рассм атр иваем ы х бассейнов.
Г ~ Д л я исследований, вед ущ их ся в С С С Р оценка во зм о ж н ы х ги д р о л о ги ­
чески х последствий ож ид аем ы х антр опо генны х изменений к л и м ата , к а к
пр авило, непосредственно базируется на п р о гн о зн ы х значениях регио­
нальны х к л и м ати че ск и х хар ак те р и сти к (прежде всего тем пературы во з­
д уха и о с а д к о в ), п о лучен ны х кли м ато ло га м и д ля территории стр ан ы и
северного п о лу ш ар и я . При этом оценки даю тся по м етоду во дного балан­
са за м ноголетний период на различны е расчетные ур овни или путем уста­
новления за период наблю дений ко р р е л я ц и о н ны х зависим остей ст о к а от
температуры во здуха и о сад ко в и последую щ ей их эк стр апо ля ц и и . П о ­
лучаем ы е в результате исследований в ы в о д ы весьм а п р иб ли ж ен н ы , о тн о ­
сятся то л ь к о к осредненны м м ноголетним хар ак те р и стик ам го до во го
сто ка бо льш и х речных бассейнов и к р у п н ы х п р и р о д н о -эк о н о м и че ск и х
регионов, тем не менее они м о гут использоваться при пер спективн ом пла­
нировании к р у п н о м асш таб н ы х во д о хо зя й ствен н ы х м ероприятий, при о п ­
ределении общей стратегии водообеспечения и реш ения проблем в н у т ­
ренних во до ем ов. Надежность оц енок ги д р о ло гических последствий в о с­
132
новно м определяется точности J прогно зиро вания р егио н альн ы х к л и м а ­
тических х ар ак те р и сти к .
С ущ е ств е н н о различны е по д х о д ы , п о лучи вш ие развитие в С С С Р и за­
р уб еж ны х странах в и сследовани я х ги д р о л о ги ч е ск и х последствий антро­
по ген н ы х изменений к л и м ата , о б усл о в л е н ы гл а в н ы м образом достиж ени­
я м и со в е тск и х к л и м а т о л о го в ; за р у б е ж о м до н астоящ его времени п р а к ­
тически о тсутству ю т к ак и е -л и б о р еалистические пр огно зы изм енений ре­
ги о н а льн ы х к л и м ат и че ск и х х а р ак те р и сти к , отнесенны х к к о н к р е т н ы м
регионам и периодам врем ени.
О стан овим ся подробнее на о с н о в н ы х результатах и вы в о д ах , по лучен­
н ы х зар уб е ж н ы м и и со в е т ск и м и исследователям и по пр об лем е воздейст­
ви я антр о по ген н ы х изм енений к л и м ата на во д н ы е ресурсы и ги д р о л о ги ­
ческий реж им.
Ги д р о ло ги ческ и е последствия антр о по ген н ы х изм енений кли м ата в той
или иной степени м о гу т бы ть п о луче н ы путем исследования на наибо­
лее со вер ш енн ы х м од елях общ ей ц и р к у л я ц и и а тм о сф е р ы . И нтересные
результаты в этом отнош ении по луче н ы , наприм ер, в работах / 1 0 7 —10 9 ,
1 3 1 / . В этих работах пр иводятся р азличны е изм енения среднезональны х
значений влаж н ости по чвы , вр ем енно го и пространственного распределе­
ния объем ов повер хностного ст о к а . П о к азан о , в частности, что процесс
гл о б ал ьно го потепления м ож ет со провож даться зам етн ы м увеличением
го д о во го ст о к а в в ы с о к и х ш иротах и су щ е ств е н н ы м изм енением запаса
влаги в почве на б о льш и х терр ито риях. В отнош ении использования м о ­
делей теории к ли м ата для ко личественной оц енки ги д р о л о ги ч е ск и х по­
следствий о собы й интерес представляет работа, вы п о л не н н ая в Управле­
нии по охране о кр уж аю щ ей среды С Ш А в 19 8 4 г. / 1 2 9 / . В этой работе
кр у п н о м асш таб н а я м одель общ ей ц и р к у л я ц и и специально использована
д ля анализа изм енений о са д к о в , испарения и почвенной влаги в пределах
бо льш и х регионов Северной А м е р и к и , к отор ы е м о г у т произойти лри уд ­
воении содерж ания С 0 2 в атм осф ере. Н есм отря на м алую разреш аю щ ую
сп осо бность модели и им ею щ иеся недостатки в описании ги др ологичес­
ки х пр оцессов, по лученны е вы в о д ы заслуж иваю т вн и м ан и я ги д р о л о го в
и во д о хо зя й ствен н и к о в —они свид етельствую т о во зм о ж н о м при гло б аль­
н ом потеплении весьм а значительном (на 2 0 —6 0 % ) увеличении го до во го
сто ка в северо -запад ны х районах С Ш А при одноврем енном ум еньш ени и
(на 26 % ) ст о к а в центральны х районах страны .
В общ ем б л и зк и е результаты ги д р о л о ги ч е ск и х по следствий по лучены
д р у ги м и авторам и (табл. 2 3 ) путем использования моделей общ ей цир­
к ул я ц и и д ля р азли чн ы х регионов Северной А м е р и к и : ум еньш ение сто ка
в бассейне В е л и к и х озер на 1 2 —1 3 % / 1 1 8 / и увеличение водности боль­
ш их рек (на 7 —2 0 % ) в Канаде, штат К в е б е к / 1 2 1 / .
А н а л и зи р уя по лучаем ы е на р азн ы х м оделях общ ей ц и р к у л я ц и и атм о ­
сф ер ы результаты оц енки ги д р о л о ги ч е ск и х последствий антр опо генны х
изм енений глоб ально го к л и м ата , следует отм етить, что они д алеко не
идентичны , а для ряда важ ней ш их показателей и регионов вы в о д ы м о гу т
133
сс
s
X
<
аО
cl
ш
5
1
X
а>
2п *«
s о
со
со
I
0
«*
о
с;о £zl 5
о5 а
о
(О
I
ogiogra
Ю , Ol *>* «”
1
I I
1
§
СО < - !
г* & *
: §о
I I
(N
т
*
о
I
°
Ct °
Ct ^§
ifi о О
см
I
О
с
ш
2
X
*
ш
Ш
>»
6
2 н
<
п я
п
s 2
*
О
н*
о
5
о
X
у
ш
6
<
X
&
S
X
ш
X
ш
5
п
S
X
S
X
I *
а *
¥
«*
(О
8
а?
о
Т
о
о
CN
S
¥
cj
¥
«5
¥ ¥
«5 ^
го га 1
^ a? s? jg
т
сс
S
X
ОС
S
ц
а
S
*
X
ш
и
о о о о
15
\б п
.% ш
^ о.
О
о
* 55 S* £ «
О
2
л
«5
ct
о
ffl
о
Ct
о
L.
О
У
qj
СО
ГЧ
CN ^
ш
о
C
t
о
<
0с Э
ю
CJ
15 гсса >J5
<
3
0
J <
В 3
о
сс
га
га U
Е®
&
с
о
*
гм
со
о
5В ¥а>
Лю
с а>
о ю
L
Q*
ШCQ ZJо
S
О)
zs
о с
га
°3 эО
гX
а
гО
)
X
о
со
со
iа>s га
а
г¥а X
Ш>х
к s
3 о
га п
с; <5
в S
< |2 £
S
О
^)
£ is I
Гсо
0>
S
о
m
10 >ч
Г4
со
05
>
а. „
£<
134
ct
О
u
&
о
с
о
*
аё.
3
О
)
ш
о
Ct
ё А
2
>
ZS
о
_
S
с5
1S
JI »s
i lг
S§f
<N ^
o
m
о
«*
о
u.
О
о
2
н*
Е> <
* н
<
ЬX
5. *
^ А
#
О)
I
0
2 < ш CN1
ООо о 3
®
I
””
7 ^ Т Т 7 Т S 2 Т Т ^ ^ о О п О 5 о s a? a?
ct S 1 ° “'S
О О О о (j- О О О о £ ш оо Оо Оо Со g S 8 i
О о О о о
о О о о
2 ct
*г
I I
о
2
*
5
§
^ ^
<N C N C N O C M
И
О S
CJ О
8 2
s
г
а
^
>4 О
5 з а>»
о
о ° о о 0
ош
S
ь
<
5
S
ц
X
О
О
•к
с X ® аг
> 1 &£
й о о ¥“
бы ть даже весьма пр оти вор ечи вы м и / 3 / . П о следнее о б усл о в ле н о , по ?се й
ви ди м ости , тем , что со вр ем енны е, даже са м ы е со вер ш енн ы е м одели
очень схем атично о п и сы в аю т ги д р о л о ги че ск и е пр оцессы , значительно у п ­
рощ ая их. Б е зу сл о в н о , исследования в этом направлении б у д ут продол­
ж ены , п о с к о л ь к у адекватное описание ги д р о л о ги че ск о го ц и к ла в моде­
л я х теории к л и м ата , им ею щ их достаточную для региональны х количест­
вен н ы х оц енок разреш аю щ ую спосо бность, является одной из наиболее
а к ту а л ьн ы х задач. О д н ако до н астоящ его врем ени н и зк ая точность оце­
н о к ги д р о л о ги че ск и х последствий с пом ощ ью моделей теории к ли м ата и
противоречивость по лучаем ы х результатов в б о льш инстве случаев не по­
зво ля ю т их использовать в качестве пр огно стических д ля к о н к р е т н ы х
территорий и речных бассейнов.
В последние десять лет за рубеж ом , прежде всего в С Ш А , В ели ко бр и­
тании и Канаде, вы полнен целы й ряд исследований по количественной
оц енке во зм о ж н ы х изменений х а р ак те р и сти к речного сто ка при изм ене­
нии к л и м ати че ск и х парам етров прим енительно к к о н к р е т н ы м водосбо­
рам, р асполож енн ы м в р азличны х ф и зи к о -ге о гр а ф и ч е ск и х у сл о в и я х . При
этом , к а к пр авило , использую тся различны е гипотетические сценарии
во зм о ж н ы х изм енений тем пературы во здуха и о сад к о в , котор ы е базиру­
ются на общ их закон ом ер н остях и тенденциях, по лучаем ы х при исследо­
ван ия х на м од елях общ ей ц и р к у л я ц и и атм о сф ер ы , по следствий п о в ы ш е ­
ния концентрации С 0 2 в атмосфере.
Результаты этих исследований пр иведены в работах /9 8 —10 0 , 10 2 ,
1 1 1 —1 1 3 , 1 1 6 , 1 2 0 , 1 2 3 , 1 3 2 и д р ./. В работах /9 9 , 10 6 , 1 3 0 / даны обзоры
и обобщ ения исследований, вы п о л н е н н ы х по проблем е, рассм отрены тре­
бования к м оделям водосборов для получения надеж ны х ко личествен­
н ы х вы в о д о в . В августе 1 9 8 7 г. в Канаде (г. В ан кувер ) на м еж дународ­
ном си м п о зи у м е „В л и я н и е изменений к л и м ата и к л и м ати че ск о й изм ен­
чивости на ги д р о ло гический реж им и во д н ы е р есур сы " / 1 2 5 / ш и р о к о об­
суж д ались во просы чувствительно сти речных водосборов и во до хо зяй ст­
вен н ы х систем к естественны м и антр опо ген н ы м изм енениям к л и м а т и ­
че ски х парам етров.
Одна из пер вы х зар убеж н ы х работ, посвящ енная анализу воздействия
к л и м ат и че ск и х изм енений на водны е р есур сы , принадлеж ит Ш варцу
/ 1 2 0 / , он в ы п о л н и л ее для усло ви й северо -во стока С Ш А . В р а б о т е / 1 2 0 /
рассм отрены разные подходы для оц енки гипо тетических изменений
кли м ата на хар ак те р и сти к и во д н ы х р есурсов, в том числе анализ реак­
ции водосборов на к ли м ати че ск и е ан о м ал и и , и м евш ие место в п р о ш л о м .
На основании вы п о л н е н н о го анализа воздействия к л и м ат и че ск и х изм ене­
ний на ги др ологические хар ак те р и сти к и и об щ их л о ги че ск и х рассуж де­
ний (не имея в общ ем сам и х оц енок ож ид аем ы х изм енений к л и м а т а ),
Шварц приходит к в ы в о д у , что н е ко то р ы е важ нейш ие парам етры , в част­
ности изм енчивость речного ст о к а , очень чувств ите л ьн ы к изм енениям
к ли м ати ческ и х парам етров. Он считает, что для пе р спе к тив н о го во до хо­
зяйственного планирования крайн е важ но иметь для водосборов наибо135
лее реалистические сценарии во зм о ж н ы х изменений клим ата.
В работах д р уги х авторов уж е получены количественны е оц енки во з­
м о ж н ы х изменений ги д р о л о ги че ск и х хар актери стик д ля к о н к р е т н ы х во­
досборов. При этом в качестве м етодической о сно вы прежде всего ис­
пользовались хорош о известны е эм пирические зависим ости го до во го
сто ка от тем пературы воздуха и о сад ко в. Т а к и м путем С то к то н и Б оггез
/ 1 2 3 / исследовали гидр ологические последствия для сем и к р у п н ы х во ­
досборов западны х районов С Ш А , о б усл о в ле н н ы е гипо тетическим и из­
м енениями го д о зы х значений тем пературы воздуха и осад ко в по четы­
рем сц енар иям : ±2 С и ± 1 0 % . А вто р ы / 1 2 3 / пр иш ли к в ы в о д у, что изм е­
нения в сто рон у более теплого и су х о го кли м ата б у д ут иметь наиболее
н еблагоприятны е последствия для западны х районов с ограниченны м и
во д н ы м и ресурсам и (ум еньш ение го до во го сто ка на 4 0 —76 % ) . И змене­
ния в сто рон у более прохладного и влаж ного кли м ата им ели бы наибо­
лее благоприятны е последствия, хотя увеличение паво дков на к р у п н ы х
р ечны х систем ах может привести и к неко тор ы м н егативны м я вл е н ия м .
Регрессионны е зависим ости сто ка от тем пературы и о сад ко в испо ль­
зовали такж е Ривил и Ваггонер / 1 1 6 / для оценки вли яни я гипотетичес­
к и х изменений тем пературы во здуха и о сад ко в на годовой ст о к р. К о ло ­
радо. О пределив м нож ественную корреляцию за м ноголетний период,
они рассчитали реакцию сто к а реки на увеличение тем пературы воздуха
на 2 С и изменения осад ко в на ± 1 0 % : даже при увеличении о сад ко в го ­
довой сто к уменьш ается (на 18 % ) за счет увеличения испарения; при
ум еньш ении о сад ко в ум еньш ение сто ка со ставит 4 0 % . Т а к и м образом ,
если регрессионны е зависим ости буд ут справед ли вы в ус л о в и я х изм енен­
ного кли м ата, то при глобальном потеплении, по мнению а в т о р о в / 1 1 6 / ,
следует ож идать сущ ественно го ум еньш ения во д н ы х ресурсов в запад­
н ы х районах С Ш А , т. е. вы в о д ы С то к то н а и Б оггеза б ы л и полностью под­
тверждены (табл. 2 3 ) .
А налогичн ы й анализ в ы п о л н и л и Идзо и Бразел в 19 8 4 г. для пяти реч­
н ы х бассейнов влажной з о н ы , но уж е с учетом пр я м о го вли яни я концент­
рации С 0 2 на транспирационную способность растений (полагается, что
при по вы ш ен ии концентрации она резко у м е н ь ш а е т ся ). 8 этом случае
получены пр я м о противополож ны е результаты — при ум еньш ении осад­
ков на 1 0 % ожидается увеличение сто ка на 58 % при о тсутствии изм ене­
ний в температуре и на 4 2 % при увеличении тем пературы на 2 ° С . 8иглей
и Д ж онез / 1 3 2 / предполож или, что одной из причин полученного столь
больш ого э ф ф е к та пр ям ого воздействия концентрации С 0 2 является м а­
лы й к о эф ф и ц и е н т сто ка (0 ,16 ) рассм атриваем ы х бассейнов (для ум е­
ренны х ш ирот он составляет 0 ,4 0 ). В результате анализа авторы / 1 3 2 / по­
лучи ли гр аф ики относительны х изменений в осадках к изм енениям в
сто ке для трех различны х значений к оэф ф и ц иен тов сто ка и для ум ен ьш е­
ний в сум м ар но м испарении от 0 до 3 0 % . Э ти гр а ф и к и бы ли использова­
ны П о лю ти ко во й / 1 1 2 , 1 1 3 / д ля оц енки непосредственного и косвенн о го
влияния увеличения концентрации С 0 2 в атмосфере на оечной ст о к в Ве­
136
лико б р и тан ии . Виглей и Дж онез отм етили бо льш ую роль пр ям ого во з­
действия С 0 2 на транспирацию , что не учиты вается м н о ги м и исследовате­
л я м и . О тм ети м , о д н ак о , что д анны е Идзо и Бразела представляю тся явно
за в ы ш е н н ы м и .
В работах Немеца и Ш аака / 1 1 1 / , а затем Ф л аш к а /9 8 / для количест­
венной о ц ен ки вли ян и я гипо тетических сценариев к л и м ати че ск и х из­
менений на ст о к рек использо ваны ги др ологические м одели ф о рм ирорования сто ка на водосборах. А вто р ы / 1 1 / в ы п о л н и л и исследования
для аридного и увлаж нен н о го во до сбо ро в; они п о ка зал и , что сущ ествен­
ны е изменения в ст о к е в о з н и к н у т даж е при ум ер енн ы х к олебани ях к л и ­
мата. В ус л о в и я х влаж н ого к ли м ата увеличение тем пературы воздуха
то л ько на 1 ° С с о д новр ем енны м ум еньш ением о сад ко в на 1 0 % приведет
к ум еньш ению го до во го сто к а на 2 5 % . При тех ж е изм енениях к л и м ати ­
чески х параметров для аридного водосбора ст о к ум еньш ается прим ерно
на 5 0 % . В озм ож ны е в лерспективе столь значительны е изм енения сто ка
рек о к а ж у т больш ое вли ян и е на проектирование и эк спл уа тац и ю во д о хо ­
зя й ств е нн ы х систем в р азличны х к л и м ати че ск и х зонах м ира; эта пробле­
ма требует серьезного изучения.
В работе Ф л аш к а /9 8 / для оц енки ги д р о л о ги че ск и х последствий к л и ­
м атических изм енений в бассейне В е ли ки х озер (СШ А) использована м о­
дель го до во го во дного баланса. Ф л а ш к а отмечает, что при гипотетичес­
к о м сценарии (2 ° С , —1 0 % осадки) годовой ст о к четырех рек бассейна
В е ли ки х озер ум ен ьш ится на 1 7 —3 8 % , а при ум еньш ени и о сад ко в на
2 5 % — почти вдвое.
Н аиболее детальны е исследования по рассм атриваем ой проблем е в ы ­
полнены в последние го ды в С Ш А Г л и к о м для бассейна р. Колорадо
/ 1 0 0 / . В качестве м етодической о сно вы оц енки этот автор использо вал
во дноб алансовую модель бассейна по м есячн ы м интервалам времени, от­
калиб р о ван ную по д ан н ы м не пр е р ы вн ы х наблю дений за 50-летний пери­
од. З а и схо дн ы е сценарии изм енения к ли м ата им пр ин яты десять вариан­
тов гипо тетических сценариев с увеличением среднем есячной тем перату­
ры на 2 ° С и 4 ° С и с изм енением го д о в ы х осад ко в от —2 0 до 2 0 % ; кро*
ме того, расчеты вы п о л н е н ы по во сьм и сценариям к л и м ати че ск и х и з м е ­
н ени й, п о лучен ны м по трем со вр ем енн ы м м оделям общ ей ц и р к у л я ц и и
лри удвоенной концентрации С О 2 в атмосфере. В результате исследова­
ний на модели для каж до го варианта к ли м ати че ск о го сценария получены
к оличественны е изм енения сезонного и м есячного ст о к а , влаж ности поч­
в ы , а та к ж е изм енчивости у к а з а н н ы х хар ак те р и стик .
Н аиболее в а ж н ы м и изм ен ени ям и п р акти чески по всем сценариям я в ­
ляется постоянное пониж ение влаж ности почвы летом , резкое уменьше*
ние летнего и увеличение зим н его ст о к а . Н априм ер, при увеличении средт
нем есячной тем пер атур ы на 2 ° С и ум еньш ении о сад ко в на 1 0 % летний
ст о к ум еньш ается н а 3 2 % , а зим н ий — на 9 % ; при том ж е изм енении те­
м пер атуры и неизм енности о сад ко в сниж ение летнего сто ка со ставит
2 2 % , а увеличение зим него — 8 % .
137
В результате вы п о л не н н о го исследования Г л и к делает в ы в о д ы о боль­
шой важ ности и актуальности проблем ы изучения антр опо генны х изм е­
нений кли м ата для оценки буд ущ и х ги д р о ло гических хар актери стик реч­
н ы х водосборов, решения региональны х задач водообеспечения, разра­
ботки мероприятий по устранению или см ягчению в о зм о ж н ы х негатив­
н ы х последствий.
О сно вн ы е результаты региональны х оценок ги др ологических последст­
вий антр опо генны х изменений кли м ата, по лученны е зар убеж ны м и авто­
рами за последние десять лет для различны х речных бассейнов, представ­
лены в табл. 2 3 . Д анн ы е получены соверш енно р азли чны м и м етодически­
ми по дходам и : по со вр ем енны м м оделям общей ц и р к у л я ц и и атм о сф е­
ры , с использованием региональны х регрессионны х зависим остей, ги др о­
л о ги чески х моделей ф о рм ирования сто ка на речных водосборах, анализа
истор ических изменений сто к а во время к л и м ати че ск и х аном алий / 1 1 2 ,
1 1 3 / . П р иведенны е результаты имею т разную точность и трудно ср авни­
мы м еж д у собой. О д н ак о они убедительно свидетельствую т об и ск л ю ч и ­
тельно серьезны х по следствиях (особенно для ари дн ы х и сем и ар ид ны х
р а й о н о в ), которы е м ож но ож идать даже при весьма незначительны х ан­
тро погенны х изм енениях к ли м ати че ск и х хар актери стик. В соответствие
с по следним и исследованиям и к ли м ато ло го в, эти изм енения в отдельны х
регионах м о гут произойти уж е в ближ айш ие десятилетия.
К а к уж е ук а зы в ал о сь вы ш е , п р акти чески все зарубеж ны е исследова­
ния осно вы ваю тся не на реальны х о ц енках, а на гипотетических сценари­
ях изменений регионального кли м ата, что, естественно, является су щ е ст­
венны м недостатком и не позволяет в полной мере использовать их для
оц енок во д н ы х ресурсов б удущ его , н еобход им ы х для д олгосро чного
п ер спективн о го планирования водообеспечения и для ги др ологических
расчетов при во до хо зяйственном проектировании. Иной подход испо ль­
зую т со ве тск и е исследователи для оценки воздействия антр опо генны х
изменений кли м ата на водны е ресурсы — они осно вы ваю тся на прогноз­
н ы х значениях региональны х кли м ати че ск и х хар актери стик.
вп е р в ы е количественны е оценки вли яни я антр опо генны х изм енений
кли м ата на во дны е ресурсы р ек С С С Р бы ли вы п о лнен ы в Г Г И в 1 9 7 8 г.
под р ук о во д ств о м Б у д ы к о / 1 6 / . И спользуя в качестве палеоклим атическ о го аналога к ли м ати чески е усло ви я о п ти м ум а плиоцена, для к о то р ы х
имею тся к ар ты к л и м ати че ск и х хар актер и стик, построенны е В. М. С и н и ци н ы м /6 8 /, бы ли оценены во зм ож н ы е изменения сто к а в будущ ем
(в первую четверть X X I в.) . П о лучен н ы е результаты свидетельствую т о
р езком увеличении го до во го сто ка в северны х районах Евр о пейско й час­
ти С С С Р и Западной С иб ир и (прим ерно в 2 раза) при пр ак ти че ск и неиз­
менности его в центральны х и ю ж ны х районах стр аны . П ервы е д анны е о
во зм о ж н ы х изм енениях го до во го сто ка р ек С С С Р в X X I в., основанны е
на непосредственном использовании по лученны х в 60-е годы пал ео к ли ­
м атических р ек о нстр ук ц и й кли м ати че ск и х хар ак те р и стик , и м евш их мес­
то м и л л и о н ы лет назад, я вл я ли сь су губ о ор иентир овочны м и, котор ы е
138
в лучш ем случае м о гли лиш ь качественно отражать более или менее ре­
альную к ар ти н у в о зм о ж н ы х в перспективе изм енений речного сто ка. ^__
В последую щ ие го д ы , используя более надеж ны е и детальны е д ан н ы е '■
к л и м ато л о го в об антр опо ген н ы х изм енениях р егио нальны х к ли м ати че с­
к и х хар ак те р и сти к , а та кж е м атериалы ги др ом етео рологических наблю ­
дений за м ноголетний период, в Г Г И бы ли вы п о л н е н ы пр иб ли ж ен н ы е
оценки ож ид аем ы х в будущ ем изм енений в о д н ы х р есурсов по к р у п н ы м
речным бассейнам и пр и р о д н о -эк о н о м и че ск и м регионам , в том числе с
учетом хо зяйственной деятельности на водосборах.
Даж е для са м ы х пр иб ли ж ен н ы х оц енок во д н ы х р есур сов будущ его
прим енительно к о тд ельн ы м регионам и речным бассейнам преж де всего
необходим о реш ить следую щ ие задачи:
1) оценить изм енение во д н ы х ресурсов региона (б ассейна), о б у сл о в ­
ленное изм енением к л и м ат и че ск и х парам етров;
2) оценить в о зм о ж н ы е воздействия человека на во д н ы е ресур сы в у с ­
л о в и я х изм ененно го кли м ата.
Д л я оц енки изм енений го до во го сто ка р ек на б л и ж ай ш ую перспекти­
в у (при по вы ш ен и и глобальной тем пер атур ы во здуха на 0 ,5 ° С по отн о­
шению к средней тем пературе последнего столетия) расчеты вы п о л н е н ы
с исло льзованием д в у х соверш енно р азли чн ы х м етод ических подходов:
1) путем о т ы ск а н и я зависим остей го д о во го сто ка рек о т тем пературы
во здуха и о сад ко в по м атериалам наблю дений за м ноголетний период
(В. И. П о л я к и И. А . С пе р ан ск ая ) / 3 / ;
2) путем использо ван ия уравнения взаи м о свя зи элем ентов во дного
баланса и методов определения испарения с су ш и .
С тати стическая оц енка св я зи го до во го ст о к а с к л и м а т и ч е ск и м и ф а к ­
торами по зволила сделать ряд вы в о д о в об изм ен ени ях го д о во го сто ка
рек С С С Р при потеплении северного п о луш ар и я на 0 ,5 ° С по сравнению с
со вр ем е н н ы м к л и м а т о м :
— го до во й с т о к рек Ц ентрального и В о л го -В я т ск о го районов н е ск о л ь­
ко ум еньш ается (ум еньш ение сто ка р. В олги до 5 % ) ;
— ст о к рек Оби и Енисея в вер хо вьях возрастает со ответственно нг
2 -7 и 7 -1 0 % ;
— ст о к р."Амура в среднем течении возрастает (до 1 0 % ) .
Второй подход прим енен К . Я . В и н н и к о в ы м и Н. А . Л е м е ш к о / 2 3 / ;
расчеты вы п о л н е н ы с использо ванием с н е к о то р ы м и д о по лн е н и я м и к о м ­
пл е к сн о го метода определения испарения с су ш и . А вто р ам и получены
о ц ен ки изменений го до во го сто ка рек и влагосодерж ания деятельного
слоя по чвы для летнего сезона при гло б ально м потеплении на 0 ,5 С , на
1 ,2 С и на 2 С . Наиболее надеж ны е д ан н ы е по го д о в о м у с т о к у р ек, от­
носящ иеся к потеплению на 0 ,5 ° С , приведены на рис. 3 1 . Оба методичес­
к и х подхода дали в общ ем д ово льн о б л и зк и е р езультаты , относящ иеся
к гл о б ал ьн о м у потеплению на 0 ,5 ° С , хотя по н е к о то р ы м районам (на­
прим ер, верховье р. Оби) имею тся сущ е ств е н ны е различия.
На карте (рис. 3 1 ) дово льно четко прослеж ивается зона особенно зна-
139
чительного ум еньш ения сто ка (на 1 0 —3 0 м м , или 1 0 —2 0 % ) — централь­
ны е районы Евр о пейско й части С С С Р — и зона по вы ш ен но го (на 2 0 —
3 0 м м , или 7 —1 0 % ) сто ка — север Евр о пейско й части С С С Р , Западной и
Средней С иб ир и. У к а за н н ы е области очень тесно св я за н ы с зонам и ум ень­
шения и увеличения о сад к о в (см . рис. 2 9 ) . И зм енения сто ка кр упн ей­
ш их рек С С С Р значительно м еньш е приведенны х значений, п о ск о л ь к у
они пересекаю т зо н ы , где ож идаю тся различны е по величине и даже по
з н а к у изменения осад ко в.
Результаты расчетов во зм о ж н ы х изменений при глоб ально м потепле­
нии на 1 ° С (прим ерно на 2 0 0 0 г.) во д н ы х ресурсов осн о вн ы х речных
бассейнов С С С Р (в к м 3 и в п р о ц е н та х ), по лученны е в Г Г И под р у к о в о д с­
твом В. И . Б а б к и н а, приведены в таб л. 2 4 . Оценки по лучены с и спользо­
ванием методов расчета испарения с с у ш и (к о м п л е к сн ы й метод Б у д ы к о
/ 1 3 / , а такж е ур овнений,пред полож енны х последние го д ы Б а б к и н ы м
/ 9 / ) . В озм ож ны е изм енения сто ка под вли яни ем антр опо генны х изм ене­
ний кли м ата для речных бассейнов определялись по разности расчетных
значений сто к а на уровень 2 0 0 0 г. и расчетны х норм .
След ует отметить, что приведенные значения являю тся су гу б о ориен­
тир овочны м и , п о с к о л ь к у прежде всего весьма приближ енны исходны е
данны е рассчитанны х изм енений тем пературы во зд ух а и атм о сф ер ны х
осад ко в. О собенно большие по гр еш но сти возникают при определении с
карт к л и м ати че ск и х хар актер и стик, осредненны х для к о н к р е тн ы х водоТаблица 2 4
ОРИЕНТИРОВОЧНЫ Е О Ц ЕН К И И ЗМ ЕН ЕН И Й ВОД НЫ Х РЕСУРСОВ
Н А У Р О В Е Н Ь 2000 г.,
О БУ С Л О ВЛ ЕН Н Ы Е ВЛ И ЯН И ЕМ ВОЗМ ОЖ НЫ Х А Н Т РО П О ГЕН Н Ы Х
ИЗМ ЕНЕНИЙ КЛИ М АТА
гека
Урал
Северная Двина
Печора
Западная Двина
Неман
8олга
О ка
Кама
Днепр
Днестр
Южный Б уг
Сырдарья
Ам ударья
Обь
Енисей
А м ур
_
„
Изменение водны х ресурсов
Площ адь в о д о с б о р а , _______________________________
км 2
% от нормы
к м 3 /год
236
35 7
322
87
98
1 380
245
507
504
72
63
219
309
2 990
2 580
1 855
000
000
000
900
200
000
000
000
000
100
700
000
000
000
000
000
141
-1 ,0
2,0
-1 ,6
-2 ,5
-2 ,0
-1 4 , 0
-3 ,0
-6 ,0
-5 ,0
-0 ,2
0,1
5,0
3,4
15,0
41
22,0
-1 0
2
-1
-1 2
-1 0
-6
-8
-5
-9
-2
4
13
5
4
6
6
сборов. Результаты оц енок изм енений сто ка для отд ельн ы х р ечны х в о ­
досборов, вы п о л н е н н ы е независим о р азн ы м и авторам и при одних и
тех же и схо д н ы х к л и м ати че ск и х д ан н ы х м о гу т различаться более чем в
2 раза. Об этом свидетельствую т, наприм ер, данны е, приведенны е в
табл. 9, для бассейна К а сп и й ск о го м оря.
Д анн ы е табл. 24 следует рассм атривать к а к сам ое первое приближ е­
ние, по казы ваю щ ее направленность процесса и по ряд ок значений изм ене­
н ий , к отор ы е м о гу т ож идаться на территории С С С Р в б ли ж айш и е 1 5 —
2 0 лет.
В со ответствии с пр едставлен н ы м и д ан н ы м и , к к о н ц у столетия сле­
дует ож идать зам етного ум еньш ения (до - 1 2 % ) го д о во го сто ка пра­
ктиче ски всех р ек Е в р о пе й ско й части С С С Р при н еко тор ом увеличении
(до 1 3 % ) сто ка р ек Средней А зи и , С иб ир и и Д альн е го В остока.
В о зм о ж ны е в перспективе антр опо генны е изм енения к ли м ата , естест­
венно, не м о г у т не сказаться на процессах и к о л ичествен н ы х оц ен ках
вл и ян и я хо зяйственной деятельности в бассейнах на ст о к р ек. Причем
вли ян и е антр опо ген н ы х изм енений кли м ата на приведенны е вели чины
мож ет сказаться в д в у х а спектах: 1) м о г у т изм ениться сам и д о лгосро ч­
ны е планы и м асш таб ы развития хо зяй ствен н ой деятельности в бассей­
нах, прежде всего ор ош аем ого зем лед ели я; 2) изм енения кли м ати чес­
ки х усло ви й будет в л и ять на испарение, определяю щ ее объем ы безвозв
р атн ы х потерь воды на х о зяй стве н н ы е н у ж д ы .
П ер вы й ф акто р при оц е н ках на 2 0 0 0 г. вр я д ли целесообразно у ч и т ы ­
вать, п о с к о л ь к у в сам ы е последние годы пр ин яты дово льно определенные
пе р спек тив н ы е планы развития орош ения, которы е, ви ди м о, не притерпят значи тельны х изм енений до конца столетия. Д л я реш ения второго
вопроса в Г Г И бы ли в ы п о л н е н ы специальны е исследования вл и ян и я во з­
м о ж н ы х изменений о сад ко в и тем пературы во здуха в р азн ы х ф и зи к о ге о гр аф иче ски х у с л о в и я х на д опо лн ительны е потери на испарение с во д о ­
хр ани ли щ , на оросительны е н о р м ы , на безвозвр атны е потери во ды при
сел ьско хо зя й стве н н о м во до снаб ж ении, в п р о м ы ш л е нн о сти и теплоэнер­
гети ке, П р ин и м ая устан о в ле н н ы е на конец столетия и по лучен ны е к л и м а ­
тологам и значения изм енений годовой тем пер атур ы во зд ух а и о сад ко в,
для каж до го к р у п н о го речного водосбора С С С Р б ы л и рассчитаны изм е­
нения речного сто ка под вли ян и е м хо зяйственной деятельности с учетом
антр о по ген н ы х изм енений кли м ата.
Сравнение этих значений с со о тветствую щ им и д ан н ы м и , п о лу че н н ы м и
без учета изменений кли м ата, по казал о , что они различаю тся для всех
р ассм отренны х водосборов в пределах 2 —8 % , т. е. очень незначительно,
учиты вая н е в ы со к у ю точность тако го рода пр о гн о зн ы х оц енок
на
пе р спек ти в у.
Т а к и м об разом , при оц енках влияния хо зяйственной деятельности на
ст о к рек на пе р спе к ти в у до конца столетия антр опо генны е изм енения
к ли м ата , на наш в з гл я д , м ож но не учиты вать (это и не п р ин им ало сь в ра­
счет при получении д ан н ы х, приведенны х на рис. б и в табл. 1 5 , 1 6 для
142
территории С С С Р и пр и р о д н о -эк о н о м и че ск и х регионов м и р а ). П ри расче­
тах будущ его полож ения ур овня К а сп и й ск о го м оря на конец столетия и
на более отдаленную п е р спе к ти в у (см . гл а в у 4) ук а за н н ы й э ф ф е к т учи­
ты вался , но он очень незначительно ск а за л ся на о кон чательн ы х ре­
зультатах.
А н а л и зи р уя д анны е, полученны е при оц енках вл и ян и я хозяйственной
деятельности в бассейнах и антр опо генны х изменений кли м ата на ст о к
рек С С С Р в ближ айш ей пер спективе, м ож но сделать вы в о д , что на ур овне
конца столетия следует ож идать особенно н еблагоприятной ситуации с
водообеспечением народного хо зяйства в бассейнах р ек Черного, К а сп и й ­
с к о го и А з о в с к о го морей. Весьма ограниченны е во дны е ресур сы этих
районов имею т тенденцию к ум еньш ени ю и за счет антр опо ген н ы х изм е­
нений кли м ата, и за счет ин тен сиф икац и и хозяйственной деятельности
в бассейнах.
На более отдаленную п ер спективу (на 2 0 2 0 —2 0 5 0 гг.) при более зна­
чительном глобальном потеплении в соответствии с пр иведенны м вы ш е
гео гр аф ически м распределением го д о вы х с у м м о сад ко в (увеличении их
п р акти чески на всей территории стр аны на 1 0 0 —3 0 0 м м ) следует ожидать
сущ ественно го увеличения во д н ы х ресурсов м н о ги х речных бассейнов,
однако давать в настоящ ее врем я как и е-ли б о количествен н ы е оценки
представляется преж деврем енны м в в и д у их я вн о недостаточной надеж­
ности.
Перераспределение
в бо льш и х м асш табах осад ко в и речного сто­
ка по территории С С С Р неизбеж но повлечет за собой пересмотр сущ ест­
вую щ их планов развития и размещ ения осн о вн ы х потребителей во ды ,
разработки пр оектов к р у п н ы х во д о хо зя й ствен н ы х м ероприятий, в том
числе для регулир ования и управления реж им ом вн утр ен ни х водоем ов,
закон ом ер н ости колебаний уровней к о то р ы х м о гу т принципиально
изм ениться.
В С С С Р в последние го ды ш и р о к о д и ск ути р уе тся проблем а целесооб­
разности в будущ ем переброски части сто к а северны х и си б и р ск и х рек
в бассейн К а сп и й ск о го м ор я, в ю ж ны е районы Средней А зи и и Казахста­
на. Если ориентироваться при рассм отрении этой пр об лем ы на приведен­
ны е в ы ш е данные антр опо генны х изменений кли м ата и во д н ы х ресурсов
к 2 0 0 0 г., то они в общ ем свидетельствую т об увеличении деф ицита во д ­
н ы х ресурсов в ю ж ны х районах с н аи бо льш им и значениям и водопотреб­
ления и о неко тор ом увеличении сто ка р ек Севера Ев р о пе й ско й части
С С С Р и Сиб ир и, что казалось бы подтверж дает необходим ость водоподачи части сто ка рек севера на юг. О д н ак о , если рассм атривать более отда­
ленную пер спе к ти в у 2 0 2 0 - 2 0 5 0 гг. (ко гд а, конечно, построенны е к кон­
цу столетия во до хо зяй ственны е сооруж ения перебросок сто ка д о лж н ы
бы л и бы ф ун к ц и о н и р о в ать в полном о б ъ е м е ), то, по д ан н ы м к л и м ат о л о ­
го в, в этот период следует ож идать р езк о го увеличения о сад ко в в ю ж ны х
районах и допо лнительны й сто к северны х рек на ю ге м ож ет оказаться
изл и ш н и м .
143
При этом за счет увеличения о сад к о в , вы пад аю щ их на акваторию
К а сп и й ск о го и А р а л ь ск о го морей и ум еньш ения испарения м ож но
предполож ить значительное по вы ш ен ие их уровней в отдаленной перс­
пективе.
Конечно, по ка это еще сам ы е приближ енны е п р и к и д к и , но с ним и
нельзя не считаться, планируя столь к р у п н о м асш таб н ы е м ероприятия,
рассчитанны е на т а к у ю отдаленную п ер спективу. На наш взгл я д , в бли­
ж айш ие го ды д о лж н ы б ы ть предприняты наибольш ие усилия не на раз­
р аб о тк у п р о е к тн ы х инж енерны х реш ений тех или и н ы х во до хо зяй ствен ­
н ы х м ероприятий, а на уточнение Прогнозов клим ата на будущ ее, на
установление их больш ей надеж ности и детальности, так к а к в первую
очередь от этого зависят принятие реш ения по принципам водообеспе­
чения страны в перспективе, судьба перебросок сто ка, пути регулир о­
вания и управления во дно-солево го реж има вн утр ен ни х морей.
144
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В проблеме изучения во д н ы х ресур сов, их колебаний во врем ени и по
территории, оценки д и н ам и к и водообеспеченности тех или и н ы х природн о -эк о н о м и че ск и х регионов первостепенное значение им еет учет влияния
хо зяйственной деятельности на гидр ологический ц и к л . Э то необходим о
для планирования развития э к о н о м и к и , особенно роста ор о ш аем ы х зе­
м ель, освоения н о в ы х районов, реш ения проблем внутренних водоем ов,
м ероприятий по охране окруж аю щ ей среды .
В лияние хо зяйственной деятельности (прежде всего рост ор ош аем ы х
зем ель, сооруж ение во до хр анилищ , развитие п р о м ы ш л е н н о го и к о м м у ­
нального водопотребления) уже к насто ящ ем у времени привели в наибо­
лее р азви ты х регионах мира к р е з к о м у ум еньш ению речного сто ка , сн и­
ж ению уровней бессточны х водоем ов, загрязнению природны х вод. К а к
по казал и исследования, влияние антр опо генны х ф акто р о в на речной
сто к зав исит не то л ько от м асш табов и тем пов развития хозяйственной
деятельности, но и в значительной степени от естественны х к о л е б а н и й ,
к л и м ати че ск и х хар актер и стик за м ноголетний период, что необходим о
учиты вать при пер спективн ом планировании размещ ения во до ем ких
пр оизводств при разработке к р у п н ы х во д о хо зя й стве н н ы х м ероприятий
и л р о е к то в , н аправленн ы х на реш ение проблем водообеспечения и сос­
тояния внутр енних водоем ов, охраны окр уж аю щ ей среды .
В ж ар кие, сухие периоды влияние хо зяйственной деятельности особен­
но неблагоприятно сказы вается на в о д н ы х ресурсах и водообеспеченнос­
ти, крайне обостряя во до хо зяйственную о б ста н о вк у во м н о ги х к р у п н ы х
регионах и речных бассейнах, сти м ул и р уя проектирование и разработку
во до хо зя й ствен н ы х м ероприятий, предназначенны х для координального реш ения проблем водообеспечения в б удущ ем .
При наступлении х о л о д н ы х , вл а ж н ы х периодов влияние хо зяйствен­
ной деятельности в значительно меньш ей мере проявляется в ум еньш е­
нии водности р ек , водохозяйственная о б стано вка р езко улучш ается и
развитие во д о хо зя й стве н н ы х м ероприятий нередко приостанавливается,
а разработанные пр оекты подвергаю тся ожесточенной к р и ти к е , причем
основное вним ание концентрируется на их н е гати в н ы х сторонах.
По мере развития хозяйственной деятельности зависим ость во д н ы х
ресурсов и водообеспеченности от к л и м ати че ск и х хар актер и стик сущ ест­
венно возрастает. Э то проявляется на речных бассейнах ю ж ны х районов
С С С Р и в к р у п н ы х пр ир о д но -эк о н о м и че ск и х регионах м ира, особенно
располож енны х в зонах переменного увлаж нен ия и з а с у ш л и в ы х . З десь
кли м ати чески е усло ви я определяю т не т о л ь к о естественны й речной сто к,
но и в значительной мере степень его ум ен ьш ени я в результате действия
к о м п л е к са антр опо генны х ф акто р о в. Все это об усл о в ли вае т теснейш ую
взаим о связь со вр ем енн ы х проблем обеспечения человечества пресной
водой с проблем ам и естественны х и антр опо генны х изменений кли м ата.
С точки зрения оц енки во д н ы х р есурсов б удущ его и реш ения проблем
145
водообеспечения на п ер спективу первоочередное значение имею т антро­
погенны е изменения кли м ата за счет воздействия человека на увеличе­
ние концентрации у гл е к и с л о го газа в атмосфере.
П р огн озир уем ы е кли м ато ло гам и на пер спективу бли ж айш и х 4 0—
6 0 лет изменения к ли м ата, соответствую щ ие по вы ш ению за счет у в е л и ­
чения С О г в атмосфере средней глобальной тем пературы воздуха на 3 —
4 ° С , столь значительны по св о и м м асш табам , особенно для ум е р е нн ы х и
в ы с о к и х ш ирот северного по луш ар ия , что, естественно, не м о гу т не о к а­
зать реш аю щ его вли ян и я на весь к о м п л е к с прир од ны х у сло ви й об ш ир ­
н ы х регионов и целы х стран, на во дны е ресурсы б удущ его, на усло ви я
прож ивания населения, ст р у к т у р у развитие э к о н о м и к и и прежде всего
се л ьско го и во дного хо зяйства.
Д ля специалистов в области гидр ологии и во д н ы х р есурсов будущ ие
кли м ати чески е изм енения им ею т самое непосредственное и первоочеред­
ное значение для их деятельности. В случае значительны х антр опо генны х
изменений клим ата в ближ айш ие десятилетия перед уче ны м и -ги д р о л о гами уж е в настоящ ее врем я сто ят серьезные научны е пр об лем ы в первую
очередь по оценке во д н ы х р есурсов регионов и речных бассейнов в б у д у­
щем, их изменений под вл и ян и е м хо зяйственной деятельности; водообе­
спеченности населения, пр ом ы ш ленн ости и се л ьско го хозяйства в пер­
сп ек ти ве ; по территориальном у перераспределению во д н ы х р есурсов;
по расчетам и прогнозам уровенного режима и во дно-солево го баланса
к р у п н ей ш и х внутр енних водоем ов. Н е м еньш ие пр об лем ы во зни каю т
и в изучении ги д р о л о ги че ск и х процессов в н о в ы х ус л о в и я х и особенно
в разработке концепции, общ их принципов и стратегии инж енерны х ги д ­
р ол о ги че ски х расчетов пои строительном проектировании.
146
Список литературы
1. А н д р е я н о в В. Г., Б а б к и н В. И. М етодика расчета с ум м а р н ого испа­
рения с речного водосбора за ко р о тки е интервалы времени отдельных лет,— Труды
Г Г И , 1974, вып. 217, с. 7 0 - 9 3 .
2. А н т о н о в В. С. П роблем ы у ровня К асп и йского моря и с то к северных
рек.— Т р уд ы Д А Н И И , 1963, т. 253.
3. А н т р о п о г е н н ы е
изменения клим ата/Под ред. М. И. Б у д ы к о и
Ю. А. Израэля,— П.: Гидрометеоиздат, 1 9 8 7 .— 405.
4. А п о л л о в Б. А., А л е к с е е в а К. И. П рогноз у ровня К аспийского м оря,—
Т р уд ы океанограф ической ком иссии А Н СССР, 1954, т. 5, с. 6 3 — 78.
5. А р х и п о в а
Е. Г. и др. В озм ож ны е изменения у ровня и других элемен­
то в ги д рологи ческого режима К аспийского моря. Вопросы гидрологии м оря,— Т р у ­
ды Г О И Н , 1972, вып. 115, с. 5 -1 7 .
6. А ф а н а с ь е в А. Н. Колебания гидром етеорологического режима на терри­
тории С С С Р — М.: Н аука, 1957,— 23 0с .
7. Б а б к и н В. И., Г у с е в О. А., Н о в и к о в а В. А. М етодика осреднения
и интерполяции гидрометеорологических характеристик.— Т руд ы Г Г И , 1974,
вып. 217, с. 175— 186.
8. Б а б к и н В. И., В о с к р е с е н с к и й К. П. и др. Методические основы
расчета вод н ы х ресурсов и водного баланса территории С С СР.— Т р уд ы Г Г И , 1977,
вып. 241, с. 1 1 -2 8 .
9. Б а б к и н 8. И. Взаим освязь элементов водного баланса речных бассей­
нов,— Т руд ы ГГ И , 1979, вып. 260, с. 26— 38.
10. Б а б к и н 8. И., Б у д ы к о М. И., С о к о л о в А. А. вод н ы е ресурсы и
водообеспеченность С С С Р в настоящ ем и буд ущ е м ,— В кн.: Генеральные докл ад ы
V Всесою зного ги д рологического съезда. П., 1986, с. 8 4 — 118.
11. Б е л и н с к и й
Н, А., К а л и н и н Г. П. О прогнозе колебаний у ровня
К асп и йского м оря.— Т р уд ы Н И У Г У Г М С , сер. 4, 1946, вып. 37.
12. Б у д а г о в с к и й А. И. Испарение почвенной влаги,— М.: Н аука, 1964.
- 2 4 3 с.
13. Б у д ы к о М. И. Испарение в естественных усл овиях,— П.: Гидрометеоиз­
дат, 1947. — 136 с.
14. Б у д ы к о М. И. Тепловой баланс зем ной поверхности,— П.: Гидрометео­
издат, 1956. — 255 с.
15. Б у д ы к о М. И.
Влияние человека на климат. — П.: Гидрометеоиздат,
1972. - 4 6 с.
16. Б у д ы к о М. И. и д р. Предстоящ ие изменения клим ата.— Известия А Н
С ССР, сер. геогр., 1978, № 6, с. 5— 20.
17. Б у д ы к о М. И. Э волю ция биосф еры.— П.: Г идрометеоиздат, 1984.— 48 7 с.
18. Б у д ы к о М. И., В и н н и к о в К. Я. Влияние изменения глобального
клим ата на водные ресурсы,— 8 кн.: Тезисы д окл ад ов V Всесою зного гидрологичес­
к о го съезда. Секция водны х ресурсов и вод ного баланса. П., 1986, с. 11 — 12.
19. Б у д ы к о М. И., Б ю т н е р Э. Е., В и н н и к о в К. Я. Обнаружение
антропогенны х изменений клим ата,— М етеорология и гидрология, 1986, № 12,
с. 5 - 1 6 .
20. Б ю т н е р Э. Я.
Планетарный газообмен.— П.: Гидрометеоиздат, 1986.
- 2 3 9 с.
21. В е л и ч к о А. А. и д р. Каспий и Волга 5,5 и 125 тысяч лет назад. П р и р о­
да, 1987, № 3 . с. 6 0 - 6 6 .
22. В и н н и к о в
К. Я., Г р о й с м а н
Н. Я „ Л у г и н а К. М., Г о л у 6 е в А. А.
Изменение средней температуры воздуха Северного полуш ария за пе­
риод 1841 — 1985 гг.— М етеорология и гидрология, 1987, № 1.
23. В и н н и к о в
К. Я., П е м е ш к о Н . А . 8лагосодержание почвы и с т о к
для территории С С С Р при глобальном потеплении,— Метеорология и гидрология.
147
1987 г. № 12, с. 9 6 -1 0 3 .
24. В л и н н и е увеличения количества у гл е ки сло го газа в атмосфере на кл и ­
мат. — В кн.: Материалы советско-ам ериканского совещания. Л., 1982. — 56 с.
25. В о д н ы е ресурсы и водный бапанс территории С о ветск ого Сою за,— П.: Гидрометеоиздат, 1 9 6 7 .— 199 с.
26. 8 о д о г р е ц к и й
В. Е. Влияние агролесомелиораций на годовой сток.
—Л.: Гидрометеоиздат, 1 9 7 9 .— 184 с.
27. В о е й к о в А. И, К лиматы зем ного шара и в особенности России.— В кн.:
Избранные сочиненин,т.1. М.— Л., 1948, с. 163— 750.
28. В о л ь ф ц у н И. Б., С у м а р о к о в а В. В. Д инам ика антропогенны х и ес­
тественных потерь стока Ам ударьи и Сырдарьи за многолетний период.— М етеоро­
логия и гидрология, 1985, № 2, с. 98— 104.
29. В о с к р е с е н с к и й К. П. Норма и изменчивость год о во го стока ре к С о ­
ветского Сою за,— Л.: Гидрометеоиздат, 1962. — 54 8с .
30. В о с к р е с е н с к и й К. П., Б а б к и н В. И. и д р . М ноголетние колеба­
ния стока основны х р е к С С С Р .— Л.: Гидрометеоиздат, 1979, Труды ГГИ , вып. 260,
с. 3 9 -7 3 .
31. 8 у г л и н с к и й 8. С., К о л о б а е в А. Н., Я з в и н Л. С. Проблем ы с о­
вершенствования системы гидрологических наблюдений и государственны й водный
кадастр.— В кн.: Генеральные доклады V всесою зного гидрологического съезда.
Л„ 1986, с. 6 0 - 8 3 .
32. Г е о р г и е в с к и й В. Ю. Расчеты и прогнозы изменений у ровня Каспийс­
к о г о м оря под влиянием естественных клим атических ф акторов и хозяйственной
деятельности,— Труды Г Г И , 1978, вып. 255, с. 94— 113.
33. Г и р с А. А. Многолетние колебания атмосф ерной циркул яции и дол госро­
чны е гидрометеорологические прогнозы .— Л.: Гидрометеоиздат, 1971. — 280с.
34. Г л у ш к о в 8. Г. Ропь гидрологии в социалистическом строительстве,—
Известия ГГ И , 1931, № 33 , с. 8 - 2 0 .
35. Г л у ш к о в В. Г. Вопросы теории и методы гидрологических исследова­
ний,— М.: Изд-во А Н СССР, 1961, 4 1 6 с.
36. Г о л и ц ы н
Г. С. Нуж на ли переработка воды в Каспий,— Природа, 1987,
№ 3, с. 6 6 - 7 2 .
37. Д р о з д о в О. А., Г р и г о р ь е в а А. С. 8л агообор о т в атмосфере.— Л.:
Гидрометеоиздат, 1 9 6 3 .— 250 с.
38. Д р о з д о в О. А. Законом ер н ости влагооборота в атмосфере и возм ож ­
ные долгосрочны е предсказания его изменений,— Водны е ресурсы, 1972, № 1,
с. 3 2 - 4 2 .
39. Д р о з д о в О. А „ С о р о ч а н О. Г., Ш и к л о м а н о в И. А. Предвари­
тельная оценка изменений глобального влагооборота под влиянием хозяйственной
деятельности. — Водны е ресурсы, 1976, № 6, с. 4 5 — 55.
40. Е р м о л и н а Н. А., К а л и н и н Г. П. 8одопотреб пение и его влияние на
воды суш и. — 8 кн.: Глобальны й водообмен. М., 1975, с. 24— 40.
41. 3 а й к о в Б. Д., Б е л и н к о в С. Ю. Средний многолетний с то к рек СССР.—
Т руды Г Г И , 1937, вып. 2., 50 с.
42. 3 а й к о в Б. Д. Средний с то к и его распределение в году на территории
СССР. - Т р у д ы Н И У Г У Г М С , 1946, сер. IV, вып. 24. Л .-М ., с. 43.
43. З у б е н о к Л. И. Испарение на континентах. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976.
- 2 6 4 с.
44. К а л и н и н Г. П. Проблем ы глобальной гидрологии,— Л.: Гидрометеоиз­
дат, 1968. — 3 7 8 с.
45. К а л и н и н Г. П., Ш и к л о м а н о в И. А. Использование водны х ресур­
с о в Зем ли,— В кн.: М ировой водны й баланс и водные ресурсы Земли. Л., 1974,
с. 5 7 5 - 6 0 5 .
46. К а с п и й с к о е море, гидрология и гидрохим ия,— М.: Наука, 1986. — 26 0 с
47. К л и г е Р. К.
Изменения глобального водообмена. — М.: Н аука, 1985,
148
-2 4 7 с.
48. К о н с т а н т и н о в А, Р. Испарение в природе. — П.: Г идрометеоиздат,
1968. - 5 3 2 с.
49. К о р з у н В. И. Научные основы водного законодательства.— Водны е ре­
сурсы, 1972, № 3, с. 3 3 —43.
5 0 . К о ч е р и н Д. И. Средний многолетний годовой и месячный сток в Е в р о ­
пейской части Союза.— Труды М И И Т , 1927, вып. 6, с. 10— 26.
51. К р е с т о в с к и й О. И. влияние в ы р у б о к и восстановления лесов на вод­
ность р е к . — П.: Гидрометеоиздат, 1986. — 118с.
52. К у з и н П. С. Граф ик испарения с поверхности бассейна и его применение
к расчету среднего многолетнего с т о к а .— Записки Г Г И , 1934, т. 12, с. 189— 209.
53. Л а н д с б е р г Г. Г., Ф и ш м а н Л. Л., Ф и ш е р Д. Л. Ресурсы С Ш А в будущем/Пер. с англ. — М.: Прогресс, 1965. — 564 с.
54. Л ь в о в и ч М. И. водны е ресурсы будущ его.— М.: Просвещение, 1969.
- 1 7 5 с.
55. Л ь в о в и ч М. И„ К о р о н к е в и ч Н. И. Ориентировочны й прогноз ис­
пользования и охраны водны х ресурсов С С С Р на уровне 2 0 0 0 г.— Известия А Н С С С Р
сер. геогр., 1971, № 2, с. 3 5 — 48.
“ 56. Л ь в о в и ч М. И. М ировы е водные ресурсы и их будущ ее,— М.: Мысль,
1974. - 2 6 3 с.
57. М е з е н ц е в В. С., К а р н а ц е в и ч И. В. Увлажненность Западно-Сибир­
с к о й р а в н и н ы .— Л.: Гидрометеоиздат, 1 9 6 9 .— 168с.
58. М е т о д и ч е с к и е
рекомендации по оценке и учету влияния агролесоме­
лиоративны х м ероприятий на годовой с то к в гидрологических расчетах. — Л.: Гид­
рометеоиздат, 1 9 7 6 ,— 87 с.
59. М е т о д ы
изучения и расчета водного баланса. —Л.: Гидрометеоиздат,
1981. - с . 396.
60. М и р о в о й
водный баланс и водные ресурсы Земли. — Л.: Г идрометеоиз­
дат, 1974. - 6 3 8 с.
6 1 . , М о и с е и н к о в А. И., К в и т р а д з е В. 8. Оценка антропогенны х изме­
нений водного режима кр у п н ы х рек с использованием метода математического м о ­
делирования. — 8 кн.: Тезисы д окл адов V Всесою зного гидрологического съезда.
Секция гидрологического обоснования водохозяйственны х мероприятий. Л., 1986,
с. 7 9 -8 0 .
62. Н о в и к о в С. М., Г о н ч а р о в а Ж. С. П рогноз изменений водных ресур­
сов к р у п н ы х рек С С С Р под влиянием осуш ительны х мелиораций. — Труды ГГ И ,
1978, вып. 255, с. 54— 69.
63. Н и к и т и н С. П., 3 е м ц о в В. А. Изменчивость полей гидрологических
характеристик в Западной Сибири. — Н овосибирск: Наука, 1986. — 204 с.
64. О л ь д е к о п Э. М. О б испарении с поверхности речных бассейнов. Юрьев,
1 9 1 1 . - 2 0 9 с.
65. П а н и н Г. Н. Теппо-массообмен между водоемов и атмосферой в естест­
венных условиях. — М.: Наука, 1985. — 208 с.
66. П о л я к о в Б. 8. Влияние агротехнических мероприятий на сток рек,—
М етеорология и гидрология, 1939, № 4. — с. 4 0 —48.
67. П о л я к о в Б. В. Гидрологический анализ и расчеты. — Л.: Гидрометеоиздэг, 1946, - 4 8 0 с.
68. С и н и ц и н
В. М.
введение в палеоклиматологию. — Л.: Недра, 1967.
- 2 3 2 с.
69. С м и р н о в а К. И. водн ы й баланс и долгосрочны й прогноз уровня Кас­
пийского моря,— Труды Гидрометцентра СССР, 1972, вып. 94, 123 с.
70. С о к о л о в А. А., Ч е б о т а р е в А. И. Очерки развития гидрологии в
С ССР,— Л.: Гидрометеоиздат, 1 9 7 0 .— 3 1 0 с .
71. С о к о л о в А. А. О чем ш ум и т русский лес.— Л.: Гидрометеоиздат, 1982.
- 9 3 с.
149
72. С о с к и н И. М. М ноголетние колебания гидрометеорологических характе­
р и сти к Балти йского, Баренцева и К аспийского морей и солнечная активность. —
В кн.:Труды океанограф ической ком иссии А Н СССР. М., т. 7, с. 3— 22.
73. Т и м а ш е в И. Е. Количественная оценка водны х ресурсов в СШ А. вест­
н и к М Г У , 1983, № 1,с. 6 7 - 7 4 .
74. У а й т Г. вод ны е ресурсы СШ А. Проблем ы их использования/Лер. с англ.
— М.: Прогресс, 1 9 7 3 .— 189с.
75. Ф е д о р о в С. Ф. Исследование элементов водного баланса в лесной зоне
ЕТС. — Л.: Гидрометеоиздат, 1977. — 264 с.
76. Х а р ч е н к о С. И. Гид ропогия орош аем ы х зем ел ь.— Л.: Гидрометеоиздат,
1975. - 2 4 6 с.
77. Ч е р к а в с к и й С . К. О единой государственной системе учета вод и веде­
ния водного кадастра. — Водны е ресурсы, 1972, № 3, с. 4 4 — 53.
78. Ш а а к е
Джон
К., К а ч м а р е к З .
Изменчивость клим ата и п ро екти ­
рование и эксплуатация водохозяйственны х систем. Всемирная конф еренция по
клим ату, Женева. Февраль., 1979. с, 20 8 — 230.
79. Ш и к л о м а н о в И. А., С м и р н о в а Л. Е. Оценка влияния хозяйствен­
ной деятельности на с то к к р у п н ы х рек Кавказа. — Т руд ы ГГИ , 1973, вып. 20Q,
с. 9 2 -1 2 2 .
80. Ш и к л о м а н о в И. А. Оценка изменений стока р. Волги у 8олгоградэ
под влиянием хозяйственной деятельности. —Т руды Г Г И , 1975, вып. 229, с. 3 — 35.
81. Ш и к л о м а н о в И. А. Г идрологические аспекты проблемы К аспийского
моря. — Л.: Г идрометеоиздат, 1976. — 77 с.
82. Ш и к л о м а н о в И. А. Изменения речного стока под влиянием а нтропо­
генных ф акторов. — Автореферат диссертации на соискание ученой степени д-ра
геогр. наук. Л., 1977, 58 с.
83. Ш и к л о м а н о в И. А., 8 е р е т е н н и к о в а Г. М. Впияние вод охрани­
лищ на годовой с то к рек СССР. Т руды ГГ И , 1977, вып. 239, с. 27— 48.
84. Ш и к л о м а н о в И. А. Д инам ика антропогенны х изменений водности рек
СССР. - Т р у д ы Г Г И , 1978, вып. 239, с. 2 7 -4 9 .
85. Ш и к л о м а н о в И. А. А нтропогенны е изменения водности рек.— Л..- Г ид­
рометеоиздат, 1979. — 301 с.
86. Ш и к л о м а н о в И. А., Ф а т у л л а е в Г. Ю. Антроп оге нны е изменения
с тока р еки К у р ы — Метеорология и гидрология, 1983, № 8, с. 7 1 — 78.
87. Ш и к л о м а н о в И. А., М а р к о в а О. Л. П роблем ы водообеспечения и
переброски речного стока вм ире. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987.
88. Ш л я м и н Б.. А. Сверхдолгосрочны й прогноз у ровня К аспийского моря.
— Известия 8 Г О , 1962, т. 94, вып. 1, с. 26— 33.
89. Э й г е н с о н М. С. Б уд ущ ее К аспийского моря. Проблем ы К асп и й ско го
м оря,— 8 кн.: Материалы всесою зного совещания по проблеме К асп ийского моря.
Б ак у, 1963, с. 24— 28.
90. Э л ь п и н е р Л. И., 8 а с и л ь е в В. С. Водны е ресурсы, современные осо­
бенности и перспективы водопотребления в СШ А,— вод н ы е ресурсы, 1983, № 1,
с. 1 6 3 -1 7 2 .
91. A m Ь г о g g i R. P. Water under the Sahara. — Scient. American, 1966, vol. 214,
N 5, p. 2 1 - 2 9 .
92. 8 a u m g a r t n e r A., R e i c h e l E. The World Water 8alance. R. Oldenbourg
Verlag Munchen. Wien, 1975, p. 180.
93. 8 о I i n 8. Energy and Climate. Stockholm , 1975, — 55 p.
94. 8 r o e c k e r W. S. Climatic change: are we on the brink of a pronounced clim a­
tic w arm ing? — Science, 1975, vol. 189, N 4210, p. 4 6 0 —463.
95. C a l l e n d e r G. S. The artificial production of carbon dioxide and its influence
on temperature. — Quart. J. Roy. Met. Soc., 1938, vol. 64, N 27, p. 2 2 3 — 24 0
96. D о x i a d i s C. A. Water for human environment. —Proc. of the Conf. „Water
for Peace", 1967, vol. 1. Washington: p. 3 3 —60.
150
97. F a l k e n m a r k М., L i n d t h G. H ow can we cope with the water resources
situation by the year 2 0 1 5 ? — Am bio, 1974, vol. 3, N 3 —4, p. 11 4 — 123.
98. F l u s c h k a J. M. Climatic change and Water Supply in the Great 8asin. M as­
ter's Thesis, Department of H ydrology and Water Resources, University of Arisona, 1984.
99. G I e i с к P. M ethods for evaluating the regional hydrologic impacts of global
climatic changes. J. of Hydrology, 1986, 88, pp. 9 7 — 116.
100. G I e i с к P. Global climatic changes and regional hydrology: impacts and res;
ponses. In: The influence of climate change and climatic variability on the hydrologic regi­
me and water resources. IA H S . Publication, 1987, N 168, pp. 3 8 9 —402.
101. H о I у M. Water and the environment. — F A O , U. N., Roma, 1974.
102. I d s о S. В., В r a z e I A . I. Rising atmospheric carbon dioxide concentrations
may increase streamflow. Nature, 1984, vol. 312, N 5989, pp. 5 1 — 53.
103. J o n e s P. D „ R a p e r S. G. B., B r a d i у R. S., D i a z H. F., К e I I у P. М.,
W i g I e у Т. M. L. Northern Hemisphere surface air temperature variations ; 1851 —
1984. Journ. of Clim. and Appl. meteor., 1986, vol. 25, N 2, p. 161 — 169.
104. J o n e s P. D., W i g I e у Т. M. L., W r i g h t P. B. Global temperature variati­
ons between 1861 and 1984. — Nature, 1986, vol. 322, p. 4 3 0 — 434.
105. K e l l e r G. Niederschlag, A b flu ssu n d Verdunstung in Mitteleuropa. Jahrbuch
fur Gewasserkde. Besondere Mitteilungen, Bd. 1.4., 1906, S. 3 — 12.
106. К I e m e s V. Sensitivity of Water Resources System s to Climate Variation.
World Climate Applications Programme. W C P —98, W M O . 1985
107. M a n a b e S., W e t h e r a I d R. T. and S t o u f f e r R. J. Sum m er dryness
due to an increase of atmospheric C 0 2 concentration. Climatic Change, 1981, 3, p. 34 7 —
386.
108. M a n a b e S., W e t h e r a l d R. T. Reduction in summer soil wenness induced
by an increase in atmospheric carbon dioxide. Science, 1986, 232, p. 6 2 6 —628.
109. M i t c h e l l J., L u p t o n G. A 4 x C 0 2 integration with prescribed changes
in sea surface temperatures — Progress in 8iom eteorology 1984, vol. 3 p. 35 3 — 374.
110. N a t i o n a l
Water Sum m ary 1983 — Hydrologic events and issues. By U. S.
Geological Survey. — United States Geological Survey. Water-Supply Paper 2250. Washing­
ton D. C., 1984, - 2 4 3 p.
111. N e m e c J. a n d S c h a a k e J . Sensitivity of water resource systems to cli­
mate variation. Hydrol. Sci. 1982, 27 (3), p. 327 — 343.
112. P a I u t i к о f I. P., W i g I e у Т. M. L., L о u g h I. M. Seasonal Climate Sce­
narios for Europe and North America in a H ig h -C 0 2 Warner World. D O E / E V / 1 0098-5.
U. S. Dept, of Energy,Washington, D. C. U S A , 1984.
113. P a l u t i k o f I. P. Som e possible impacts of greenhouse gas induced climatic
change on water resources in England and Wales. In: The influence of climate change and
climatic variadility on the hydrologic regime and water resources. IA H S . Publication, 1987
N 168, p. 5 8 5 -5 9 6 .
114. P e n к A. Untersuchungen uber Verdunstung und Abfluss von grosseren Landflachen. Geogr. Abh. —Wien, 8d. 5, N 5, S. 1 0 — 29.
115. P e n m a n H. L. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc
R. Soc. London, 1896, 1948, 193, p. 12 0 — 145.
116. R e v e l l e R . R. a n d W a g g o n e r P. E. Effects of a carbon dioxide — in­
duced climatic change on water supplies in the Western United States. In: Changing Clima­
te. National Academy of Sciences, National Academ y Press. Washington. D. C. 1983.
p. 4 1 9 - 4 3 2 .
117. R i h a I. Contribution to the analysis of the hydrological cycle and of the wa­
ter consum ption cycle. — Studie C S A V , Academia — Praha 1982 c. 12, 111 s.
118. S a n d e r s o n М., W o n g L. Climatic change and Great Lakes water levels.
The influence of climate change and climatic variability on the hydrologic regime and w a­
ter resources. IA H S . Publication, 1987, N 168, p. 4 7 7 —487.
119. S c h r e i b e r R. Ober die 8esuchungen zwischen dem Niederschlag und der
Wasserfuhrung der Flusse in Mitteleuropa. Mteer. E. 1904. S. 3 —22.
151
120. S c h w a r z H. E. Climatic change and water supply: H ow Sensitive is the N or­
theast? In: Climate, Climatic Change and Water Supply. National Academy of Science.
Washington, D. C., 1977, p. 111— 120.
121. S i n g h 8. The impacts of C 0 2 — induced climate change on hydro-electric ge­
neration potential in the James 8ay Territory of Quebec. The influence of climate change
and climatic variability on the hydrologic regime and water resources. IA H S. Publication,
1987, N 168, p. 4 0 3 -4 1 8 .
122. S о I I e у W. 8., С h a s e E. 8. a n d M a n n W. B. Estimated use of water
in the II. S. in 1980. Geological Survey Circular, 1983, N 1001 5 6 p.
123. S t o c k t o n C. W. a n d 8 о g g e s W. R. G eohydrolog ical Implication of
Climate Change on Water Resource Development. U. S. A rm y Coastal Engineering Rese­
arch Center. Fort 8elvoir Va. 1979.
124. T h e
g l o b a l 2 0 00 report to the President of the U. A.: entering the twenty
first century. V o ls 2 —3. II. S. Government Printing Office. Washington D. V., 1980,
p. 1 3 7 -1 5 9 .
125. T h e
I n f l u e n c e of Climate Change and Climatic Variability on the H yd ro­
logic Regime and Water Resources. IA H S . Publication, 1987, N 168, p. 640.
126. T h o r n t h w a i t e C. W., P о I a m a n 8. The determination of evaporation
from land and water surfaces. — Mon. Weath. Review, 1939, 67, N 1, p. 18— 36.
127. T u г с L. Le bilan d ’eau du sols. Relations entre les precipitations, I'evaporation
et I'ecoulment. Annales de I'lnatitut National de la recherche agronomique, serie A. Annales Agronomiques, 1954, t. IV, v. 1955.
128. U I e W. Niederschlag und Abfluss in Mitteleuropa. Forsch. Landlesund Volkskde.Bd. X IV , 1903, N 5, S. 2 4 -3 9 .
129. U. S. E n v i r o n m e n t a l Protection Agency, Potential Climatic Impacts of
Increasing Atm ospheric C 0 2 with Emphasis on Water Availability and H ydrology in the
United States. E P A Office of Policy, Planning and Evaluation, Washington D. C. 1984.
130. V e r h a o y F. H. Impact of climate change on the m orphology of river basins.
In: The influence of climate change and climatic variability on the1hydrologic regime and
water resources. IA H S , Publication, 1987, N 168, p. 3 1 5 — 326.
1 3 1 . W a s h i n g t o n W. M . ,M e e h I G. A. Seasonal cycle experiment on the cli­
mate sensitivity due to a doubling of C 0 2 with an atmospheric general circulation model
coupled to a simple mixed layer ocean model. J. Geophys. Res. 1984 vol. 89, p. 9 4 7 5 —
9503.
132.
W i g I e у T, M. L , J о n e s P. D, Influences of precipitation changes an
rect C 0 2 effects on streamflow. Nature, 1985, vol. 314, N 6007, p. 149— 152.
152
О ГЛ АВЛ ЕНИ Е
П р е д и с л о ви е .......................................................................................... ..
3
Глава 1. М етоды оце нки водны х ресурсов и развитие гидрологической сети
4
Гпава 2. Государственны й водны й кадастр С С С Р и изучение вод н ы х ресур­
со в ...........................................................................................................
Гпава 3. Естественные водные ресурсы и водообеспеченность С С С Р ............
28
Глава 4. влияние хозяйственной деятельности на водные ресурсы С С С Р и
проблема уровней К асп и й ско го и А р а л ь ск о го м о р е й .................................
^2
4.1. Изменение стока р е к С С С Р под влиянием хозяйствен ной дея­
тельности ................................................................................... . .
4.2. Проблема уровней К асп ийского и А р а л ьск ого м орей.
.........
42
62
Глава 5. Водны е ресурсы, водопотребление и водообеспеченность в мире . .
Глава 6. К лим ат и водные р е с у р с ы ...........................................................
6.1. Климатические и гидрологические характеристики при естест­
венном гидрологическом ц и к л е ......................................................
6.2. Взаимодействие клим ата и вод н ы х ресурсов в усл ови ях хо зяй ст­
венной деятельности человека ............................ _ ..........................
6.3. Антр оп оге нны е изменения глобального клим ата и водные ре­
сурсы .............................................................................................
ВО
108
108
114
121
Заклю чение...............................................................................................
145
Сп и сок л и те р а ту р ы ...................................................................................
147
М онограф ия
И горь Алексеевич Ш иклом анов
Исследование
вод н ы х ресурсов суш и:
итоги, проблемы, перспективы
Редактор 3. М. Кожина. Худож ествен ны й редактор В. В. Б ы к о в .
Технический редактор Е. Я. Заводько. К орректор Л. Б. Лаврова.
Х у д о ж н и к И. Г. Архипов.
И Б № 1951
Набрано в издательстве на композере.
Подписано в печать 02.06.88. М-27140. Формат — 6 0 х 84/16. Бумага офсетная.
Печать офсетная. Усл.-печ. л. 8,84. Уел. кр-отт. 9,07. Уч.-изд. 10,62. Тираж 510 зкз.
Индекс ГЛ-19. Заказ 2 0 7 8
. Цена 1 р. 60 коп. Заказное.
Гидрометеоиздат, 199226, Ленинград, В. О., ул. Беринга, д. 38.
М осковская типография № 9 НПО „Всесоюзная книжная палата” Госкомиздата
С С СР. 109033 Москва, Ж-33, ул. Волочаевская, д. 40.