|
Реки. В СССР среднемноголетние
возобновляемые водные ресурсы рек составляют 4740 км3 в год. Они формируются
из поверхностных (78%) и подземных (22%) вод. Сток с территории СССР
составляет 4413 км3 в год. С территории стран, граничащих с СССР, поступает
327 км3 (7%) водных ресурсов, а оттекает за пределы страны 1 %.
Поверхностный сток распределен крайне неравномерно.
Большая часть речных вод (86%) поступает с территории избыточно увлажненных
северных и восточных районов в бассейны Северного Ледовитого (64 %) и Тихого
(22 %) океанов. Только 14 % стока приходится на западные и южные районы
страны. Суммарный сток по территории СССР от года к году сравнительно
постоянен, но в отдельных районах и бассейнах рек колебания стока во времени
значительны.
В некоторых районах в маловодные годы сток может
составлять 3—4 % среднемноголетнего, а в многоводные— 300—400 %. В этих
условиях воду аккумулируют в водохранилищах и используют в маловодные годы
для различных водохозяйственных целей. Возобновляемый сток рек СССР
составляет только 10,5 % общих запасов пресных вод, сосредоточенных по
территории нашей страны.
Реки характеризуются большой изменчивостью состава воды во
времени, который зависит от ряда факторов: изменения погодных условий;
неоднородности состава солей, находящихся в почвах и породах бассейна реки;
качества источников питания рек; воздействия растительных и животных
организмов; наличия растворенного кислорода и т. д. Неоднородность
химического состава рек наблюдается как по длине, так и ширине. Реки по
химическому составу подразделяются на три группы:
гидрокарбонатные. Площадь, занимаемая бассейнами этих рек,
составляет 83 % территории страны. Минерализация воды этих рек в большинстве
случаев незначительна;
сульфатные. Они занимают только 4 % площади всего речного
бассейна страны. Минерализация воды этих рек значительно выше минерализации
гидрокарбонатных;
хлоридные. Их площадь составляет около 7 % площади всех
речных бассейнов. Вода рек этой группы отличается высокой минерализацией.
По минерализации воды реки разделяются на следующие виды:
малой минерализации (до 200 мг/л); средней минерализации (200—500 мг/л);
повышенной минерализации (500—1000 мг/л); высокой минерализации (свыше 1000
мг/л). Большинство рек на Земле относится к первому и второму виду.
Озера являются сложившейся экологической системой. Поэтому
даже незначительное понижение уровня воды в них в связи с водоотбором может
приводить к необратимым экологическим изменениям. Отбор воды из них возможен
при возвращении отбираемых вод в озеро в многоводные годы. Общий объем воды в
озерах СССР— 26,5 тыс. км3, что составляет около 15 % запасов озерной воды в
мире. Большинство озер (около 98 %) имеет небольшую площадь поверхности
(менее 1 км2) и является мелководными (глубина 1—1,5 м). Почти все запасы
озерной воды в нашей стране находятся в двух десятках наиболее крупных озер,
таких, как Байкал, Иссык-Куль, Ладога, Онежское озеро и др. Ежегодное
возобновление воды в озерах весьма незначительно — 0,3—1,5%. Поэтому отбор
воды сверх допустимых норм приводит к ухудшению их состояния.
На гидрохимический состав озер значительное влияние
оказывают их размеры, глубина, конфигурация и замедленный водообмен. Они
влияют на температурную стратификацию, неоднородность химического состава по
глубине, интенсивность биологических процессов, газовый состав воды,
концентрацию биогенных веществ, перемешивание. Химический состав воды в
озерах зависит от состава воды рек и подземных источников, их питающих. По
минерализации озера принято относить к одной из следующих трех групп: пресные
(не более 1 г/кг); солоноватые (1—35 г/кг); соляные (более 35 г/кг).
В засушливых районах, где наблюдается повышенное
испарение, озера имеют более высокую минерализацию, чем озера, расположенные
в зоне избыточного увлажнения.
Водохранилища, используемые для регулирования стока,
водного транспорта и т. п., могут служить также в качестве источника
водоснабжения. Их создание началось за несколько тысяч лет до нашей эры. По
расчетам Института водных проблем АН СССР, на земном шаре насчитывается около
14 тыс. водохранилищ вместимостью более 1 млн. м3. Полезный объем
водохранилищ позволил на 25 % увеличить устойчивую составляющую стока рек
Земли. В СССР эксплуатируется около 2,5 тыс. водохранилищ, объем которых
составляет 20 % суммарного объема водохранилищ мира.
Гидрохимический режим водохранилищ устанавливается через
некоторое время после их заполнения, когда произойдет разложение
растительности, загрязнений и т. п., оставленных на месте их устройства. Вода
в них обогащена минеральными и органическими веществами, ухудшающими ее
физические свойства, а также их санитарное состояние и кислородный режим. В
водохранилищах развиваются планктон и высшая водная растительность,
повышается температура воды на поверхности, увеличивается испарение влаги с
поверхности, возникает температурная стратификация, уменьшается количество
взвешенных веществ в воде. Изменение химического состава в них происходит в
более узких пределах, чем в реках.
Моря в условиях отсутствия пресных вод служат источником
водоснабжения как для целей промышленности, так и питьевых нужд. Запасы
морской воды огромны. К ее основным особенностям следует отнести:
значительную минерализацию, однородность и постоянство химического состава.
Минерализация морской воды в среднем составляет 32—35 г/кг. Происходящие в
морях физические процессы — испарение, льдообразование, таяние льдов,
выпадение осадков — изменяют общую концентрацию солей, оставляя при этом
качественный состав воды практически постоянным.
Роль подземных вод в общем балансе водопотребления как в
нашей стране, так и за рубежом постоянно возрастает. Общее водопотребление
подземных вод в СССР превышает 80 млн. м3/сут, в том числе около 28 млн.
м3/сут используется для водоснабжения городов и поселков. Это составляет
около 15 % общего водопотребления и более 40 % потребления воды на
хозяйственно-питьевые цели. В связи с загрязненностью поверхностных водоемов
и рек, а также благодаря экономичности систем водоснабжения, базирующихся на
подземных источниках, роль последних возрастает.
Общий объем подземных вод, находящихся в осадочной толще,
составляет около 15 млн. км3, а пресных (до глубины 200 м) — 2—3 млн. км3. Однако в практике особый интерес представляют эксплуатационные ресурсы, т. е.
те, которые могут быть получены рациональными в технико-экономическом
отношении способами без ухудшения качества воды. Опыт экстенсивного
использования подземных вод показал, что он приводит к их истощению.
Химический состав подземных вод отличается разнообразием.
Он определяется в основном условиями их формирования, которые зависят от
взаимодействия с атмосферой и земной поверхностью. Слабое протекание
биологических процессов, отсутствие света, свободного растворенного кислорода
препятствуют развитию растительности и жизнедеятельности водных организмов в
подземных водах. Однако одновременно с этим создаются благоприятные условия
развития анаэробных процессов. Это определяет огромное разнообразие
химического состава подземных вод. При изучении гидрохимических свойств
подземных вод принята следующая их классификация по глубине залегания:
воды зоны активного водообмена (верхней зоны). Эти воды
подвержены воздействию фильтрующихся поверхностных зон и кислорода;
воды зоны затрудненного водообмена (средней зоны). Эти
воды имеют слабое взаимодействие с поверхностью;
воды зоны относительно застойного водообмена (нижней
зоны). Эти воды полностью изолированы от поверхностного влияния.
Для целей водоснабжения используются воды верхней и
средней зон. Химический состав вод верхней зоны зависит от климатических
условий, атмосферной среды, фильтрации атмосферных и речных вод, наличия
водоупорной кровли, характера грунтов. Минерализация этих вод определяется
количеством выпадающих осадков и температурой воздуха.
К подземным водам средней зоны относятся артезианские и
межпластовые воды. Они защищены от'бактериального загрязнения и наиболее широко
используются для целей водоснабжения. Степень минерализации этих вод и
особенность их химического состава в основном зависят от количества и
качества состава солей, находящихся в водоносных породах. Все воды этой зоны
содержат весьма малые концентрации органических веществ.
Воды нижней зоны, как правило, имеют высокую минерализацию
сложного химического состава. Они для целей водоснабжения не используются.
|
