Введение

Лекция № 1

Введение. Водные ресурсы РФ

Прогресс человечества, развитие культуры и сама жизнь взаимосвязаны с окружающей средой и прямо зависят от того, как она будет сохраняться и использоваться человеком. Великий русский ученый В.И. Вернадский писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Не только земная поверхность, но и глубокие – в масштабе биосферы – части планеты определяются в самых существенных своих проявлениях, ее существованием и ее свойствами».

Среди факторов, регулирующих и обеспечивающих наше существование, наиболее резкие нарушения испытывает вода, ее качественные показатели. Несмотря на кажущуюся беспредельность качества воды на нашей планете, процесс загрязнения водоемов протекает все более быстрыми темпами, увеличивая угрозу уничтожения всего живого.

Вода занимает 70 % поверхности земного шара. Она содержится в воздухе и в земле, образует океаны, моря, реки, озера. Без воды невозможно существование растений, животных, рыб и человека.

1. Распределение воды на земле

Из общей площади поверхности Земли 510 млн км² занимает суша, что составляет 29,2 %. Остальная часть планеты – моря и океаны. Запас воды Мирового океана достигает 1370 млн км³. Пресные воды рек и озер занимают около 230 тыс км³, ледники – 24 млн км³. Плавление ледников могло бы повысить уровень Мирового океана на 0,64 м и привести к затоплению примерно 1 % суши.

Подземные воды (в толще до 5 км) составляют 60 млн км³, из них 4 млн км³ находятся в зоне активного водообмена. В поверхностных слоях содержится 85 тыс. км³ почвенной влаги.

Рекомендуемые материалы

Вода находится в постоянном движении – ее количество и качество меняются во времени и пространстве. Водные ресурсы характеризуются вековыми запасами и возобновляемыми ресурсами.

К вековым естественным запасам (м³, км³) пресных вод суши относят воды, единовременно находящиеся в озерах, реках, ледниках, а также в водоносных слоях горных пород (подземные поды).

К возобновляемым водным ресурсам (м³/с, м³/год, км³/год) относятся те воды, которые ежегодно возобновляются в процессе круговорота воды на Земле (рис. 1), водообмена между сушей и океаном. Наша планета является прообразом гигантской паровой машины, двигателем которой служит солнечная энергия. Испаряющиеся под действием солнечной энергии с поверхности Мирового океана воды поступают в атмосферу и возвраща­ются в виде атмосферных осадков. Часть испаряющейся воды воздушными течениями переносится на сушу и, выпадая в виде осадков, является основным источников формирования вод суши – рек, озер, подземных вод, ледников. Часть атмосферных осадков, выпадающих на суше, которая не успевает испариться или просочиться вглубь, вновь возвращается в океан через реки.

Океан служит гигантским естественным испарителем и поставщиком пресной воды на сушу. Принимая речной сток, океан возобновляется количественно и восстанавливается качественно.

При наличии гидрологических станций и постов для измерения расходов воды подсчитывается речной сток и определяются величины возобновляемых водных ресурсов.

Оценка водных ресурсов по среднему годовому стоку получила широкое распространение при прогнозировании использования воды и оценке водообеспеченности. Между тем сток истощается в результате забора воды из реки или озера для хозяйст­венных нужд. При этом значительная доля воды теряется безвозвратно в процессе хозяйственного использования, особенно на нужды орошаемого земледелия.

Рис. 1. Распределение запасов воды в гидросфере.

При водохозяйственном прогнозировании следует учитывать, что озерные, речные, ледниковые, подземные воды в процессе круговорота воды в природе связаны между собой и переходят один в другой. Основным и единственным для всех видов вод ис­ходным звеном круговорота воды в природе являются атмосферные осадки, питающие озера, реки, ледники и подземные воды. Вместе с этим реки питают озера, а подземные воды – реки.

Природные воды непрерывно расходуются и возобновляются. Речные воды, имея сравнительно небольшой объем, возобновляются примерно каждые 16 сут. (более 20 раз в год). Подземные воды возобновляются в течение примерно 1400 лет, а горные ледники – в течение 1600 лет.

Процесс круговорота воды в природе характеризуется уравнением водного баланса:

И_о + И_с = О_о + О_с,

где И_о, И_с – испарение с поверхности океана и суши, И_о + И_с = 452 600 + 72 500 = 525 100 км³; О_о + О_с – осадки на поверхности океана и суши, О_о + О_с = 411 600 + 113 500 = 525 100 км³.

Пример распределения осадков показан на рис. 2. Вследствие круговорота в гидросфере происходит постоянный обмен водных масс. Так, за счет океанских течений производится смена всех вод Мирового океана за 63 года. Значительно быстрее эти процессы протекают на суше и в атмосфере.

Рис. 2. Гидросфера и гидрологический цикл

Сток рек и подземных вод на земном шаре составляет 41 000 км³, или 8 % общего объема, совершающего круговорот на Земле. Сток составляет 36,4 % от размера выпадающих осадков на поверхности суши. Отношение величины (объема или слоя) стока к количеству выпавших на площадь водосбора осадков, обусловивших возникновение стока, называется коэффициентом стока.

Обеспеченность речной воды для континентов земного шара следующая, тыс. м³/чел. год: Австралия – 12,9; Азия – 7,94; Ев­ропа – 5,18; Африка –13,67; Северная Америка – 26,17; Южная Америка – 74,68.

Водный баланс в пределах речного бассейна составляет:

О – С_пов + С_под + И + Т,

где О – осадки на поверхности; С_пов – поверхностный сток, поступающий в реки; С_под – подземный сток, подпитывающий реки; И – испарение с поверхности материка, включая внутренние водоемы и водотоки; Т – транспирация влаги растительностью.

Для отдельного бассейна уравнение может быть записано в другой форме:

О – С_пов + С_п.под + И + Т,

где С_п.под – полный подземный сток, складывающийся из подземных вод за счет инфильтрации в пределах водосбора, притока подземных вод извне, подпитывания из нижерасположенных напорных горизонтов подземных вод, подпитывания за счет конденсации водяных паров в почве.

Речной сток изменяется во времени, однако потребности в воде редко совпадают с циклом стока. Для того чтобы излишки стока, возникшие в полноводные сезоны, могли служить запасом в засушливые сезоны, необходимо строить плотины, водохранилища и распределительные системы. В результате создаются большие открытые резервуары и озера, из-за чего неизбежно растут потери от испарения.

В зависимости от природных условий отдельные составляющие полного подземного стока (например, капиллярная влага, конденсация водяных паров) могут отсутствовать. Схема влагооборота воды в пределах речного бассейна показана на рис. 3.

Подземные воды на планете составляют 14 % всех пресных вод. Роль подземных вод возрастает в связи с загрязнением поверхностных вод. Системы питьевого водоснабжения с использованием подземных вод развиваются в странах Европы до 90, США – 50, РФ – до 40%.

С каждым годом на Земле растет водопотребление, но, поскольку запасы воды ограничены и неравномерно расположены на земной поверхности, в перспективе пополнить дефицит воды возможно из морей и океанов.

Рис. 3. Схема влагооборота в пределах речного бассейна:

1 – зона парообразной и пленочной воды; 2 – граница капиллярной каймы; 3 – депресси-онная поверхность; 4 – водонепроницаемый слой; 5 – область напорных подземных вод.

Мировой океан – неисчерпаемый водный резервуар. Однако содержащиеся в морской воде соли мешают ее использованию в сельском хозяйстве, промышленности и быту для питьевых нужд без предварительного опреснения. Морская вода представляет собой смесь раствора солей с незначительным количеством растворенных газов и органических соединений. Соли и другие растворенные в воде вещества находятся преимущественно в виде ионов, а иногда – молекул. В океанической воде встречаются почти все химические элементы и их изотопы, но основную массу составляют девять главных ионов.

Соленость океана меняется как по глубине, так и по акватории. В Северном Ледовитом океане она ниже 31 %, в Красном море достигает 42 %. Однако соотношение главных ионов постоянно и независимо от величины солености, места и глубины.

Для получения пресной воды используют опреснительные установки. Практически из морской воды можно дать неограниченное количество пресной воды для сельского хозяйства. Однако широкое использование пресной воды для этих целей возможно лишь после технико-экономического обоснования.

2. Водные ресурсы российской федерации

Россия – одна из наиболее обеспеченных ресурсами пресных вод страна мира. Суммарные естественные ресурсы пресных вод РФ достигают 7770,6 км³/год, из которых 55 % приходится на долю речного стока. Объем среднего многолетнего речного стока, поступающего на территорию России транзитом из сопредельных государств, составляет 4270,6 км³/год (табл. 1).

Статистические (вековые) запасы, большая часть которых сосредоточена в озерах и подземных водных объектах, составляют около 90 тыс. км³ (см. табл. 1).

По территории России протекает около 3 млн рек, в абсолютном большинстве своем (94,9 %) малых, длиной до 25 км. Количество средних рек длиной от 101 до 500 км составляет 2833, больших – 214. Суммарный сток бассейнов Северного Ледовитого и Тихого океанов оценивается в 80 % от общего, в Азо-во-Черноморском и Каспийском бассейнах, где проживает свыше 65 % населения России, формируется около 7,5 % стока.

Пять крупнейших рек России – Енисей, Обь, Амур, Лена, Волга имеют водосборные площади, превышающие 1000 тыс. км³, и входят в первую двадцатку крупнейших рек мира.

Таблица 1

Естественные и статистические запасы водных ресурсов РФ

Реки обеспечивают водой хозяйственную деятельность человека, его повседневный быт. Играют важную роль в жизни общества и поэтому переходят из природной категории в категорию природно-техническую. Жизнь рек связана с человеческим обществом и с социальными преобразованиями. Современные водохозяйственные системы становятся в известном смысле и категорией социально-экономической.

Самая многоводная и протяженная река России – Енисей длиной около 6000 км (с рекой Селенгой); ее среднегодовой расход воды около 20 тыс. м/с и среднемноголетний сток 630 км³.

Речные воды обычно пресные, средняя минерализация их равна 90 мг/л. Бывают реки с солоноватой и соленой водой. Подобные аномалии связаны с питанием этих рек солеными подземными водами или солевыми залежами в их руслах. Состав растворенных веществ в реках обычно связан с особенностями геологического строения, типами почв и растительности, климатом территорий, по которым они протекают, иначе говоря, с ландшафтами, и меняются с их изменением, т. е. в целом подчиняются законам геофизической зональности. Минерализация речных вод в среднем почти в 200 раз меньше, чем у морской воды.

Изменения величины стока и состава веществ в реках обусловлены физико-географическими особенностями водосборных бассейнов и климата. В районах с устойчивым снежным покровом на реках весной возникают половодья, вызванные снеготаянием. На реках вне этой зоны паводки обусловлены дождями и ливнями. Существует промежуточный тип рек, где бывают тс и другие паводки. Однако на небольших реках в зоне устойчивого снежного покрова часты паводки при выпадении ливневых дождей, которые зачастую бывают не меньше весеннего половодья.

На реках, получающих питание от ледников, основная часть стока рек приходится на весенне-летний период: чем жарче лето, тем больше воды в реке.

Деление рек на малые, средние и большие условно. Длина реки – легко измеряемая ее характеристика, но представление о ресурсах реки дает площадь бассейна, с которого она собирает свои воды, а также данные о расходах воды в различные промежутки времени года. Расход воды в реке зависит от площади водосбора. В табл. 2 приведены основные характеристики рек РФ.

Речной сток обусловлен количеством осадков, выпавших в бассейне реки, и испарениями влаги в этом районе. Среднегодовое количество осадков зависит от географического расположения района, его расстояния от океана, особенностей рельефа местности и отчасти от характера растительности.

Среднегодовое количество выпавших осадков в стране колеблется, в засушливые и особенно обильные осадками годы отклонения от средних значений достигают 30...40 %.

Таблица 2

Основные характеристики рек РФ

Испарение влаги также зависит от географического положения района, влажности воздуха и количества солнечной энергии, достигающей земной поверхности. На процессы испарения влияют сила и продолжительность ветров, испарение с поверхности суши, влажность почвы и характер растительного покрова. Испарения с суши в южных районах составляют 450...500 мм/год, на севере – 50 мм/год.

Особую роль в круговороте природы играет транспирация (испарение влаги растениями): для трав она составляет 400...450 мм, для зерновых культур – около 350 мм и для лесов – 250...325 мм. Совокупность транспирации влаги растениями в атмосферу, ее испарения с поверхности крон и из почвы называют эвапотранспирацией.

Средний сток в горных районах Российской Федерации достигает 2500...3000 мм/год, на северо-западе европейской части страны – 300...400, в центральных районах– 10...200, в степной и полупустынной зонах – 5...15.

В последние десятилетия на величину речного стока все больше влияет деятельность человека: использование воды, строительство плотин, создание водохранилищ, устройство водозаборных сооружений, строительство мелиоративных систем, использование территорий под городскую и промышленную застройки. С ростом населения и развитием экономики нашей страны возрастает и антропогенное воздействие на гидрологический режим рек.

Характеристика водных ресурсов РФ и стран СНГ по распределению внутригодового режима приведены в таблице 3, а водный режим рек РФ – в табл. 4.

Таблица 3

Сезонное распределение речного стока в РФ и странах СНГ

Таблица 4

Водный режим рек России

Малые реки составляют подавляющее большинство водотоков страны. К этой категории можно отнести все несудоходные реки. Малые реки легко заиливаются и загрязняются стоками промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных предприятий. Между тем их хозяйственная, климатическая, рекреационная роль очень велика. Малые реки снабжают водой города и села, используются для орошения, в их поймах расположены миллионы гектаров пастбищ и сенокосов. На малых реках создают рыбоводные пруды и водохранилища, их берега используют как зоны отдыха. Малые реки улучшают климат и украшают ландшафт.

Ценной составляющей стока является его подземная часть. Реки с устойчивым подземным питанием наилучшим образом обеспечивают потребности различных отраслей народного хозяйства в воде без проведения каких-либо специальных мероприятий. Питание подземными водами происходит зачастую из бассейна, контуры которого не совпадают с границами поверхностного водосбора.

Увлажнение территории рассчитывается по следующей формуле:

У = С_п.под + И,

где С_п.под – полный подземный сток; И – испарение.

Коэффициент питания реки подземными водами находится из формулы:

k_п = С_п.под / У

Величина коэффициента k_п обусловлена географическими особенностями. Для тундры он равен 0,30...0,38; тайги – 0,11...0,29; зоны смешанных лесов – 0,11...0,13; лесостепной зоны – 0,03...0,04; полупустынных районов – 0,005. Среднее значение коэффициента питания рек подземными водами составляет 0,135.

На территории РФ осадки выпадают неравномерно. Наибольшее количество осадков наблюдается в европейской части страны – 700...800 мм/год, наименьшее количество – на крайнем юго-востоке европейской части – 200...250 мм/год. В Западной Сибири годовое количество осадков составляет 300...600 мм, в Восточной Сибири – 300...400 мм, на Дальнем Востоке – 500... 1000 мм. Эксплуатационные запасы подземных вод, по предварительным данным, составляют 175... 180 км³/год. В среднем с 1 км² территории РФ сток равен 235 мм.

На территории нашей страны преобладает континентальный климат со значительной межгодовой и межсезонной изменчивостью годового (и сезонного) количества атмосферных осадков. В европейской части страны или Западно-Сибирской равнине осадки в особо увлажненные годы могут на 20...30 % (реже – на 40...50 %) превышать средние значения, а в маловодные годы осадков может быть на 20...30 % меньше нормы. Из среднего многолетнего стока всех рек РФ – 4262 км³/год – 194 км³ (4,6 %) дает приток из сопредельных территорий.

Реки РФ распределяются между бассейнами трех океанов и одним бессточным бассейном. На бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов приходится 89 % объема речного стока; на бассейн Атлантического океана и бессточной Каспийской впадины – 11 %.

По степени естественной обеспеченности речным стоком территория РФ делится на три зоны: зона высокой водообеспеченности (северные, северо-восточные и восточные районы страны); зоны средней водообеспеченности (территории вдали от крупных водных артерий) – центральный район европейской части РФ и промышленный Урал; зоны низкой водообеспеченности – часть Зауралья и юга Западной Сибири; юго-восточные и некоторые южные районы европейской части РФ, такие как Южное Поволжье, Заволжье.

Сток рек является основным источником систем водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий. Подземные воды используются в основном для питьевого водоснабжения населения. Неравномерность распределения водных ресурсов неблагоприятно отражается на развитии сельского хозяйства. В южных районах страны с благоприятным для сельского хозяйства климатом, имеющих развитую промышленность и вы­сокую плотность населения, отмечается дефицит воды.

В жизни сообществ все более важную роль играет комплексное использование водных ресурсов, необходимость осуществлять наряду с эксплуатацией природных ресурсов их охрану. Решение этой проблемы зависит от социального строя и уровня экономиче­ского развития страны. Одной из характерных черт этой важной проблемы является необходимость прогнозирования неблагоприятных, нередко необратимых процессов и их последствий.

Рассматривая перспективу водоиспользования водоемов и водотоков, исходят из следующих важных предпосылок:

– водная среда является местом зарождения жизни на Земле;

– водные массы служат средой обитания многих звеньев глобальной трофической цепи;

– водные массы – это арена хозяйственной деятельности с первых шагов биологической и социальной жизни человека;

– вода определяет условия существования и развития жизни во всех ее формах;

– водные массы формируют погоду и климат.

Всякое использование воды затрагивает в той или иной мере и другие компоненты природной среды. Невозможно охранять воду, водные источники в отрыве от охраны земли, леса, атмосферы. В противном случае они являются постоянным источником повторного загрязнения вод, и главная цель – сохранение биосферы в интересах современного и будущих поколений – не будет достигнута.

Дополнительным источником водных пресных ресурсов служат:

– минерализованные подземные воды;

– прибрежные морские воды;

– термальные подземные воды;

– вторичные пресные воды после очистки в водооборотных системах, теплоцентралях и на атомных электростанциях;

– некоторые виды сточных вод (в сельском хозяйстве на полях орошения, в промышленном водоснабжении);

– атмосферные осадки и лед (преимущественно покровный, а также и в ледниках).

В будущем одним из важных источников обеспечения пресной водой ряда регионов суши станут соленые океанские воды, а также запасы льда.

Классификация водных ресурсов: по объему, происхождению и местонахождению их принято разделять на местные, региональные и глобальные, а по принадлежности – на национальные, межгосударственные и всеобщие.

Местными поверхностными водными ресурсами принято считать воду, формирующуюся непосредственно в данной местности, например малые реки и малые озера какой-либо административной области, группы областей, экономического района.

К региональным поверхностным водным ресурсам в первую очередь относят транзитные воды крупных и средних рек, обслуживающих не только данную местность, но и территории, находящиеся выше и ниже по течению реки. Например, воды Волги, Оки, Камы, Дона, Днепра, Западной Двины, Невы, Северной Двины и многих других рек.

Водные ресурсы используют в народнохозяйственной деятельности в следующих направлениях: водоснабжение (коммунальное, промышленное); орошение сельскохозяйственных угодий и обводнение земель, тепло- и гидроэнергетика; водный транспорт, рыбоводство; использование водоемов, водотоков и прибрежных территорий для рекреационных целей (для отдыха и занятий спортом населения). Кроме того, водотоки и водоемы используют в качестве приемников избыточной воды с поливных и осушаемых земель, предварительно очищенных промышленных и хозяйственно-бытовых стоков, а также для осуществления процессов самоочистки в водоемах.

Территорию для строительства новых и реконструкции существующих городов и других населенных мест выбирают с учетом экологической характеристики водных ресурсов.

Экологическая характеристика представляет собой сопротивление антропогенной нагрузке (плотности населения, уровня развития промышленного и сельскохозяйственного производства, степени токсичности промышленных стоков и др.) с мощностью водных ресурсов.

Существуют нормативы, позволяющие выявить демографическую емкость района в зависимости от экологической характеристики водных ресурсов.

Демографическая емкость территории по экологической характеристике поверхностных вод Е₁ рассчитывается следующим образом:

E₁ = ∑Qk/B,

где ∑Q – сумма расходов воды в водотоках на входе в территорию, м³/сут; k – коэффициент, учитывающий степень загрязнения водотока сточными водами, k = 0,1...0,25; В – нормативная водообеспеченность, В = 1...2 м³/(сут∙чел.).

Демографическая емкость территории по экологической характеристике подземных вод Е₂ равна

Е₂= ∑ЭА/В_о,

где ∑Э – эксплуатационный модуль стока, м³/(сут∙га); А – площадь территории, га; В_о – нормативная обеспеченность, В_о = 0,04 м³/(сут∙чел.).

Демографическая емкость территории по условиям рекреации на воде Е₃ находим из

E₃ = 4Lα/χ,

где L – длина водотока, пригодного для купания, км; α – коэффициент организации пляжей (α = 0,5 – в районе лесной зоны, α = 0,3 – в степной зоне); χ – коэффициент распределения отдыхающих в лесу и у воды, χ = 0,15 – в районах с умеренным климатом, χ = 0,4 – в районах с жарким климатом.

Определенную трудность при комплексном использовании водных ресурсов представляет ведомственный подход к распределению воды между участниками. Особенно резко это проявляется при наличии противоречий в требованиях к режиму расходов и уровней воды.

В РФ находится крупнейшее соленое озеро мира – Каспийское море. На территории России насчитывается более 2,7 млн. озер суммарной площадью зеркала свыше 400 тыс. км³, 19 из них имеют площадь зеркала, превышающую 1000 км³. Суммарный среднемноголетний объем воды в пресных озерах Российской Федерации составляет 26,5 тыс. км³. В жемчужине России – озере Байкал – сосредоточено 1/5 мировых запасов пресной воды. Значительные запасы пресной воды содержатся в озерах. В табл. 5 представлена характеристика озер России.

Таблица 5

Краткая характеристика озер России

Озера являются естественными регуляторами речного стока, а поэтому представляют большую ценность для водоснабжения и рыболовства. В нашей стране возведены искусственные водоемы (водохранилища) для регулирования речного стока и улучшения условий судоходства и лесосплава. В РФ эксплуатируются порядка 300 водохранилищ объемом более 10 млн м³ и около 1600 водохранилищ объемом от 1 до 10 млн м³. Суммарный полезный объем крупных водохранилищ составляет 364 км (табл. 6).

Болота также оказывают серьезное влияние на водообеспеченность отдельных районов страны. Это естественные резервуары, регулирующие речной сток и обладающие уникальным биоценозом.

Таблица 6

Характеристика крупнейших водохранилищ РФ

* С учетом озер, находящихся в подпоре.

** Обозначение видов использования: Э – энергетика; И – ирригация; С – судоходство; Л – лесосплав; В – коммунальное и промышленное водоснабжение; Р – рыбное хозяйство; О – рекреация; Н – борьба с наводнением.

3. Состояние и перспективы использования водных ресурсов

В обжитых районах РФ, где проживает большая часть населения и сконцентрированы основная промышленность и сельскохозяйственное производство, речной сток составляет порядка 20 %. Это обстоятельство предопределяет водохозяйственную политику по водообеспечению народного хозяйства. Важная роль при этом отводится внедрению прогрессивных технологий рационального водопользования, регулированию стока рек, интенсификации использования подземных вод с последующим восполнением их запасов.

В нашей стране существует единая водохозяйственная система, требующая больших финансовых, материальных и трудовых затрат.

До недавнего времени воду воспринимали как бесплатный и неистощимый дар природы. В наши дни во многих регионах страны пресной воды уже не хватает, а потребности в ней растут.

Различают два вида использования водных ресурсов: водопользование и водопотребление.

Водопользование делится на общее и специальное.

При водопользовании вода не изымается из водоема (рек, озер и др.) и не расходуется, а лишь используется для выполнения определенных функций. Водопользователями являются гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, лесосплав и т.п.

При водопотреблении вода забирается из водных объектов, причем часть ее теряется безвозвратно (например, испаряется), часть расходуется промышленностью и сельским хозяйством на производство продукции и др. Кроме того, при водопотреблении резко ухудшается в результате засорения и загрязнения качество той части воды, которая возвращается в реки и озера.

В современных условиях строгую границу между водопользованием и водопотреблением провести трудно. Поэтому при комплексном использовании водных ресурсов эти разновидности объединяют под общим термином – водопользование. Качество используемой воды и потребность в ней зависят от вида водопользования. Наиболее стабильными водопользователями являются населенные пункты, которые используют воду наивысшего качества (из подземных источников или незагрязненных водоемов и водотоков). Постоянного во времени потребления воды требуют тепловые и атомные электростанции, а также промышленные предприятия с непрерывным циклом работы. Для ороше­ния необходимы большие объемы воды лишь в течение вегетационного периода и при промывных поливах; для водного транспорта и лесосплава – в период навигации; для рыбного хозяйства – во время нереста рыб, причем очень чистая вода, в то время как для гидроэнергетики, судоходства и лесосплава качество воды практически не имеет значения. Таким образом, требования различных отраслей народного хозяйства к качеству, количеству и срокам подачи воды весьма разнообразны и нередко противоречивы, что существенно усложняет прогнозирование и распределение воды между различными водопользователями.

Для нужд населения и народного хозяйства в РФ ежегодно забирается из природных водных объектов около 90 км³ свежей воды, в том числе около 10 км³ из подземных горизонтов. Около одной пятой этого объема потребляется безвозвратно или теряется при транспортировании в процессе использования. Сточные воды несут в себе отходы производства (сотни разновидностей органических и неорганических веществ в растворенном или взвешенном состоянии). Концентрации этих веществ зачастую превышают предельно допустимые концентрации (ПДК), и такие стоки перед сбросом в водоем разбавляют свежей водой до получения требуемых ПДК.

Для решения этой проблемы внедряются:

• Водосберегающие технологические процессы, в основу которых положены принципы использования технологических аппаратов, требующих небольшого количества воды;

• Новые эффективные методы очистки сточных вод;

• Замкнутые системы водного хозяйства с оборудованием для утилизации отходов и ценных компонентов.

Крупнейшим потребителем воды является орошаемое земледелие, которое создает гарантированный продовольственный фонд. На орошаемых угодьях возделываются рис, значительная часть овощей и фрукты. Всего на орошение сельскохозяйственных угодий расходуется около 10 % воды в год.

При решении задач комплексного использования водных ресурсов в сельском хозяйстве существует проблема, связанная с сокращением непроизводительных потерь воды (40 % объема теряется при фильтрации, испарении и сбросе). Важную роль в решении задач экономии водных ресурсов должно сыграть внедрение новых методов полива. При поверхностном поливе непроизводительные потери воды достигают 45 %, в то время как использование дождевальных машин с закрытой поливной сетью дает возможность уменьшить их до 10 %; повышение агротехнической культуры и совершенствование сельскохозяйственного производства наблюдаются при рациональном внесении удобрений и химикатов.

В настоящее время наметилась тенденция к снижению водопотребления. Однако в районах с дефицитом водных ресурсов требуется использовать резерв воды за счет внедрения водосберегающих технологий, создания водопроводов с технической водой, нормирования лимитов водопотребления, охраны вод от загрязнения, использования минерализованных вод, рационального использования запасов подземных вод. Эти пути решения покрытия дефицита воды в ряде случаев являются более экономически и экологически приемлемыми, чем территориальное перераспределение водных ресурсов.

Для комплексного использования и охраны водных ресурсов и стране применяют системный подход к управлению процесса­ми использования бассейнов рек. Для этого существует оперативный учет на базе современной технологии автоматического сбора информации, включая использование геостационарных искусственных спутников Земли.

Задачи обеспечения крупных территорий местными водными ресурсами рассматриваются комплексно при совместном регулировании поверхностных и подземных вод с учетом их охраны от загрязнения и истощения.

К нетрадиционным методам увеличения располагаемых водных ресурсов относятся:

– стимулирование атмосферных осадков;

– использование минерализованной воды для орошения, соленой воды для различных целей в промышленности вместо пресной воды, опресненного льда, образовавшегося в соленом водоеме;

– регулирование таяния ледников;

– уменьшение испарения воды, в частности, изменение состава растительного покрова на водосборной площади и другие известные методы, позволяющие значительно сократить дефицит водных ресурсов.

Развитие экономического потенциала многих регионов страны связано с интенсивным использованием малых рек, являющихся основным, а порой и единственным источником местного водообеспечения. Интенсивная хозяйственная деятельность на водосборе нарушает условия формирования стока и гидрохимический режим малых рек. Если около половины суммарного объема речного стока страны, а в отдельных экономических регионах – до 90...95 % формируется в бассейнах малых рек, то становится очевидна роль малых рек в водообеспечении народного хозяйства и формировании водных экологических систем больших рек. В связи с этим остро стоит проблема социально-экологического развития водохозяйственных систем на малых речных бассейнах.

4. Единый государственный водный фонд РФ

Единый государственный водный фонд олицетворяет собой объект права исключительной государственной собственности на воды в РФ. Понятие водного фонда дает возможность установить круг предметов, состоящих в исключительной собственности государства, и выяснить сферу действия водного законодательства, ибо оно распространяется главным образом на отношения, возникающие по поводу водного фонда в целом или его отдельных элементов. Единый государственный фонд в РФ со­ставляют все воды, а не вся вода. Основы водного законодательства проводят принципиальное различие между понятиями «вода» и «воды».

Важнейшая особенность воды по сравнению со многими другими элементами материального мира заключается в динамичности и взаимосвязанности всех запасов воды.

Единый государственный водный фонд делится на три части: первая часть – вода в составе атмосферы Земли, почвенная влага, вода в тканях животных и растений; вода, участвующая в круговороте (моря, реки, озера, водохранилища и др.); вода, цирку­лирующая в водопроводах, накопленная в резервуарах и т. п.

В состав первой части входит вода, которая по своему физическому состоянию и положению в пространстве не может самостоятельно выступать в качестве специфического материального блага. Эта вода является компонентом горных пород, входит в структуру почвы, участвуя в органических соединениях, образует материальную субстанцию тканей растительных и животных организмов и т. д. Такая вода не является и самостоятельным объектом отношений, в том числе отношений собственности. Поэтому не существует права собственности на атмосферную или поч­венную влагу, воду, находящуюся в тканях животных и растений. Объектами отношений выступают сама атмосфера, почва, живот­ные и растения, но не вода, находящаяся в них.

Вторая составная часть общего количества воды образует природные запасы воды, представляющие огромную материальную ценность для общества. Эти запасы служат удовлетворению питьевых и бытовых потребностей людей, используются в промышленности, сельском хозяйстве и для других нужд. Они представляют собой специфическое материальное благо, выступают как объекты отношений и поддаются юридическому обо­соблению, состоят в исключительной собственности государства и образуют вещественное содержание понятия «воды».

Третью часть представляют собой неприродные запасы воды, отделенные от природной среды трудом людей и обращенные в товарно-материальную ценность.

Критерием разделения природных и неприродных запасок воды является факт добычи, в результате которой некоторая масса воды отделяется от природной среды.

С точки зрения юридической характеристики неприродных запасов воды их основная особенность заключается в том, что они не могут быть объектами права исключительной собственности государства, а переходят зачастую в собственность обще­ственных организаций и граждан путем всякого рода правомерных сделок. Это обусловлено тем, что добытая вода использует­ся как потребительский продукт или как сырье, на которое государство не может всегда сохранять свое право собственности. Так, минеральная вода в бутылках обычно покупается гражданами, приобретается в личную собственность перед потреблением или непосредственно в процессе потребления. Неприродные за пасы воды (добытая вода) не охватываются понятием «воды».

Таким образом, к «водам» относятся природные запасы воды, выступающие в качестве самостоятельного материального блага, использование которого поддается целенаправленному регулированию. Для того чтобы при регулировании водных отношений в формулах правовых норм и актов каждый раз не перечислять виды вод, законодатель установил единое поня­тие – водный объект, которое символизирует тот или иной конкретный материальный предмет водных отношений. Водный объект – это река, озеро, море, ледник, подземный водоносный горизонт и т. п. Совокупность указанных водных объектов, на­ходящихся на территории РФ, – это и есть «воды».

Обратите внимание на лекцию "Лекция 5".

Категории и виды водных объектов, составляющих единый государственный водный фонд, различаются не по основному хозяйственному целевому назначению, как, например, категории земель, а по физико-географическому и государственно-политическим признакам.

В состав единого государственного водного фонда входит определенное количество точно поименованных рек (например, Волга, Днепр, Обь, Енисей, Лена, Амур и т. д.), озер (Ладожское, Онежское, Байкал, Севан, Иссык-Куль) и т. д.

Изменения в водный фонд могут быть внесены хозяйственной деятельностью людей, искусственно создающих водные объекты.

Появляются иногда совершенно новые виды водных объектов, скажем, водоемы, образующиеся на месте бывших карьеров по добыче полезных ископаемых или строительных материалов. В связи с этим Основы водного законодательства не установили исчерпывающего перечня категорий и видов водных объектов, составляющих единый государственный водный фонд, оставив его открытым.

В отличие от единого государственного земельного фонда единый государственный водный фонд составляется из физико-географических объектов, которые отнесены к «водам» и официально признаны водными объектами. Точный и систематический учет вод приобретает исключительно важное значение в практике регулирования отношений собственности на воды, водопользования и охраны вод. Высшей формой учета является Государственный водный кадастр, который содержит данные, полностью и всесторонне характеризующие вещественный состав этого государственного фонда.

Государственный водный фонд определяется в законодательстве как единый. Иных фондов не существует.