Львович М.И. Мировые водные ресурсы и их будущее

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица

Зональные типы структуры водного баланса СССР

(рис.

31)

№

типов

и под-

типов

по

рис.

31 и 32

Типы

подтипы

Осадки

(Р), мм

Ре

е;^

оа^

Характе

чной

ст<

сч

рные

го

X Со

РЗ «

новые.

в(

о.

"С

>»,!)•—

fl)

я £

<и

гличины

s§

Коэффициент

питания

рек

подземными

водами (Кц )

Испаряемость

(Е ), мм

max

Ежегодный

при-

рост фитомэссы,

т/га

Тундровый

лесотундровый

2,5—4

1а

Европейский

665

300

75 225

410

335

0,19

400

2,5—4

Западносибирский (включая северотаежный)

. . .

635

270

90 180 455

365

0,20

450 3—5

1в

Восточносибирский

480

180

10 170 310

300

0,04

350

1,5—2,5

Таежный

Па,

Европейский (северотаежный)

700

350

125 225

475

350

0,26

425

4—6

Па

Европейский (среднетаежный)

750

290

195

555

460 0,17

540

6—8

Пб!

Западносибирский (среднетаежный)

670

200

145

525

470

0,11

550

4,5—6

Нб

Западносибирский (южнотаежный)

730

170

125

605 560

0,07

630

7—9

Ив,

Восточносибирский (горный)

555

200

130

425

355

0,17

500

5—6

11в

Восточносибирский (равнинный)

457 70

395

387

0,02

560

6—8

Ивз

Дальневосточный (северотаежный)

600

300

260

360

300

0,13

(900)

3,5—5,5

Ив*

Дальневосточный (приамурский)

630

260

230

400

370

0,08

600

8—10

11В5

Дальневосточный (приморский)

930

320

240

790 710

0,10

850 12—18

111

Смешанных лесов (европейский) 715

170

110 605

545

0,10

645 9—13

Лесостепной

IV а

Европейский

650

100

70 580 550

0,06

750

11 — 14

1V6

Западносибирский

530 60

51 479 470 0,02

700

8—10

IVB

Восточносибирский

440

368 360 0,02

660

8—10

Степной

495 40

464

455

0,02

890

6—9

Европейский

390

860

Западносибирский

североказахстанский

. . . .

410 20

392

390 0,006

860 2—4

В скобках

—

приближенные

величины

Рис. 32. Районы структурных зависимостей водного баланса СССР

1 — граница между территориями с различными типами водного

баланса, 2 — то же с различными подтипами водного баланса,

3 — территории, на которые районирование не распространяется

Л. Е. Родина (1967). В общем виде наибольшая продуктив-

ность фитомассы соответствует условиям оптимальной увлаж-

ненности (высоким значениям валового увлажнения террито-

рии) в сочетании с климатическими тепловыми ресурсами. Для

районов, где почвенная влага и тепло близки к оптимальным

значениям, характерна высокая продуктивность. Примером мо-

жет служить дальневосточная приморская тайга, где при вало-

вом увлажнении почвы в 750—800 мм и длительном безмороз-

ном периоде, при сравнительно высоких температурах ежегод-

ный прирост биомассы достигает 12—18 т. В Европейской части

СССР наибольшая продуктивность фитомассы

(11

—14 т) соот-

ветствует лесостепной зоне и южной части подзоны смешанных

лесов (9—13 т) при валовом увлажнении территории 580—

600 мм. К северу от этих районов продуктивность фитомассы

уменьшается из-за недостатка тепла, а к югу — вследствие не-

достатка почвенной влаги. Так, продуктивность снижается в

среднетаежной подзоне до 6—8 т, в северотаежной — до 4—6 г,

в лесотундре — до 2,5—4 т. К югу от зоны максимальной про-

дуктивности в степной зоне годовой прирост растительной мас-

сы уменьшается до 6—9

т,

в полупустыне—-до 1—2 т.

В связи с некоторыми условностями, неизбежными при вы-

числении испаряемости, и с определением ее значений для

больших территорий характеристика Е

тах>

принятая в табл. 17

и на рис. 31, весьма приближенна. Однако возможные неточ-

ности в принятых значениях испаряемости не могут повлиять

на принципиальную схему зональности структуры водного ба-

ланса, которая особенно четко прослеживается в Европейской

части СССР и в Западной Сибири. В Восточной Сибири и на

Дальнем Востоке она в какой-то мере вуалируется закономер-

ностями высотной поясности, так как на большей части речных

водосборов этих районов сказывается и влияние рельефа.

Зарубежная Азия отличается весьма большим разнообрази-

ем зональных типов водного баланса — от пустынь до эквато-

риальных вечнозеленых влажных лесов. Имеющиеся данные по

водному балансу позволяют получить структурные зависимости

не с такой степенью подробности, как это удалось для Азиат-

ской части СССР. Тем не менее восемь выделенных типов ха-

рактеризуют структуру водного баланса в основном тропичес-

кого и субтропического поясов Азии (табл. 18, рис. 33). Совет-

ская дальневосточная приморская тайга (тип IIbs в табл. 17)

почти непосредственно переходит в тип приокеанических широко-

лиственных влажных лесов. Такие леса распространены также

на северо-востоке КНР, на Корейском полуострове и в северной

половине о-ва Хонсю. Это в общем более влажный и более

теплый район, чем на юге советского Дальнего Востока, но раз-

ница в увлажнении здесь велика: от районов, примыкающих к

западному побережью Желтого моря, с валовым увлажнением

территории в пределах 400—500 мм, т. е. в общем более низком,

/ у

/ У ®

//*

/У у

/у * У

Z' в

/У

/Л

уУч у'

О •

/ Ууо Т У '—•

/уу

—

э ®

^^ «IV

®VI

oVII

!W,mu

Рис. 33. Структурные зональные зависимости

водного баланса восточной и юго-восточной части

зарубежной Азии

Цифры у кривых соответствуют номерам в табл. 18

чем в советском Приморье, до 800—1400 мм в северной части

о-ва Хонсю. Здесь испарение в бассейнах некоторых рек приб-

лижается к испаряемости, достигающей около 1000 мм. Однако

структура водного баланса осложнена влиянием высотной пояс-

ности. По условиям довольно высокой общей увлажненности и

при сравнительно низкой испаряемости можно было бы здесь

ожидать больших значений подземного стока. Однако он срав-

нительно невелик, что объясняется распространением бурых

лесных почв, которые среди лесных почв обладают относитель-

но менее благоприятными инфильтрационными свойствами. Ве-

роятно, сказывается также и антропогенный фактор — рисосея-

ние, под влиянием которого происходит оглеение почв и повы-

шается испарение. Это служит причиной общего уменьшения

речного стока, но возможно при некотором увеличении поверх-

ностного. Контрасты в степени сезонных колебаний увлажнен-

ности, связанные с муссонами и особенно преобладающими в

конце лета — начале осени интенсивными ливневыми дождями,

усиливают паводки, но не способствуют питанию подземных вод.

Другой тип (II) структуры водного баланса зарубежной

Азии, распространенный в юго-восточной части КНР и в южной

половине о-ва Хонсю, отличается более благоприятными усло-

виями питания рек подземными водами. Подземная составляю-

щая речного стока увеличивается до 35—40% полного, а коэф-

фициент К и —

ДО

0,25—0,30 против 0,10—0,15 для предыдущего

района. Здесь больше выпадает осадков, меньше испаряемость,

менее контрастны сезонные колебания увлажненности. Таковы

климатические условия формирования водного баланса, но боль-

шая роль принадлежит почвенному фактору—-распространению

желтоземов и красноземов, которые в естественных условиях

обладают благоприятными гидрологическими свойствами. Но

здесь также широко развито рисосеяние, ухудшающее водный

баланс. Из этого вовсе не следует вывод о моем отрицательном

отношении к этому виду земледелия, которое органически свя-

зано с местными природными условиями и которое еще более

характерно для Индокитая и Индонезии. В этих районах боль-

шой избыток водных ресурсов, поэтому условия для рисосея-

ния, требующего огромных затрат воды, весьма благоприятны.

Нужно еще помнить, что низкая испаряемость способствует

здесь относительно меньшему расходу воды с рисовых полей

на испарение.

Третий тип (III) структуры водного баланса характерен для

горных и полугорных условий юго-восточной части КНР. Струк-

турные зависимости водного баланса отражают совокупные влия-

ния широтной и высотной зональности и поясности. Осадков в

этих условиях нередко выпадает более 2000 мм, испаряемость

низкая (500—700 мм); преобладают леса, не очень существенно

нарушенные антропогенными воздействиями. Все это создает

исключительно благоприятные условия для обильного общего

увлажнения почвы (1000—1500 мм) и формирования высокого

стока, особенно подземного происхождения, который составля-

ет более 40% полного при очень высоких значениях Лц (в пре-

делах 0,5—0,7). Это чрезвычайно характерно для условий хо-

рошо увлажненных невысоких гор в сочетании с высокой ин-

фильтрационной способностью почв. Питание рек подземными

водами здесь, как правило, превосходит расход воды на испа-

рение. По этой причине структурные зависимости приобретают

своеобразную форму (рис. 33, III), характерную для условий

высокой увлажненности в сочетании с низкой испаряемостью

и хорошей инфильтрационной способностью почв. Такие природ-

ные условия наиболее типичны для лесного пояса в горах.

Структурные зависимости водного баланса Юго-Восточной

Азии установлены Г. М. Николаевой для районов IV—VII. Зона

влажных экваториальных лесов характеризуется структурной

зависимостью IV (рис. 33). К водному балансу этого типа от-

носится Бенгалия, включая южный склон Гималаев, наветрен-

ные склоны Западного Индокитая и Малайский архипелаг.

Здесь выпадает осадков более 2000—2500 мм, а в некоторых

местах —5000 мм и более, валовое увлажнение составляет

1000—1500 мм, что при сравнительно невысокой испаряемости

(около 1200 мм) дает высокий речной сток (более 1000 мм),

около 40—50% которого приходится на подземный. Это объяс-

няется высокой инфильтрационной способностью ферралитных

почв и слабым антропогенным воздействием на почвы в лесах.

Тем не менее и в этих условиях постоянного избыточного увлаж-

нения поверхностный сток также весьма значителен и нередко

достигает 800 мм, а иногда превышает и 1000—1500 мм. Коэф-

фициенты питания рек подземными водами КИ значительны и

колеблются в пределах 0,3—0,4, чему также способствуют бла-

гоприятные условия дренирования подземных вод реками, а

коэффициенты полного речного стока Kr— в пределах 0,4—0,6.

В бассейнах рек, занятых частично горами, общее увлажнение

еще больше увеличивается не только под влиянием роста осад-

ков, но и в результате уменьшения испаряемости. В таких ус-

ловиях при круглогодичном увлажнении (например, на Малакк-

ском полуострове, в Индонезии и на Филиппинах) Ки возрас-

тает до 0,6—0,7, а коэффициенты стока — до 0,8—0,9. Самые

высокие значения подземного стока и коэффициентов Ко отно-

сятся к районам карста и вулканических туфов, особенно ши-

роко распространенных на островах Юго-Восточной Азии. В та-

ких условиях подземный сток достигает 60—70% полного, а

коэффициенты Ки нередко увеличиваются до 0,8.

Совершенно противоположные условия формирования водно-

го баланса охарактеризованы выше на примере Черапунджи,

где выпадает около 12 000 мм осадков, а сильно смытые, ске-

летные почвы обладают столь низкой инфильтрационной спо-

собностью, что почти все осадки расходуются на поверхностный

сток. Его огромная энергия в условиях южного склона горы

Шиллонг расходуется на смыв почвы. В этом заключается при-

чина чрезвычайно низкого подземного стока и малого расхода

воды на испарение, так как запасы почвенной влаги сравни-

тельно малы и в периоды между дождями испаряться нечему.

К тому же следует помнить, что в условиях чрезмерного коли-

чества осадков испаряемость здесь мала. Все это говорит о

большом разнообразии гидрологических условий района, струк-

тура водного баланса которого характеризуется лишь в общем

виде по совокупности местных условий.

8 — 4897

193

Таблица 18

Зональные типы структуры водного баланса материков

№

тииов Типы

Характерные годовые величины

ежегодный

- прирост

фитомэс-

сы,

Tjza

№

тииов Типы

осад-

ки

(Р),

мм

пол-

ный

речной

сток

(Я),

мм

подзем-

ный

сток

(V),

мм

поверх-

ЧОСТНЫ]

СТОК

(S),

мм

валовое

увлаж

:нение

терри-

тории

т,

мм

испаре

ние

. (£),

мм

коэф-

фи-

циент

питания

рек

подзем-

ными

водами

(К и)

испа-

ряе-

мость

max),

мм

ежегодный

- прирост

фитомэс-

сы,

Tjza

3 4

• I

III

VII

Зарубежна

Восточные приокеанические широколиственные

влажные леса . .

Приокеанические муссонные смешанные влажные

леса . . . . . . . . . ...

Горные приокеанические районы

Влажные экваториальные леса Юго-Восточной

Азии ... . . .

Переменно влажные листопадные тропические леса

(среднегорье северных тропиков Юго-Восточной

Азии)

Тропические саванны .

а) сухие .

б) влажные

Западногималайские субтропики

Африк

Горные хвойные леса Северной Африки ....

Вечнозеленые жестколистные леса и кустарники

• :

я Азия

1 400

1 600

2 200

2 100

1 300

2 100

750

а (рис

750

(рис.

600

800

1 700

1 300

500

150

600

400

34)

200

210

33)

100

300

700

500

100

250

150

500

1 000

800

400

100

350

250

150

170

900

1 100

1 200

1 300

900

1 200

1 750

500

580

800

500

800

1 150

1 500

350

550

0,11

0,27

0,58

0,38

0,11

0,04

0,14

0,30

0,08

0,05

1000

900

600

900

1 300

1 700

450

700

1 000

10—15

15—30

30—50

30—40

10—15

15—30

10—15

- . .ми.)»- - • •rhaf'ir*- •

ИМИ

)ii

Продолжение

з | 4 | 5 | 6 | 7

9 | 10 | И

III

-V.:

Саванны

а) опустыненные ............

в) влажные высокотравные . . . . . . . .

г) редколесья безлистные в сухой сезон . . .

д) горные .

Влажные вечнозеленые экваториальные леса . . .

Южная Ам

Саванны

в) влажные . . . . . .

Влажные вечнозеленые леса

, (гилеи) андийских склонов •••

Влажные вечнозеленые экваториальные леса Ама-

Горные ландшафты

а) высокогорные луга (парамос)

б) кустарниковые степи (халка) . . . . . .

в) полупустыни (пуна) ..........

Северная А

Прерии и лесостепи . ...

Степи . . ... . . . • • • • • • • • • •

Приокеанические смешанные постоянно влажные

250

1 100

1 500

1 200

1 900

ерика

300

1 000

1 600

2 000

2 100

1 400

800

300

мерика

800

900

700

510

1 300

110

400

200

700

1 000

(рис. 3J

130

500

1 200

1 300

800

300

(рис.

380

320

150

400

130

100

300

500

150

500

600

300

100

36)

160

120

150

100

270

100

400

500

100

350

700

500

200

220

200

100

250

240

1 000

1 230

1 100

1 200

1 400

285

900

1 250

1 300

1 400

900

600

250

580

700

650

450

1 050

240

990

1 100

1 000

1 500

900

282

870

1 100

800

600

500

240

420

580 :

600

445

900

0 \

0,03

0,12 1

0,09

о,2а J

0,36

0,01

0,03

0,14

0,40

0,43

0,33

0,17

0,04

0,28

0,17

0,08

0,01

0,14

1 200

900

1 250

1 000

800

500

700

1 000

1 200

1—2,5

4—6

8—10

40—50

2—4

6-8

8—10

30—50

8—10

6—8

2—4

6—12

10—15

6-8

20—40

* Гипотетический тип.

Антропогенные влияния на водный баланс в Юго-Восточной

Азии весьма значительны. Этому прежде всего способствует

широко распространенное здесь рисосеяние, следствием которо-

го, как уже отмечено выше, является оглеение почв и,-следова-

тельно, снижение их инфильтрационной способности. Вместе с

тем затопление рисовых полей на период вегетации увеличи-

вает расход воды на испарение. Другой антропогенный фак-

тор— сведение лесов на склонах гор, что приводит к превра-

щению горных лесных ландшафтов во влажную горную саванну,

нередко зарастающую бамбуком. Подсечно-огневой способ све-

дения лесов, несомненно, способствует ухудшению инфильтра-

ционной способности почвы и усилению поверхностного сто-

ка. В этом заключается одна из причин высоких паводков и

сильных разливов рек, характерных для всей Юго-Восточной

Азии.

Структурные кривые V на рис. 33 характеризуют условия

формирования водного баланса на Малабарском склоне Запад-

ных Гат и в северо-восточной части Индостана, а также в Индо-

китае, типичные для переменно-влажных (что связано с муссон-

ной сезонной ритмичностью) вечнозеленых тропических лесов.

Для этого зонального типа водного баланса характерно гораздо

меньшее количество осадков, чем в предыдущей зоне (около

1000—1500 мм). Но для такого количества осадков, учитывая

высокую испаряемость (порядка 1300—1400 мм), структура вод-

ного баланса отличается относительно большим питанием рек

подземными водами (200—250 мм при К и =0,2) и сравнитель-

но невысоким испарением (600—900 мм) при валовом увлаж-

нении территории порядка 800—1200 мм. Причина этого явле-

ния заключается в распространении красных ферралитных лес-

ных почв, обладающих хорошей структурностью и высокой

инфильтрационной способностью (Герасимов, Ромашкевич, 1964;

Зоне, 1964; и др.). Но наряду с этим фактором, положительно

влияющим на структуру водного баланса, существуют причины,

уменьшающие его влияние. Это прежде всего сезонная ритмич-

ность климата, связанная с муссонным его происхождением. В

течение сухого сезона осадков выпадает мало, а почвенная вла-

га и подземные воды, накопленные во время муссонов, расхо-

дуются на испарение, значительную часть которого составляет

транспирация, и на питание подземных вод. К концу сухого се-

зона подземные воды сильно истощаются и их приток в реки

значительно уменьшается. Другая существенная причина-—ан-

тропогенные влияния. С развитым в этой зоне орошаемым зем-

леделием связан водозабор из рек, особенно существенный от-

носительно полного стока в сухой сезон. Распространенное так-

же в Индии орошение подземными водами, откачка которых

хотя и примитивными средствами, но в больших масштабах

(свыше 15% площади орошаемых земель) осуществляется в су-

хой сезон. Значительную роль в структуре водного баланса

> К Е А н