Львович М.И. Мировые водные ресурсы и их будущее

Подождите немного. Документ загружается.

пы, Пакистан и Индия, страны севера и крайнего юга Африки.

Однако некоторые из, перечисленных районов СССР распола-

гают значительными ресурсами стока транзитных рек.

В северной половине умеренного и субарктическом поясах

обеспеченность ресурсами полного стока, как правило, превы-

шает 25 000 м

на одного человека, а на северо-востоке и восто-

ке Советского Союза так же, как и в Канаде, превышает

100 000 м

на одного человека. Столь высокая обеспеченность

ресурсами речного стока характерна длк Европы — Норвегия,

для Африки — Сьерра-Леоне, Габон и Экваториальная Гвинея,

для островов Калимантана (в Сараваке) и Новой Гвинеи и для

Южной Америки в трех небольших странах — Гвиана, Суринам

и Гайана. Для всех этих районов и стран характерны высокий

уровень естественной водоносности при сравнительно небольшой

плотности населения. По размерам подземного стока на душу

населения чрезвычайно высоким уровнем (более 100 000 м

) от-

личаются Новая Гвинея, Габон и три перечисленные выше стра-

ны северо-востока Южной Америки, в числе которых Француз-

ская Гвиана среди стран мира занимает первое место по обес-

печенности водными ресурсами: 2,4 млн. м

полного стока и

1,2 млн. м

подземного стока на душу населения.

Страны умеренного и тропического поясов Северной и Юж-

ной Америки — США и Мексика, Аргентина и Чили — обеспе-

чены водными ресурсами гораздо лучше, чем страны соответ-

ствующих поясов Европы и Азии. Полный сток для первых ко-

леблется в пределах 7—49 тыс., а подземный — в пределах

2,5—15 тыс. м

на душу населения против соответствующих вели-

чин для Евразии — менее 5000 м

и менее 1000 м

. Это раз-

личие объясняется меньшей водностью территории стран ука-

занных поясов Евразии и гораздо большей плотностью населе-

ния в этих странах.

Представления о ресурсах пресных вод были бы неполными

без учета стока, зарегулированного озерами и водохранилища-

ми. Этот вопрос был кратко освещен в разделе «Озерное звено

круговорота воды» (гл. II), но здесь необходимо привести конк-

ретные данные по континентам.

По новейшим данным (Авакян и др., 1971), на земном шаре

создано около 1350 водохранилищ, имеющих объем более

100 млн. м

. В СССР создано 150 таких больших водохрани-

лищ. Суммарный объем всех указанных водохранилищ на зем-

ном шаре составляет 4100 км

, а в СССР — более 810 км

. На

основании этих данных приближенно определен объем стока,

регулируемый водохранилищами (табл. 31).

Регулирование приблизительно 1855 км

речного стока с по-

мощью водохранилищ — одна из форм расширенного воспро-

изводства водных ресурсов, что представляет собой огромное

достижение человечества. Благодаря этому ресурсы устойчивого

стока рек земного шара увеличены приблизительно на 15%.

Таблица 26

Объем устойчивого речного стока по континентам земного шара

в целом, км

Континент

Естест-

венный

устой-

чивый

сток

Количе-

ство

водо-

храни-

лищ

Общий

объем

водо-

храни-

лищ *

Срок,

заре-

гулиро-

ванный

водохра-

нили-

щами

Совре-

менный

устойчи-

вый сток

Увеличе-

ние ус-

тойчи-

вого

стока, %

Европа

1 125

314 445

200

1 325 18

Азия

3 440

270

1 250

560

4 000 16

Африка

1 500

900

400

1 900

Северная Америка . . . .

1 900

605

1 100

500

2 400 26

Южная Америка ....

3 740

345

160

3 900 4,2

Австралия ** 465

500 7,5

Вся суша ***

В том числе СССР

12 170

1 020

1 347

150

4 100

813

1 855

280

025

1 300

* С округлением.

** С Тасманией, Новой Гвинеей и Новой Зеландией.

*** Исключая Антарктиду и Гренландию, где нет водохранилищ.

Процесс регулирования увеличил ресурсы пресных вод, наи-

более доступных для использования. Вместе с тем регулирова-

ние позволяет уменьшить паводки — срезать их наиболее высо-

кие части и тем самым снизить масштабы речных разливов и

ущерб, вызванный ими.

Данные табл. 26 носят приближенный характер, так как в

ней не учитывается регулирующая роль многих тысяч водохра-

нилищ объемом менее 100 млн. м

каждое. Статистика таких

сравнительно небольших водохранилищ по всем странам мира

отсутствует. Но если допустить, что на земном шаре существует

10—20 тыс. водохранилищ объемом до 10 млн. м

каждое, что,

вероятно, не преуменьшено, то общая емкость всех таких водо-

хранилищ составит 100—200 км

, а их ежегодная регулирую-

щая способность не превысит 40—80 км

, или не более 4% сто-

ка, зарегулированного водохранилищами объемом свыше 100

млн. м

каждое. Это говорит о том, что дополнительный учет

регулирующей способности небольших водохранилищ не может

существенно увеличить данные, приведенные в табл. 26. Большая

погрешность может быть получена за счет допущения, что по-

лезная емкость водохранилищ составляет около 40% полного их

объема. Именно по этой причине выводы, полученные в табл. 26,

следует рассматривать как приближенные.

В табл. 27 помещены обобщенные данные об обеспеченности

водными ресурсами человечества по континентам и для всей

суши в целом.

Таблица 27

Обеспеченность водными ресурсами на душу населения

Годовой объем

речного стока, км

Объем стока на душу

населения, м

1год

Континент

А £

§ S

ЕС

ж """Г

О О

^ fa

5 °

S н

>. о

° 2

и 2

S Е-

Европа

Азия

Африка

Северная Америка . . .

Южная Америка ....

Австралия *

642

2 040

345

312

185

3 100

13 190

4 225

5 950

380

1 965

1 325

4 005

1 905

2 380

3 900

4 850

6 465

250

19 100

56 100

109 000

2 100

1 960

5 500

7 640

21 100

27 500

Вся суша

3 542

38 830

14010

963

3 955

* Включая Тасманию, Новую Гвинею и Новую Зеландию.

В этой таблице под суммарным устойчивым стоком пони-

мается речной сток подземного происхождения вместе со сто-

ком, зарегулированным озерами и водохранилищами. Последняя

графа таблицы характеризует обеспеченность населения ресур-

сами пресной воды, наиболее доступной для использования, а

предпоследняя графа — обеспеченность, включая и паводочными

водами, в значительной мере представляющими потенциаль-

ные ресурсы пресной воды, что было уже отмечено выше.

Из данных табл. 27 видно, что Европа и Азия наименее обес-

печены водными ресурсами, Южная Америка и Австралия —

наиболее полно. Для Австралии такой результат связан с тем,

что реки Новой Гвинеи и Новой Зеландии очень многоводны,

а численность населения относительно небольшая. Для собст-

венно Австралийского материка обеспеченность ресурсами пол-

ного стока на одного жителя уменьшается до 24

ООО

\год,

а устойчивость стока — до 3500 м

\год, т. е. соответственно в 5

и 8 раз. Тем не менее Австралия по этому показателю обеспе-

чена водой лучше, чем Европа и Азия. Наибольшим количест-

вом пресной воды располагает население Южноамериканского

материка.

Следует все же учитывать слишком обобщенный характер

данных об обеспеченности пресной водой населения отдельных

материков.

Во-первых, количество воды, требуемой на душу населения,

как отмечено выше, варьирует в больших пределах в зависи-

мости от степени развития промышленности и весьма водо-

емкого орошаемого земледелия. Один горожанин при наличии

централизованных водопровода и канализации расходует гораз-

до больше воды, чем сельский житель. Во-вторых, водные ресур-

сы и население распределены в пределах континентов неравно-

мерно. Примером может служить Амазонка — самая многовод-

ная река земного шара с крайне незначительным населением

на большей части ее огромного водосбора. С другой стороны,

немало густонаселенных стран и районов с развитой экономи-

кой располагают небольшими ресурсами пресной воды. Эту за-

дачу нужно решать по отдельным странам и районам, в их

пределах, и с учетом целого ряда других факторов. Некоторые

из них мы рассмотрим ниже.

Тем не менее оценка обеспеченности водными ресурсами на

душу населения в пределах каждого из континентов не лишена

смысла, если учесть потенциальные возможности переброски

воды из районов, где она в избытке, в районы со скудными вод-

ными ресурсами. Уже сейчас проектируется переброска воды в

довольно больших масштабах в СССР и в Северной Америке.

В дальнейшем будет, несомненно, возрастать необходимость ши-

роких перебросок воды и вместе с тем будут появляться новые

экономические и технические возможности для осуществления

таких проектов в пределах целых континентов.

Данные табл. 27 интересны также и с точки зрения потен-

циальных возможностей расширенного воспроизводства ресур-

сов пресных вод — увеличения суммарного устойчивого стока за

счет паводочного. Эта проблема будет рассмотрена более под-

робно в главе, посвященной преобразованию водных ресурсов.

Сведения, помещенные в этой главе, и способ их получения

представляют еще один существенный шаг, сделанный наукой

в представлениях о мировом водном балансе и о мировых вод-

ных ресурсах. Рассматривая ретроспективно уровень знаний по

этой проблеме, нельзя не отметить существенный прогресс, дос-

тигнутый в последние десятилетия, частично в связи с увели-

чением объема гидрометеорологической информации. Вместе с

тем количество исходных данных, необходимых для расчетов

мирового водного баланса и мировых водных ресурсов, растет

медленнее, чем совершенствуются теоретические представления

об этой проблеме и методические пути ее решения.

К числу главнейших достижений современной науки на пути

развития этой проблемы, несомненно, следует отнести следую-

щие. Во-первых, балансовый метод оценки различных источни-

ков водных ресурсов, в том числе и возобновимых ресурсов

подземных вод, не поддававшихся расчетам гидрогеологичес-

кими методами; гидрологический подход к этому вопросу поз-

волил определить подземный сток в реки, что составляет прева-

лирующую часть подземных вод, находящихся в непрерывном

движении. Во-вторых, приемы интерполяции балансовых данных

для районов, занимающих 40% суши, не изученных или весьма

слабо изученных в гидрологическом отношении; подобные прие-

мы интерполяции являются традиционными для советской гид-

рологической науки, и с их помощью в годы первых пятилеток

решались весьма важные и ответственные задачи хозяйствен-

ного строительства. В-третьих, картографирование не только

полного речного стока, но и его составляющих, а также ресур-

сов почвенной влаги и других элементов водного баланса; в

нашей стране этот прием уже давно получил широкое примене-

ние, и мы к нему настолько привыкли, что считаем его обыден-

ным в научной и практической работе по гидрологии; он полу-

чает все большее распространение и в других странах, но во

многих странах не применяется или некоторые авторы еще об-

суждают вопрос о правомерности его применения. Все эти глав-

ные методические достижения позволили применительно к зем-

ному шару получить довольно подробное представление о вод-

ном балансе и водных ресурсах континентов и почти всех стран

мира, которое служит фундаментом для изучения путей рацио-

нального использования водных ресурсов в условиях будущего.

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ СОВЕТСКОГО СОЮЗА

Водный баланс и ресурсы пресных вод территории СССР,

занимающей свыше 22 млн. км

, представляют, конечно, особый

интерес для советского читателя, хотя эта проблема неоднократ-

но освещалась в печати, наиболее подробно — в книге, написан-

ной мною с сотрудниками («Водный баланс СССР...», 1969), и

в книге «Реки СССР» (Львович, 1971-6). Но здесь читатель

может получить правильное представление по этой проблеме в

сопоставлении с характером водного баланса всей суши и миро-

выми ресурсами пресных вод.

Объем речного стока, который формируется на территории

Советского Союза (4350 км

), нужно увеличить приблизитель-

но на 300 км

стока рек, притекающих из-за рубежа (реки

Вуокса, Кура, Араке, Теджен, Мургаб, Пяндж, Или, Селенга

и др.). Таким образом, суммарный годовой сток всех рек СССР

достигает 4650 км

. Главное богатство водных ресурсов состав-

ляет 1020 км

подземного стока. Но этим не исчерпывается

весь объем устойчивого стока. К устойчивому стоку подземного

происхождения необходимо прибавить около 280 км

стока, за-

регулированного озерами и водохранилищами. В целом годовой

объем устойчивого стока достигает 1300 км

Другой показатель, характеризующий богатство водными ре-

сурсами, — ресурсы почвенной влаги, составляющие около

7000 км

(за вычетом приблизительного объема осадков, задер-

живаемых кронами деревьев в лесной зоне, и осадков, выпадаю-

щих на акваторию озер и водохранилищ).

Таблица 28

Сравнительная балансовая оценка водных ресурсов

СССР и земного шара

Источник водных ресурсов

(элементы баланса)

СССР Вся суша *

СССР в % от

всей суши

Источник водных ресурсов

(элементы баланса)

км

мм км

мм

по объему

по

слою

Осадки

10 860

500 110 305 834

9,8 60

Полный речной сток . . .

4 350**

198 38 830

294

11,2

Подземный (устойчивый)

сток

1 020***

11 885***

8,6

Поверхностный (паводоч-

ный) сток

3 330 152 26 945 204

12,4 75

Валовое увлажнение терри-

тории

7 630 348 83 360

630 9,2

Испарение

6610

302

71 475

540

9,3

* Без Гренландии (с Канадским архипелагом) и Антарктиды.

** Не считая около 300 км

, формируемых на частях речных бассейнов, располо-

женных за рубежом.

*** Вместе со стоком, зарегулированным озерами и водохранилищами: в СССР —

1300 км

, на всей суше — 14 010 км

По объему речного стока среди стран мира СССР богат

водными ресурсами и занимает второе место после Бразилии.

Это связано с огромной территорией Советского Союза, зани-

мающей 15% всей суши. Но данные предпоследнего столбца

табл. 28 показывают, что ни один из элементов водного балан-

са СССР не достигает 15%- Относительно хуже всего (8,6% по

объему, 51% по слою) СССР обеспечен наиболее ценными для

практического использования ресурсами подземного (устойчи-

вого) стока. Валовое увлажнение территории СССР на 292 мм

меньше, чем в целом для всей земной суши, и составляет 9,2%

объема этого элемента баланса и 57% его слоя. Это говорит об

основной причине недородов, которые испытывает наше неоро-

шаемое земледелие, особенно в степной зоне. В соответствии

с наличием влаги, а отчасти из-за недостатка тепла испарение

с территории СССР также почти в 2 раза меньше, чем для

всей суши. По осадкам СССР на 40% беднее всей суши. И это

несмотря на то, что количество их по СССР в среднем увели-

чено на 20% с лишним в результате поправок на показание

осадкомеров.

Из источников водных ресурсов СССР, наиболее близко

приближающихся к величине для всей суши, относится поверх-

ностный сток (75%), но, как мы уже знаем, этот источник наи-

менее благоприятен для использования и требует регулиро-

вания.

Мы подробно остановились на сопоставлении водных ресур-

сов СССР и всей суши земного шара в связи с тем, что при

оценке водных ресурсов СССР по объему делается обоснован-

ный вывод о том, что наша страна наиболее богата водными

ресурсами. Это действительно так, поскольку по объему реч-

ного стока СССР занимает второе место после Бразилии. Но

этот вывод, как уже сказано ,в начале главы, нельзя распрост-

ранять на относительные показатели водных ресурсов, так как

это может служить предпосылкой в переоценке тех ресурсов,

которыми в действительности располагает Советский Союз.

Следует, однако, отметить, что оценка действительной обес-

печенности водными ресурсами возможна лишь путем сравне-

ния их с потребностью для обеспечения водой людей и народ-

ного хозяйства. Этой проблеме посвящена III часть книги.

Здесь же ограничимся оценкой обеспеченности водными ресур-

сами на душу населения. В СССР на 1 млн. населения прихо-

дится 5,2 км

суммарного устойчивого речного стока, включая

зарегулированный водохранилищами, против 4,0 км

для всего

земного шара. Соответствующие данные для устойчивого есте-

ственного стока подземного происхождения — 4,1 км

и 3,3 км

Аналогичные показатели для полного речного стока — 16 км

на 1 млн. населения по СССР и 11 км

по земному шару (без

стока с полярных ледников), а для ресурсов почвенной влаги —

28 км

на 1 млн. населения в СССР и 24 км

по земному шару.

По этим признакам СССР богаче водными ресурсами, чем

земная суша в целом. Однако высокое увлажнение почвы в

СССР относится преимущественно к районам Севера и Востока

страны, а в южных районах, где тепловые ресурсы наиболее

благоприятствуют развитию земледелия, они, как правило, не-

достаточны, поэтому земли нуждаются в орошении. Вместе с

тем и потребности в воде 'в СССР значительно больше на ду-

шу населения, чем для земного шара в целом. Это связано с

высоким процентом населения, пользующегося водопроводами

и централизованными канализациями. Велико также расходо-

вание воды в СССР на нужды промышленности и орошаемого

земледелия. К этому нужно добавить весьма неравномерное

распределение водных ресурсов по территории страны: 80%

населения и промышленности сосредоточено в районах, водные

ресурсы которых едва достигают 40%. Тем не менее проблему

обеспечения водными ресурсами в СССР, как показывает при-

ближенный прогноз на перспективу (Львович, Коронкевич,

1971), несмотря на относительно неблагоприятную картину их

распределения по территории и во времени, можно решить в

полном соответствии с личными потребностями людей и запро-

сами хозяйства, но для этого необходима дальнейшая оптими-

зация водного хозяйства, исходящая из реально осуществимых

и частично уже проводящихся в жизнь принципов, вытекаю-

щих из решений XXIV съезда КПСС.

ЧАСТЬ III

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

БУДУЩЕГО

ГЛАВА VIII

ОБЩИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ

ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

В этой главе освещаются принципиальные направления ре-

шения водной проблемы применительно к условиям будущего.

По существу речь идет о концепции, которая складывалась на

протяжении ряда лет (Львович, 1961, 1963, 1967-д, 1968-а, 1968-в,

1969, 1971-а, 1971-6, 1972-6; Lvovich, 1962-а, 1968, 1969, 1973-а;

«Водный баланс СССР...», 1969; Львович и Коронкевич,

1971). Эта концепция включает комплекс ряда положений, вы-

бор которых основывается на перспективных прогнозах состоя-

ния водных ресурсов. В связи с важным значением таких про-

гнозов необходимо прежде всего остановиться на некоторых

вопросах их методологии.

ВОПРОСЫ МЕТОДОЛОГИИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПРОГНОЗОВ

Советским государством было положено начало планирова-

ния и строгой координации народного хозяйства. Этот опыт

воспринят другими социалистическими странами. Преимущества

планового хозяйства теперь общепризнанны, поэтому и в неко-

торых капиталистических странах стали появляться элементы

планирования, в той степени, в какой их удается совместить с

системой капиталистической экономики.

В условиях социализма годовые или пятилетние планы при-

обретают силу закона, что служит важной движущей силой раз-

вития хозяйства. Но перспективные прогнозы имеют еще и дру-

гое назначение. Они могут служить своего рода моделями, не-

обходимыми для «примерки» комплекса различных мер к усло-

виям будущего. От этих дальнейших мер, в том числе от общей

направленности решения водных проблем в условиях будущего,

зависят тенденции современного развития хозяйства. Это поло-

жение особенно важно для тех отраслей хозяйства, которые

трудно переориентировать в короткие сроки. Поэтому в основе

их развития в ближайшие годы должна лежать техническая

политика, нацеленная на условия более или менее отдаленного

будущего. Этим целям служат вариантные перспективные прог-

нозы. Из нескольких вариантов прогнозов могут быть выбраны

такие, которые наилучшим образом решат проблему как в есте-

ственноисторическом, так и в техническом отношениях.

Таким образом, перспективный прогноз использования и ох-

раны водных ресурсов я рассматриваю как средство для опре-

деления тенденций развития этого дела. Он должен служить

для выбора наиболее эффективных мер, предусмотреть которые

требуется заблаговременно, по крайней мере за два-три десяти-

летия.

Таковы смысл и назначение перспективных прогнозов ис-

пользования водных ресурсов, которые я привожу в этой книге

и в ряде других моих работ, упомянутых выше.

Этой задачей и такой сущностью перспективного прогноза

определяются и некоторые вопросы методологии его составле-

ния. К числу наиболее трудных из них относятся предвидение

качественных изменений, которые должны лечь в основу техни-

ческой политики, нацеленной на будущее. Для перспективных

прогнозов это имеет особенно важное значение. Вместе с тем

в основе целого ряда перспективных прогнозов, в том числе и

известного американского прогноза (Ландсберг и др., 1965),

лежит простая экстраполяция количественного роста использо-

вания водных ресурсов, которая исходит из традиций и опыта,

сложившихся к моменту составления прогноза. При этом прин-

ципы использования и охраны водных ресурсов, так же как и

нормативы, в подобных прогнозах в основном остаются неиз-

менными.

Вполне очевидно, что такие прогнозы, разрабатываемые без

учета динамики прогресса, не могут служить указанным целям.

Об этом говорит вся история развития науки и техники. Состав-

лять такие прогнозы наиболее просто, но они не могут правиль-

но охарактеризовать тенденции развития использования и охра-

ны водных ресурсов и наметить задачи и цели.

Представим себе на минуту, что план ГОЭЛРО исходил бы

из подобных предпосылок: в момент составления этого плана

в молодом Советском государстве, когда еще не отгремели вы-

стрелы гражданской войны, хозяйство страны находилось в тя-

желом состоянии, нужно было его поднять, но как? Планируя,

например, увеличение производства в 5—10 раз таких прими-

тивных орудий, как сохи и конные плуги, в целях подъема сель-

ского хозяйства или увеличение производства телег, преобладав-

ших на дорогах дореволюционной России? Нет, ленинский план

ГОЭЛРО исходил вовсе не из такой простой экстраполяции на

перспективу, как это нередко делается теперь, спустя половину

века, в некоторых прогнозах использования водных ресурсов.

В основу плана ГОЭЛРО, как это видно из его названия, была

положена идея всеобщей электрификации страны. Электрифи-

кация послужила основой прогресса в развитии всего хозяйст-

ва, включая тракторный плуг в сельском хозяйстве, автомоби-

ли, электропоезда и самолеты на транспорте, развитие горного

дела, металлургии, химической промышленности и т. п.

Это наиболее важно в перспективных прогнозах: не только

количественный рост, но и качественные изменения и преобра-

зования, которые должны соответствовать новым динамическим

условиям будущего (динамика принципов, нормативов, техноло-

гии производства, отвечающая условиям будущего и полнокров-

но учитывающая водный фактор, например вплоть до перевода

некоторых отраслей производства на сухую технологию, а она

является весьма прогрессивной). При этом одна из главных

задач — приведение потребностей в водных ресурсах в соответ-

ствие с их наличием в пределах более или менее крупных райо-

нов (например, субконтинентов) с учетом возможностей расши-

ренного воспроизводства водных ресурсов: регулирования реч-

ного стока, перебросок воды в районы, где ощущается недоста-

ток водных ресурсов, из районов, где они в избытке, и других

мер.

Идею перспективных прогнозов, основанных на динамике

прогресса, мы не ограничиваем постановкой этой проблемы и

делаем попытку воплотить ее в жизнь с помощью некоторых

предложений принципиального характера. Эти предложения ис-

ходят из ряда естественноисторических предпосылок, из свойст-

ва водных ресурсов и других компонентов природы, с которыми

они связаны. Учитываются технические возможности, а также

и экономическая реальность осуществления этих мер.

Но при решении всех этих вопросов необходимо постоянно

иметь в виду, что любые меры, как бы они ни были сложны,

будут оправданы, так как замены водных ресурсов, особенно

для личных целей людей, как биологического фактора и как

фактора производства растительной и животной пищи не суще-

ствует. Я считаю, что три ведущих принципа использования

водных ресурсов с расчетом на перспективу подлежат корен-

ному пересмотру. Во-первых, это относится к сбросу сточных

вод, даже очищенных, в реки и водоемы, который в конце кон-

цов должен быть прекращен, так как водная среда неблаго-

приятна для окисления и обезвреживания нечистот, даже тех

остаточных нечистот, которые сохраняются в сточной воде после

применения наиболее совершенных приемов искусственной очи-

стки. Во-вторых, все отрасли хозяйства должны добиваться все-