Гидросооружения 3/2009

Подождите немного. Документ загружается.

ГИДРОЭНЕРГЕТИКАГидросооружения 3/2009

20 - 24 àïðåëÿ 2011 ã.

В программе специального семинара будут затронуты

актуальные темы:

• Комплексное управление водными ресурсами в бассейнах

рек Волги и Рейна на примере проблемных регионов.

• Гидродинамика и качество воды в озерах. Охрана природных

ресурсов Боденского озера – задача органов мониторинга.

• Обеспечение работы гидросооружений. Оборудование

и перспективы.

• Защита от наводнений. Запатентованные практические

технологии Норвегии.

• Гидроэнергетика. Проекты и новые технологии.

• Очистка сточных вод. Сооружения и новые технологии.

• Водный мониторинг в России. Современное состояние и

перспективы.

Программа также включает: осмотр выставки,

технические поездки на объекты, экскурсии.

Â ðàìêàõ âûñòàâêè

«Wasser Berlin»

Европейский Технический Институт

129329, Россия, Москва, а/я 150

Тел.: +7 (495) 780-97-47, факс: +7 (495) 913-21-50

E-mail: reception@bauverlag.ru

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО Гидросооружения 3/2009

Румянцев И. С.

Водное хозяйство в России – сегодня

и в перспективе

1. Основные источники

водных ресурсов России

Как известно, речной сток – это ре-

зультат трансформации атмосфер-

ных осадков в процессе их стека-

ния по водосбору и в русловой сети.

На территорию России, за исклю-

чением крупных островов Север-

ного Ледовитого океана, в среднем

выпадает за год 9653 км

осадков,

которые покрывают территорию

суши слоем 571 мм. Из этого коли-

чества 5676 км

затрачивается на

испарение (336 мм). Таким образом,

средний слой составляет 235 мм, то

есть на сток расходуется 41% выпа-

дающих осадков.

Наибольший слой осадков на-

блюдается на водосборах рек, при-

надлежащих к бассейнам Белого и

Баренцева морей (710 мм). Для Се-

верного, Северо-Западного, Центра-

льного, Центрально-Черноземного,

Волго-Вятского, Северо-Кавказско-

го экономических регионов и Кали-

нинградской области характерны

осадки слоем 650–700 мм (òàáë. 1).

Доля подземных вод в суммарном

речном стоке не превышает 16-21%

на севере России, Дальнем Востоке

и в Сибири. В Северо-Кавказском,

Центральном и Уральском регионах

она возрастает до 30% и более.

В европейской части России слой

осадков, выпадающих в бассейнах

основных ее рек, составляет 600–

720 мм, а испарение – 290–540 мм.

Сток в этих бассейнах характери-

зуется слоем 74–410 мм. Наиболь-

шие значения коэффициента стока

α (α = объем стока объем осадков)

характерны для Северной Двины и

Печоры – 0,43 и 0,58 соответствен-

но, а наименьшие – для рек южного

склона (Дон) – 0,12. Коэффициент

стока самой большой реки Европы

Волги составляет 0,28. Реки Сибири

и Дальнего Востока характеризу-

ются значительной волотильнос-

тью элементов водного баланса:

нормы осадков здесь применяют-

ся от 330 (Лена) до 790 (Камчатка),

сток – 50 (Урал) до 570 мм (Камчат-

ка), испарение – от 190 (Индигир-

ка) до 415мм (Амур).

Самый высокий коэффици-

ент стока среди рек России имеет

Камчатка – 0,72. Крупнейший по

площади бассейн реки Оби харак-

теризуется коэффициентом стока

0,24. Бассейны других великих рек

Сибири – Енисея и Лены – имеют

почти одинаковые коэффициенты

стока (0,44 и 0,46).

Водный баланс озер России

характерен преобладанием в его

приходной части поверхностного

и подземного притока. В среднем

приток наиболее крупных озер ра-

вен 157,6 км в год, а на долю осадков

приходится всего 31,3 км (òàáë. 2).

В водохранилищах речных гид-

роузлов России приток с площади

водосбора составляет свыше 98%

На протяжении почти полутора тысячелетий водные ресурсы были одним из стратегических

факторов развития экономики России. Однако в последнее время интерес к воде постоянно

растет, а ситуация вокруг водных ресурсов с каждым днем становится все острее, хотя хорошо

известно, что Россия располагает огромными ресурсами пресной воды. Великий русский исто-

рик С. М. Соловьев отметил: «Историю России определяют реки». И это правда. Реки всегда ока-

зывали определяющее влияние на процесс формирования Российского государства, служили

проводниками первопроходцам. Именно на реках строились первые поселения, а впослед-

ствии все города и промышленные центры.

Румянцев И. С., д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, почетный

академик РААСН, академик РАЕН, заведующий кафедрой «Гидротехнические

сооружения» Московского государственного университета природообустройства.

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВОГидросооружения 3/2009

Экономический

район

Пло-

щадь,

тыс.

км

Элементы водного баланса (числитель – объем км

знаменатель – слой мм

Коэфф.

стока

Доля

подзем-

ного сто-

ка, %

осадки

сток

испаре-

ние

суммарный

поверх-

ностный

подзем-

ный

Северный 1466,3 977/667 494,2/337 415/283 79,2/54 482/329 0,5 16

Северо-Западный 196,5 145/736 47,7/242,6 34/173 13,7/69,6 97/494 0,33 29

Центральный 485,1 354,5/731 88,7/182,4 60,8/125 27,9/57,4 265,9/548 0,25 31

Центрально-

Черноземный

167,7 109/647 16,09/96 11,6/69,2 4,49/26,8 92,4/551 0,15 28

Волго-Вятский 263,3 175,3/666 46,9/178,1 35,8/136 11,1/42,1 128/488 0,27 24

Поволжский 536,4 270/504 31,43/58,4 23,8/44,2 7,63/14,2 239/446 0,12 24

Северо-

Кавказский

355,1 253,3/712 44,1/123,9 30,8/86,5 13,3/37,4 209/590 0,17 30

Уральский 824 459/557 122,8/149 82,3/99,9 40,5/49,1 336,1/408 0,27 33

Западно-

Сибирский

2427,2 1295/534 513/211,5 405/167 108/44,5 782/323 0,4 21

Восточно-

Сибирский

4122,8 2092/507 1097/265 875/211 222/54 995/242 0,52 20

Дальневосточный 6215,9 1208/516 1538,5/247 1263,5/203 275/44 1669,5/269 0,48 18

Прибалтийский

(Калининградская

область)

15,1 10,6/700 2,71/179,3 1,92/1,27 0,79/52,3 7,86/520 0,26 29

от суммарного поступления воды,

и только 2% приходится на долю

осадков, выпадающих на поверх-

ность их зеркала. Колебание вели-

чины прихода за счет осадков могут

составлять от 1 до 8% от суммарного

в зависимости от широты место-

положения и размеров чаши водо-

хранилища. Потери на испарение с

водной поверхности водохранилищ

в среднем по территории России со-

ставляют 1,9% от прихода. Причем

по некоторым крупным водохрани-

лищам пределы колебаний состав-

ляют 1,2–9%; наибольшие потери

на испарение характерны для во-

дохранилищ южных районов евро-

пейской территории России.

Табл. 1: Водный баланс экономических районов России

Табл. 2: Водный баланс крупнейших озер России (числитель – км

, знаменатель – мм)

Озеро

Объем,

км

Площадь, км

Приход

Сумма

приход-

ных

компо-

нентов

Расход

Сумма

расход-

ных

компо-

нентов

Водо-

сбора

Зер-

кала

Поверх-

ностные

воды

Подзем-

ные

воды

Осад-

ки

Сток

Испа-

рение

Ладожское 908 25800 17700 67,8/3836 1,3/73

10,7/

606

79,8/

4415

73,7/

4171

6,1/

344

79,8/4415

Онежское 295 – 9630 14,9/1547 –

5,8/

600

20,7/

2147

17,3/

1797

3,4/

350

20,7/2147

Чудско-

Псковское

24,1 44250 3550 11,2/3150 –

2,4/

680

13,6/

3830

12/

3390

(1,6)/

(440)

13,6/3830

Байкал 23000 540000 31500 57,8/1834 2,6/81

9,8/

312

70,2/

2227

60,9/

1933

9,3/

294

70,2/2227

Ханка * 16,5 – 4190

(1,99)/

(475)

–

(2,57)/

(615)

(4,56)/

(1090)

1,74/

416

(2,82)/

(674)

(4,56)/

(1090)

* Ïðèòîê ñ òåððèòîðèè Ðîññèè ñîñòàâëÿåò 2/3 îò ñóììàðíîãî

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО Гидросооружения 3/2009

2. Реки России

По территории России протекает

свыше 2,5 млн рек. Подавляющее

большинство из них (94,9%) имеют

длину 25 км и менее. Число средних

рек длиной от 101 до 500 км состав-

ляет 2833, или 0,1%. Число больших

– 214, или всего 0,008%. Большинс-

тво рек (90,4%) несет свои воды в Се-

верный Ледовитый и Тихий океаны

(òàáë. 3). В Азово-Черноморском и

Каспийском бассейнах, где про-

живает 65% населения России, на-

считывается 193942 реки, или 7,5%.

Пять крупнейших рек России имеют

водосборную площадь, превышаю-

щую 1000 тыс. км. Прежде всего это

Обь, собирающая воду с обширного

бассейна площадью 2990 тыс. км.

Затем следуют Енисей, Лена и Амур,

площади водосбора которых состав-

ляют соответственно 2580, 2490 и

1855 тыс. км (òàáë. 3). Крупнейшая

река Европы – Волга – занимает

лишь пятое место среди российских

рек по площади водосбора (1360 тыс.

км). Самым большим по протяжен-

ности является Енисей (длина около

6000 км). Длина Оби составляет

5570 км, Лены и Амура – превыша-

ет 4000 км. Волга, Колыма, Урал и

Оленек имеют протяженность бо-

лее 2000 км.

По водоносности первое мес-

то среди рек России также зани-

мает Енисей, имеющий средний

годовой расход воды 19870 м

/с и

среднемноголетний годовой сток

630 км. Обь, имеющая самую боль-

Бассейн океана, моря Количество рек Протяженность, км

Бассейн Балтийского моря 53585 140171

Бассейн Северного Ледовитого океана

В том числе бассейны:

- Белого моря

- Баренцева

- Карского

- Моря Лаптевых

- Восточно-Сибирского

- Чукотского

- острова Северно-Ледовитого океана

1629121

109534

61348

475187

421786

483672

41830

35764

5715476

373898

240103

2278219

1641381

997980

84215

99680

Бассейн Тихого океана,

в том числе бассейны:

- Берингового моря

- Охотского

- Японского

- острова Тихого океана

685841

172140

437541

55024

21136

1729435

400939

1151781

110009

66706

Азово-Черноморский бассейн 23754 112988

Бассейн Каспийского моря 170188 675536

Всего по России 2562489 8373606

Табл. 3: Количество и протяженность рек России

Табл. 4: Крупнейшие реки мира

Реки

Площадь водосбора,

тыс. км

Средний многолетний

годовой сток, км

Амазонка 7000 3785

Конго 3690 1261

Ганг с Брахмапутрой 2000 1230

Янцзы 1808 1006

Енисей 2580 630

Миссисипи 3220 599,3

Лена 2490 532

Замбези 1330 504,6

Парана 4250 469,9

Ориноко 1085 441,6

Маккензи 1760 441,6

Обь 2990 400

Нигер 2090 378,5

Амур 1855 344

Волга 1360 251

Дунай 817 201,9

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВОГидросооружения 3/2009

шую площадь водосбора, по водо-

носности уступает не только Ени-

сею, но и Лене: ее средний годовой

сток составляет 16300 м

/с, а сток

Оби – 12600 м

/с.

Среди крупнейших по стоку

воды рек мира Енисей, Лена, Обь,

Амур и Волга занимают соответс-

твенно пятое, седьмое, двенадцатое,

четырнадцатое и пятнадцатое место

(òàáë. 4).

Объем среднего многолетнего

стока по территории России равен

4270 км

/год, в том числе 4643,6 км

формируется в ее пределах и

227 км

поступает из приграничных

государств. Распределение годово-

го стока по территории России, как

и распределение осадков, зависит

от широтной зональности и вер-

тикальной поясности. Широтная

зональность проявляется в законо-

мерном изменении величины стока

с севера на юг. Особенно четко она

прослеживается на обширных рав-

нинных пространствах Европейс-

кой территории страны и в Запад-

ной Сибири.

В бассейнах отдельных рек мно-

голетние колебания стока весьма

значительны и зависят не только от

географической зоны, но и от раз-

меров водосборных территорий. В

северных районах России значение

годового стока в многоводные годы

на 25–60% выше, а в маловодные

годы на 20–40% ниже, чем средние

многолетние величины. Причем это

характерно практически для всех

категорий рек. В центральных райо-

нах многолетняя амплитуда колеба-

ний годового стока несколько воз-

растает, составляя 1,2 от среднего

многолетнего расхода, т. е. годовые

расходы изменяются от 0,6 до 8 от-

носительно среднего многолетнего

значения.

На средних реках южного склона

России (южнее Тамбова, Пензы, Са-

мары, Кургана, Омска) годовые рас-

ходы в многоводные годы в 2–4 раза

больше, а в маловодные – в 6–20

раз меньше средних многолетних.

На малых реках в засушливых зо-

нах годовые расходы в многоводные

годы в 4,5–5 раз больше средней

многолетней величины, а в маловод-

ные годы – в 20–30 раз меньше ее

(либо вообще близки к нулю).

В течение года сток большинс-

тва рек меняется существенно, что

обусловлено особенностями участия

в его формировании талых и дожде-

вых вод. В районах с продолжитель-

ной зимой осадки накапливаются на

поверхности водосбора на протяже-

нии всех зимних месяцев, а питание

рек в этот период происходит за счет

подземных вод, главный режим ко-

торых и определяет их режим. Талая

вода поступает в речную сеть в срав-

нительно короткие промежутки вре-

мени, и тогда на реках наблюдается

бурное течение. Летом выпадающие

осадки сразу стекают в русловую

сеть, большие паводки отмечаются

только при интенсивных дождях и

при хорошем предшествующем ув-

лажнении водосбора. Поэтому на

большинстве рек России отчетливо

выражено весеннее половодье.

3. Озера России

На территории России насчиты-

вается более 2,7 млн озер суммар-

ной площадью водной поверхности

408856 км

(òàáë. 5). Среди них толь-

ко 19 озер имеют площадь зеркала,

превышающую 1000 км

(суммарная

площадь зеркала 108065 км

). Боль-

шинство озер (98%) – небольшие

(менее 1км

) и мелководные (глубина

– 1-1,5 м). Почти все запасы озерных

вод сосредоточены в 11 наиболее

крупных водоемах, включая озеро

Байкал, объем которого, составляю-

Регион

Количество

озер

Площадь зеркала,

км

Кольский полуостров 107146 8195

Карелия и северо-запад европейской

территории

82503 50107

Центральный регион европейской

территории

232419 13756

Среднее и Южное Приуралье 35836 17329

Южный регион европейской

территории

6778 4182

Прикаспийская низменность 26459 20947

Западно-Сибирская низменность 11305 3864

Алтай и Кузнецкий бассейн 788042 87754

Западный и восточный Саян 17151 8743

Забайкалье 14307 7227

Средняя Сибирь 47135 35647

Северо-Сибирская низменность 318849 38487

Северо-Восточная Сибирь 595118 67863

Дальний Восток 63088 9758

Камчатка 40857 2772

Острова Северного Ледовитого

и Тихого океанов

41132 3517

Всего по России 2747997 408856

Табл. 5: Распределение озер по регионам России

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО Гидросооружения 3/2009

щий 23,6 тыс. км

, в 5 раз превышает

суммарный годовой сток всех рек

России.

Озерные воды относятся к очень

медленно возобновляемым ресур-

сам. В крупных озерах доля ежегод-

но возобновляемых вод составляет

всего 1,5% от их общего объема, хотя

этот показатель варьируется в до-

вольно широких пределах (в Байкале

– 0,3%, в Чудско-Псковском – 57%).

По территории России озера рас-

пространены крайне неравномерно.

В одних районах они встречаются

довольно редко, однако в других за-

нимают значительную часть повер-

хности – иногда до 10-50% общей

площади района. В пределах России

выделяется десять озерных районов.

4. Болота

По территории России болота рас-

пределены крайне неравномерно.

Наибольшее их количество со-

средоточено на северо-западе и в

центральных районах Западно-

Сибирской равнины. В северных

и северо-западных районах харак-

терно распространение крупных

верховых водораздельных болот. В

средней полосе появляются разно-

типные притеррасные торфяные

болота средних размеров. В южных

и юго-восточных районах преобла-

дают низинные пойменные болота

малых размеров вытянутой формы,

часто с мощным верхним минераль-

ным насосом.

Болота занимают почти 10% тер-

ритории России. Только в одной За-

падной Сибири их площадь дости-

гает 32538 тыс. га (òàáë. 6), причем

половина болот – верховые. В этом

регионе широко распространены

полигональные, плоскобугристые,

крупнобугристые и олиготрофные

сфагновые болота. Они занимают

преобладающую часть междуреч-

ных пространств и располагаются

как в пониженных участках, так и

на водоразделах. Объем воды в бо-

лотных торфяниках Западной Си-

бири составляет 994 км

. В не свя-

занной с торфом форме он оценен в

218 км

, или примерно 22% от обще-

го объема.

Отдача воды за пределы болот-

ного массива происходит главным

образом из его деятельного слоя.

Под деятельным слоем понимает-

ся поверхностный слой, в котором

наиболее активно осуществляется

влаго- и теплообмен с атмосферой

и окружающей средой. Толщина

деятельного слоя торфяной залежи

болот в зоне многолетней мерзлоты

колеблется от 30 до 50 см, зоны вы-

пуклых олиготрофных болот – от

16 до 50 см, зоны плоских евтроф-

ных и мезотрофных, и зоны вогну-

тых евтрофных и заиленных болот

– от 3 до 95 см.

5. Ледники, подземный лед,

наледи

Общее количество ледников в Рос-

сии превышает 8000. В главных

районах оледенения – на арктичес-

ких островах – расположено более

2000 ледников, относящихся к пок-

ровному типу. Наибольшие площа-

ди оледенения имеют острова Но-

вая Земля, Северная Земля и Земля

Франца-Иосифа (òàáë. 7).

Средняя толщина льда в ледни-

ковых покровах изменяется от 100

(на Земле Франца-Иосифа) до 300 м

(на Новой Земле).

Все прочие ледники, кроме ар-

ктических, принадлежат к различ-

ным типам горного оледенения.

Для них характерны относительно

небольшие размеры, зависимость

формы ледника от характера его

вместилища, отчетливое распре-

деление областей питания и стока,

направленное линейное движение.

В районах многолетней мерзлоты

относительно большое количество

воды аккумулировано в подземных

льдах и наледях. В пределах России

подземные льды ориентировочно

занимают площадь около 7 млн. км

Зона Площадь болот, тыс. га

Распределение болот по типам, %

Верховые Переходные Низинные

Лесная 31966 56 18 26

Северотаежная 10291 70 29 1

Среднетаежная 6440 89 10 1

Южнотаежная 6290 19 9 72

Западная

Южнотаежная 8945 46 24 30

Восточная

Лесостепная 572 10 7 83

Всего 32538 56 20 24

Табл. 6: Болота Западной Сибири

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВОГидросооружения 3/2009

или около 60% территории, занятой

многолетнемерзлыми породами.

Наледи встречаются преимущест-

венно в горных и предгорных облас-

тях и распространены в основном в

северных и северо-восточных райо-

нах страны. Наиболее крупными,

как правило, являются речные на-

леди, способные фор-мироваться

за счет поверхностных (речных) и

подземных вод. В горных районах

северо-востока России насчитыва-

ется более 10 тыс. наледей, с общей

площадью примерно 14 тыс. км

, и

сумарным объемом льда – около

30км

. Занимая к концу зимнего се-

зона в среднем около 1,2% указанной

территории, в бассейнах многих ма-

лых рек они могут покрывать до 5-

10% площади.

При высоком коэффициенте на-

ледности конкретной реки талые

воды наледей могут составить до

20-24% годового и до 50% весеннего

стока.

6. Почвенная влага

Значительная часть атмосферных

осадков, выпадающих на земную

поверхность, насыщает почву и,

фильтруясь, пополняет запасы под-

земных вод. Роль воды почвенного

горизонта исключительно велика

для земледелия. Из общего количес-

тва влаги, которое может вместить

почва, растениями используется

лишь часть, идущая на формирова-

ние биомассы. Эта влага оказывает-

ся продуктивной.

По территории России запасы

продуктивной влаги распределены

весьма неравномерно: более 61% со-

держится в почве Восточно-Сибир-

ского и Дальневосточного регионов,

около 14% – в Западно-Сибирском

регионе. В районах интенсивно

сельскохозяйственного производс-

тва почвенная влага составляет

всего около 10% от общего объема.

В настоящее время из всех запасов

почвенной влаги, равных пример-

но 3500 км

, используется около

1300 км

, или 40%.

Почвенная влага поддается ре-

гулированию. Увеличению ее запа-

сов способствуют, например, такие

мероприятия, как осенняя вспашка

сельскохозяйственных полей и сне-

гозадержание на водосборах.

В целом по Российской Феде-

рации обеспеченность водными

ресурсами составляет 30,2 тыс. м

на человека в год, что значительно

превышает установленный ООН

критический минимум 1,7 тыс. м

необходимый для удовлетворения

потребностей населения страны.

Следует отметить, что распределе-

ние водных ресурсов по территории

Российской Федерации характери-

зуется значительной неравномер-

ностью. На освоенные районы Ев-

ропейской части страны, в которых

проживает более 70% населения,

приходится лишь 10% водных ре-

сурсов.

7. Внутрибассейновое

регулирование стока рек

Водохранилища

Основным техническим мероп-

риятием, позволяющим повысить

надежность водообеспечения на-

селения и отраслей экономики,

является создание водохранилищ,

осуществляющих многолетнее и

сезонное регулирование стока.

Строительство водохранилищ в

России началось в ХVIII – ХIХ вв.

Некоторые из них эксплуатируют-

ся до сих пор, например: Межозерс-

кое (ХVIII в.) и Лососинское (ХIХ в.)

в бассейне Онежского озера (каж-

дое полезным объемом 29 млн. м

)

или Мстинское и Камецкое (ХVIII

в.) в бассейне Ладожского озе-

ра (78,6 и 42 млн. м

). На Верхней

Волге для обеспечения водой ме-

таллургической и металлообра-

батывающей промышленности в

ХVIII в. были построены Белохо-

луницкое (41,3 млн. м

), Большое

Кирсинское (15,8 млн. м

), Омут-

нинское (17,9) млн. м

), Лысьвен-

ское (15,7 млн. м

) и Нытвенское

(18,9 млн. м

) водохранилища. С

этой же целью на Урале в бассейне

р. Оби были сооружены Верхнету-

ринское (9,8 млн. м

) Невьянское

(12,6 млн. м

) водохранилища и др.

Табл. 7: . Характеристика современного оледенения Российской Федерации

Система Площадь, км

Число ледников

Земля Франца-Иосифа 13740 995

Новая Земля 23645 685

Северная Земля 18325 285

Прочие 447 115

Всего в арктической зоне

56157 2080

Полярный Урал 29 143

Хр. Черского 157 372

Сунтар-Хаята 201 208

Корякское нагорье 260 1335

Камчатка 874 405

Прочие 25 109

Всего в субарктической зоне

1546 2572

Алтай 906 1499

Прочие 56 188

Всего в умеренной зоне

962 1687

Кавказ (северный склон) 1230 1760

Всего в субтропической зоне

1230 1760

Всего в Российской Федерации

59895 8099

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО Гидросооружения 3/2009

В ХХ столетии гидротехничес-

кое строительство осуществля-

лось особенно высокими темпами.

В 30-е годы началась реализация

проекта, известного под названи-

ем «Большая Волга», по созданию

крупнейших водохранилищ для

регулирования волжского стока.

Уже в 1937 г. было сооружено

Иваньковское водохранилище по-

лезным объемом 0,9 км

. В 1955 г.

введены в эксплуатацию Рыбинс-

кое (16,67 км

) и Угличское (0,8 км

)

водохранилища, в 1959 г. – Куйбы-

шевское (34,6 км

), в 1961 г. – Горь-

ковское (2,78 км

) и Волгоградское

(8,65 км

), в 1971 г. – Саратовское

(1,75 км

), в 1980 г. – Чебоксарское

(5,7 км

). Основным регулятором

стока в Волжском каскаде являет-

ся Куйбышевское водохранилище,

осуществляющее сезонное регу-

лирование стока. Для многолетне-

го регулирования предназначено

только Рыбинское водохранили-

ще. Саратовское и Волгоградское

осуществляют суточное (неде-

льное), а остальные водохранили-

ща каскада – сезонное регулиро-

вание стока.

В 60–70 годы ХХ в. было введе-

но в эксплуатацию несколько круп-

ных водохранилищ на Каме, Ангаре

и Енисее. На Каме – Воткинское

(3,7 км

) и Камское (9,2 км

) для се-

зонного регулирования стока. На

Ангаре – два водохранилища мно-

голетнего регулирования: Братское

(48,2 км

) и Иркутское (0,45 км

предназначенные для энергетики.

На Енисее – также два водохра-

нилища энергетического назначе-

ния: Красноярское (30,4 км

) – для

многолетнего и Саяно-Шушенское

(15,3 км

) – для годичного регули-

рования.

Одновременно практически по

всей стране строились водохрани-

лища емкостью от 1 до 10 млн. м

более.

Высокой степенью зарегулиро-

ванности стока к настоящему вре-

мени отличаются реки европейской

территории России, где водопотре-

бители и водопользователи испыты-

вают недостаток водных ресурсов в

отдельные периоды и годы. К насто-

ящему времени сток Волги зарегули-

рован на 40%, Дона – на 50%, Урала –

на 60%. На реках европейской части

России суммарный полезный объем

зарегулированного стока достигает

161 км

, в том числе на реках северно-

го склона – 35, южного – 126 км

На всей территории России в

эксплуатации находится 2650 водо-

хранилищ емкостью выше 1 млн. м

Их суммарный полезный объем со-

ставляет 342 км

, причем более 90%

приходится на водохранилища,

имеющие емкость свыше 10 млн. м

Из общего количества водохра-

нилищ комплексно используются

около 230, а остальные – только

отдельными отраслями хозяйства:

Табл. 8: Болота Западной Сибири

Экономический район

Количество во-

дохранилищ

Площадь зеркала при

полном объеме, тыс. км

Полный объем,

км

Полезный

объем, км

Северный 72 12,96 78,78 35,5

Северо-Западный 32 0,69 2,53 1,14

Центральный 206 6,36 32,46 21,55

Волго-Вятский 74 3,49 15,13 9,03

Центрально-Черноземный 575 0,64 1,89 1,62

Поволжский 612 15,67 120,66 52,13

Северо-Кавказский 408 5,56 37,2 19,17

Уральский 394 4,89 33,4 23,39

Западно-Сибирский 121 1,84 10,93 6,16

Восточно-Сибирский 68 12,47 359,41 114,91

Дальневосточный 79 5,17 119,43 57,1

Калининградская область 9 0,01 0,04 0,03

Всего по России

2650 69,77 811,87 341,76

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВОГидросооружения 3/2009

для нужд энергетики – 30, сель-

ского хозяйства – 1761, водоснаб-

жения – 297, прочих нужд – 586.

Характеристики водохранилищ в

разрезе экономических районов

(данные на 1996 г.) и бассейнов рек

приведены в òàáë. 8.

Пруды

К прудам можно отнести искусст-

венные водоемы, создаваемые в

бассейнах рек и имеющие объем до

1 млн. м

. Общее количество прудов

в России огромно. В некоторых ре-

гионах, особенно в южных, пруды

есть практически в каждом насе-

ленном пункте. Например, в Крас-

нодарском крае в 1977 сельских на-

селенных пунктах насчитывается

1400 прудов, а в Ростовской области

на 2274 сельских населенных пунк-

та приходится 2600 прудов. На Ура-

ле и в Сибири прудов значительно

меньше: в Челябинской области

(1262 сельских населенных пункта)

– 120, в Курганской (1253 сельских

населенных пункта) – 19.

Сельские пруды используются

в целях рекреации, полива сель-

скохозяйственных угодий, разве-

дения домашней водоплавающей

птицы, водопоя, стока и создания

противопожарных запасов воды.

Около 30% сельских прудов, в ос-

новном малых, являются непро-

точными. Остальные сооружены

на постоянно действующих водо-

токах. Средние глубины рассмат-

риваемых водоемов, как правило,

менее 3 м. Наполнение прудов про-

исходит в период избыточного сто-

ка, т. е. в основном весной, сработ-

ка – в меженный период в режиме

водопотребления.

8. Территориальное

перераспределение стока рек

В России водные пути обустраива-

лись каналами начиная с XVIII в.

Большая протяженность водных

путей, стремление использовать

самый выгодный водный транс-

порт, необходимость перевозки

грузов с юга на север – все это

порождало проекты соединения

рек. К числу первых инженерных

обустройств относится Вышнево-

лоцкая система – водный путь от

Рыбинска до Санкт-Петербурга. Ее

строительство началось в 1703 г.,

когда был сооружен канал между

Цной и Тверцой. В 1709 г. Система

была открыта для навигации, а на

момент конечного развития имела

6 небольших шлюзов и 8 водохра-

нилищ (соединила Волгу, Тверцу,

Цну, Волхов и Неву).

В последующие столетия было

разработано множество проектов

соединения рек каналами, кото-

рые должны были обеспечить вы-

ход речных судов в Белое, Балтий-

ское, Черное и Каспийское моря.

Реализация этих проектов нача-

лась в 30-х годах ХХ в. и продолжа-

лась до 1980 г.

В настоящее время Российская

Федерация имеет водные пу ти, обус-

троенные каналами и шлюзами для

перевозки грузов, с выходом во все

указанные моря. Создана единая

глубоководная (до 3,5 м) система в

европейской части страны (òàáë. 9).

Общая протяженность водных

путей России составляет свыше

145 тыс. км, в том числе по водохра-

нилищам около 12 тыс. км. Благода-

ря регулированию были улучшены

водные пути практически на всех

судоходных реках. При строитель-

стве на этих реках гидроэлектрос-

танций в составе гидроузла всегда

предусматривается шлюз.

При решении проблем межбас-

сейнового перераспределения сто-

ка применялись также каналы и

системы, служащие для передачи

свободных ресурсов вод в наибо-

лее напряженные по водообеспе-

чению регионы. В настоящее время

насчитывается около 60 крупных (с

расходом более 100 м

/с) земл яных

каналов, проложенных в различ-

ных геологических и климатичес-

ких условиях. Многие из них ис-

пользуются комплексно.

9. Гидроэкологический

водно-ресурсный

потенциал России

Под гидроэкологическим водно-

ресурсным потенциалом принято

понимать способность природной

Река-донор – река-реципиент Канал Длина, км

Годовой объем

переброски, км

Год ввода

Волга – Москва Им. Москвы 128 2,3 1937

Кубань – Калаус Большой Ставропольский 160 2,5 1957

Кубань – Егорлык Невинномысский 50 1,9 1948

Дон – Сал – Маныч Донской магистральный 110 1 1958

Терек-Кума Терско-Кумский 150 2,7 1961

Табл. 9: Основные параметры некоторых каналов европейской территории России

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО Гидросооружения 3/2009

геосистемы воспроизводить и под-

держивать ресурсы и качество

природной воды. Сам по себе при-

родный процесс возобновления

водных ресурсов и восстановления

качества воды достаточно хорошо

изучен, однако пока нет точных

данных о последствиях влияния хо-

зяйственной деятельности на этот

процесс.

Общая площадь Российской Фе-

дерации составляет 17075,4 тыс. км

В пределах ее границ расположено

12 экономических районов. Раз-

нообразие климата и почвенного

покрова, различные залессеность

и заболоченность, орографичес-

кие, геологические, гидрологичес-

кие особенности формирования

речного стока приводят к крайне

неравномерному распределению

водности рек по территории. Это, в

частности, отражается на величи-

не среднемноголетних и удельных

водных ресурсов.

Средние многолетние естес-

твенные ресурсы речного стока,

сформировавшегося в пределах

Российской Федерации, оценива-

ются в 4043 км

. В годы, когда обес-

печенность достигает 75%, 90% и

95%, этот показатель составляет со-

ответственно 3880, 3730 и 3650 км

С учетом транзитного стока, пос-

тупающего из сопредельных го-

сударств, величина среднемного-

летнего стока достигает 4270 км

В годы, когда обеспеченность до-

стигает 75%, 90% и 95%, суммарные

естественные водные ресурсы со-

ответственно снижаются до 4130,

4000 и 3920 км

Удельная водообеспеченность

местным стоком на 1 км

террито-

рии в целом по стране составляет

236,7 тыс. м

в год. В то же время в

зависимости от особенностей фор-

мирования водных ресурсов в тех

или иных природных зонах водо-

обеспеченность отдельных адми-

нистративных единиц изменяется

в значительных пределах.

Результаты расчетов и осредне-

ния данных по рекам Российской

Федерации свидетельствуют, что

объем экологически безопасного

стока должен составлять не менее

70% от среднемноголетнего, а объ-

ем допустимого безвозвратного

изъятия – не более 30%. Таким об-

разом, из суммарного среднемного-

летнего объема речных вод России,

равного 4270,6 км

, потенциаль-

ные эксплуатационные ресурсы

могут быть оценены примерно в

1280 км

/год. Суммарная полная

емкость всех водохранилищ Рос-

сийской Федерации составляет

812 км

, полезная – 342 км

. Полез-

ная емкость включает ежегодно

возобновляемую (примерно 70%

полезной емкости, или 239,4 км

) и

многолетнюю части.

Эксплуатационные запасы скла-

дываются из ежегодно возобнов-

ляемого объема водохранилищ

(239,4 км

) и части летне-осенне-

зимнего меженного притока к ним.

Определение приточной части

представляет некоторые методи-

ческие сложности.

Суммарный среднемноголет-

ний объем воды в пресных озерах

Российской Федерации составляет

26,5 тыс. км

. Именно этот объем

следует считать статическими (ве-

ковыми) запасами. Основная его

часть сосредоточена в крупных

озерах. Среднемноголетний сток

из озер (поверхностный и подзем-

ный) – разница между притоком с

площади водосбора (около 600 км

год) и испарением с зеркала (око-

ло 70 км

/год) – оценивается при-

мерно в 2% от объема и составляет

530 км

/год. Эту величину, питаю-

щую реки, следует отнести к естес-

твенным водным ресурсам озер. По

аналогии с реками потенциальные

эксплуатационные ресурсы оцени-

ваются в 30% от среднемноголет-

него объема стока, т. е. 159 км

/год.

Условно эксплуатационные запасы

озер оцениваются в более 10% от

испарения, или 7 км

/год.

По разным оценкам, в болотах

сосредоточено около 3000 км

ста-

тических запасов природных вод.

В питании болот участвуют сток

с водосборной площади и атмос-

ферные осадки, выпадающие не-

посредственно на заболоченную

территорию. Суммарный среднем-

ноголетний объем приходной со-

ставляющей оценивается в 1500 км

из которых около 1000 км

/год рас-

ходуется на сток, питающий реки,

озера, подземные горизонты (ес-

тественные ресурсы), и 500 км

/год

– на испарение с водной поверх-

ности и через транспирацию рас-

тений. По аналогии с реками сред-

немноголетние эксплуатационные

ресурсы болот оцениваются в 30%

от объема стока, то есть 300км

/год,

а среднемноголетние эксплуатаци-

онные запасы – в 5% от объема ис-

парения, или 25 км

/год, реализуе-

мых с помощью гидротехнических

мелиораций.

В ледниках на территории Рос-

сийской Федерации сосредоточено

около 18 тыс. км

льда, в котором

законсервировано более 15 тыс. км

статических запасов пресной воды.

Среднемноголетний ледниковый

сток, питающий реки, оценивается

в 110 км

. Это – возобновляемые

ресурсы, которые могут быть отне-

сены к естественным. По аналогии

с реками 30% из них, или 33 км

год, можно считать эксплуатацион-

ными.

Почвенные воды (в литерату-

ре их чаще называют почвенной

влагой) имеют атмосферное про-

исхождение (удерживаемая часть

фильтрующих осадков, конденса-

ция паров) и считаются ежегодно

восполняемыми и ежегодно рас-

ходуемыми (транспирация и био-

масса растений, вымораживание,

прямое испарение). Среднемного-

летний объем продуктивной поч-

венной воды оценивается в 3500 км

и также должен быть отнесен к ес-

тественным ресурсам.

Общая величина подземного

стока на территории России оцени-

вается примерно в 25 тыс. м

/с, и ли

787,5 км

/год, что составляет 18,4%

общего речного стока и 19,5% сто-

ка, формирующегося в пределах

Российской Федерации. Более 50%

подземного стока формируется на

площади гидрогеологических скла д-

чатых областей. Всего в России за-

регистрировано 3367 разведанных

месторождений пресных подзем-

ных вод с суммарными эксплуата-

ционными запасами 78 млн. м

/су т.,

а с учетом вод, принятых на баланс

геологическими организациями

– 88,2 млн. м

/сут. В настоящее