Россия - страна невероятного водного богатства, омываемая водами 12 морей трех океанов, а также уникальным внутриматериковым Каспийским морем. В ее недрах и на поверхности сосредоточено свыше 2,5 млн. больших и малых рек, более 2 млн. озер, сотни тысяч болот и других объектов водного фонда.
В народном хозяйстве страны потребление воды по объему значительно превышает использование всех иных природных ресурсов. Это во многом обусловлено сложившейся структурой производства в многих отраслях промышленности. Одним из ключевых направлений использования водных ресурсов является гидроэнергетика, обладающая неоспоримыми преимуществами перед другими методами генерации электроэнергии (ТЭС, ГРЭС, АЭС). Водные акватории активно используются как транспортные артерии: себестоимость перевозок по воде в среднем на 45% ниже железнодорожных и в 3-5 раз дешевле автомобильных. Огромное значение водные ресурсы имеют и для рекреационного потенциала территории. Количественно водные ресурсы состоят из статических (считаются неизменными длительное время) и возобновляемых запасов, которые оцениваются объемом годового стока рек.
Ресурсы речного стока
В социально-экономическом развитии страны первостепенную роль среди поверхностных вод играет именно речной сток. Объем местных водных ресурсов речного стока в России составляет 4043 км3/год, что эквивалентно 27-28 тыс. м3/год на одного жителя и 237 тыс. м3/год на 1 км2 территории. Сток из сопредельных территорий равен 227 км3/год. Примечательно, что на долю Российской Федерации приходится около 10% мирового речного стока. Реки составляют основу водного фонда страны: по ее территории протекает свыше 120 тыс. рек длиной более 10 км с общей протяженностью свыше 2,3 млн. км; малых рек значительно больше. Благоприятные для судоходства участки имеют протяженность около 400 тыс. км. В бассейны морей Северного Ледовитого океана впадают крупные реки: Северная Двина, Печора, Обь, Енисей, Лена, Колыма. Горы и равнины Дальнего Востока дренируются реками, стекающими в моря Тихого океана (Амур, Анадырь и др.). В моря Атлантического океана текут реки Дон, Кубань, Нева. Волга и Урал, впадающие в Каспийское море, относятся к бассейну внутреннего стока.
Около 90% годового речного стока приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов, тогда как на бассейны Каспийского и Азовского морей - менее 8%. Однако именно в Каспийско-Азовском регионе проживает более 80% населения России и сосредоточена основная часть хозяйственной инфраструктуры. На территории Сибирского округа находится самая крупная речная система страны – Енисей с Ангарой (длина реки – 3844 км; площадь бассейна – 2580 км2), а также занимающая третье место Обь с Иртышем (соответственно 3676 км и 2470 км2). Наибольшими ресурсами речного стока обладает Красноярский край, превосходящий по этому показателю Иркутскую область более чем в 3 раза и Томскую почти в 7 раз. В целом на Сибирский округ приходится 43% ресурса речного стока всей России.
Речная сеть распределена по территории страны крайне неравномерно: наибольшая густота характерна для северных и горных районов, наименьшая - для южных. Половодье формируется за счет таяния снегов, а паводочный режим обусловлен дождевыми осадками. Колебания уровня воды связаны с изменением водности рек, которая неодинакова в разных регионах. Ледовые явления характерны для всех рек; многие из них зимой перемерзают, а летом пересыхают. Особенностью речного стока является его временная и пространственная изменчивость, многолетние колебания которой имеют циклический характер. Практически все реки подвергаются антропогенному воздействию: возможности экстенсивного водозабора для хозяйственных нужд по многим из них исчерпаны, а тысячи малых рек прекратили существование по вине человека. Вода многих российских рек загрязнена и непригодна для питьевых целей.
Водохранилища
Для обеспечения гарантированной водоотдачи, превышающей сток маловодного года, необходимо межгодовое перераспределение водных ресурсов с помощью водохранилищ. В настоящее время в стране функционируют десятки тысяч таких объектов, общая вместимость которых составляет примерно 800 км3. К крупным и особо крупным относятся 325 водохранилищ. Наибольшее их количество находится в Поволжском районе – 600, Центрально-Черноземном – 434, Уральском – 383. Самые крупные водохранилища расположены в Восточной Сибири, где средний объем одного водоема достигает 26,4 км3.
Водохранилища играют важнейшую роль в регулировании паводковых процессов и предотвращении наводнений. Для России это критически важно, так как паводко-опасные территории охватывают более 400 тыс. км2, включая Сибирский округ (Якутия, Забайкалье, Бурятия и др.).
Наряду с позитивной ролью водохранилищ следует отметить и создаваемые ими проблемы:
• Разрушение берегов;
• Опасные оползневые явления, в зону которых попадают многие населенные пункты, включая крупные города, такие как Волгоград, Саратов, Ульяновск и др.;
• Ухудшение технического состояния гидроузлов, большинство из которых нуждается в текущем ремонте, а сотни находятся в предаварийном состоянии.
Запасы воды в озерах
Воду озер относят к статическим запасам из-за замедленного водообмена, хотя незначительная их доля возобновляется ежегодно.
Основная часть ресурсов пресных вод России сосредоточена в крупных озерах: Байкал (23 000 км3, или 20% мировых и более 90% национальных запасов пресных вод), Ладожское (908 км3), Онежское (285 км3). Всего в 12 наиболее крупных озерах содержится свыше 24,3 тыс. км3 пресных вод. Суммарные запасы воды в озерах России достигают 26,5 – 26,7 тыс. км3. В стране насчитывается порядка 2 млн. пресных и соленых озер; среди них самое глубокое в мире пресноводное озеро Байкал, а также Каспийское море. Озера распределены очень неравномерно: большая их часть находится на Северо-западе (Кольский полуостров, Карелия), на Урале, в Западной Сибири, на Ленско-Вилюйской возвышенности, в Забайкалье и бассейне реки Амур.
Многие озера служат естественными регуляторами речного стока: они снижают высоту половодий и паводков, защищают территории от затопления и подтопления, обеспечивая равномерное внутригодовое распределение стока.
Болота
Болота занимают порядка 1,4 млн. км2 и аккумулируют огромные массы воды. Основные массивы сосредоточены на северо-западе и севере Европейской части России, а также в Западной Сибири. Площади болот варьируются от нескольких гектаров до десятков квадратных километров. По разным оценкам, в них сосредоточено около 3000 км3 статических запасов природных вод. Питание болот обеспечивают сток с водосборной площади и атмосферные осадки. Среднемноголетние эксплуатационные ресурсы болот составляют порядка 300 км3/год. Болота играют важную роль в формировании гидрологического режима рек: являясь стабильным источником питания, они регулируют половодья и паводки, способствуя естественному самоочищению речных вод от атмосферных и антропогенных загрязнителей.
Запасы воды в ледниках
Ледники, наледи и снежники являются существенными аккумуляторами пресной воды. Основная масса ледников России сосредоточена на арктических островах и в горных районах (Новая Земля – 24 300 км3, Северная Земля – 17 470 км3, Земля Франца-Иосифа – 13 700 км3, Большой Кавказ – 1230 км3). Наибольшие площади горного оледенения характерны для Кавказа (свыше 1400 ледников), Камчатки, Алтая, севера и северо-востока Сибири. На островах Арктики распространены ледниковые щиты. В арктических ледниках, крупнейшим из которых является Новоземельский, в виде льда законсервировано около 35 тыс. км3 статических запасов пресной воды. В горных ледниках Урала, Сибири, Алтая и Камчатки общий объем статических запасов составляет около 5 тыс. км3. Ежегодные возобновляемые ресурсы оцениваются ледниковым стоком, доля которого в общем объеме стока рек России относительно невелика.
Ресурсы подземных вод
Подземные воды наряду с поверхностными являются основой водного фонда России и служат, главным образом, для питьевых целей. Естественные ресурсы подземных вод составляют примерно 790 км3/год. Потенциальные эксплуатационные ресурсы оцениваются в объеме свыше 316 км3/год. Более трети потенциальных ресурсов сосредоточены в европейской части страны. Наиболее разведаны прогнозные ресурсы в Калининградской области – 87,9%, наименее – от 2,5 до 4,8% - на севере и северо-западе России, а также в Сибирском и Дальневосточном регионах. В целом по стране степень освоения запасов подземных вод не превышает 19%. К концу 90-х годов разведанные эксплуатационные запасы пресных подземных вод составляли более 30 км3/год, минеральных – примерно 0,2 км3/год, термальных – 0,07 км3/год.
Минеральные подземные воды самых различных типов извлекаются на территории России более чем из 600 месторождений. Россия располагает огромными возможностями для расширения запасов и использования минеральных вод, в том числе в Сибирском регионе, где известны практически все их типы. Это сероводородные воды Иркутской области, кремнистые термальные воды Бурятии и Читинской области, разнообразные хлоридно-гидрокарбонатные воды Новосибирской области и др. Термальные подземные воды широко используются в ряде стран для теплоснабжения и получения электроэнергии. Россия обладает значительными потенциальными ресурсами таких вод (в т. ч. в Сибирском регионе), но их разведанные запасы и использование очень невелики. К 1999 году было разведано 60 месторождений термальных вод, в т. ч. 5 с балансовым запасом 315 тыс. м3/сутки. В разработке находятся 28 месторождений с годовым объемом добычи 34 млн. м3.
Фактическое использование термальных вод существует в отдельных районах Кавказа, а также Сибирского и Курило-Камчатского регионов.
Промышленные подземные воды используются как источник получения йода и брома. Разведанные запасы йода к 1999 году составляли 3903 т/год, брома – 14 300 т/год. Они числятся на трех месторождениях: Краснокаменском (Пермская обл.), Славяно-Троицком (Краснодарский край) и Черкашинско-Тобольском (Тюменская обл.). Эксплуатационные запасы пресных подземных вод в целом удовлетворяют первоочередные потребности, включая питьевое водоснабжение населения, но серьезной проблемой остается загрязнение подземных вод.
Внутренние моря и территориальные морские воды
Территориальные морские воды принадлежат к бассейнам окраинных морей Северного Ледовитого, Тихого и Атлантического океанов. К бассейну Северного Ледовитого океана относятся Белое, Баренцево, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское моря. Они расположены на материковой отмели и отличаются сравнительно небольшими глубинами, редко превышающими 200 м. На водный, ледовый и гидрохимический режимы этих морей воздействует материковый сток крупных рек северной части европейской территории и особенно Сибири. По этим морям проходит трасса Северного морского пути, имеющая исключительно важное значение.
Берингово, Охотское и Японское моря принадлежат к бассейну Тихого океана. Ограниченные грядами Алеутских, Командорских, Курильских островов, о. Сахалин и Японскими островами, эти моря имеют относительно свободный водообмен с Тихим океаном. Балтийское, Черное и Азовские моря являются в значительной части замкнутыми системами с ограниченным водообменом с Атлантикой. К полностью замкнутым внутренним водоемам относится Каспийское море.
Ресурсы атмосферной влаги
Атмосфера содержит воду в виде пара, тумана, облаков, капель дождя и кристаллов снега. Она является основным источником формирования и пополнения водных ресурсов и в конечном итоге, благодаря круговороту воды, определяет водность рек, озер, болот, оказывает огромное влияние на качество поверхностного и подземного стоков и всю окружающую среду.
По среднемноголетним данным, на территории страны выпадает до 9 тыс. км3 осадков в год. Забор и использование водных ресурсов
По данным Государственного водного кадастра, суммарный забор воды из природных объектов для использования в 1998 г. по сравнению с 1997 г. резко сократился и составил менее 80 км3. Наибольшего уровня за последнее десятилетие водопользование достигло в 1991 г. С тех пор наблюдается стабильное снижение объема изъятия и потребления водных ресурсов.
Одной из главных причин сокращения является сворачивание хозяйственной активности в водоемких отраслях экономики, прежде всего в сельском хозяйстве и некоторых видах промышленности.
В 1999 г. водозабор увеличился незначительно по сравнению с уровнем 1998 г. В 2000 г., по оценкам, данный рост продолжился. В настоящее время особо бережного отношения требует эксплуатация подземных водных запасов. Подземные воды как источник хозяйственно-питьевого водоснабжения отличаются от поверхностных более стабильным качеством и лучшей защитой от загрязнителей, часто находясь в непосредственной близости от потребителя. Хотя примерно две трети городов России имеют централизованное водоснабжение из подземных источников, использование этих ресурсов отличается неравномерностью. В ряде случаев это связано с небольшими эксплуатационными запасами, однако в большинстве случаев освоение сдерживается неправильной стратегией водохозяйственных организаций.
Имеющиеся случаи превышения отбора воды над утвержденными запасами могут привести к истощению подземных вод.
Наиболее водоемкими отраслями остаются энергетика, черная и цветная металлургия, машиностроение, целлюлозно-бумажная, топливная, химическая, пищевая промышленность, а также жилищно-коммунальное и сельское хозяйство. Значительные объемы забранной воды теряются из-за несовершенства технологий и утечек в системах водоснабжения; эти потери составляют 9 – 10% от забора воды. В коммунальном хозяйстве из-за изношенности сетей и арматуры теряется более 20% подаваемой воды. Весьма велики потери и в орошаемом земледелии. Общий объем безвозвратного водопотребления и потерь составляет около 25 – 30% от забора воды из природных источников.
Основные проблемы регулирования использования и охраны водного фонда России связаны с тем, что в соответствии с Водным кодексом почти 100% водных объектов находятся в государственной собственности (около 95% - федеральной). Государственное управление на федеральном уровне осуществляют Правительство РФ и Министерство природных ресурсов. На водных объектах имеется большое количество гидротехнических сооружений, находящихся на балансе предприятий различных форм собственности, но в основном входящих в систему Минсельхоза России, Минтранса России и т. д.
Водообеспечение населения и экономики, предотвращение деградации водных объектов и защита от вредного воздействия вод возможны лишь с помощью гидротехнических систем, требующих трудоемких и дорогостоящих мероприятий по строительству, содержанию и эксплуатации. Стоимость основных производственных фондов водохозяйственного комплекса к началу 1999 г. оценивалась почти в 60 млрд. рублей. Основную часть составляют системы территориального перераспределения стока, гидроузлы и гидросооружения для регулирования стока рек. Созданными фондами обеспечиваются условия деятельности других отраслей: гидроэнергетики, рыбного хозяйства, водного транспорта, рекреации. Важная роль принадлежит водохранилищам, которые обеспечивают регулирование стока, гарантированное водоснабжение и защиту от паводков. Однако в последнее время существенно ухудшилось техническое состояние гидроузлов и береговой зоны: подавляющее большинство гидротехнических сооружений нуждается в ремонте, а свыше 400 находятся в аварийном состоянии.
За последние годы произошли прорывы плотин ряда крупных водохранилищ и многочисленных прудов. Материальный ущерб от разрушений был весьма значителен, имелись человеческие жертвы.
Серьезной проблемой является ухудшение качества воды поверхностных водных объектов, в т. ч. малых рек, которое в большинстве случаев не отвечает нормативным требованиям и оценивается как неудовлетворительное практически для всех видов водопользования.
Наблюдается деградация малых рек: происходит их заиление, загрязнение, засорение, обрушение берегов. Сток малых рек, особенно в европейской части России, снизился более чем наполовину. В результате разрушаются водные экосистемы, что делает эти реки непригодными для использования. Нарастает технологическое и техническое отставание водного хозяйства, в частности, в изучении и контроле качества вод, подготовке питьевой воды, обработке и утилизации осадков. Прекращена разработка необходимых для устойчивого водообеспечения перспективных схем использования и охраны вод.