Водный баланс речных бассейнов

Водный баланс – соотношение за какой-либо промежуток времени (год, месяц, декаду и т. д.) прихода, расхода и аккумуляции (изменение запаса) воды для речного бассейна или участка территории, для озера, болота или другого исследуемого объекта. В общем случае учету подлежат атмосферные осадки, конденсация влаги, горизонтальный перенос и отложение снега, поверхностный и подземный приток, испарение, поверхностный и подземный сток, изменение запаса влаги в почвогрунтах и др.

Приходная часть баланса состоит из осадков, искусственного притока, подземного притока извне, а расходная часть включает сток реки, искусственный отток (каналы, оросительные системы), подземный сток, испарение и накопление воды.

Если приходная часть превышает расходную (например, зимой при накоплении снега, в период дождей), то запасы воды в бассейне увеличиваются: Δu > 0. Если расходная часть больше приходной (в период снеготаяния, в межень), то запасы воды в бассейне истощаются: Δu < 0. Для многолетнего периода Δu близко к нулю.

Водный баланс речного водосбора отражает важные с точки зрения гидрологии звенья процесса круговорота воды в природе. При анализе воднобалансовых соотношений многие гидрологические явления рассматриваются в их совокупности и взаимодействии.

Пользуясь методом водного баланса, представляется возможным производить сопоставление отдельных источников поступления влаги в различные периоды времени в пределы изучаемой территории и устанавливать степень их влияния на общий ход формирования водного режима изучаемого объекта. На основе взаимной увязки отдельных компонентов водного баланса можно установить и путем анализа устранить возможные ошибки измерений и оценить точность полученных выводов.

Метод водного баланса позволяет косвенным путем определить по разности между изученными величинами тот из компонентов баланса влаги (сток, осадки, испарение, фильтрация и т. д.), который в данных условиях трудно измерить, но знание которого бывает необходимо или для решения инженерных задач, или для выяснения общих закономерностей влагооборота к пределах рассматриваемого пространства.

Водные ресурсы - это пригодные для использования воды Земли: речные, озерные, подземные, почвенная влага, лед горных и полярных ледников, водяные пары атмосферы и морские воды. К ним также относятся «связанные» воды, входящие в состав минералов и биомассы [1, с. 155]  Самыми ценными для хозяйства являются пресные воды суши – речные, подземные, а также воды озер и водохранилищ. Они наиболее доступны для использования на большей части пространств суши и непрерывно возобновляются в процессе круговорота воды. Поэтому балансовая оценка водных ресурсов наиболее соответствует особенностям происхождения этого вида природных ресурсов и существующей теории гидрологической науки, в основе которой лежит процесс влагооборота.

Главное звено круговорота воды – водообмен между океаном и континентами. Сколько бы раз ни употреблялась вода человеком для его жизни и производственной деятельности, количество ее на Земле от этого не изменится. Со временем может восстановиться и ее качество.

Использование водных ресурсов отличается от характера использования других источников природных ресурсов. Например, после того как полезные ископаемые добыты и переработаны, они перестают существовать. Вода же после любых видов использования остается водой, иногда лишь превращаясь в пар, но при всех видах ее использования продолжает участвовать в круговороте. Благодаря круговороту воды все виды гидросферы с той или иной интенсивностью возобновляются. Поэтому, если воду использовать в объеме, возобновляемом круговоротом воды, то источники водных ресурсов будут неисчерпаемыми [3, с. 99] .

Однако и в этом случае вода может быть неисчерпаемым ресурсом только при условии ее охраны и рационального использования. Касаясь охраны водных ресурсов, следует подчеркнуть два относящихся к этому наиболее важных положения: охрана вод в процессе их использования и повторное использование сточных вод, которое в конечном счете должно привести к прекращению сброса сточных вод в реки и водоемы [2, с. 164].

Таблица 1

Водный баланс пресных вод континентов и суши в целом, мм

Охрана вод в процессе использования означает сведение до минимума объема сточных вод путем перевода производства на сухую и безотходную технологию или, как минимум, применения замкнутого цикла оборотного водоснабжения. Элементы охраны водных ресурсов должны быть заложены в процесс самого производства. Другой аспект проблемы охраны водных ресурсов – повторное использование сточных вод как основа рационально организованной охраны. При этом все эти воды должны находиться под контролем людей.

Рациональное использование и расширенное воспроизводство водных ресурсов предусматривают балансовых подход к проблеме. Уравнение водного баланса – это математическая модель круговорота воды. Оно может быть составлено для всей Земли, Мирового океана, суши, отдельных континентов и стран, речных бассейнов, озер или любой другой территории, ограниченной произвольным контуром. Результат расчета водного баланса – определение для заданной территории количества влаги, участвующей в кругообороте.

Балансовый подход к изучению водных ресурсов может быть реализован при согласованных действиях ученых всех стран мира. Очень важна роль международных мероприятий, проводимых под эгидой ЮНЕСКО (Международный геофизический год, Международное гидрологическое десятилетие и пр.).