Деловая слава России


Новости


МЕЖОТРАСЛЕВОЙ АЛЬМАНАХ

Свежий номер альманаха, Архив номеров, Подписка на альманах, Реклама в альманахе, Контакты



РАЗВИТИЕ НАУКИ В РОССИИ



Опрос

Нужно ли стремиться вернуть в Россию учёных, уехавших жить и работать за границу?
Да, не стоит упускать умных и талантливых людей
Скорее да, но вряд ли наше государство сможет обеспечить им заграничный уровень жизни
Скорее нет, лучше обеспечить хорошие условия тем, что ещё не уехали
Нет, лучше вложить средства в воспитание и развитие молодых учёных
Другое








Деловая слава России » Наука » Использование водных ресурсов России

Наука: Использование водных ресурсов России - 5-11-2010, 08:38

Использование водных ресурсов России 

 

Козлов Дмитрий Вячеславович

ректор Московского государственного университета природообустройства
д.т.н., профессор

 

 

ЗДОРОВЬЕ ВОДЫ ПОД УГРОЗОЙ

 

 

В первом десятилетии XXI века использование водных ресурсов превратилось в одну из самых важных и сложных научно(технических проблем, решение  которой требует все больших усилий и средств. Она уже давно не является проблемой того или иного государства, а приобрела глобальный характер и  непосредственно касается миллиардов людей,  проживающих на нашей планете. Замечательные  свойства природных вод —  их возобновление в  процессе круговорота и способность к самоочищению — позволяли человеческой цивилизации в течение долгого времени сохранять  относительную чистоту, количество и качество пресных вод. 

 

Положение коренным образом изменилось в последние десятилетия: во многих районах и странах мира стали все яснее обнаруживаться плоды многолетней, порой неразумной деятельности человека как в отношении непосредственного использования, так и преобразования водных объектов. В значительной степени этому способствовал скачок водопотребления в мире, начавшийся в середине прошлого века в связи с интенсивным развитием производительных сил во многих сферах мировой экономики в ходе научно-технической революции. Основными характерными факторами нерационального использования водных ресурсов во многих странах мира, в том числе и в России, являются: применение устаревших водоемких производственных технологий; высокий уровень транспортных потерь воды; недостаточная степень оснащенности водозаборных сооружений системами учета; отсутствие эффективных экономических механизмов, стимулирующих к активному внедрению прогрессивных водосберегающих технологий производства, систем оборотного и повторно-последовательного водоснабжения и сокращению непроизводительных потерь воды

 

 

 

 

 

В «Водной стратегии России до 2020 года» приводятся следующие цифры, характеризующие нерациональность использования водных ресурсов в нашей стране (в экономике РФ ежегодно используется около 62,5 куб. км воды): объем потерь воды при ее транспортировке составляет до 8 куб. км в год; свыше 4,8 куб. км воды в год теряется в орошаемом земледелии из-за низкого технического уровня и значительной степени износа мелиоративных систем и гидротехнических сооружений; около 3 куб. км в год теряется в системах централизованного водоснабжения из-за их неудовлетворительного технического состояния.

 

 

 

 

Водоемкость валового внутреннего продукта Российской Федерации составляет сегодня около 2,4 куб. м/тыс. рублей, значительно превышая аналогичные показатели стран с развитой экономикой. Гарантированное обеспечение потребностей экономики различных стран мира (в том числе и России) в водных ресурсах требует безусловного повышения рациональности использования ресурсов, изымаемых из водных объектов и водохозяйственных систем, снижения водоемкости производства и непроизводительных потерь воды. Наибольшую актуальность это направление имеет для районов с напряженным водохозяйственным балансом, где позволяет, сократив масштабы вовлечения ограниченных водных ресурсов в экономический оборот, сохранить устойчивость водных экосистем.

Все мероприятия, направленные на рациональное использование и снижение нагрузки на водные ресурсы, устранение дефицита пресной воды, стабилизацию и даже увеличение водообеспеченности, можно разделить на две группы. Первая группа предусматривает уменьшение темпов развития основных  водопотребителей в сочетании с повышением рациональности использования водных ресурсов, внедрением более современных технологий водопользования для сокращения потребления пресной воды, в первую очередь в промышленности, орошении и жилищно-коммунальном хозяйстве. Вторая группа предполагает увеличение располагаемых для использования водных ресурсов в регионе за счет:

 

• многолетнего и сезонного регулирования речного стока;

• использования вековых запасов пресных вод;

• искусственного увеличения осадков;

• территориального перераспределения водных ресурсов.

 

К первой группе мероприятий относится широкое внедрение передовых современных технологий по более экономному использованию пресной воды. Для сокращения современного удельного водопотребления имеются большие возможности во всех регионах и во всех сферах использования пресной воды. В теплоэнергетике и промышленности это переход на оборотное водоснабжение, а в отдельных отраслях — на «сухое или безводное» производство, что позволит значительно уменьшить объемы заборов свежей воды и сбросы загрязненных сточных вод в реки и водоемы. А эффективная очистка промышленных стоков даст возможность сохранить большие запасы пресных вод, которые в настоящее время необходимы для разбавления неочищенных стоков. К тому же сократятся объемы очистки сточных вод, загрязнений, поступающих в водные объекты.

 

* * * * *

 

Сокращение и исключение потерь в водоподающих и распределительных сетях снижает риск развития таких опасных процессов, как подтопление селитебных территорий, загрязнение грунтовых и подземных вод. О больших возможностях и эффективности мер по сокращению удельного водопотребления в промышленности и теплоэнергетике свидетельствует опыт высокоразвитых индустриальных стран, где в период с 1970-х годов, несмотря на существенный рост промышленного производства, промышленное водопотребление заметно уменьшилось. В то же время широкое использование мероприятий по оборотному водоснабжению в промышленности и по очистке промышленных сточных вод ограничивается их высокой стоимостью. На оборотное водоснабжение требуется затрат примерно в 1,5-3 раза больше, чем на прямоточное, а на очистку сточных вод затраты могут быть в 3-8 раз больше, чем на подачу свежей воды. Затраты на очистку 1 куб. метра промышленных сточных вод составляют в зависимости от веществ, содержащихся в стоках, от 0,2 до 1,5 доллара. Сегодня в оборотных и повторно-последовательных системах водоснабжения российских предприятий используется порядка 135 куб. км воды.

 

    В аридных районах особенно большое значение имеет экономия воды в орошаемом земледелии, которое является главным потребителем воды на земном шаре. В некоторых районах мира удельное водопотребление на орошение достигает очень больших значений, когда безвозвратно расходуется 20-50 тыс. куб. м воды на 1 гектаре орошаемых земель, или в 3-7 раз больше, чем необходимо растениям. Это обусловлено большими потерями в каналах — низким коэффициентом полезного действия оросительных систем, составляющим во многих районах 0,4-0,5, завышенными поливными нормами, несовершенством техники и технологии орошения. Переход от самотечного орошения к дождеванию позволяет вдвое экономить воду, а применение систем капельного и мелкодисперсного орошения дает возможность достичь максимальной экономии воды при значительном повышении урожайности сельскохозяйствен-  ных культур.

Применение прогрессивных способов орошения требует наличия сложных и дорогостоящих технических средств и высокой культуры орошаемого земледелия. Все это приводит к тому, что современные технологии орошения используются еще весьма ограниченно. В настоящее время дождевание применяется не более чем на 15% всех орошаемых площадей мира, а системы капельного и мелкодисперсного орошения (при их стоимости в 3-5 раз больше систем дождевания) устанавливают на площадях, составляющих 1% всех орошаемых земель.

 

Помимо совершенствования техники полива, большое значение для экономии водных ресурсов в районах традиционного орошаемого земледелия имеют мероприятия по реконструкции существующих оросительных систем, повышению коэффициента полезного действия магистральных оросительных каналов, главным образом за счет устранения фильтрации из них и сокращения непродуктивного испарения. В ряде орошаемых районов мира имеются возможности значительного увеличения водных ресурсов за счет реконструкции оросительных систем. Однако для этого требуются огромные материальные затраты: экономия 1 куб. км воды потребует финансовых затрат в объеме 700-900 млн. долларов.

 

 

 

Значительный эффект повышения рациональности использования водных ресурсов может быть достигнут путем сокращения потерь воды в водопроводящих элементах водохозяйственных систем сельскохозяйственного назначения, повторного использования дренажных вод; внедрения систем повторно-последовательного и оборотного  водоснабжения в сельском хозяйстве.

 

*****

 

Одним из основных направлений повышения рациональности водопользования является также экономическое стимулирование сокращения удельного водопотребления и непроизводительных потерь воды, внедрения водосберегающих технологий. В «Водной стратегии России до 2020 года» в рамках экономического стимулирования сокращения удельного водопотребления и непроизводительных потерь воды предусматривается законодательное закрепление в российском водном хозяйстве следующих механизмов:

 

 

  

 

  1. дифференциация ставок платы за водопользование в зависимости от качества изымаемого ресурса и категории водопользования;
  2. установление прогрессивной шкалы платы за превышение установленных значений удельного водопотребления и потерь;
  3. введение запретительных ставок платы для использования в технологических процессах промышленностью вод питьевых кондиций;
  4.  внедрение механизмов льготного кредитования, субсидирования строительства, реконструкции и модернизации систем повторнопоследовательного и оборотного водоснабжения, внедрения инновационных мало- и безводных технологий.

 

  

 

 

Повышение рациональности водопользования и эффективности использования водных ресурсов в гидроэнегетике предполагает осуществление технического перевооружения гидрогенерирующих мощностей действующих ГЭС, изменение системы планирования выработки электроэнергии на ГЭС с адаптацией к изменчивости гидрологических условий и учетом возможностей их прогнозирования. Оптимизация решений по использованию водных ресурсов российских водохранилищ в составе энергетических гидроузлов закреплена Правилами использования водных ресурсов водохранилищ (например, Красноярского на Енисее, Зейского на Зее, Иркутского на Ангаре), разработанными в Федеральном агентстве водных ресурсов Российской Федерации. Одним из важнейших элементов разработанных правил использования водных ресурсов водохранилища является диспетчерский график работы гидроузла. Только на Волжско-Камском каскаде ГЭС потери в выработке электроэнергии на гидростанциях в результате ограничения сбросов, регламентированных правилами, составляют до 1 млрд. кВт/час.

 

 

             Специфической задачей, реализация которой направлена на повышение эффективности использования водных ресурсов водохранилищ и водохозяйственных систем, является адаптация элементов водохозяйственного комплекса к функционированию в наиболеенеблагоприятных условиях, например, условиях затяжного маловодья. Механизмом, исключающим нерациональное использование ресурсов, является переустройство оголовков водозаборов гидротехнических сооружений для обеспечения их работоспособности в условиях всего диапазона регулирования режима водохозяйственной системы.

Рассмотренные выше основные способы получения дополнительных водных ресурсов и экономии пресной воды весьма разнообразны и специфичны. Общим для них является потребность в больших материальных затратах, различия также очевидны. Мероприятия первой группы (экономное использование воды, очистка промышленных стоков, реконструкция оросительных систем и другие) практически всегда желательны, необходимы и полезны в экологическом аспекте. Мероприятия второй группы (регулирование стока, терри-   ториальное перераспределение стока и другие) всегда имеют те или иные значительные отрицательные воздействия на окружающую среду. Наиболее дешевым способом получения дополнительных водных ресурсов для того или иного региона является регулирование стока водохранилищами. Оно практикуется в мире очень широко (США, Россия, Казахстан, Китай и другие страны), но позволяет лишь более полно использовать имеющийся местный речной сток, не увеличивая, а уменьшая за счет дополнительного испарения суммарные водные ресурсы региона. При этом возможности регулирования во многих регионах уже исчерпаны или будут исчерпаны в ближайшей перспективе.

 

 

*****

 

В регионах Российской Федерации, где параметры локального вододефицита, сложившегося в силу объективных природных факторов, не могут быть сняты за счет обеспечения комплексности и рационализации использования водных ресурсов, возможно строительство водохранилищ. Водохозяйственная инфраструктура России включает в себя значительное число водохранилищ, которые выполняют функции отраслевого и комплексного назначения, осуществляя все виды регулирования стока. Больше всего водохранилищ находится в Поволжском (23%), Центрально-Черноземном (22%), Северо-Кавказском (15%), Ураль ском (15%) и Центральном (8%) экономических районах. Наибольшее их число построено в бассейнах рек Волги, Дона, Оби. Самые большие водохранилища сосредоточены в Восточно-Сибирском, Западно-Сибирском и По волжском экономических районах. Среди всех методов территориальное перераспределение водных ресурсов имеет очевидные преимущества: оно повсеместно распространено, является характерным для всех физико-географических зон, регионов и континентов Земли. Объем перебрасываемого стока в мире в настоящее время на два порядка больше суммарного объема опреснения, и он продолжает расти.

 

 

  

 

Межбассейновое перераспределение стока в России составляет около 9 куб. км, а в Китае в  ближайшие годы составит более 50 куб. км. В сочетании с широким применением современных технологий в водопотреблении и очистке сточных вод территориальное перераспределение водных ресурсов в перспективе может стать реальной основой не только для уменьшения нагрузки на водные ресурсы, но и стабилизации удельной водообеспеченности во многих регионах мира, в том числе в Российской Федерации.

 

  

 

 

Таким образом, в настоящее время использование водных ресурсов в Российской Федерации носит, как правило, комплексный характер. Чисто инженерная, техническая задача подачи воды к потребителю трансформировалась в проблему водообеспечения и рационального использования не только водных, но и земельных, биологических и материальных ресурсов. Руководствуясь «Водной стратегией России до 2020 года», основным направлением повышения рациональности водопользования в стране должно стать экономическое стимулирование сокращения удельного водопотребления, непроизводительных потерь воды и внедрения водосберегающих технологий

 

D. V. Kozlov. In the first decade of the XXI century, the use of water resources has become one of the most important and difficult technical problems whose solution requires more effort and money. It is no longer an issue of the state, and directly related to the billions of people living on our planet. In recent decades in many regions and countries around the world the results of irrational human activities, both in terms of direct use and conversion of water bodies have been detected.

 

При подготовке статьи использованы фотоматериалы Ядекс фото



 

Другие новости по теме:


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.


АКТУАЛЬНО


Календарь событий:

«    Январь 2018    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 

Архив новостей:

Январь 2018 (1)
Декабрь 2017 (4)
Ноябрь 2017 (6)
Сентябрь 2017 (2)
Август 2017 (3)
Июль 2017 (5)