[ «Б.С. МАСЛОВ ГИДРОЛОГИЯ ТОРФЯНЫХ БОЛОТ Учебное пособие Томск 2008 УДК 632.6: [556.16+556.18] (0.75.8) Печатается по решению ББК 40.6 Учебно-методического совета М 31 Томского государственного педагогического университета ...»
Он писал, что причина громадной заболоченности Полесья – близкое залегание трунтовых вод у поверхности песчаных почв. Максимальная заболоченность наблюдается там, где грунтовые воды залегают высоко и где имеют место наиболее интенсивные их выходы. Там же больше и меженное питание рек. Автор делает заключение, что большая заболоченность водосбора и большой меженный сток – это два параллельных следствия одних и тех же главных причин – повышенного грунтового питания, водопроницаемости песчаных грунтов, подстилающих торфяные отложения, близости грунтовых вод к поверхности, медленной водоотдачи и затрудненного поверхностного стока вследствие плоского рельефа.
Такого же мнения придерживался известный болотовед Николай Иванович Пьявченко: «Существует мнение, что неосушенные болота питают реки, поддерживая в них высокий уровень воды в летнее время.
Действительно, некоторые наши крупные реки вытекают из болот или озер, окруженных болотами. Это и создает впечатление о питании рек за счет болот. Однако это не так: реки и болота, находящиеся в истоках рек, питаются грунтовыми водами, выходящими из подземных водоносных горизонтов. Мало того, увеличивая занимаемую площадь и мощность торфяной залежи, растущие болота удерживают в себе все больший объём связанной с торфом воды, некоторую часть которой испаряют летом в атмосферу. Что касается болот атмосферного питания (верховых), то с них стекает лишь то количество воды, которое выпадает из атмосферы за вычётом части ее (около 350 мм), связываемой ежегодным приростом мха и торфа и расходуемой на транспирацию».
На территории СССР болота удерживают в себе около 1100 км3 воды, не отдавая ее рекам, т.е. «при посредстве болот в реки поступает воды меньше, чем при непосредственном стоке».
Как видно из кратких сведений, проблема болото–река сложная и пока не решена однозначно. Особую остроту ей придает вопрос об изменении этой взаимосвязи при осушении болот.
11.3. Влияние осушения болот на речной сток В России крупные работы по осушению болот были начаты государственными экспедициями (Западной и Северной) в 1873 г. Случилось так, что начало осушительных работ совпало с oкoнчaниeм жecтoкой засухи, влияние которой на речной сток прослеживалось в течение нескольких лет. В этот период было весьма распространено неправильное представление о гидрологической роли болот в питании рек.
Поэтому еще на стадии экспертизы и утверждения проекта осушения Полесья, составленного под руководством известного гидротехника И.И. Жилинского, против осушения болот выступили отдельные интеллигенты, которых ввела в заблуждение записка австрийского инженера Г. Векса «Об убыли воды в реках и ручьях культурных стран и о сопровождающем это явление усилении половодий». Снижение уровней воды в реках он объяснял истреблением лесов и осушением болот. Эта записка была рассмотрена комиссией Российской Академии наук, которая отметила, что обмеление рек происходит при уменьшении осадков, а факт обмеления российских рек не доказан. Это правильное решение помогло начать осушительные работы в России.
Проект осушения был поддержан академиками К.С. Веселовским и А.Ф. Миддендорфом. К.С. Веселовский в заключении на проект отметил, что «осушение – одно из немногих находящихся во власти человека средств для улучшения климата».
Засухи 1885 и 1886 гг. и особенно небывалая засуха 1891 г., следствием которой явились неурожаи, голод и обмеление рек, ещё больше настроили часть общественности против осушения болот. Для решения проблемы в 1895 г. была создана при Министерстве государственных имуществ Экспедиция для исследования источников питания главнейших рек России под руководством генерала А.А. Тилло. Экспедиция сделала много полезного по описанию рек, но её гидрологический отдел, руководимый С.Н. Никитиным, породил на многие десятилетия ничем не обоснованные антимелиоративные настроения. Он высказался против осушения всех болот, не имея никаких исследовательских материалов, приняв за основу взгляды дилетантов на проблему.
В те годы появились первые результаты обобщения метеорологических и гидрологических наблюдений, которые внесли ясность.
Е.А. Гейнц, на основе обработки материалов наблюдений за 15-летние периоды до и после осушения болот, показал, что количество осадков после осушения не уменьшилось; П. Тутковский отмечал, что после осушения болот Полесья атмосферных осадков не уменьшилось, но испарение увеличилось. В результате выигрывают как осушенные, так и соседние с ними территории.
С.Н. Никитин в своем отчете (1899) утверждал: «Мы здесь особенно настаиваем на охране лесных и травяных болот, выпускающих из себя, как видно на наших картах, большую часть речек». В другой работе он пишет: «Все какие-нибудь значительные притоки Днепра начинаются на болотах и имеют в болотах главный, а во многих случаях и единственный источник меженного питания, как это ясно видно на прилагаемой карте».
Достойную оценку примитивному подходу дал М.А. Энгельгардт.
Он писал: «Что реки начинаются и болота существуют в местах скопления и застоя воды – это весьма естественно, но еще ничего не говорит о степени питания рек болотами. А каким образом ухитрился проф. Никитин видеть «по карте», что единственным источником питания реки в меженное время служит болото – это что-то вроде ясновидения». И тем не менее, уже в предисловии своего отчета «Бассейн Волги…» (1899) С.Н. Никитин пишет, что «озера, болота и лесные площади являются тут (в верховье Волги) главными факторами питания рек», забывая упомянуть важнейший источник воды – атмосферные осадки. И это не случайно. Ниже он пишет, что «запасы меженных вод верховьев Волги доставляются не быстро понижающимися грунтовыми водами, а тем более не летними дождями, идущими на питание растительности, на временные речные паводки, но не на подъём грунтовых вод, запасы эти лежат по преимуществу в лесных и моховых болотах, которые и должны быть охраняемы».
В своих отчётах и книгах С.Н. Никитин сообщает, что «у нас нет данных о влиянии лесов, поэтому наши выводы – лишь частный материал, либо общие впечатления, наблюдения» (1899). Одним из перлов отчёта является следующий: «очевидный факт осушения почвы и болот вместе с вырубкою лесов, известный всем, кому случалось разъезжать по лесным дорогам» (1895). Вывод противоречит истине, но с саней или коляски (автомобилей в то время не было) без каких-либо исследований другого не получишь.
Подытоживая результаты деятельности гидрологического отдела, М.А. Энгельгардт писал, «что ни одна сторона вопроса не исследована.
Нуль да нуль дают в сумме нуль. Никаких исследований, но «тем не менее, измышлена целая сеть запретительных (и разорительных) мероприятий» С.Н. Никитин по бассейну Волги заявил: «Вся площадь, со всеми её озерами, болотами, ключами, ручьями и лесами должна быть признана одинаково важной для питания реки, а потому и одинаково водоохранной». Он настаивал «запретить осушку болот», а «осушка болот для добывания торфа должна преследоваться».
Не согласились с выводами С.Н. Никитина участники Экспедиции известные учёные: лесовод М.К. Турский, климатолог А.И. Воейков, А.В. Фомин и др. Болотовед А.В. Фомин (1898) писал: «Эта культурная (болотоосушительная) работа, принесшая уже немало плодов, чем дальше, тем будет развиваться сильнее, и надо надеяться, что Европейская Россия доживет до того времени, когда неудобных земель, болот и трясин будет не 1/5, а может быть лишь 1/10 или даже 1/20 всей площади». Далее он продолжает: «Если со временем многие болота обратятся в полезные угодья, в пашни и в покосы, то от этого не только выиграет вообще наше отечество, но и в частности реки наши».
Достойную отповедь псевдонауке С.Н. Никитина дал известный почвовед, один из лучших учеников профессора В.В. Докучаева Павел Владимирович Отоцкий. Он писал, что исследования были поставлены неправильно, данные «неточные и случайные», они «ровно ничего не доказывают», а «за неимением точных фактов путем одних лишь так называемых «общих соображений», столь излюбленных вообще г. Никитиным» сделаны далеко идущие выводы. «Но зачем же прибегать к приемам, которые не могут считаться извинительными для каждого человека, даже не претендующего на звание ученого?» Для решения гидрологических вопросов необходимы не «беглые рекогносцировочные наблюдения, а исключительно строго научные, точные исследования». «Труды Экспедиции, – подчеркивает П.В. Отоцкий, – в значительной своей части наполнены балластом, общими соображениями, весьма близкими к празднословию. В них много категорических заключений и авторитетных указаний практического характера, их нельзя оставлять без поправок, на них стали опираться практические мероприятия и законоположения. Ведь не всякий раз люди жизни и практики в состоянии отличить истинно-научную гидрологию от чего-то похожего, что мои друзья предлагают назвать гидристикой. К крайнему сожалению, почти каждая наука имеет своих гидристов. И не они ли, главным образом, и создают пресловутую и прискорбную рознь между наукой и практикой». Неблагозвучное для русских словечко «гидрист» стало оценочным показателем псевдонауки. Немало и ныне «гидристов», выступающих под флагом охраны природы и экологии.
П.В. Отоцкий оказался прав. Выводы об исключительной роли болот в питании рек привели в 1902 г. к прекращению работ экспедиций по осушению и освоению государственных болот, что было на руку крупным землевладельцам. В то время, когда западные страны практически зaвepшили ocyшение земель сельскохозяйственного пользования, в России камнем преткновения стали надуманные вопросы негативного влияния осушения на реки.
Большой вклад в опровержение легенды и научное решение проблемы внес академик Евгений Владимирович Оппоков, который в ряде работ (1900, 1904, 1905–1909 гг. и дp.) на основе анализа стока Днепра и его притоков показал, что изменение водности рек связано не с земледелием, а с периодическими естественными колебаниями климата.
Весь этот период был маловодным во все странах Европы. На уменьшение стока повлияли дноуглубительные работы (р. Днепр). «Реки получают водное питание не с болот, а из песчаных почв, то есть роль болот в питании рек отрицательная» – писал Е.В. Оппоков. Болота обеспечивают себя водою в ущерб реке.
При обсуждении в Гидрологическом комитете вопроса об охране лесов и болот в верховьях Волги и Западной Двины он отмечал:
«По отношению к болотам было бы затруднительно признать полезность охраны, как в виду преобладания отрицательных сторон их влияния на реки над положительными, если такие последние существуют вообще». Требования охраны леса и болота одновременно с целью водоохранения исключают друг друга. Охрана леса невозможна при сохранении болот, которые наступают, разрастаются, губят лес и заболачивают другие угодья.
Последующие исследования подтвердили этот вывод. В Белоруссии установлено (Л.Г. Бавина, 1967), что заболоченность не влияет на неличину среднемноголетнего речного стока. Только в маловодные и засушливые годы испарение с болот бывает больше, чем с суходолов.
В результате анализа обширного материала гидрологических исследовании, М.А. Великановым был сделан вывод о том, что болота ухудшают меженное питание рек.
Осушение болот каналами (канавами) резко повышает степень дренированности болота и всего водосбора. По образному выражению Г.И. Танфильева (1895), «канавы – это те же верховья рек и речек, только продолженные до более центральных частей торфяника, которые, не будь канав, не могли бы отдавать своей воды рекам».
Под влиянием осушения, прежде всего, повышается степень дренированности водосборного бассейна. В естественных условиях густота речной сети в районах Нечернозёмной зоны составляет в среднем 0,4 км/км2. Многими авторами установлена связь процента заболоченности территории с густотой речной сети. Ещё в 1904 г. Е.В. Оппоков отмечал, что дренирование торфяников служит для пользы питания рек, а не в ущерб ему. Осушение болот на речных водосборах повышает расходы в летний период и полезно для рек.
Осушительная сеть в зависимости от частоты размещения каналов и дрен обеспечивает общую канализованность в пределах болот до 5–70 км/км2. Следствием увеличения дренированности является, с одной стороны, повышение скорости добегания снеговых и дождевых вод до реки, что способствует увеличению расходов воды в реке, особенно в период снеготаяния и выпадения обильных осадков.
С другой стороны, искусственное дренирование территории вызывает понижение уровней грунтовых вод в пределах болота и на прилегающей территории, а также увеличение мощности зоны аэрации – почвенно-грунтового слоя с неполным насыщением влагой. При понижении уровня грунтовых вод в почве образуется своеобразная регулирующая ёмкость, мощность которой можно определить как произведение свободной порозности (дефицита насыщения) на глубину залегания уровней грунтовых вод. При обычной глубине грунтовых вод в зимний период регулирующая ёмкость на осушаемых болотах в состоянии вместить почти все снеговые воды и отдавать их в период межени.
Бытует и противоположное мнение – о негативном влиянии осушения на сток. Подобные результаты получены в основном по материалам, полученным в лесостепной зоне, где доля болот в ландшафте ничтожная, из-за несовершенства методики исследований.
Основным методом оценки изменений стока той или иной реки под влиянием мелиорации болот (или их части) является сопоставление гидрологических характеристик по реке, в бассейне которой выполнена мелиорация, с немелиорированными водосборами рек-аналогов. По физико-географическим показателям (лесистость, заболоченность, озерность, распаханность и пр.) и площади водосбора, сравниваемые реки должны быть тождественны, и расположены должны быть недалеко, в одной природной зоне. По выбранным рекам проводят сравнение расходов рек, иногда удлиняя ряды наблюдений с использованием рек-аналогов, затем в результате несложных расчётов находят разницу расходов, обусловленную мелиорацией. На рис. представлены в качестве примера графики связи модулей годового стока и максимального весеннего половодья расчетной реки Купавинки с другими реками-аналогами.
q бассейна р. Пахры, л/с.км2 q бассейна р. Вори, л/с.км2 q бассейна р. Серой, л/с.км Рис. 134. Графики связи модулей стока бассейна р. Купавинки и контрольных водосборов: I – до осушения; II – после осушения; q – модуль годового стока;
q1 – модуль максимального среднесуточного весеннего половодья Несмотря на рассеяние точек, объясняемое, прежде всего, недостаточно синхронным ходом стока в отдельные годы по сопоставляемым рекам, по их расположению и наличию двойных связей между ними можно судить об изменениях в режиме стока основной реки.
Результаты зависят от правильности выбора рек-аналогов. Выбор не простой, так как рек с немелиорированными водосборами осталось мало. По этой причине отдельные авторы использовали бассейны некоторых рек в качестве основных, а другие авторы – в качестве аналогов.
Это неизбежно вело к ошибкам. Далее, по основной реке и рекам-аналогам не всегда учитывались объёмы изымаемого стока для хозяйственных целей и канализационных сбросов в реку, которые порою превышали итоговой результат по влиянию осушения болот на сток.
И уж совершенно не учитывалось влияние агрохозяйственной деятельности в пределах бассейнов-аналогов на сток. Переход на травопольную систему земледелия, расширение посевов кукурузы и других интенсивных культур, повышение урожаев за счёт удобрений и т.п.
вызывает изменение водного режима огромных территорий и, как правило, ведет к уменьшению стока. Эти изменения приписывались осушению незначительных по площади болот. Именно в тех зонах получена основная масса негативных, антимелиоративных мнений.
Вернемся к рис. 134. Выполненный расчёт стока по реке Купавинке в сравнении со стоком рек-аналогов Вори, Медвенки, Нары, Пахры и Серой с учётом изъятий и сбросов воды, показал, что под влиянием осушения болот среднегодовой сток увеличился на 1,5%, увеличились расходы весеннего половодья и 12,1% летней межени. Произошло это за счёт уменьшения стока в летне-осенний период, а годовой сток увеличился за счёт увеличения площади подземного водосбора.
Осушение вызывает внутригодовое перераспределение стока, ибо закон сохранения материи действует и на реках.
По влиянию осушения и использования в сельском хозяйстве болот на годовой и максимальный сток рек приведем три классических заключения, сделанные крупными специалистами по данной проблеме, посвятившими всю жизнь исследованию болот.
Васса Федоровна Шебеко (1981) отмечает: «Гидрологический режим рек характеризуется увеличением годового стока в первые годы после осушения. В дальнейшем сток лишь перераспределяется между сезонами с уменьшением объёмов весеннего половодья и увеличением меженного стока, годовой сток увеличивается только за счёт увеличения подземного питания». К.Е. Иванов и С.М. Новиков подтверждают:
«Влияние осушения болот на сток рек проявляется в некотором увеличении годового стока в первые годы после ввода в эксплуатацию осушительных систем: в последующие годы степень этого влияния будет определяться характером использования осушенных земель. Влияние осушения болот на максимальный сток рек неоднозначно и зависит от расположения болотных массивов на речном водосборе, характера осушения и использования». Известный специалист по мелиоративной гидрологии Арсений Григорьевич Булавко писал: «После мелиорации происходит некоторое увеличение общего речного стока как за год (на 2–34 %) …, так и особенно в периоды летней (на 16–94%) и зимней (на 22–116%) межени… Сток весеннего половодья после мелиорации в зависимости от сочетания ряда противоречивых факторов (ёмкость зоны аэрации к началу половодья и наличие развитой искусственной гидрографической сети) может как увеличиваться, так и уменьшаться».
Достоверное увеличение речного стока наблюдается в первые годы после осушения и постоянно по меженному стоку. На основе анализа стока Днепра за 155 летбыло установлено, что под влиянием осушения речной сток в реке увеличился на 2–3%. Эти данные очень близки к ранее полученным по р. Неман (водомерный пост Столбцы), где относительные изменения стока были оценены величиной 1–3%.
Как подчеркивает академик Станислав Эдуардович Вомперский (1988) на основании многолетних исследований в лесах, «осушение даже бедных верховых болот способствует улучшению стока».
В природе, как известно, ничего не исчезает и не возникает ниоткуда в соответствии с законом сохранения материи. Отражением его является водный баланс.
Осушение вызывает перераспределение речного стока в течение года. При этом продолжительность паводков, как правило, уменьшается и, что весьма существенно, реки становятся более многоводными (расходы возрастают в 1,4–2 раза) в летний период, когда резко возрастаёт потребность в воде для водоснабжения, рекреационных и других нужд. Эти положения относятся к малым и средним рекам, площади водосборов которых не превышают 2–3 тыс. км2. Для крупных рек влияние осушения земель ничтожно, так как в данном случае происходит взаимная компенсация изменений на осушаемых землях и на прилегающей к ним территории. Минимальные расходы рек определяются в основном гидрогеологическими условиями территории, так как грунтовый сток – основной источник питания рек. Осушение положительно сказывается на минимальном стоке. Почти во всех работах минимальные расходы увеличиваются.
Регулирование русел рек, как и устройство глубоких каналов, вызывает увеличение расходов половодий. Вследствие этого горизонты воды в реках становятся выше, особенно при их обваловании, скорости движения воды возрастают. Паводковые воды после регулирования реки не разливаются по пойме или разливаются на меньшей площади (летние польдеры), в результате повышенные расходы не могут вместиться в берегах ниже отрегулированных речных русел и затапливают прилегающие земли. Опасность наводнений ниже участков рек с обвалованным или отрегулированным руслом возрастает.
Во избежание этого рекомендуется обвалование русел и их регулирование доводить до устьев рек или до таких мест, ниже которых наводнения не представляют опасности.
1. Какое влияние на речной сток оказывают неосушенные болота в разных природных зонах?
2. Расчёт дальности влияния осушительных систем на грунтовые воды прилегающих территорий.
3. Результаты экспериментальных исследований по оценке влияния осушения части болот на водосборе на речной сток.
4. Какими причинами вызвана противоречивость мнений о влиянии осушения на сток?
5. Методические подходы к оценке влияния осушения на реки.
6. Сформулируйте связь постмелиоративных изменений в режиме реки с законом сохранения вещества к энергии.
ГЛАВА 12. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Кодекс – законодательный акт, в котором объединены и систематизированы нормы права, регулирующие определенную область общественных отношений. В Водном кодексе Российской Федерации объединены и систематизированы нормы права, регулирующие водные отношения, т.е. важнейшие общественные отношения в сфере использования и охраны водных объектов. Кодекс соответствует Конституции Российской Федерации, где в статье 76 предусмотрено, что по предметам совместного ведения Российской Федерации и субъектов Российской Федерации издаются федеральные законы и принимаемые в соответствии с ними законы и иные нормативные акты субъектов Российской Федерации, т.е. Водный кодекс Российской Федерации является федеральным законом прямого действия.В основу ныне (с 1 апреля 2007 года) действующего Водного кодекса положены следующие принципы:
«1) значимость водных объектов в качестве основы жизни и деятельности человека. Регулирование водных отношений осуществляется исходя из представления о водном объекте как о важнейшей составной части окружающей среды, среде обитания объектов животного и растительного мира, в том числе водных биологических ресурсов, как о природном ресурсе, используемом человеком для личных и бытовых нужд, осуществления хозяйственной и иной деятельности, и одновременно как об объекте права собственности и иных прав;
2) приоритет охраны водных объектов перед их использованием.
Использование водных объектов не должно оказывать негативное воздействие на окружающую среду;
3) сохранение особо охраняемых водных объектов, ограничение или запрет использования которых устанавливается федеральными законами;
4) целевое использование водных объектов. Водные объекты могут использоваться для одной или нескольких целей;
5) приоритет использования водных объектов для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения перед иными целями их использования. Предоставление их в пользование для иных целей допускается только при наличии достаточных водных ресурсов;
6) участие граждан, общественных объединений в решении вопросов, касающихся прав на водные объекты, а также их обязанностей по охране водных объектов. Граждане, общественные объединения имеют право принимать участие в подготовке решений, реализация которых может оказать воздействие на водные объекты при их использовании и охране. Органы государственной власти, органы местного самоуправления, субъекты хозяйственной и иной деятельности обязаны обеспечить возможность такого участия в порядке и в формах, которые установлены законодательством Российской Федерации;
7) равный доступ физических лиц, юридических лиц к приобретению права пользования водными объектами, за исключением случаев, предусмотренных водным законодательством;
8) равный доступ физических лиц, юридических лиц к приобретению в собственность водных объектов, которые в соответствии с настоящим Кодексом могут находиться в собственности физических лиц или юридических лиц;
9) регулирование водных отношений в границах бассейновых округов (бассейновый подход);
10) регулирование водных отношений в зависимости от особенностей режима водных объектов, их физико-географических, морфометрических и других особенностей;
11) регулирование водных отношений исходя из взаимосвязи водных объектов и гидротехнических сооружений, образующих водохозяйственную систему;
12) гласность осуществления водопользования. Решения о предоставлении водных объектов в пользование и договоры водопользования должны быть доступны любому лицу, за исключением информации, отнесенной законодательством Российской Федерации к категории ограниченного доступа;
13) комплексное использование водных объектов. Использование водных объектов может осуществляться одним или несколькими водопользователями;
14) платность использования водных объектов. Пользование водными объектами осуществляется за плату, за исключением случаев, установленных законодательством Российской Федерации;
15) экономическое стимулирование охраны водных объектов.
При определении платы за пользование водными объектами учитываются расходы водопользователей на мероприятия по охране водных объектов;
16) использование водных объектов в местах традиционного проживания коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации для осуществления традиционного природопользования».
В соответствии с Водным кодексом были приняты постановления правительства «О ведении государственного водного кадастра Российской Федерации» (ноябрь 1996 г.), «Об утверждении Положения о водоохранных зонах водных объектов их прибрежных защитных полосах» (1996 г.) и другие.
Водный кадастр – систематизированный свод сведений о водных ресурсах страны. Первые сводки сведений издавались Государственным гидрологическим институтом, они включали:
1) районные справочники по водным ресурсам;
2) материалы по режиму рек;
3) сведения об уровне воды.
Накопление материалов наблюдений и исследований водных объектов и возросшие требования народного хозяйства к гидрологическим данным обусловили необходимость создания водного кадастра, охватывающего всю территорию страны, состоящего из трех серий, каждая из которых включает несколько десятков выпусков.
I серия – «Гидрологическая изученность» – содержит перечень водных объектов данной территории и их морфологические характеристики, сведения о стационарных наблюдениях по элементам водного режима рек и озер и о проводившихся экспедиционных исследованиях.
II серия – «Основные гидрологические характеристики» – содержит табличные материалы по данным наблюдении на сети Госкомгидромета и других ведомств.
III серия – «Водные ресурсы» – многотомное издание, содержащее рекомендации для проектных и водохозяйственных организаций по расчёту гидрологических характеристик. Эти рекомендации основаны на научном анализе и обобщениях данных наблюдений сети станций и постов Госкомгидромета, а также специальных экспериментальных и экспедиционных исследований. Госкомгидромет издает данные по наблюдениям на метеорологической сети за атмосферными явлениями: осадками, температурой воздуха, силой и направлением ветра, давлением и др. К настоящему времени, накопился большой объём исходных данных, что позволяет исследовать закономерности гидрометеорологического режима, используя ряды до 100 и более лет.
Сбор данных о количестве и качестве вод, составляющих единый государственный фонд, и данных об использовании вод для нужд населения и народного хозяйства является задачей государственного учёта вод, а их обработка и распределение информации – задачей ведения государственного водного кадастра.
Водные ресурсы относятся к возобновимым природным ресурсам и охрана их от загрязнения, засорения и истощения является важной задачей. Загрязнение окружающей среды и вод происходит в результате промышленных и бытовых стоков, выноса удобрений и пестицидов с сельскохозяйственных полей, включая мелиорированные земли, выбросов ядохимикатов и токсичных веществ. Загрязнения наносят ущерб природе и её ресурсам и отрицательно влияют на здоровье людей, растительный и животный мир, нарушают ход естественных процессов и неблагоприятно воздействуют на климат. Заборы воды с нарушением плана водопользования ведут к истощению её запасов.
В сентябре 1971 г. были введены в действие «Основы водного законодательства…». В них содержатся обязательные для всех министерств, ведомств, государственных органов, предприятий, учреждений, организаций и граждан наиболее общие принципиальные положения.
12.3. Международные обязательства по водам Водные ресурсы ограничены. Половина населения мира испытывает недостаток пресной воды. Вода стала для многих стран ограничителем экономического развития, включая сельское хозяйство и промышленность.
Хотя Россия занимает второе место в мире (после Бразилии) по запасам водных ресурсов, но проблемы водопользования остро стоят во многих районах. Достаточно отметить, что более половины населения страны пьёт воду, не удовлетворяющую санитарно-гигиеническим нормам.
Вопросы истощения и загрязнения водных объектов являются актуальными для России. В среднем по стране годовой объём забора воды из поверхностных источников составляет менее двух процентов годового речного стока и около трех процентов прогнозных ресурсов пресных подземных вод. Но средние цифры по стране скрывают неблагополучие с водой в промышленных районах. Так, на европейской территории России формируется речной сток в объёме менее 3000 м в год на одного жителя, что в 4,2 раза ниже средней мировой водообеспеченности и в 1,6 раза ниже удельной водообеспеченности населения Европы.
«Водный голод» пока отсутствует благодаря ранее проведенным работам по территориальному перераспределению стока (канал имени Москвы и другие) и регулированию стока водохранилищами. Особенно остро стоит проблема загрязнения вод. В 2005 году сброс загрязненных сточных вод составил около 18 км3, что в 1,5 раза превысило сбросы 1985 г., общий водозабор составил соответственно более 79 км3, или 91% от забора 1985 г.
Наиболее распространенные причины ухудшения качества воды – антропогенное загрязнение (сброс сточных вод в водные объекты, смыв загрязняющих веществ атмосферными осадками и паводками с почвы, поступление загрязнителей с осадками и подземными водами и эвтрофикация водоёмов, которые взаимосвязаны). Загрязнение наступает когда потенциал самоочищения воды (ассимиляционный потенциал) водотока или водоёма превышен поступающими загрязнителями. Его возможности понижаются с уменьшением запасов воды, истощением водных ресурсов.
Вода становится в жизни планеты стратегическим ресурсом и инструментом международной политики, в мире обостряется борьба за водные ресурсы.
Об этом свидетельствует Всемирный Водный форум, проведенный в 2006 году, в котором участвовало 13 тысяч делегатов со всех континентов. Многие делегации были представлены главами государств и правительств. На форуме особенно активно обсуждались вопросы спасения рек и водохранилищ от «перегрузок» цивилизации, методы очистки вод, сохранения малых рек и озер. Звучали голоса об особой ответственности перед мировым сообществом России, которая наряду с Бразилией и Канадой обладает основным водным потенциалом.
Достаточно сказать, что только в озере Байкал сосредоточено 23 тыс. км воды, что составляет около 20% мировых и более 85% запасов пресных поверхностных вод. Это налагает на нас особую ответственность.
В основу деятельности водохозяйственной отрасли постепенно были положены акты водного законодательства: Водный кодекс Российской Федерации, Закон о безопасности гидротехнических сооружений, Федеральные законы «О плате за пользование водными объектами», «Об охране окружающей среды» и разработанные на их основе программы и схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов.
В 2000 г. Совет Европейского Союза (ЕС) и Европарламент приняли Рамочную директиву по воде, которая обязательна для всех членов ЕС и кандидатов в члены, к которым, надо полагать, со временем будет относиться и Россия. Не случайно в дни празднования 300-летия Санкт-Петербурга 31 мая 2003 г. состоялось совещание на высшем уровне с участием глав правительств стран – членов и кандидатов в члены ЕС, а также России. Участники совещания договорились о создании условий для формирования общего экономического пространства, составной частью которого являются водные ресурсы. Реализуемые в ЕС.
Рамочная директива по воде направлена на достижение следующих основных целей:
– обеспечение к определенному сроку (примерно через 13 лет) хорошего состояния всех водных ресурсов;
– внедрение повсеместно бассейнового принципа управления водными ресурсами;
– охват водоохранным законодательством как поверхностных, так и подземных вод;
– реальное отражение затрат на водообеспечение в ценообразовании;
– активное участие граждан в управлении водными ресурсами.
Апробированная в России система управления водным хозяйством отвечает основным принципам рамочной директивы ЕС, надо только рационально использовать накопленный опыт.
12.4. Некоторые задачи гидрологии болот Поскольку книга в виде учебника по гидрологии торфяных болот издается впервые, а комплексные гидрологические исследования болот по существу были начаты лишь в последние десятилетия, необходимо сформулировать наименее разработанные вопросы гидрологии болот, решать которые предстоит молодым исследователям.
По существу они (задачи науки) просматриваются в самом тексте книги, а ранее были в разной мере сформулированы К.Е. Ивановым и В.В. Романовым. К числу нуждающихся в дальнейшем теоретическом и экспериментальном обосновании относятся следующие вопросы:
1. Теория передвижения влаги и водообмен в торфяной залежи при неполном насыщении, особенно в торфяных залежах с переменными капиллярными свойствами. Практически отсутствуют четкие представления о начальном градиенте фильтрации и об участии внутриклеточной воды в водоотдаче торфа.
2. Связь капиллярного потенциала с влажностью торфа на верховых и низинных болотах, а также используемых в гидрологии констант влагоёмкостей с потенциалом влаги.
3. Методы определения вертикального водообмена грунтовых вод болота с подстилающими торфяную залежь напорными и безнапорными горизонтами подземных вод. Не изучены фильтрационные характеристики нижных слоев торфа, особенно верховых болот, причины низкой их водопроницаемости при восходящем и особенно нисходящим движении воды.
4. Не раскрыт механизм взаимодействия болот с прилегающими землями, особенно в части водообмена и формирования засоления торфа в приболотном поясе (феномен «грива–болото») при наличии напорных и безнапорных вод.
5. Использование для расчёта суммарного испарения связи его с величиной притока энергии (через коэффициент ) не вполне корректно, так как на физическое испарение (преобладает весной) транспирация (биологическое испарение), оказывает в летний период лимитирующее воздействие по отводу водяного пара. Видимо, коэффициент будет различным во внутригодовом ходе испарения.
6. Слабо изучены фильтрационные и тепловые свойства деятельного горизонта низинных и переходных болотах.
7. Слабо изучены тепловые свойства переходного слоя от деятельного горизонта к инертному и глубоких слоев торфа на верховых болотах, поэтому расчёты тепловых потоков в переходные ранневесенний и позднеосенний периоды, когда изменяется направление тепловых потоков в глубоких слоях, затруднительны. В связи с этим необходимо изучение изменения тепловых свойств в процессе уплотнения и разложения мохового очеса и торфа.
8. Не изучен вопрос о роли грунтовых вод в миграции влаги к фронту промерзания и оттаивания промерзшего слоя торфа, особенно на низинных осушаемых болотах. Отсутствует метод расчёта величины притока тепла на болото с грунтовыми водами.
9. Слабо изучена фильтрация воды весною через промерзшие верхние слои торфа, особенно на осушаемых низинных болотах.
10. Отсутствуют генетические зависимости стока с малых водосборов, необходимые для гидрологических расчётов мелиоративных систем.
11. Нуждаются в научной разработке вопросы динамики солевого баланса, загрязнения рек болотными водами, использования болот для очистки сточных вод и др.
Ниже приведены три вопроса методического плана.
В 1960е годы получил распространение водобалансовый метод исследования гидрологических и гидролого-мелиоративных процессов, большой вклад в это внёс академик С.Ф. Аверьянов, выделивший водный режим территорий в качестве самостоятельного объекта исследований. Нередко полевые режимные наблюдения старались обязательно обработать с использованием уравнения водного баланса.
При этом по уравнению баланса определяли один из наиболее трудно измеряемых элементов (суммарное испарение, вертикальный водообмен, грунтовое питание и др.). Это не осталось незамеченным С.Ф. Аверьяновым, в феврале 1972 г. он говорил: «Безусловно, применение метода баланса является полезным и обоснованным. Баланс – это собственно выражение закона сохранения масс, или веществ, или энергии, скажем, в тепловом балансе. Тот, кто отрицает баланс, совершает ошибку… Слабая сторона водного баланса заключается в том, что один только баланс недостаточен для предвидения тех мелиоративных процессов, которые будут происходить в изменившихся условиях, т.е. для прогноза. Нужно обязательно наряду с водным балансом знать закономерности движения воды и солей… Для воднобалансовых, солевых и водных прогнозов, в частности гидрогеологических, обязательны полевые исследования».
Не лишне привести мнение С.Ф. Аверьянова, высказанное в 1972 г., по поводу моделирования. «У нас начали увлекаться, конечно, заслуженно математическим моделированием. Математическое моделирование вещь хорошая…, это прогрессивное направление и оно позволит решить многие задачи. Но я хотел бы обратить внимание на следующее обстоятельство – закладывать в математическую модель надо результаты, полученные из опыта и практики. Надо начинать с практики и кончать практикой.
Из практики брать модель, из практики брать исходные данные.
Потом делать анализ, высказывать гипотезы, делать выводы и потом снова проверять в практике. Тогда это будет обоснованно. Возникает момент некоторого абстрагирования, настолько далекого, что трудно вернуться назад… Формулы и методы стали усложняться, но нельзя забывать о начале и конце нашей практики».
К сожалению, до сих пор даже в некоторых научных концепциях звучат слова «изучение и моделирование», «изучение и разработка моделей», хотя второе слово имеет лишь подчиненное первому значение, ибо изучить – познать, а моделировать – всего лишь исследовать объект познания на модели. Качество моделирования зависит, прежде всего, от используемых экспериментальных материалов.
Закончим на серьезной ноте. Хотелось бы привести слова выдающегося гидролога-болотоведа современности Вассы Федоровны Шебеко, посвятившей жизнь этой проблеме. В эпиграфе к одной из последних капитальных работ она писала:
«Вода и жизнь – всегда проблема не единая, Сошлись тут разные нелегкие пути.
Пусть этот труд, уже как песня лебединая, Поможет с гордостью тернистый путь пройти».
За сто лет научной гидрологии в России разработана стройная система теории и практики общей гидрологии и гидрологии торфяных болот, но в ней еще остается много белых пятен, изучение которых – нужное и захватывающе интересное занятие прежде всего для талантливой молодёжи.
1. Перечислите основные положения Водного кодекса Российской Федерации.
2. Что включает и для чего ведется водный кадастр?
3. Ограниченность водных ресурсов и международные обязательства.
4. Сформулируйте, на основе изучения предмета, наиболее слабо разработанные вопросы гидрологии торфяных болот.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аверьянов С.Ф. О советской гидрологической науке // Известия ОТН АН СССР. 1951. № 6. С. 920–935.2. Аверьянов С.Ф. Фильтрация из каналов и её влияние на режим грунтовых вод. М.: Колос, 1982. 241 с.
3. Афанасик Г.И., Голченко М.Г., Лихацевич А.П., Михайлов Г.М.
Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. Минск:
Тэхналогия, 2000. 436 с.
4. Базин Е.Т., Макурина З.М., Женихов Ю.Н. Использование торфа и торфяных месторождений в сельском хозяйстве (физико-механические свойства торфа и торфяных залежей). Калинин: КПТИ, 1982. 100 с.
5. Бахнов В.К. Биогеохимия болотного почвообразования (почвенно-биосферные аспекты). Дис.... д-ра биолог. наук. Новосибирск:
ИПиА, 2005. 263 с.
6. Бефани А.Н. Вопросы региональной гидрологии. Паводочный сток: Учебное пособие. Киев: ОГМИ, 1989. 132 с.
7. Болота и биосфера: Материалы второй научной школы / Инишева Л.И. Томск: ТГПУ, 2003. 210 с.
8. Будаговский А.И. Испарение почвенной влаги. М.: Наука, 1964. 244 с.
9. Будыко М.И. Тепловой баланс земной поверхности. Л.: Гидрометеоиздат, 1956. 254 с.
10. Булавко А.Г. Водный баланс речных водосборов. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 304 с.
11. Булавко А.Г., Маслов Б.С. Водорегулирующие значения болот и последствия их осушения // Гидротехника и мелиорация. 1982.
12. Вомперский С.Э., Сирин А.А., Глухов А.И. Формирование и режим стока при гидролесомелиорации. М.: Наука, 1988. 168 с.
13. Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: МУ, 1986. 245 с.
14. Гавич И.К., Лучшева А.А., Семенова–Ерофеева С.М. Сборник задач по общей гидрогеологии. М.: Недра, 1985. 412 с.
15. Дорст Ж. До того как умрет природа: Пер. с фр. М.: Природа, 1968. 415 с.
16. Дубах А.Д. Гидрология болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1944.
17. Дьяконов К.Н., Аношко В.С. Мелиоративная география. М.: МУ, 1995. 256 с.
18. Елизарова Т.Н., Казанцев В.А., Магаева Л.А., Устинов М.Т. Эколого-мелиоративный потенциал почвенного покрова Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1999. 240 с.
19. Железняков Г.В., Овчаров Е.Е. Инженерная гидрология и регулирование стока. М.: Колос, 1993. 464 с.
20. Зайдельман Ф.Р. Гидрологический режим почв нечернозёмной зоны. Генетические, агрономические и мелиоративные аспекты.
Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 328 с.
21. Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 280 с.
22. Иванов К.Е. Основы гидрологии болот лесной зоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1957. 500 с.
23. Инишева Л.И., Махлаев В.К. Мелиоративные режимы пойменных торфяников: Справочное пособие. Томск: ЦНТИ, 2002. 100 с.
24. Кац Д.М., Шестаков В.М. Мелиоративная гидрогеология. М.: МГУ, 1981. 296 с.
25. Константинов А.Р. Испарение в природе. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 532 с.
26. Корепанов С.А., Корепанов Д.А. Влияние осушения мезоолиготрофных болот на экологию и рост леса. Йошкар Ола: АНИИУЛП, 2002. 120 с.
27. Корчунов С.С., Могилевский И.И. Теория потенциала влаги и ее применение для исследования осушения торфяной залежи.
Л.: Международный конгресс по торфу.., 1963. 14 с.
28. Косов В.И., Панов В.В. Торфяно-болотные системы в экосфере.
Тверь: РАЕН, 2001. 188 с.
29. Костяков А.Н. Основы мелиораций. 5-е изд. М.: ГИСХЛ, 1951. 750 с.
30. Кузьмин Г.Ф. Месторождения торфа северо-запада России и их использование. Дис.... д-ра г.-м. наук. СПб.: НИИТП, 1998. 84 с.
31. Лебедев А.В. Методы изучения баланса грунтовых вод. М.: Госгеолтехиздат, 1963. 224 с.
32. Леви И.И. Инженерная гидрология. М.: Высшая школа, 1968. 240 с.
33. Лопатин В.Д. О гидрологическом значении верховых болот // Вестник ЛГУ, 1949. С. 37–49.
34. Лундин К.П. Водные свойства торфяной залежи. Минск: Урожай, 1964. 212 с.
35. Лучшева А.А. Основы гидравлики и гидрометрии. М.: Недра, 1989. 176 с.
36. Маслов Б.С. Мелиорация торфяных болот. Томск: ТГПУ 2007. 244 с.
37. Маслов Б.С. Режим грунтовых вод переувлажненных земель и его регулирование. М.: Колос, 1970. 232 с.
38. Маслов Б.С., Колганов А.В., Шаманаев В.А. и др. Руководство по длительному сельскохозяйственному использованию осушаемых торфяных почв… М.: Россельхозакадемия, 1999. 96 с.
39. Мезенцев В.С. Гидролого-климатические основы проектирования гидромелиорации. Омск: ОмСХИ, 1993. 110 с.
40. Мониторинг земель. Термины и определения: Словарь-справочник / Ред. П.Р. Попович. М.: Гос. проектно-изыскат. ин-т земельно-кадастровых съёмок, 2003. 402 с.
41. Муромцев Н.А. Мелиоративная гидрофизика почв. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 272 с.
42. Новиков С.М. Водообмен болот // Болота и биосфера. Томск:
ТГПУ, 2003. С. 28–38.
43. Новосельцев В.Н., Бесфамильный И.Б., Кизяев Б.М. и др. Техногенное загрязнение речных экосистем. М.: Научный мир, 2002.
44. Овчаров Е.Е., Захаровская Н.Н., Прошляков И.В. и др. Практикум по гидрологии, гидрометрии и регулированию стока. М.: Агропромиздат, 1988. 224 с.
45. Пособие по определению расчётных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 446 с.
46. Практикум по гидрологии, гидрометрии и регулированию стока.
/ Ред. Овчаров Е.Е. М.: Агропромиздат, 1988. 224 с.
47. Пыленок П.И., Сидоров И.В. Природоохранные мелиоративные режимы и технологии. М.: РАСХН, 2004. 323 с.
48. Пьявченко Н.И. Торфяные болота: их природа и хоззначение. М.:
Наука, 1985. 152 с.
49. Рекомендации по расчету испарения с поверхности суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 96 с.
50. Романов В.В. Гидрофизика болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 360 с.
51. Россия: социально-экологические водные проблемы / Ред. Черняев А.М. Екатеринбург: РосНИИВХ, 1999. 273 с.
52. Руководство по определению расчетных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 111 с.
53. Свадковский Э.Г. Регулирование реки Дубны. М.: МОЗУ 1936. 256 с.
54. Скрынникова И.Н. Почвенные процессы в окультуренных торфяных почвах. М.: АН СССР, 1961. 248 с.
55. Соколовский Д.Л. Речной сток. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. 539 с.
56. Соломенцев Н.А., Львов А.М., Симиренко С.Л., Чекмарев В.А.
Гидрология суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1976.
57. Харченко С.И. Управление водным режимом на мелиорируемых землях в нечерноземной зоне. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 240 с.
58. Харченко С.И., Маслов Б.С. Водно-балансовые исследования на мелиорируемых землях. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 16 с.
59. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 308 с.
60. Шаблинский В.В., Кошман М.Г. Гидротехника в торфяной промышленности. М.: Недра, 1971. 272 с.
61. Шебеко В.Ф. Влияние осушительных мелиораций на водный режим территорий. Минск: Ураджай, 1983. 200 с.
62. Шебеко В.Ф. Водохозяйственные расчеты при мелиорации переувлажненных земель. Минск: БелНИИМиЛ, 2000. 312 с.
63. Шебеко В.Ф. Гидрологический режим осушаемых территорий.
Минск: Урожай, 1965. 299 с.
64. Шебеко В.Ф. Изменение микроклимата под влиянием мелиорации болот. Минск: Наука и техника, 1977. 286 с.
65. Шкинкис Ц.Н. Гидрологическое действие дренажа. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 312 с.
66. Яцик А.В. Водогосподарьска екология (на украин. языке). Киев:
Генеза, 2003. Т. 1. 400 с.
ГЛОССАРИЙ
Акватория – водное пространство в пределах естественных, искусственных или условных границ.Аккумулирующая способность почвы – водовместимость почвы, содержание влаги в почве при условии полного заполнения всех пор водой.
Аккумуляция воды – элемент водного баланса, временное накопление влаги на поверхности земли в виде талой и дождевой воды.
Амплитуда колебания уровня грунтовых вод – разность между максимальным и минимальным положением зеркала грунтовых вод.
Артезианские воды – подземные воды, находящиеся в водоносных породах, перекрытых сверху водонепроницаемыми пластами, обладающие напором.
Атмосферное увлажнение – степень обеспечения местности влагой, необходимой для роста и развития растений.
Атмосферные осадки – осадки, выпадающие из облаков (дождь, снег, град и др.) и образующиеся на поверхности земли из водяного пара воздуха (роса, иней, изморозь).
Баланс подземных вод – совокупность всех видов поступления подземной воды в водовмещающие породы и её расход за определенный промежуток времени.
Баланс радиационный, остаточная радиация – разность между радиацией, поглощенной земной поверхностью, и эффективным излучением.
Баланс тепловой состоит из радиационного баланса, затрат тепла на испарение и турбулентного теплообмена между поверхностью и атмосферой.
Бассейн водосборный – прилегающая к реке, озеру, каналу территория, с которой происходит сток воды к ним; ограничивается водораздельной линией.
Берег коренной – берег водного бассейна или реки, сложенный отложениями, образовавшимися раньше водоёма и речной долины.
Болотные воды – воды, формирующиеся на болотах или под воздействием болот.
Болотный массив – часть земной поверхности, занятая болотом или группой слившихся болот.
Болотный микроландшафт – наименьшая таксономическая единица болотного массива, однородная по микрорельефу поверхности, характеру растительности и водному режиму.
Вегетационный период – период года (в сутках), в который по метеорологическим условиям возможны рост и развитие растений от всходов до полного созревания.
Вероятность – мера оценки достоверности появления того или иного события (например, подъёма уровней в реке). Она равна отношению случаев, благоприятствующих появлению данного события, к общему числу случаев.
Верховодка – свободная гравитационная вода, образующая временный водоносный горизонт в почве на слабопроницаемом слое (плужная подошва, иллювиальный горизонт).
Влага атмосферная – содержание водяного пара в атмосфере; характеризуется абсолютной влажностью, относительной влажностью или дефицитом влаги (недостатком насыщения при данной температуре).
Влагоёмкость торфа – способность торфа поглощать и удерживать определенное количество воды, выражается в процентах от веса или объёма, а также в мм.
Влажность торфа – содержание в нем влаги, которое выражают в процентах от веса абсолютно сухого торфа (весовая влажность) или от объёма (объёмная) или от содержания влаги, соответствующего полной (или другой) влагоёмкости.
Водное хозяйство – деятельность в сфере изучения, использования, охраны водных объектов, а также предотвращения и ликвидации негативного воздействия вод.
Водные ресурсы – поверхностные и подземные воды, которые находятся в водных объектах и используются или могут быть использованы.
Водный объект – природный или искусственный водоём, водоток либо иной объект, постоянное или временное сосредоточение вод в котором имеет характерные формы и признаки водного режима.
Водный режим – изменение во времени уровня, расхода и объёма воды в водном объекте.
Водный фонд – совокупность водных объектов в пределах конкретной территории.
Водоносность реки – количество воды, проносимое в среднем за год, м3/год или мм.
Водоносный горизонт – толща геологической породы, содержащая гравитационную воду.
Водоотведение – любой сброс вод, в том числе сточных вод и (или) дренажных вод, в водные объекты.
Водоотдача торфа – способность торфа, насыщенного до полной влагоёмкости (пористости) отдавать часть воды путем свободного стекания под действием силы тяжести; выражается в % от объёма или мм.
Водопользователь – физическое лицо или юридическое лицо, которым предоставлено право пользования водным объектом.
Водопотребление – потребление воды из систем водоснабжения.
Водосбор – часть земной поверхности, с которой поступает поверхностный и грунтовой сток в реку (канал, озеро).
Водоснабжение – подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах.
Водохозяйственная система – комплекс водных объектов и предназначенных для обеспечения рационального использования и охраны водных ресурсов гидротехнических сооружений.
Гидравлика – наука о закономерностях покоя и движения жидкостей (вода) в разных условиях.
Гидравлическая связь – взаимодействие подземных и поверхностных вод с водами водотоков и водоёмов в процессе водообмена.
Гидрогеологический разрез – геологический разрез, дополненный данными о глубинах залегания грунтовых вод и величинах пьезометрических напоров (в абсолютных отметках) и сведениями о минерализации и химическом составе грунтовых вод.
Гидрогеология – наука о подземных водах в литосфере (гидрология подземных вод), изучающая происхождение, условия залегания и распространение их в земной коре, законы движения, взаимодействие с водовмещающими породами, подземными газами и биосферой, формирование химического состава для их использования (питьевое водоснабжение, орошение и т.п.).
Гидрограф – график изменения во времени расходов воды в данном створе водотока.
Гидрографическая сеть – совокупность рек, озёр, болот и каналов.
Гидрография – раздел гидрологии суши, посвященный описанию водных объектов (гидрографической сети) и их частей с качественной и количественной характеристикой их положения, физико-географических условий, режима, использования.
Гидродинамика – раздел гидромеханики, изучающий движение жидкостей и их взаимодействие с твёрдыми телами.
Гидродинамическая сетка – графическое изображение фильтрационного потока, состоит из линий тока и эквипотенциалей (линий равного напора), пересекающихся под прямым углом.
Гидродинамический напор (скоростной напор) – линейная характеристика удельной кинетической энергии потока, выражаемая отношением 2/2g, где – скорость потока, g – ускорение силы тяжести, – коэффициент Кориолиса.
Гидродинамическое давление – сила воздействия движущейся жидкости на грунт, отнесенная к единице объёма; равна произведению объёма жидкости на градиент напора грунтовых вод.
Гидроизогипсы – линии на плане, соединяющие точки одинаковых высот поверхности грунтовых вод над уровнем моря или над условной нулевой поверхностью.
Гидроизоплеты – линии на вертикальном разрезе почвы, соединяющие точки с одинаковой влажностью почвы.
Гидроизопьезы – изолинии пьезометрических высот, отметок свободных уровней подземных вод, отвечающих гидростатическому давлению в данной точке (пьезометре).
Гидрологическая аналогия – сходство основных гидрологических характеристик стока речных бассейнов, находящихся в близких физико-географических условиях. Используется при выборе водосборных бассейнов-аналогов.
Гидрологическая информация – сбор, обработка и представление сведений о водных объектах страны, региона, речного бассейна, включая наводнения, сели, заторы и пр.
Гидрологическая обстановка – состояние водного объекта, обусловленное природными и антропогенными факторами.
Гидрологическая сеть – система гидрологических постов и станций на водных объектах, на которых ведутся непрерывные наблюдения за уровнями, расходами воды и др. показателями.
Гидрологические величины – значения гидрологических характеристик (расход воды, модуль стока и др.), выраженные в соответствующих единицах измерения.
Гидрологические характеристики – количественные оценки элементов гидрологического режима (годовой сток реки, минимальный сток, режим стока и др.).
Гидрологический год – годичный интервал, включающий периоды накопления и расходования влаги в речном бассейне. Начинается с начала осени (1 октября, 1 ноября…) и заканчивается соответственно 30 сентября, 31 октября.
Гидрологический прогноз – предсказание ожидаемого гидрологического явления (паводка, наводнений, зажоров и т.п.) на основе данных гидрометеорологических наблюдений.
Гидрологический процесс – взаимодействие воды с природной средой.
Гидрологический режим – изменения состояния водного объекта во времени, которые отличают его от других водных объектов.
Гидрология – наука, изучающая гидросферу, ее свойства и протекающие в ней процессы и явления во взаимодействии с атмосферой, литосферой и биосферой.
Гидрология болот – раздел гидрологии суши, изучающий процессы движения воды в болотных массивах, изменения фазового состояния воды и взаимодействия её с твёрдой органической и минеральной частями и процессы влагообмена болот с компонентами природной среды.
Гидрология мелиоративная – прикладное направление гидрологии, связанное с гидрологическим обоснованием мелиорации.
Гидрология почвенная – учение о почвенной влаге и её свойствах, водном режиме и балансе почв, об участии влаги в процессах почвоообразования и влагообеспечении растений.
Гидростатическое давление – сжимающее напряжение в данной точке покоящейся жидкости.
Гидрофизика – раздел гидрологии, изучающий физические процессы, протекающие в водной массе водных объектов и в запасах влаги, накопленной в их бассейнах, в любом агрегатном состоянии, в том числе в виде снега и льда.
Гравитационная вода – наиболее подвижная форма воды, заполняющая поры, пустоты и трещины в почве (породе), способная перемещаться под действием силы тяжести.
Градиент напора – гидравлический уклон, или понижение напора, отнесенное к единице длины рассматриваемого участка водного потока.
Грунтовые воды – подземные воды первого от поверхности постоянно действующего водоносного горизонта, залегающего на первом выдержанном по площади водоупорном пласте и не имеющие сверху сплошной водонепроницаемой кровли.
Дефицит влаги почвы – недостаток влаги в почве до оптимального уровня увлажнения, необходимого для растений.
Дренажные воды – воды, отвод которых осуществляется дренажными сооружениями для сброса в водные объекты.
Засуха – значительный по сравнению с нормой недостаток осадков в течении длительного времени, в результате которого иссякают запасы влаги в почве и водоёмах.
Затор – скопление и нагромождение льда в русле реки в период ледохода.
Зеркало водное – водная поверхность поверхностных или грунтовых вод.
Зона аэрации – приповерхностная часть грунтовой толщи между дневной поверхностью и первым водоносным горизонтом (грунтовыми водами).
Зона насыщения – часть земной коры, расположенная ниже уровня грунтовых вод.
Использование водных объектов (водопользование) – использование различными способами водных объектов для удовлетворения потребностей Российской Федерации, субъектов Российской Федерации, муниципальных образований, физических лиц, юридических лиц.
Истощение вод – постоянное сокращение запасов и ухудшение качества поверхностных и подземных вод.
Капиллярная кайма – слой почвы (грунта), расположенный непосредственно над грунтовыми водами, содержащий в себе капиллярно-подпёртую воду, нижняя часть зоны аэрации.
Конденсация – процесс перехода водяного пара в жидкое состояние, происходит на поверхности почвы и растений (роса, иней) и воды, внутри почвы и горных пород. Величина конденсации – элемент водного баланса.
Коэффициент влагопроводности торфа – показатель интенсивности прохождения воды через ненасыщенную водой почву. Представляет собой коэффициент пропорциональности между скоростью потока воды и градиентом сил (напор, давление).
Коэффициент водоотдачи – безразмерная величина, характеризующая способность почвы отдавать часть воды при понижении уровней грунтовых вод.
Коэффициент водопотребления – объём воды (м3/т), потребной для создания единицы урожая.
Коэффициент стока – отношение величины стока к величине выпавших на площадь водосбора осадков, вызвавших сток.
Коэффициент фильтрации – скорость фильтрации воды при градиенте напора, равном единице.
Кривая обеспеченности – интегральная кривая, показывающая обеспеченность превышения (в % или долях единицы) данной величины среди общей совокупности ряда.
Круговорот воды в природе – непрерывный процесс перемещения воды на Земле, сопровождающийся её фазовыми превращениями и имеющий циклический характер.
Метод теплового баланса – метод, базирующийся на законе сохранения и превращения энергии; используется для расчёта испарения.
Модуль стока – количество воды, стекающей с площади бассейна реки (канала) в единицу времени, л/с·га, м3/с·км2.
Моховой очёс – живорастущий моховой покров на болотах, легко отделяемый от нижележащего торфа.
Начальный градиент напора – гидравлический градиент, после превышения которого начинается движение жидкости.
Негативное воздействие вод – затопление, подтопление, разрушение берегов водных объектов, заболачивание и другое негативное воздействие на определенные территории и объекты.
Осушение болот – удаление избытка воды с поверхности земли, из почвы и грунта для создания благоприятного водного режима для земледелия и лесоводства.
Охрана водных объектов – система мероприятий, направленных на сохранение и восстановление водных объектов.
Половодье – ежегодный и длительный подъём уровней воды в реках с увеличением расходов воды, вызванном снеготаянием.
Пористость (скважность, порозность) – общий объём пор и всех промежутков между частицами твёрдой фазы почвы, выраженный в % от общего объёма почвы в естественном сложении.
Поток воды – движение (течение) массы воды, ограниченной поверхностями твёрдых тел, или совокупнось элементарных струек воды, движущихся с различными скоростями.
Поток подземных вод (фильтрационный поток) – масса воды, перемещающаяся в порах горных пород под действием разности напоров по пути движения воды.
Проточность болота – величина, определяемая по формуле q = коi (zo – z), где ко – средний коэффициент фильтрации деятельного слоя торфяной залежи, i – уклон поверхности, zo – толщина деятельного слоя, z – уровень грунтовых вод.
Пьезометрический напор – удельная энергия давления воды, значение которой равно пьезометрической высоте, отвечающей точке, в которой рассматривается единица массы воды.
Радиационный баланс – остаточная солнечная радиация, или разность между приходящими к поверхности земли и уходящими от нее потоками коротковолновой и длинноволновой лучистой энергии.
Расход воды – объём воды, протекающей через поперечное сечение водотока в одну секунду.
Режим влажности почвы – изменение содержания влаги в почве во времени.
Режим грунтовых вод – процесс изменения количественных и качественных показателей (уровень, расход, температура, химический состав и т.д.) во времени.
Речной бассейн – территория, поверхностный сток вод с которой через связанные водоёмы и водотоки осуществляется в море или озеро.
Свободная вода в почве – часть почвенной влаги, не связанной сорбционными силами, находится под влиянием сил тяжести и капиллярных сил.
Связанная вода – влага, удерживаемая сорбционными силами в почве. При этом выделяется тепло, называемое теплотой смачивания.
Сточные воды – воды, сброс которых в водные объекты осуществляется после их использования или сток которых осушествляется с загрязненной территории.
Твёрдый сток – твёрдые минеральные частицы, переносимые потоком; образуются в результате эрозии русла и водосбора.
Тепловой баланс почвы – соотношение между составляющими прихода и расхода тепла в расчетном слое за какой-либо период времени.
Транспирация – испарение воды растением.
Уклон водной поверхности – падение напора на единицу длины реки (канала).
«