Водні баланси і водні ресурси України
Водні ресурси річок є одним з найважливіших природних ресурсів. Вони характеризуються об’ємом стоку річок, що щорічно стікає з певної території. На відміну від більшості інших природних ресурсів водні ресурси поновлюються і їх середня багаторічна величина на протязі тривалого часу залишається постійною.
Часова і просторова динаміка водних ресурсів знаходиться у безпосередній залежності багатьох воднобалансових факторів – величини, інтенсивності і розподілу атмосферних опадів по території, випаровування, факторів підстилаючої поверхні, господарської діяльності, тощо. Воднобалансові дослідження дають можливість проводити співставлення об’єктивно існуючих в природі співвідношень і взаємозв’язків між надходженням та витратами вологи на будь-якій території і, в першу чергу, на річкових водозборах, за різні інтервали часу. А взаємна ув’язка окремих компонентів водного балансу дозволяє більш глибоко вивчати умови їх формування, виявляти можливі помилки вимірів та розрахунків і оцінювати вплив господарської діяльності та інших факторів на водні ресурси.
Проведенні воднобалансові дослідження дозволили зробити наступні узагальнення.
Середні багаторічні значення опадів змінюються від 620-660 мм на півночі і північному заході рівнинної території України до 450-500 мм в степовій зоні [ 2 ]. На водозборах Донецького Кряжу і Приазовської височини кількість опадів збільшується порівняно з південо-східними районами на 5-10%. На гірських водозборах Карпат та Криму розподіл атмосферних опадів має вертикальну поясність. Для басейнів річок Тиса, Дністер та Прут градієнти змін річних сум опадів з висотою місцевості відповідно складають 75-140, 80-90 і 50-60 мм на кожні 100 м висоти [ 1, 5 ]. Найбільша кількість опадів, яка дорівнює 1500-1800 мм, спостерігається в верхів’ях річок Чорна Тиса, Косовська, Шопурка, Тересва, Теребля та Ріка, витоки яких розташовані на висотах з абсолютними відмітками 1500-2000 м Полонинського і Чорногірського хребтів [ 5 ]. На гірських водозборах басейну р.Прут багаторічний шар опадів становить 1000-1400 мм, а на окремих правобережних водозборах Дністра – 900-1500 мм. В межах Волино-Подільської височини кількість опадів зменшується до 700-800 мм. На водозборах річок гірського Криму за даними окремих опадомірних пунктів випадає 600-1000 мм опадів.
Відповідно до загальних закономірностей розподілу річних опадів на території України змінюється також і багаторічний шар стоку. В північних і північно-західних рівнинних районах України шар річного стоку становить 140-160 мм. На південь його величина поступово зменшується і в південних районах степової зони не перевищує 5-10 мм [ 3 ]. На фоні загального широтного зменшення багаторічного шару стоку з півночі на південь на окремих водозборах спостерігається збільшення стоку. Це зумовлено місцевими фізико-географічними умовами і, перш за все, відносними коливаннями висоти місцевості. Збільшення стоку спостерігається в верхів’ях річок Турія, Стир, Тетерев, Південний Бугу і на річках Донецького Кряжу та Приазовської височини. На гірських водозборах Карпат і Криму розподіл річного стоку залежить від вертикальної поясності. Найбільший шар стоку, який дорівнює 800-1200 мм, спостерігається на водозборах, в межах яких випадає максимальна кількість опадів. Багаторічний шар стоку в середній частині басейнів річок Уж і Латориця, в гірській частині р.Дністер і верхів’ях р.Прут становить 300-700 мм. В верхів’ях правобережних притоків р.Дністер його значення складають 800-1000 мм, на лівобережних притоках – шар стоку дорівнює 150-200 мм. На річках Гірського Криму величини стоку на окремих водозборах дорівнюють 100-500 мм.
Сумарне випаровування з поверхні водозборів на території України порівняно з опадами і стоком розподіляється більш рівномірно і коливається в менших межах. Його значення залежить від температури і вологості повітря, а також зволоженості території, яка обумовлюється кількістю опадів. Величина випаровування змінюється не тільки в широтному напрямку, але також зменшується з заходу на схід. На рівнинній території України річна величина випаровування з поверхні суші зменшується від 500-530 мм в північно-західних районах, до 460-480 мм в південно-східних. В південних степових районах України середня багаторічна величина випаровування складає 400-480 мм [ 3 ]. Найбільша величина випаровування, яка дорівнює 650-700 мм, характерна для Закарпатської низовини. На цій території в середньому випадає 800-850 мм опадів, а багаторічна температура повітря дорівнює 8,5-10,0°С. Не дивлячись на те, що з підвищенням абсолютних відміток місцевості кількість опадів збільшується до 1500-1800 мм, середні багаторічні температури повітря знижуються до 5,0-7,0°С, що обумовлює зменшення випаровування до 500-550 мм на рік. На водозборах річок Волино-Подільської височини величина випаровування становить 520-530 мм. В межах річкових басейнів гірської частини Криму випаровування складає 500 мм на рік.
Оцінка точності обчислення водних балансів характеризується величинами його нев’язок, представлених в абсолютних значеннях або відносно опадів. Для річок України нев’язки водного балансу в 80% загальної кількості не перевищують 10%. Незначні нев’язки водного балансу при визначенні їх складових незалежно одне від одного, свідчать про те, що розрахунки виконані досить надійно.
Головні елементи водного балансу – багаторічні значення стоку та опадів для рівнинної території України визначались за даними фактичних спостережень, для гірських районів – за локальними залежностями їх величин від висоти місцевості. Сумарне випаровування розраховувалось за методом Константинова О.Р. [ 4 ].
Обчислення головних елементів водного балансу і їх ув’язка дозволяють створити графічну модель водного балансу річкових водозборів у вигляді взаємоув’язаних карт. Ці карти дають можливість визначити основні елементи водного балансу для водозборів, на яких не проводяться гідрометеорологічні спостереження, а також для фізико-географічних зон і окремих регіонів. Прикладом такої моделі є запропоновані ув’язані карти розподілу атмосферних опадів, природного сумарного стоку, випаровування з річкових водозборів басейну Дніпра (рис.1 – 3). Середні помилки визначення опадів за цими картами складають 2%, стоку – 7,5%, сумарного випаровування – 1%.
При розробці зазначених моделей слід мати на увазі, що при масових воднобалансових дослідженнях з можливими помилками визначення місячних величин шару стоку (10-15%), атмосферних опадів (15-20%), сумарного випаровування (20-25%), нев’язки водного балансу можуть досягати 20-30% по відношенню до атмосферних опадів.
Місцеві водні ресурси України, які щорічно формуються на 71 тис. річках (з площі 603,7 тис.км2), складають біля 53 км3. Їх величина обумовлена середніми річними атмосферними опадами шаром 586 мм, з яких майже 88 мм або 15% витрачається на сумарний стік, решта – 480 мм – випаровується. Нев’язка водного балансу дорівнює 18 мм або 3% по відношенню до опадів. Загальні водні ресурси з урахуванням притоку з Білорусії і Росії (без притоку Дунаю об’ємом 120 км3) дорівнюють 87 км3 [ 6 ]. Середня річна водозабезпеченість місцевими водними ресурсами складає біля 1000 м3 на одного жителя, загальними – 1700 м3 за рік.
Водозабезпеченість місцевими водними ресурсами по окремих областях України відрізняється майже в 60 разів: від 0,14 км3 у Херсонській області до 7,92 км3 у Закарпатській області або відповідно 110 і 6580 м3/рік на одного мешканця. Водозабезпеченість сумарними водними ресурсами по окремим областям України змінюється від 0,91 км3 для ар крим до 54,4 км3 у Херсонській області, що відповідає 380 м3/рік і 44600 м3/рік на одного жителя.
Список літератури
1. Галущенко Н.Г. Водный баланс рек бассейна Днестра // Труды Украинского регионального научно-исследовательского института. Вып.153. - М.: Гидрометеоиздат, 1977. – С.126-139. 2. Галущенко О.М. Розподіл полів кількості атмосферних опадів на річкових водозборах басейну Дніпра // Вісник Київського університету. Географія. - 1995. - Вип.41. – С.109-119. 3. Галущенко О.М. Водні баланси і водні ресурси річкових водозборів басейну Дніпра та їх використання (в межах України) // Вісник Київського університету. Географія. - 1998. - Вип.43. – С.77-81. 4. Гидрологические и воднобалансовые расчеты / Под ред. канд.геогр.наук Н.Г.Галущенко. - К.: Вища школа, 1987. – С.172-225. 5. Онуфриенко Л.Г., Галущенко Н.Г., Литвин Н.Е. Основные элементы водного баланса речных водозборов Советской територии басейна Дуная // Труды 4-го Всесоюзного гидрологического съезда. Том.2. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. – С.95-104. 6. Фоменко Я.А. Водные ресурсы административных областей, экономических раенов и республик УССР и МССР в целом // Труды Украинского регионального научно-исследовательского института. Вып.220. - М.: Гидрометеоиздат, 1987. – С.101-117.