Проблемы водных ресурсов мира

По мере снижения уровня Аральское море быстро изменяло свои привычные очертания. Береговая линия выдвинулась в водоем и выровнялась, некоторые острова причленились к берегу, многие заливы высохли.

В 1988-1989 годах Аральское море разделилось на две части: меньшую северную - Малое море (или Малый Арал), куда поступал небольшой сток Сырдарьи, и большую южную - Большое море (или Большой Арал),

питающееся водой Амударьи.

Как видно на космических снимках за 1989 и 1996 годы, в последнее время площадь Малого моря изменилась незначительно. Это говорит о том, что его уровень стабилизировался. Площадь Большого моря продолжала уменьшаться. Пролив Берга, соединявший ранее Малое и Большое моря, превратился в небольшой, но достаточно длинный проток, по которому излишки воды из Малого сбрасывались в Большое море.

Непосредственная физическая причина снижения уровня Аральского моря - это нарушение водного баланса водоема: превышение расхода воды над приходом.

Запишем уравнение водного баланса Арала для некоторого интервала времени Dt в виде

Y + X - Z = Y - Zв.и = DV,

где Y, X и z - соответственно средние годовые значения стока рек (Амударьи и Сырдарьи), атмосферных осадков на поверхность моря, испарения с его поверхности; Zв.и - так называемое видимое испарение (разница между испарением и осадками, которая в условиях засушливого климата Приаралья всегда положительна); DV - изменение объема вод в море за тот же интервал времени. Размерность составляющих уравнения - км3 в год.

Из уравнения (1) следует, что если сток вместе с осадками меньше испарения (Y +X < Z ) или (что то же самое) сток меньше видимого испарения (Y < < Zв.и), то объем воды в водоеме должен уменьшаться (DV < 0). При соотношении Y + X > Z (или Y > Zв.и) объем воды должен увеличиваться (DV > 0).

Поскольку объем воды V, площадь поверхности водоема F и высота стояния уровня H жестко связаны друг с другом, то по рассчитанному изменению объема воды DV можно легко определить соответствующие изменения площади водоема и его уровня.

До 1961 года водный баланс Аральского моря был близок к установившемуся, то есть в среднем приход и расход воды были одинаковыми. После 1961 года потери воды на испарение с поверхности моря стали превышать приход воды - сумму речного стока и осадков. Это привело к уменьшению объема воды в водоеме и падению его уровня. Превышение расхода воды над приходом нарастало, что вызывало ускоренное сокращение объема моря и понижение его уровня, особенно в 70-80-е годы.

Начиная с 1989 года Аральское море разделилось на Малое и Большое. Между этими водоемами установился односторонний переток вод через пролив Берга из Малого в Большой Арал. Поэтому для последнего десятилетия уравнение водного баланса (1) для всего Аральского моря должно быть заменено на два уравнения:

для Малого моря

YСД + XМ - ZМ - Yпер = DVМ ;

для Большого моря

YАД + XБ - ZБ + Yпер = DVБ ,

где YСД и YАД - годовой сток Сырдарьи и Амударьи, X и Z - осадки и испарение, Yпер - переток из Малого моря в Большое, DV - изменение объема водоема. Индексы М и Б относятся соответственно к Малому и Большому Аралу. В уравнениях (2) и (3) ZМ-XМ и ZБ-XБ могут быть аналогично (1) заменены на соответствующие величины видимого испарения и Единицы измерения в уравнении - км3 в год.

Почему сократился естественный сток в Арал

Естественные водные ресурсы бассейнов Амударьи и Сырдарьи в зоне формирования стока, то есть в высокогорных районах Памира и Тянь-Шаня, оцениваются примерно в 75 и 37 км3/год соответственно (всего около 112 км3/год). К устьям рек объемы стока вследствие потерь на испарение и инфильтрацию уменьшались в естественных условиях приблизительно наполовину, и в Аральское море в среднем поступало 50-60 км3/год. За 1911-1960 годы суммарный сток Амударьи и Сырдарьи в Арал составлял в среднем 56 км3/год. На долю Амударьи приходилось в среднем 46, а Сырдарьи - 10 км3/год. Этот объем речного стока был достаточным, чтобы поддерживать уровень Арала в первой половине ХХ века в относительно стабильном положении на отметках около 53 м абс.

С начала 60-х годов текущего столетия положение радикально изменилось: поступление речного стока к Аральскому морю стало быстро сокращаться. Большинство исследователей полагают [1-3, 7], что уменьшение притока вод к Аралу объясняется на 20% естественным маловодьем, а на 80% антропогенным фактором - безвозвратным изъятием стока на орошение. В последнее время появилась еще одна гипотеза сокращения речного стока в Арал: увеличение инфильтрационных потерь в руслах Амударьи и Сырдарьи, вызванных землетрясениями, особенно сильными в 1981-1988 годах.

Основным потребителем водных ресурсов Амударьи и Сырдарьи явилось орошаемое земледелие. Площадь орошаемых земель возросла во второй половине ХХ века почти в два раза и составила около 6 млн га. Но на рост безвозвратных потерь стока рек повлияло не только расширение площадей орошения, но и увеличение интенсивности самого орошения. Большую роль в этом сыграло сооружение крупных оросительных каналов, например Каракумского, Большого Ферганского. Забор воды резко возрос в 60-70-е годы. Важную роль сыграли дополнительные потери воды на испарение с поверхности многочисленных водохранилищ, построенных в бассейнах Амударьи и Сырдарьи. На сокращении стока Амударьи и Сырдарьи сказались также нерациональное и неэкономное использование воды, нарушение норм полива.

Величины безвозвратного изъятия стока в бассейне Аральского моря неуклонно возрастали. К 1980 году естественные водные ресурсы Амударьи и Сырдарьи в устьях были использованы соответственно на 65 и 82%. Начиная с 1990 года по прогнозам эти цифры должны были возрасти соответственно до 87 и 90%.

Водный сток рек в Аральское море на протяжении последних 25-30 лет неуклонно снижался. Исключение составил лишь очень многоводный 1969 год. В 70-80-е годы сокращению стока в Арал способствовало естественное маловодье этих лет. Сток в море несколько возрос в относительно многоводные 90-е годы.

Начиная с 1982 года сброс воды Амударьи в Аральское море по основному руслу был прекращен: у кишлака Кызылджар была построена глухая насыпная плотина. Весь поступающий в дельту остаточный речной сток стал направляться на орошение территорий левобережья и обводнение осохших водоемов дельты. Незначительная часть воды по небольшим протокам и через систему озер поступала в море. Приток к морю в 1982, 1983, 1985 и 1986 годах полностью отсутствовал. В последующие относительно многоводные годы (например, в 1987-1988, 1990-1994) часть амударьинского стока все же попадала в Арал.

С 1974 года вследствие практически полного хозяйственного использования вод Сырдарьи и перекрытия основного русла реки в пределах дельты несколькими глухими насыпными плотинами сток воды в море почти прекратился. Незначительное количество воды, сбрасываемое в дельту Казалинским гидроузлом, использовалось на обводнение водоемов дельты. В 1982-1987 годах сток Сырдарьи в Арал полностью отсутствовал. В море вода попадала в небольших объемах лишь в относительно многоводные годы, например в 1988-1994.

 Скачать реферат