Функционирование любого экономического и социального комплекса основано на использовании водных ресурсов. Водные ресурсы выступают одним из важных элементов производственных сил (используются как сырье, для технологических целей, в качестве энергоносителя, транспортирующей среды), а также составляют основу живой материи, создают природные ландшафты, во взаимодействии с другими компонентами определяют динамику и качество среды. На современном этапе развития общества, в условиях планомерного управления водными ресурсами (для обоснованного принятия решений и обеспечения их реализации), необходимо располагать точными сведениями о запасах водных ресурсов определенной территории. Следовательно, одним из приоритетных направлений в области управления водными ресурсами является разработка научно-обоснованных методик количественного определения запасов возобновляемых водных ресурсов.
Социально-экономический аспект использования водных ресурсов зависит от внутригодовой и многолетней изменчивости режима природных вод. По К.П. Воскресенскому, «математической моделью гидрологического цикла является уравнение водного баланса, выражающее общую закономерность накопления и расходования влаги в бассейне». Водный баланс какого-либо участка деятельной земной поверхности и, в частности, речного водосбора, есть проявление закона сохранения материи на этой территории. За некоторый расчетный промежуток времени количественно баланс представляется равенством суммы приходных и расходных частей рассматриваемого процесса.
Первоначально, в период своего становления и редкой сети гидрометрических постов, водный баланс использовался в качестве оценочного инструмента изменения влаги на водосборе. Со временем сформировался вид уравнения водного баланса, а именно трехчленного уравнения:
P = Y + E
где Р – атмосферные осадки, выпавшие на водосборный бассейн; Y – сток с водосборного бассейна; Е – суммарное испарение со всех видов поверхностей водосборного бассейна.
Однако в данном трехчленном уравнении исчерпывающе не учитываются все расходные воднобалансовые элементы, и, как следствие, водообеспеченность территорий определяется неточно. Если применять трехчленное уравнение, физически непонятно, как формируется слой испарения с поверхности речного бассейна. При трехчленном уравнении водного баланса в величину испарения при ее определении по разности атмосферных осадков и стока с речного бассейна включается как впитывание на всех этапах формирования стока, так и инфильтрация. Процессы впитывания и инфильтрации, как известно, взаимосвязаны: при предельной полевой влагоемкости возникает инфильтрация.
В своей работе мы попытались уточнить структуру уравнения водного баланса для территорий Вологодской области и определить запасы водных ресурсов.
Объективная оценка всех составляющих уравнения водного баланса выполнена на основе анализа многолетних колебаний как речного стока, так и атмосферных осадков. Для определения составляющих уравнения водного баланса использовали линейно-корреляционную модель. Использование этой модели основано на анализе корреляционных графиков зависимости стока от атмосферных осадков, по которым вычисляются воднобалансовые элементы.
В линейно-корреляционной модели водного баланса участвуют следующие элементы уравнения водного баланса: слой атмосферных осадков, слой испарения, слой инфильтрации, слой стока и некоторые другие. Для условий Вологодской области были определены следующие воднобалансовые составляющие:
– впитывание в почвогрунты;
– поверхностное задержание;
– инфильтрация;
– испарение с суши;
– испарение с водной поверхности;
– потери стока на спаде половодий и паводков.
Полученные результаты, которые представлены в таблице, позволяют более полно структурировать сведения по естественным водным ресурсам Вологодской области, что особенно важно для водохозяйственного комплекса.
|
Река-пунк
|
Площадь водосбора км2
|
Ср. осадки, мм
|
Ср. сток, мм
|
Испарение, мм
|
Испарение с водной пов-ти Евп, мм
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Реки бассейна р.Онеги
|
|
|
|
|
|
|
Мегра-Павловская
|
660
|
673
|
290
|
233
|
366
|
|
Водлица-Патракеевская
|
447
|
598
|
322
|
153
|
234
|
|
Самина-Октябрьский
|
848
|
692
|
397
|
186
|
369
|
|
Реки бассейна р.Волги
|
|
|
|
|
|
|
Кобожа-Мошенник
|
2350
|
532
|
244
|
232
|
334
|
|
Шалошь-Шутово
|
207
|
533
|
192
|
239
|
323
|
|
Суда-Борисово-Судское
|
2440
|
578
|
289
|
183
|
310
|
|
Суда-Куракино
|
4950
|
595
|
285
|
198
|
323
|
|
Колпь-В.Двор
|
3160
|
597
|
253
|
227
|
333
|
|
Андога-Никольское
|
2250
|
561
|
261
|
241
|
361
|
|
Ягорба - Мостовая
|
374
|
645
|
300
|
243
|
411
|
|
Тумба-Тубмаж
|
288
|
593
|
313
|
224
|
368
|
|
Ш ола-Королево
|
2340
|
593
|
284
|
215
|
334
|
|
Кема-Игнатово
|
1610
|
680
|
345
|
160
|
246
|
|
Кема-Левково
|
4160
|
663
|
327
|
247
|
407
|
|
Индоманка-Малеево
|
835
|
667
|
319
|
292
|
538
|
|
Мегра-Ст.Село
|
326
|
584
|
321
|
110
|
338
|
|
Куность-Ростани
|
1(60
|
530
|
283
|
171
|
242
|
|
Пидма-Чистый Дор
|
69,3
|
566
|
286
|
195
|
321
|
|
Ковжа-Шулепово
|
712
|
625
|
301
|
239
|
408
|
|
Мотома-Аннино
|
128
|
645
|
329
|
259
|
420
|
|
Реки бассейна р.Северной Двины
|
|
|
|
|
|
|
Уфтюга-Маланьевская
|
618
|
589
|
333
|
185
|
332
|
|
Уфтю га - Богородское
|
768
|
589
|
316
|
211
|
356
|
|
Сямжена-Сямжа
|
1700
|
610
|
256
|
248
|
366
|
|
Сить-Козлиха
|
1540
|
589
|
306
|
220
|
361
|
продолжение таблицы
|
Река-пунк
|
Испарение с суши Ее, мм
|
Инфильт рация
U, мм
|
Впитывание и аккумуляция на пов-ти бассейна в процессе водообр-ния Vh, мм
|
Впитывание в почвогрунты V, мм
|
Поверхн. задержание W, мм
|
|
1
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
Реки бассейна р.Онеги
|
|
|
|
|
|
|
Мегра-Павловская
|
229
|
149
|
154,1
|
76
|
78
|
|
Водлица-Патракеевская
|
155
|
119
|
111,8
|
32
|
80
|
|
Самина-Октябрьский
|
179
|
112
|
145,3
|
92
|
54
|
|
Реки бассейна р.Волги
|
|
|
|
|
|
|
Кобожа-Мошенник
|
230
|
61
|
185,8
|
55
|
131
|
|
Шалошь-Шутово
|
235
|
108
|
152,8
|
54
|
99
|
|
Суда-Борисово-Судское
|
193
|
107
|
133,9
|
45
|
89
|
|
Суда-Куракино
|
194
|
116
|
140,24
|
15
|
126
|
|
Колпь-В.Двор
|
226
|
119
|
154,6
|
12
|
142
|
|
Андога-Никольское
|
242
|
57
|
197,83
|
39
|
159
|
|
Ягорба - Мостовая
|
244
|
100
|
182,6
|
115
|
67
|
|
Тумба-Тубмаж
|
218
|
55
|
190,16
|
117
|
73
|
|
Ш ола-Королево
|
213
|
99
|
159,23
|
60
|
99
|
|
Кема-Игнатово
|
149
|
113
|
116,5
|
42
|
74
|
|
Кема-Левково
|
159
|
87
|
195,4
|
79
|
117
|
|
Индоманка-Малеево
|
294
|
61
|
245,2
|
92
|
154
|
|
Мегра-Ст.Село
|
93
|
184
|
68,3
|
26
|
42
|
|
Куность-Ростани
|
165
|
75
|
134,8
|
52
|
83
|
|
Пидма-Чистый Дор
|
194
|
81
|
151,8
|
57
|
95
|
|
Ковжа-Шулепово
|
243
|
90
|
183,8
|
119
|
65
|
|
Мотома-Аннино
|
158
|
58
|
220,4
|
129
|
91
|
|
Реки бассейна р.Северной Двины
|
|
|
|
|
|
|
Уфтюга-Маланьевская
|
173
|
73
|
151,7
|
51
|
100
|
|
Уфтю га - Богородское
|
216
|
65
|
175,4
|
56
|
119
|
|
Сямжена-Сямжа
|
244
|
105
|
176,3
|
54
|
122
|
|
Сить-Козлиха
|
221
|
67
|
180,6
|
71
|
109
|