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.