Водохозяйственные проблемы и использование водных ресурсов Европы
Водные ресурсы Европы - 2900 км 3/год (динамические ресурсы) Устойчивый сток - 1000 км 3/год Потенциальная водообеспеченность w = (Q U)/N, Q динамические водные ресурсы региона, U безвозвратные их потери в пределах региона с числом его жителей N.
Cредняя водообеспеченность (для суши на 1980 г. ) - 9, 7 тыс. м 3/год, или 27 м 3/(сут жит. ) (для Европы) - 4, 6 тыс. м 3/год Реальная водообеспеченность (ежедневно гарантированная величиной устойчивого речного стока) - 1, 6 м 3/(сут жит. )
Водопотребление - количество ежегодно изымаемой воды из водоисточников для хозяйственного использования, включает водоснабжение (бытовое и промышленное), орошение и т. д. Структура водохозяйственного баланса в 1980 г. Водозабор - 435 км 3/год (40% базисного стока), безвозвратное - 127 км 3/год (29% общего водозабора) сброс сточных вод - 308 км 3/год (28% базисного стока)
Прирост водопотребления в Европе Наиболее водоемкие отрасли хозяйства: • Промышленное водоснабжение • Коммунальное водоснабжение • Орошение
ВОДОСНАБЖЕНИЕ Промышленность: 55% суммарного водозабора из водных объектов более 70% объема сточных вод в водоснабжении Безвозвратное водопотребление 9% Пищевая промышленность: расход воды (л) на переработку 1 т хлеба - 1000 1 т сахарной свеклы - 11000 -15000 1000 л пива - 6000 Топливная промышленность: расход воды (л) на производство 1000 л авиабензина - 25 000 Целлюлозно-бумажная промышленность: расход воды (л) на производство 1 т целлюлозы и бумаги - 150 000 1 т высококачественной бумаги (Швеция) - 1 000 Текстильная промышленность: расход воды (л) на производство 1 т х/б ткани - 10 000 - 250 000 1 т шерстяной ткани - 400 000 1 т синтетики - 2 000
Коммунальное хозяйство: Безвозвратное водопотребление 13% (питьевое водоснабжение, пополнение городских водоемов, мойка транспорта и дорожной сети, полив, тушение пожаров) Удельное общее водопотребление в среднем по Европе (коммунальное + промышленное) 145 л/(сут жит. ) Лондон 263 л/(сут жит. ) Париж 500 л/(сут жит. ) Москва 600 л/(сут жит. )
Орошение Орошаемая площадь 25 млн. га - 130 км 3/год (70% испарение, 30% сточные воды) Крупные орошаемые массивы: Италия, Франция - по 3 млн. га Испания, ЕТ бывшего СССР - по 2 млн. га % орошаемых с/х угодий: Греция 15%, Франция 12% Испания, Италия 11% Расход воды (л) на 1 кг продукции: вишня 3000 рис 2400 кукуруза, пшеница 1000 виноград 590 картофель 200 лук 130
Дополнительные затраты воды в сельском хозяйстве: • на вымывание (или выщелачивание) солей, накопившихся в почве, на глубину ниже корнеобитаемой зоны возделываемых культур; • для опрыскивания против вредителей и болезней; • защиты от заморозков; • внесения удобрений; • снижения температуры воздуха и почвы летом; • для ухода за домашним скотом; • для переработки собранного урожая.
Гидроэнергетика Безвозвратные потери около 11, 4 км 3/год более 50% потерь - водохранилища России Волгоградская ГЭС 2500 МВт Куйбышевская ГЭС 2300 МВТ Джердап
Колебания годовой выработки электроэнергии, которую можно характеризовать среднеквадратическим отклонением ( ) ее нормированных значений (отнесенных к среднему многолетнему значению выработки) зависят как от характеристик речной системы (внутригодовые и межгодовые колебания стока), так и от регулирующей емкости водохранилища. Оба этих фактора могут быть учтены в таком показателе, как Кв. Полезный Водохранилище и используемый створ Кв, год-1 объем, R ср. год млн м 3 выработки с n Км Братское(р. Джида , п. Джида) 0, 55 48200 0, 09 нет связи 9 Усть-Илимское(р. Чадобец, п. Яркино) 1, 72 2740 0, 06 нет связи 11 Саяно-Шушенское(р. Енисей, г. Кызыл) 1, 5 15340 0, 14 0, 24 11 Красноярское(р. Абакан, г. Абакан) 1, 2 30400 0, 12 0, 28 28 Иваньковское(р. Волга, г. Старица) 8, 3 813 0, 77 66 Рыбинское(р. Молога, п. Ильицыно) 1, 27 16670 0, 26 0, 66 56 Горьковское(р. Унжа, г. Макарьев) 5, 41 2782 0, 18 0, 68 45 0, 11 0, 42 23 Чебоксарское(р. Ока, г. Муром) Камское (р. Кама, п. Гайны) 4, 4 9200 0, 13 0, 68 37 Воткинское(р. Кама, п. Гайны) 5, 77 3700 0, 16 0, 74 19 Куйбышевское(р. Вятка, Усатьевская) 4, 11 34600 0, 13 0, 62 28 Саратовское(р. Вятка и р. Кама) 17, 97 1750 0, 2 0, 73 32 Волгоградское(р. Вятка и р. Кама) 7, 57 8250 0, 13 0, 69 40 Оби) 6, 31 4400 0, 11 0, 68 33 Павловское(р. Юрюзань, п. Атняш) 1, 14 890 0, 19 0, 90 23 Ириклинское(р. Урал, п. Березовский) 0, 44 2200 0, 42 0, 78 33 Зейское (р. Купури, Локшак) 0, 35 38260 0, 23 нет связи* 9 Истринское(р. Катыш, п. Троицкое) 1, 26 173 0, 27* 0, 60 14 Новосибирское(р. Обь, п. Камень-на- Однако статистически значимой связи Кв и не наблюдается (по крайней мере для массива из 22 водохранилищ). Но, согласно табл. , величина больше у группы водохранилищ многолетнего регулирования стока, имеющих Кв менее 2.
Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) — гидроэлектростанция, используемая для выравнивания суточной неоднородности графика электрической нагрузки. Поскольку оба режима имеют КПД, меньший 100 %, то в среднем ГАЭС потребляет электроэнергию, то есть формально является убыточной. Россия Гидроаккумулирующий комплекс канала имени Москвы Кубанская ГАЭС, Загорская ГАЭС, Строящаяся Загорская ГАЭС-2, Проектируемая Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, Проектируемая Ленинградская ГАЭС на реке Шапше. Проектируемая Владимирская ГАЭС на реке Клязьма. Проектируемая Курская ГАЭС. Проектируемая Волоколамская ГАЭС на реке Сестра. Проектируемая Центральная ГАЭС на реке Тудовка (Тв. Обл). Проектируемая Лабинская ГАЭС на реке Лаба. Украина Киевская ГАЭС Ташлыкская ГАЭС Днестровская ГАЭС (достраиваемая) Каневская ГАЭС (достраиваемая) Литва Круонисская ГАЭС
Строительство ГАЭС 1974 -2003. Состав сооружений ГАЭС: земляная плотина на реке Кунья; дамбы, образующие верхний бассейн; напорные водоводы; здание ГАЭС. Мощность ГАЭС — 1200/1320 МВт (в турбинном/насосном режимах), Напор 100 м. Куршавские ГЭС - головные из каскада ГЭС на Большом Ставропольском канале 1963 -1969 (водозабор из Кубани) По режиму работы, не является «классической» ГАЭС, предназначенной для работы в пиковой части графика нагрузок, поскольку работает в сезонном режиме — в мае-августе ГАЭС работает в насосном режиме, а в сентябре — апреле ГАЭС, работая в турбинном режиме, опорожняет водохранилище. Мощность ГАЭС — 15, 9/19, 2 МВт (турбинный/насосный режимы)
ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА ЕВРОПЫ 1. Истощение водных ресурсов подземных водоносных горизонтов 2. Сильное загрязнение больших рек ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ДЕФИЦИТА ВОДЫ ü ужесточение водоохранного законодательства и увеличения инвестиций в строительство и совершенствование технологии использования и очистки промышленных и бытовых сточных вод ü создание предводохранилищ ü расширение земледельческих полей орошения ü сложные циклы использования воды ü маганезирование поверхностных вод, то есть накопление их в подземных емкостях. ü распреснение приустьевых заливов
Водопользование Водный транспорт - 20% водных путей в Европе искусственные. Суммарная длина каналов в Европе составляет 17000 км. Главные каналы: Среднегерманская система Гаронна - Рона Сона - Луара Дунай - Рейн Дунай – Эльба Рейн – Рона Рейн - Марна Кильский Беломоро-Балтийский канал, канал им. Москвы, Волго-Балтийский канал Волга-Дон
Водное хозяйство Голландии Площадь польдеров - 1650 км 2 Площадь Москвы - 1080 км 2
По льдер — осушенный и возделанный низменный участок побережья. Польдеры обычно располагаются на месте низменных заболоченных морских побережий — маршей, часто ниже уровня моря, защищены от моря или других окружающих водоёмов валами, дамбами и другими гидротехническими сооружениями от затопления морскими и речными водами. Уровень грунтовых вод в польдерах регулируется дренажными устройствами, часто с машинной откачкой воды. Распространены главным образом по берегам Северного моря (в Нидерландах, Дании, Германии), а также в Польше, Японии и некоторых местах Атлантического побережья США, встречаются по побережью Чёрного моря близ Одессы (Украина). Крупнейшие польдеры были созданы в Нидерландах в рамках проекта «Зёйдерзее» . Значительное количество польдерных земель с давних времён существует на территории нынешней Калининградской области (Полесский, Славский районы). имеются осушенные польдерные земли в Литве, Латвии (Курземе) и отчасти в Эстонии.
1 ноября 1986 года крупная экологическая катастрофа: пожар на химическом заводе фирмы «Сандос» (Sandoz) в Базеле привел к сбросу в реку 30 тонн пестицидов, ртути и других сельскохозяйственных химикатов. Рейн приобрел красный цвет, людям в районе реки было запрещено выходить из дома, в некоторых городах ФРГ были закрыты водопроводы, вместо которых использовалась привозная вода в цистернах. В течение 10 дней загрязнения достигли Северного моря. В результате по некоторым оценкам погибло полмиллиона рыб, некоторые виды полностью исчезли. 1880 г. построена ГЭС Рейнфельден— одна из старейших в мире, действующая и поныне В связи с высокой плотностью населения и предприятий с 1930 -х годов резко ухудшились качество воды в Рейне (аварии на химических предприятиях, расположенных в прибрежных зонах). 1950 г. по инициативе Германии и Голландии создана Международная комиссия по защите Рейна - обеспечение экологической безопасности в бассейне и прекращение сбросов промышленных стоков В 1960– 1970 -х годах создаются системы промышленного водопользования замкнутого типа и устройства для очистки промышленных стоков. Проблема - различие стандартов отдельных стран по качеству воды. Для ведения непрерывного экологического мониторинга в бассейне создана сеть экологического оповещения, для тщательного контроля качества воды. В 1987 г. комиссия приняла программу дальнейшего улучшения состояния реки. Основная ее цель — постепенное восстановление пойменных земель, а также флоры и фауны в том многообразии, которое было здесь до сооружения противопаводковых дамб. На всем протяжении реки построили новые и модернизировали существовавшие рыбопропускные сооружения. Одним из негативных последствий регулирования русла стало уменьшение площади поймы почти на 60%. По этой причине осложнилась паводковая ситуация ниже по течению. В многоводные годы отмечается затопление крупных городов в нижнем течении (Кельн, Бонн, Кобленц и др. ). Комиссия предлагает в ближайшие десятилетия восстановить весь ранее зарегулированный участок Рейна в тех очертаниях, которые река имела до 1816 г. , с поэтапной разборкой всех возведенных дамб. Эта идея находит все большую поддержку среди специалистов (в первую очередь экологов). Возникли даже общественные движения, собирающие средства для выкупа территорий в зоне бывшей поймы
Острова Тремити (Италия)
Озера Алимини
р. Дунай Типы рек в бассейне Дуная: Альпийский (ледниковое питание, низкая зимняя межень) Карпатский (весеннее половодье, летние паводки) Дунайский (высокое весеннее половодье, низкая летняя межень) Длина 2857 км Площадь бассейна 817 000 км 2 Типы озер в бассейне Дуная: горные (Альпы, Карпаты, Балканы) равнинные (Балатон, Нейзильдер-Зее) пойменные (Средний, Нижний Дунай) лиманные, лагунные (дельта)
р. Дунай у Братиславы
Мутность 208 г/м 3 Сток взвешенных наносов 42 млн. т
Техногенная трансформация катастрофического паводка на Дунае в августе 2002 г. (Регенсбург (а), Будапешт (б), Оршовы (в) в верхнем бьефе гидроузла Джердап-I и Рени (г) в вершине дунайской дельты)
Скачать презентацию Водохозяйственные проблемы и использование водных ресурсов Европы
Европа часть2 2008.ppt