Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2020-04-01 | 249 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Объем водных ресурсов
Общий объем водной массы, сконцентрированной на поверхности и в недрах Европы, довольно значителен – он приближается к 1600 тыс. км2. Из этого объема 99,8% составляют подземные и озерные воды, массы ледников в горах и на арктических островах. Лишь 2321 км3 ежегодно возобновляемого полного стока имеют реальное ресурсное значение вследствие легкой доступности для современной утилизации и естественной возобновимости. Именно эта величина и представляет собой водоресурсный потенциал Европы
Таблица 6
Объем водных ресурсов Западной Европы
Источники | Объем, км3 |
Подземные воды в т.ч. до глубины 100 м | 1600000 200000 |
Ледники | 23000 |
Реки (ежегодный сток) | 2321 |
Озера | 857 |
Водохранилища (объемом более 1 млн. м3) | 212 |
Ежегодный сток из озер и водохранилищ | 260 |
Полный речной сток слагается из двух категорий: поверхностного стока (меженный сток, паводковые и полые воды) и подземного стока (инфильтрационный сток). Объем поверхностного стока равен 1476 км3, а подземного – 887 км3. По другим оценкам подземный сток составляет 845 км3(World Resources, 1992).
Наиболее ценная часть водозапасов – подземный сток. Он обладает, как правило, высокими санитарными и вкусовыми качествами водной массы, сглаженными сезонными колебаниями расходов. Поверхностный сток подразделяется на паводковый сток, обычно требующий искусственного регулирования, и меженный сток. Для перехвата паводковых и полых вод в Европе построено свыше 2,5 тыс. водохранилищ сезонного и многолетнего регулирования стока. Их ежегодно возобновляемый сток вместе со стоком из естественных озер составляет 260 км3.
Меженный сток в совокупности с подземным стоком образует устойчивую часть полного стока, так как утилизация этих вод не требует дополнительных расходов на регулирование.
|
По оценкам величина устойчивого стока в Западной Европе составляет 1325 км3 (Goudie, 1982).
Пресные воды в твердой фазе, сконцентрированные в ледниках, не используются в хозяйстве, и поэтому их относят лишь к потенциальным водным ресурсам.
Огромные водные массы сосредоточены в подземных горизонтах европейской суши. Их общий объем оценивается в 1,6 млн. км3, но они различны по качеству, доступности, скорости восстановления. Зона активного водообмена, где размещены наиболее доступные водозапасы, имеют глубину до ста метров. В поверхностных горизонтах сконцентрировано около 200000 км3. Остальная часть подземных вод характеризуется крайне замедленным водообменом, и их хозяйственное значение мало.
Удельная водообеспеченность территории
В Европе довольно значительна удельная водообеспеченность поверхности (306000 м3/км2 в год); однако из–за высокой плотности населения душевая водообеспеченность – 4660 м3/чел, в год – одна из самых низких среди остальных частей света (рис. 3).
Рис. 3. Водообеспеченность в регионах Европы (в тыс. м3 на человека в год).
Наиболее полно водообеспеченность по странам Европы раскрывает табл. 7.
Водозапасы, приходящиеся на каждого жителя европейских стран, колеблются очень сильно в зависимости от природных факторов стокоформирования и плотности населения в регионе. Например, в странах Северной Европы, где выпадают обильные осадки, а население немногочисленно, на каждого жителя приходится в год от 20 до 100000 м3 речных вод, а в Исландии – даже 670000 м3/чел. в год. В то же время во многих густо населенных странах Центральной и Западной Европы этот показатель резко снижается, хотя осадков здесь выпадает достаточно. В Восточной Европе слой стока падает, а население довольно плотное и поэтому на каждого жителя запасы воды очень малы – например, в Болгарии всего 2000 м3/чел. в год, а в Польше – 1300 м3/чел. в год. Еще хуже складывается водообеспеченность жителей стран Южной Европы, где она снижается до 1000 – 2000 м3/чел. в. год (рис. 4).
|
Водохозяйственный баланс
В современном хозяйстве главными потребителями вод являются промышленность, сельское хозяйство и коммунально-бытовые службы. Они изымают из естественных и искусственных водоемов для своих нужд определенные объемы воды, которые составляют водозабор.
В процессе использования некоторое количество изъятой воды теряется на испарение, просачивание, технологическое связывание и т.д., причем у различных потребителей масштабы такого расхода неодинаковы. Для небольших по площади территорий эти потери рассматриваются как безвозвратные. Наиболее значителен их объем (до 80–90%) при сельскохозяйственном использовании. В некоторых отраслях промышленности разработаны и продолжают интенсивно совершенствоваться схемы замкнутого или многократного водопользования, при помощи которых существенно снижаются как объемы водозабора в целом, так и величины безвозвратных потерь.
Коммунальное и сельское хозяйство, промышленность и гидроэнергетика предъявляет различные требования к качеству воды. Наиболее высокими санитарными и вкусовыми качествами должны обладать воды, используемые в питьевых целях и в некоторых отраслях промышленности (пищевой, химической и др.). Металлургическое или, например, горнорудное производство может обходиться водами низкого качества, использовать оборотные системы водоснабжения.
Неоднократное использование одного и того же объема воды сокращает водозабор, но заставляет ввести в водохозяйственный баланс еще одну категорию – водопотребление – общий объем воды, используемый данной отраслью хозяйства за определенный отрезок времени.
В сфере коммунального хозяйства водопотребление и водозабор равны между собой, потому что оборотное водоснабжение в данной отрасли на современном уровне практически не осуществляется. В промышленности водозабор оказывается намного ниже водопотребления за счет потребления замкнутых циклов водоснабжения, когда из источников вода забирается лишь для компенсации безвозвратных потерь.
В сельском хозяйстве водопотребление тоже может количественно превышать водозабор из источников, поскольку для орошения часто используются органические стоки городских коммунальных систем или частично очищенные отработанные воды некоторых промышленных предприятий.
|
Рис. 5. Водопотребление в Европе (1930-2000 гг.)
Территория Европы обладает достаточно высокой естественной водообеспеченностью. В то же время водохозяйственный баланс региона чрезвычайно напряженный, и во многих странах наблюдается острая нехватка чистых вод. Это объясняется высокими объемами водозабора на водоснабжение населенных пунктов, промышленных объектов, орошаемых угодий, а также прогрессирующим загрязнением поверхностных водоемов и подземных горизонтов.
Современное хозяйство европейских стран забирает из водоемов для нужд промышленности, сельского хозяйства, водоснабжения городов и сельских поселений около 360 км3 чистых вод в год. Экономическое развитие и увеличение народонаселения в текущем столетии сопровождались резким ростом водопотребления: с начала века объем изымаемых вод увеличился в 19 раз (Романова, 1993) (рис. 5).
Основные объемы водозабора – 193 км 3, или 54% – расходует промышленность, 110 км3, или 33% – сельское хозяйство и 48 км3, или 13% – отводится на водоснабжение городов и сел. Всего на нужды хозяйства расходуется примерно 15% имеющихся водозапасов, но по отдельным странам ситуация иная. Так, до 25% своих водных ресурсов расходуют Франция, Великобритания, до 30% – Италия, Германия, Польша, до 40% – Испания, более 70% – Бельгия (табл. 8).
Таблица 8
Водохозяйственный баланс Европы (начало 1990-х годов, км3)
Водопотребители | Водозабор | Безвозвратные потери | Стоки | Объем вод на разбавление | |
км3 | % | ||||
Промышленность | 194 | 54 | 20 | 174 | 1000 |
Сельское хозяйство | 110 | 33 | 95 | 15 | 300 |
Коммунальное хозяйство | 48 | 13 | 10 | 38 | 200 |
Всего | 360 | 100 | 125 | 235 | 1500 |
В таких условиях достаточно ощутимо проявляется дефицит водозапасов, особенно в странах с сезонным стоком (Италия, Испания); чтобы снизить его остроту применяются разнообразные водосберегающие технологии и многократные водопользования. В результате объем водозабора на нужды энергетических и промышленных объектов составляет менее 50% общего промышленного водопользования.
|
Довольно сложно оценивается объем реального водопотребления промышленным сектором европейского хозяйства, поскольку во многих странах и районах применяется многократное использование воды (например, в энергетике). В общем водозаборе промышленное водоснабжение превалирует над остальными потребителями вод, но эта ситуация меняется в разных странах.
Значительны объемы сельскохозяйственного водопотребления. Для орошения поливных земель и на водопой домашнего скота забирается около 110 км3. Массив орошаемых земель постоянно увеличивается и составляет около 18 млн. га. При этом большая часть воды теряется безвозвратно на транспирацию растениями и на инфильтрацию. Ориентировочные расчеты определяют объем безвозвратных потерь за счет непродуктивного испарения и инфильтрации в 35 км3 в год. Особенно крупные потери вод наблюдаются в средиземноморских странах, с засушливым летним сезоном, располагающих огромными массивами орошаемых земель: в Италии, Испании, Греции, в странах бывшей Югославии, а также в Румынии и Болгарии и др (рис. 6).
Коммунально-бытовой сектор европейской экономики расходует меньше воды – около 50 км3. Нормы бытового водопотребления в Европе колеблются между 150 и 300 л/сут. на человека, причем наибольший рост отмечается в странах Центральной и Южной Европы, в то время как в западноевропейских странах водозабор для нужд населения более устойчив. Питьевая вода должна быть наиболее чистой и соответствовать санитарно-гигиеническим стандартам качества, но именно таких вод становится все меньше из-за прогрессирующего загрязнения водных источников.
Рис. 7. Динамика водопотребления в Европе
1 – водопотребление общее, 2 – промышленное, 3 – сельскохозяйственное, 4 – хозяйственно-бытовое, 5 – расходы воды на испарение с поверхности водохранилищ.
Общий объем воды, забираемой ежегодно из различных водных источников в европейских странах, достигает в настоящее время 360 км3, что составляет примерно 30% устойчивого стока с поверхности Европы (рис. 7). Если учитывать сезонные колебания в объемах стока, то нетрудно составить представления о возникающих дефицитах водозапасов во многих европейских районах. К тому же в процессе водопользования 125 км3 теряется безвозвратно.
Водозабор не только количественно меняет объемы стока, но и трансформирует его режим. Неблагоприятные естественные свойства стока – неравномерность по времени, значительные расходы на испарение или инфильтрацию – преодолеваются гидротехническими методами.
Для улавливания быстро проходящих по речным руслам паводковых или полых вод создаются водохранилища сезонного или многолетнего регулирования стока, в которых накапливаются значительные объемы вод. Таким образом ощутимо увеличиваются водозапасы местности.
|
В Европе можно выделить несколько групп стран с различной напряженностью водохозяйственного баланса.
1. Страны с очень резко выраженной напряженностью водохозяйственного баланса и незначительными водозапасами. В этой группе стран удельная душевая водообеспеченность колеблется от 800 до 2000 м3/чел. в год, водозабор составляет от 50 до 100% полного местного стока. В основном это страны Центральной Европы (Чехия, Словакия, Румыния, Болгария, Польша, Венгрия), а также Германия, Бельгия, Нидерланды, Дания.
Водные ресурсы речного стока в странах Центральной Европы невелики – всего около 170 км3, а его устойчивая категория – лишь 77 км3. Общие потребности в воде, которые испытывает хозяйство этих стран, превышает 120 км3. В таких условиях резко возрастает роль транзитного стока Дуная, переносящего до 80 км3 воды. Во многих странах, и прежде всего в Венгрии, обнаружены значительные запасы близко залегающих от поверхности грунтовых вод. Только на Среднедунайской равнине ежегодно восполняемый объем грунтовых пресных вод составляет более 10 км3.
По приближенным оценкам, общие ресурсы доступных вод в странах Центральной Европы достигают 420 км3. Водопотребление в этом регионе характеризуется быстрым ростом. Если в 1990 г. здесь использовалось 70 км3 воды, то в 1985 году – 121 км3, а к 2000 году, по прогнозам, водопотребление возрастет до 175 км3. Свыше половины собираемых вод направляется на промышленные объекты (67 км3), 38 км3 расходуются в сельском хозяйстве, а остальные 16 км3 вод идут на бытовое водоснабжение населения. Подобная структура сохранится, как предполагают, и в будущем, и лишь на нужды орошения будут отводиться несколько большие объемы воды.
Если анализировать хозяйственное использование вод в отдельных странах, то картина вырисовывается довольно пестрая. В Германии, Чехии, Словакии, Венгрии, Польше количественно преобладает промышленное водоотведение (60–80% всего водозабора). Эта отрасль водопотребления будет увеличиваться и в дальнейшем. Страны с засушливым летом (Румыния, Болгария) преобладающую часть потребляемых вод направляют в сельское хозяйство. Так, в Болгарии из 14 км3 расходуемых вод 8 км3 идет на полив угодий: примерно такое же соотношение наблюдается и в Румынии.
Напряженность водохозяйственного баланса в странах Восточной Европы, особенно возрастающая летом, несколько снижается за счет аккумуляции поверхностного стока в водохранилищах сезонного и многолетнего назначения. К середине 80-х годов в этих странах функционировало 400 водохранилищ, вмещающих около 23 км3 вод.
Речные воды на территории стран первой группы крайне загрязнены промышленными и бытовыми стоками; таковы реки Рейн, Висла, Одра, Шельда, Дунай и др. Сброс стоков промышленных предприятий, энергетических установок, населенных пунктов, плотность которых рекордна для всей Европы, сопровождается резким ухудшением качества вод. Например, только в Рейн ежегодно сбрасывается до 20 млн. тонн токсичных соединений. Несмотря на совершенствование технологии очистки отработанных вод и существующие юридические запреты их сброса в неочищенном виде, до сих пор значительная часть стоков промышленного и бытового происхождения поступает в речную сеть, минуя очистные сооружения. Так, в Германии ежегодно образуется около 15 км3 стоков, из которых биологическую очистку проходят всего 30%, а 50% очищается неудовлетворительно. Более 2/3 протяженности рек признаны непригодными для купания, а их воды – даже для использования в технических целях. Особенно в тяжелом состоянии находятся реки, протекающие через промышленную зону Северный Рейн – Вестфалия. В последние годы уровень загрязнения вод (рек, озер, прибрежных зон морей) несколько снизился благодаря применению более глубоких очистных технологий.
В наиболее тяжелом положении оказываются Нидерланды, куда приносит свои крайне загрязненные воды Рейн. Местные реки – Шельда, Маас и др. – не уступают Рейну по концентрации в водах загрязняющих веществ, хотя именно на их водозапасы вынуждено рассчитывать национальное водопотребление. В Нидерландах осуществлен один из наиболее грандиозных гидротехнических проектов в Европе под названием «Дельта». Сток Рейна в районе дельты перехватывается системой водохранилищ и очищается. Одновременно блокируется поступление в русло реки соленых морских вод во время высоких приливов в Северном море.
2. Страны с резко выраженной напряженностью водохозяйственного баланса и умеренными водозапасами. К этой группе относятся Великобритания и Франция, расположенные в области достаточного увлажнения. Водообеспеченность территории этих стран достаточно высока: в расчете на одного человека запасы воды колеблются от 2,1 до 3,5 тыс. км3 воды в год. Однако большая плотность населения и высокая концентрация промышленности требует огромных расходов воды. На нужды хозяйства забирается до 25% объема полного местного стока, из которого 79% в Великобритании и 71% во Франции отводится на нужды промышленности.
Ко второй группе относятся также Испания и Италия. По нормам водообеспеченности (3–4 тыс. м3 в год на человека) и по степени напряженности водохозяйственного баланса (забирается от 1/4 до 1/3 общего стока) эти страны сходны с центрально-европейскими, но структура водозабора у них иная. В странах Южной Европы основным становится сельскохозяйственное водопотребление. Так, в Испании на орошение расходуется 62% общего водопотребления, в Италии – 59% (табл. 9).
В странах второй группы реки тоже загрязнены недостаточно очищенными стоками, особенно Сена, По, Луара, Рона и др. В Великобритании в речную сеть поступает свыше 5 км3 стоков, из которых только половина проходит полную очистку. На разбавление стоков расходуется 50–60% речного стока страны. Примерно такое же количество стоков образуется во Франции, причем только в черте Парижской агломерации – около 1,5 км3 загрязненных вод. Чтобы полностью нейтрализовать промышленные и бытовые сточные воды, требуется израсходовать почти весь меженный сток страны. Река Сена, протекающая через Париж, а также Рона относятся к числу самых грязных рек Европы.
3. Страны со значительной водообеспеченностью и слабой напряженностью водохозяйственного баланса. В странах данной группы (Австрия, Швейцария, Португалия) резервы пресных вод немалые, водопотребление поглощает всего от 9 до 4% общего водно-ресурсного потенциала. Страны неоднородны по структуре расходования воды и по степени напряженности водного хозяйства. В Австрии и Швейцарии – альпийских странах, получающих много осадков и имеющих реки с ледниковым питанием, – практически недостатка в водах не ощущается круглый год. Иначе обстоит дело в Португалии, где летом возникает весьма ощутимый дефицит увлажнения. В Австрии и Швейцарии основная масса водозабора направляется в промышленность, в Португалии – в сельское хозяйство.
4. Страны с избыточными водозапасами. К этой группе принадлежат Ирландия. Так как они расположены в области с избыточным увлажнением, для них характерен самый большой сток; нормы душевой водообеспеченности в скандинавских странах превышают 20000 м3/чел в год. Потребность в воде составляет 2–3% (в Ирландии – 0,5%) от общего объема водных ресурсов. Эти страны рассматриваются как возможные экспортеры чистых вод в Центральную Европу. Однако и в данной группе стран следует отметить прогрессирующее качественное ухудшение водозапасов, отчасти обусловленное сбросом недостаточно очищенных сточных вод (Южная Швеция и Финляндия), отчасти выпадением «кислотных дождей» из загрязненных промышленными выбросами воздушных потоков, приносимых в Скандинавию из Великобритании и стран Центральной Европы.
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!