ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА РЕЧНЫЕ БАССЕЙНЫ СТЕПНЫХ РЕГИОНОВ (НА ПРИМЕРЕ ОРЕНБУРГСКОЙ, САРАТОВСКОЙ И РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТЕЙ) 

SPATIAL ANALYSIS OF HUMAN IMPACT ON RIVER BASINS OF STEPPE REGIONS (BY THE EXAMPLE OF THE ORENBURG, SARATOV AND ROSTOV REGIONS) 

Ю.А. Падалко

Yu.A. Padalko 

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт степи Уральского отделения Российской академии наук (ИС УрО РАН)

(Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11) 

Institute of Steppe of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (IS UB RAS)

(Russia, 460000, Orenburg, Pionerskaya Str., 11)

e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Рассматриваются пространственная нагрузка на водные ресурсы речных бассейнов Саратовской области, Оренбургской и Ростовской областей. Проведен анализ водопользования в разрезе речных бассейнов и регионов. Рассчитаны водно-экологические показатели территории: водный стресс, кратность разбавления сточных вод.

The spatial load on the water resources of the river basins of the Saratov region, the Orenburg and Rostov regions is considered. The analysis of water use in a cut of river basins and regions is carried out. The water-ecological indicators of the territory were calculated: water stress, the frequency of dilution of wastewater. 

В настоящее время возрастает использование водные ресурсов во всех речных бассейнах мира в связи ростом населения. В России наибольший дефицит воды в маловодные годы наблюдается в бассейне р. Урал и р. Дон, а ухудшение качества поверхностных вод в последние годы отмечается в Волжском бассейне. Основной трудности в обеспечение устойчивого водоснабжения населения и хозяйства приходится на степные регионы этих речных бассейнов.

С целью исследования водно-экологической ситуации в степных регионах нами отобрано три региона (Саратовская область, Ростовская область и Оренбургская области) с репрезентативным географическим положением в каждом из выше названных речных бассейнов и в одной природной зоне. По речным бассейнам регионов составлена геоинформационная база данных, включающая сведения об гидрографии, населенных пунктах территории и использованию водных ресурсов.

Территории регионов находятся в следующих крупных гидрологических структурах: область внутриконтинентального стока (бассейны рек Каспийское моря: Волга и Урал), бассейны рек Атлантического океана (р. Дон) и небольшим бессточным (озерным) районам. Регионы и речные бассейны неодинаково обеспечены водными ресурсами (табл. 1).

Таблица 1 Сведения по бассейнам рек и водным ресурсам регионов

Водные ресурсы данных степных регионов отличаются значительной временной неравномерностью, колебаниями стока рек по сезонам года так и в многолетнем распределении. Наличие крупных водохранилищ сглаживает внутригодовые и декадные колебания. Но все же не может обеспечить стабильных значений водных ресурсов для предотвращения их дефицита. При этом местный сток в разы меньше поступающего из других регионов, также регулируется сотнями прудов и небольшими водохранилищами на водосборах рек.Составлено автором по данным [1, 2]. 

Территориальная неравномерность распределения водных ресурсов повлияла на систему расселения населения. Крупные города регионов расположены вдоль основных транзитных рек.

Проведенный с помощью геоинформационного инструментария пространственный анализ системы расселения, учитывал взаимосвязи населенных пунктов (рис. 1).

Рисунок 1. Селитебная нагрузка (густота поселений). В расчете на ячейку-окружности центра каждого населенного пункта радиусом 3 км (S=28.3 км2) 

Для этого в расчете принималось расстояние в пределах трех километрового радиуса от центра каждого населенного пункта, что представило возможность учитывать доступность соседних поселений без использования автотранспорта. Площадь полученной окружности вокруг центра поселений, позволило получить ячейки для расчета густоты населенных пунктов.

Полученный результат пространственного анализа системы расселения показал очаги селитебной нагрузки, сложившиеся в результате нескольких факторов: исторического освоения территории, особенностей социально-экономического развития регионов, а также влияния природных факторов, таких как наличие доступных водных ресурсов.

Немного иначе выглядит статистика по использования водных ресурсов в сравнение с очагами плотности населенных пунктов по бассейнам рек. Наибольшая корреляция отмечается в Саратовской области и Ростовской области, где уровень селитебной нагрузки бассейна соответствует объемам водопользования. В Оренбургской области очаги селитебной нагрузки (густота поселений), полученные по результатам анализа, приходятся на сельские территории, где отсутствуют крупные населенные пункты и ниже плотность населения (табл. 2).

Таблица 2 Использование водных ресурсов по бассейнам рек регионов

Кроме этого на пространственную характеристику водопользования влияет его структура водопотребления. Главным потребителем водных ресурсов в регионах является производство, а именно генерация электроэнергии на тепловых электростанциях и атомных электростанциях. На эти нужды приходится от 50 до 90% всего водопотребления регионов. Крупные электростанции с большими объемами используемой в производственном цикле воды располагаются в Саратовской области на Куйбышевском водохранилище и Саратовском водохранилище, Ростовской области на Цимлянском водохранилище, Оренбургской области на Ириклинском водохранилище. Значительные объемы воды также расходуется в результате испарения с поверхности водохранилищ.Составлено автором по данным [1, 2]. 

В хозяйственно-питьевом водоснабжении значительное потребление приурочено к крупным городам. Показатели использования воды в сельской местности часто не соответствует реальным значениям вследствие децентрализованного водоснабжения потребителей и отсутствия учета потребляемой воды.

Потребление воды на сельскохозяйственные нужды, в том числе орошение, зависит от развития орошаемого земледелия в регионе. Среди регионов наибольшее потребление на эти нужды приходится в Ростовской области, а наименьшее в Оренбургской области.

Образование сточных вод зависит от селитебной нагрузки и наличие промышленности. Использованная в производственном цикле тепловых электростанций вода соответствует загрязненной и учитывается в объемах сточных вод регионов. Для расчета нагрузки загрязненных вод на общие водные ресурсы региона применяется показатель кратность разбавления сточных вод всех категорий на территории (табл. 3).

Таблица 3 Водно-экологические показатели регионов

Водный стресс – это соотношение объемов водопотребления к доступным возобновляемым водным ресурсам. При соотношении менее 10% водного стресса не наблюдается; если от 10 до 20% – существует слабая нехватка воды; если 20-40% – умеренная; превышение 40% означает высокий уровень нехватки воды (водный стресс) [3]. Слабая нехватка воды отмечается в Ростовской и Оренбургской областях. Но в отдельных речных бассейнах, таких как бессточные районы (Саратовской и Оренбургской областей) и восточная часть Ростовской области, в маловодные годы может наблюдаться умеренная и высокая нехватка воды, а также ухудшения качества вод. 

По результатам исследования можно сделать вывод, что регионы значительно зависят от транзитных водных ресурсов, поступающих из других регионов и резервов крупных водохранилищ. Неблагоприятная водно-экологическая ситуация отмечается в речных бассейнах с высокой селитебной и производственной нагрузкой, а также в бессточных районах. В настоящее время наблюдается слабая нехватка воды в маловодные годы в Ростовской и Оренбургской областях. 

Статья подготовлена при финансовой поддержке Всероссийской общественной организации «Русское географическое общество» № 08/2018/РГО-РФФИ «Геоинформационный анализ индикаторов эколого-экономической безопасности и оценка ландшафтно-экологической устойчивости природно-хозяйственных систем регионов степной зоны России» (№ ГР АААА-А17-117041310143-0). 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2016 году». М.: НИА-Природа, 2017.
  2. Водные ресурсы и водное хозяйство России в 2016 году (Статистический сборник) / Под ред. Н.Г. Рыбальского, А.Д. Думнова, В.А. Омельяненко. М.: НИА-Природа, 2017. 302 с.
  3. Данилов-Данильян В.И. Экологическая безопасность. Общие принципы и российский аспект [Текст] / В.И. Данилов-Данильян, М.Ч. Залиханов, К.С. Лосев. Изд. 2-е, дораб. М.: МППА БИМПА, 2007. С. 288.

Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!