CC BY
70
Водно-ресурсный потенциал развития регионов в бассейнах рек Дон и
Кубань
Water resource development potential regions in the basins of the rivers Don
and Kuban
Косолапова Наталья Алексеевна Kosolapova Natalia Alekseevna
кандидат технических наук, доцент/ доцент кафедры экономической кибернетики
экономический факультет Южный федеральный университет nakosolapova@sfedu.ru
Аннотация
В статье представлены результаты исследования современного состояния водообеспеченности субъектов РФ, расположенных в бассейнах рек Дона и Кубани. В работе проведен анализ уровня развития водохозяйственного комплекса бассейнов рек, относящихся к категории территорий с дефицитом водных ресурсов, с очень высоким (Дон) и критическим (Кубань) уровнем нагрузки на водные объекты, в которых существует необходимость регулирования и ограничения водопотребления, привлечения дополнительных источников водообеспечения. Сформулированы предложения по мероприятиям оперативного и долгосрочного характера, направленным на повышение эффективности использования водных ресурсов в интересах устойчивого развития регионов.
Abstract
The article presents the results of a study of the current status of water availability in constituent entities of the Russian Federation, located in the basins of the rivers Don and Kuban. In work the analysis of the level of water development in river basins belonging to the category of areas with deficit of water resources, with very high (Don) and critical (Kuban) level of load on water bodies
where there is a need for regulation and restriction of water consumption, additional sources of water supply. Formulated proposals for operational and long-term nature, aimed at improving the efficiency of use of water resources for sustainable development of the regions.
Ключевые слова: водные ресурсы, водопользователи, распределение ресурсов, экономические системы.
Keywords: water resources, water users, allocation of resources, economic systems.
Бассейны рек Дон и Кубань занимают территории в 422 и 57.9 тыс. км2, на которых проживает 13.3 и 3.5 млн. человек соответственно. .[1]
Естественные водные ресурсы в замыкающих створах бассейнов
3 3
оцениваются соответственно в 28 км и 13.9 км . Таким образом, если в
-5
среднем по РФ на одного человека приходится более 30 тыс.м в год, то в бассейнах Дона и Кубани этот показатель значительно скромнее и составляет
3 3
всего 2.1 тыс.м и 3.8 тыс.м на 1 человека, что незначительно превышает установленный ООН минимальный критический показатель в 1,7 тыс.м на человека, гарантирующий обеспечение лишь минимальных нужд населения, экономики и сохранения окружающей среды. [1]
Для экономики регионов бассейнов характерно индустриально-аграрное развитие, ориентированное на использование значительных объемов воды. Товаропроизводящие сектора экономики - промышленность и сельское хозяйство.
В бассейне р.Дон основу промышленного сектора экономики составляют предприятия добывающих и перерабатывающих отраслей-прежде всего металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, пищевой, перерабатывающей продукцию сельского хозяйства. В аграрном секторе приоритетные направления ориентированы на развитие растениеводства с выращиванием
зерновых и кормовых культур, овощей с масштабным использованием водных мелиораций.
Основу индустриального сектора экономики бассейна Кубани составляют предприятия пищевой, топливной, энергетической, химической, лесной, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, а также машиностроения, металлообработки и строительных материалов. В структуре сельского хозяйства ведущее место занимает растениеводство. Здесь выращивают зерновые, в том числе на орошаемых землях- рис, подсолнечник, сахарную свеклу, картофель, овощи, бахчевые, кормовые культуры. Площадь орошаемых земель составляет 316,4 тыс. га или 16,6 % общей площади посевных земель. Более 68% орошаемых земель приходится на рисовые системы. [2]
В соответствии со сложившейся многоотраслевой структурой водопотребляющего комплекса бассейна р.Дон суммарный годовой объем
-5
забора воды из водных объектов на территории РФ составляет 9.4 км (с учетом потерь воды на дополнительное испарение в прудах и
-5
водохранилищах), из них безвозвратно забирается 5.4 км [2]. Кроме того, для поддержания необходимых глубин на участке нижнего Дона для водного транспорта в навигационный период дополнительно (сверх санитарной проточности) используется 3.3 км3 воды; в бассейне Кубани ежегодный забор
-5
воды из водных объектов составляет 10.1 км , из них безвозвратно забирается 5.8 км3 [3] (рис. 1).
Соответствующая нагрузка на водные объекты бассейнов Дона и Кубани, характеризующаяся коэффициентом использования водных ресурсов Кисп,, равным отношению в процентах величины полного водопотребления к возобновляемым водным ресурсам, составляет 45% и 66% соответственно. В соответствии с принятой в РФ классификацией нагрузки на водные объекты по величине Кисп, бассейны Дона и Кубани относятся к категории бассейнов с очень высоким (Дон) и критическим (Кубань) уровнем нагрузки, в которых имеет место серьезный дефицит воды и необходимость регулирования и
ограничения водопотребления, привлечения дополнительных источников водообеспечения. Дефицит водных ресурсов стал сдерживающим, а для бассейна Кубани критическим фактором экономического роста и повышения благосостояния населения.
1% 6% 6% пкомм.-бытовое водоснабжение
□ промышленное водоснабжение 51% □ орошаемое земледелие □ сельхозводоснабжение
......... □ прудовое рыбное хозяйство
Забор всего 9,4 км3 Бассейн р. Дон
3% 3% □ комм.-бытовое водоснабжение 31% □ промышленное водоснабжение
63%
□ орошаемое земледелие
□ прудовое рыбное хозяйство
Забор всего 10,1 км3 Бассейн р. Кубань 3
Рис. 1 Структура забора воды для использования из поверхностных источников в бассейнах р.р. Дон и Кубань1 Общая картина сложившейся ситуации в бассейнах Дона и Кубани ухудшается при наступлении засушливых периодов. В засушливые годы и периоды в бассейнах отмечаются маловодья, в течение которых возможно возникновение локальных дефицитов водных ресурсов, проявляющихся не только в недостатке воды определенного качества для удовлетворения потребностей населения и экономики, но и в невозможности сохранения необходимых условий для существования водных и околоводных экосистем.
Недостаток или дефицит водных ресурсов в бассейнах рассматриваемых рек может явиться причиной экономических ущербов, замедления темпов экономического развития отдельных территорий, роста социальной и экологической напряженности.
1 Составлено автором по материалам [2,3]
Причина маловодий и, как следствие, локальных дефицитов в бассейнах Дона и Кубани связана с расположением водосборных площадей рек в зонах недостаточного увлажнения. Так, территория водосборного бассейна р.Дон на 92% расположена в полузасушливой, засушливой и очень засушливой зонах увлажнения.
При наступлении маловодных лет снижение величины стока относительно среднего многолетнего значения в бассейнах рек Дона и Кубани может достигать 25 - 50%.
При наступлении многолетних маловодных периодов и отсутствии источников покрытия недостатка воды для водопотребления суммарный дефицит в бассейнах может достигать значительной величины.
Так, например, в бассейне Дона объем недополученной воды в период маловодных лет и периодов в среднем на один маловодный год периода составляет порядка 20%, в бассейне Кубани- 23%.
Наиболее эффективный метод достижения устойчивого водопользования при наступлении маловодных лет и периодов- регулирование речного стока водохранилищами, позволяющее увеличить располагаемые водные ресурсы в маловодные периоды за счет аккумуляции стока в периоды повышенной водности. Для этой цели в бассейнах Дона и Кубани построены водохранилища сезонного и многолетнего регулирования стока, обеспечивающие устойчивое водопользование, в том числе, и при наступлении периодов маловодий (рис. 2).
Донской бассейновый округ
Субъекты РФ
Кал мы кия Белгородская Ставропол ьский Ростовская Вол гоградская Воронежская Липецкая Тамбовская Тульская
полный ■ полезный
Всего по Донскому бассейновому округу: Полный объем - 29,3 км3 Полезный объем — 1 3,9 км3
2000 12500 13000
13500*
27100 27300 27500
Кубанский бассейновый округ
Субъекты РФ Краснодарский край
Республика Адыгея
Ставропольский край
Республика Карачаево-Черкессия
I 487
■&■-г«1-
500 1000
■ полный
■ полезный
Всего по Кубанскому бассейновому окру Полный объем -4,99 км3 Полезный объем - 2,7 км3
W, млн.м
3500
1 142.36
27308
43.7
5
W, млн.м
0
000
1 500
3308
0
500
7
Л
Рис.2 Водохранилища в бассейнах рек Дон и Кубань2 Так, например, в бассейне Дона с 2007 года наблюдается период пониженной водности, суммарно недополученный речной сток в Цимлянское водохранилище относительно среднемноголетней величины с начала маловодного периода составил более 56.3 км (таблица 1)
-5
Таблица 1 - Маловодные периоды стока в бассейне р. Дон
Маловодный период Длительность, лет Среднегодовой объем стока за маловодный период, км3 Отклонение от среднегодового притока, км3 Недополученный сток за маловодный период, км3
1935/36 - 1939/40 5 13.46 7.24 36.19
1943/44 - 1945/46 3 14.08 6.62 19.86
1949/50- 1950/51 2 9.56 11.14 22.29
1961/62 - 1962/63 2 14.01 6.69 18.74
1965/66 - 1967/68 3 14.63 6.07 18.20
1972/73- 1976/77 5 11.33 9.37 46.84
2007/08 - 2015/16 9 14.54 6.26 56.31
Однако, наличие в бассейне одного из крупнейших в РФ Цимлянского водохранилища многолетнего регулирования стока, полезным объемом 11.5 км3, позволило не допустить возникновения дефицита водных ресурсов в
2 Составлено автором по материалам [2,3]
3 Составлено автором по материалам [2,3]
течение текущего периода маловодного цикла, обеспечить на нижнем Дону гарантированные потребности в водных ресурсах объектов жилищно-коммунального хозяйства, промышленности, сельского и рыбного хозяйства, создать в полном объеме требуемые условия для обеспечения навигации, за счет использования сезонной и многолетней составляющей емкости водохранилища.
Эффективным средством повышения комплексности использования водных ресурсов, снижения или предотвращения рисков возникновения вододефицитов на отдельных водохозяйственных участках и в бассейнах притоков Дона и Кубани, особенно в маловодные периоды, достигается за счет наличия магистральных каналов переброски стока [4] (таблица 2).
Таблица 2 - Водные тракты и крупные магистральные каналы в бассейнах рр. Дон и Кубань4
№ п/п Наименование Длина, км Расход головного сооружения,м3/с Назначение
Донской бассейновый округ
1 Волго-Донской судоходный канал 101 16 водный транспорт, орошение, водоснабжение, товарное рыбоводство
2 Донской магистральный канал 112 250 орошение, водоснабжение, товарное рыбоводство, обводнение малых рек, подпитка Манычских водохранилищ
3 Верхне - Сальский 99 30 орошение, водоснабжение, товарное рыбоводство
4 Нижне - Донской 73.9 28.6 - // -
5 Пролетарский 83.4 54 - // -
6 Багаевский 36.6 40 - // -
7 Азовский 95.5 30 - // -
4 Составлено автором по материалам [2,3]
Кубанский бассейновый округ
1 Большой Ставропольский канал 155,5 180 орошение, водоснабжение, подача на нужды энергетики
2 Каскад Зеленчукских ГЭС (I очередь) 20 для нужд энергетики
3 Невинномысский канал 55,0 75 орошение, обводнение, водоснабжение и энергетика; перераспределение стока в Ростовскую область и Калмыкию
4 Право-Егорлыкский канал 398,5 45,0 - // -
5 Новокубанский канал 72 11,5 орошение, обводнение
6 Лабинский 30 5,0 орошение
7 Константиновский 19 16,0 орошение
8 Деривационный БелГЭС 9 130 для нужд энергетики
9 Супс-Шебский канал 7 45 противопаводковый отвод воды
10 Крюковский соединительный канал 22 75 отвод избыточных вод
11 Варнавинский сбросной канал 31,7 180-338 - // -
Для бассейнов Дона и Кубани наличие каналов переброски стока сегодня практически единственный способ решения проблемы обеспечения устойчивого водопользования, в том числе и решения экологических проблем, на вододефицитных территориях, как в бассейне, где изымается речной сток, так и в смежных речных бассейнах. [4]
К примеру, в бассейне верхней Кубани построены два крупнейших магистральных канала- Большой Ставропольский и Невинномысский с
водозаборами из р.Кубань в створах Усть-Джегутинской плотины и Невинномысского гидроузла.
Гарантия устойчивого водообеспечения водопользователей в системе каналов достигается за счет регулирования стока в двух построенных водохранилищах - Кубанском, при головном участке Большого Ставропольского канала (БСК) и Сенгилеевском, при концевом участке Невинномысского канала.
Система БСК обеспечивает гарантированную подачу воды на нужды орошения и обводнения земель, промышленного и питьевого водоснабжения городов и населенных пунктов. Сооружения системы обеспечивают сезонное перерегулирование стока р. Кубань, работу каскада ГЭС и крупной Невинномысской тепловой электростанции. Канал перебрасывает сток р. Кубань в практически безводные районы Восточного Предкавказья, на северные и северо-восточные склоны Ставропольской возвышенности и северные склоны Манычской впадины, на земли, удаленные от р. Кубань на сотни километров.
Эффективность комплексного использования кубанской воды в системе БСК, в целом для всего бассейна р.Кубань, связана с особенностями технической водохозяйственной схемы канала, при которой значительная часть забранного и многократно использованного в системе стока вновь поступает в р.Кубань ниже Невинномысского гидроузла, обеспечивая таким образом пополнение располагаемых водных ресурсов нижней Кубани. Такая схема использования стока позволяет значительно снизить риски возникновения вододефицитов на нижней Кубани в маловодные годы и периоды.
Невинномысский канал является трактом магистрального питания Кубань-Егорлыкских оросительно-обводнительных систем и осуществляет переброску стока р. Кубань в засушливые бассейны маловодных рек -Большой Егорлык, Западный Маныч в бассейне р.Дон. Водные ресурсы тракта используются для водоснабжения городов и большого числа сельских
населенных пунктов, обводнения территории в 1,8 млн.га, а также обеспечивают прудовое рыбоводство, работу каскада 4-х гидроэлектростанций установленной мощностью 60,6 тыс.кВт и техническое водоснабжение Ставропольской тепловой станции проектной мощностью 2400 тыс.кВт. Особенностью комплексного использования водных ресурсов в системе НК является его межбассейновый характер за счет передачи излишков стока после использования в бассейн р.Дон по р.Большой Егорлык в объеме около 1 км3 в год, что позволяет существенно увеличить располагаемые водные ресурсы Манычских водохранилищ в бассейне р.Западный Маныч в маловодные годы и, в конечном счете, снизить напряженность водохозяйственного баланса участка нижнего Дона.
В бассейне Дона построен крупнейший Донской магистральный канал с распределительными ветвями, забирающий воду из Цимлянского водохранилища для переброски в засушливые восточные районы нижнего Дона с целью устойчивого водообеспечения около 200 тыс.га не рисовых и рисовых севооборотов, обводнения пастбищ, малых рек, товарного рыбоводства, сельскохозяйственного водоснабжения, поддержания экологического равновесия водно-болотных угодий в бассейне р.Западный Маныч, имеющих международное значение, главным образом, в качестве местообитаний водоплавающих птиц (Рамсарская конвенция).
Устойчивое обеспечение водой восточных районов нижнего Дона даже в маловодные годы по Донскому магистральному каналу за счет регулирования стока Цимлянским водохранилищем, в сочетании с плодородными почвами, обилием тепла и света позволили получать здесь гарантированные урожаи пшеницы, овощей, сахарной свеклы, винограда, бахчевых и кормовых культур.
Строительство Невинномысского и Донского магистральных каналов в условиях напряженной водохозяйственной обстановки в бассейнах Дона и Кубани обеспечило возможность комплексного решения экологических проблем сохранения водно-болотных угодий в бассейне р.Западный Маныч.
В настоящее время основная масса воды в водохранилища р.Западный Маныч поступает из р.Кубань по Швинномысскому каналу и далее по р.Большой Егоpлык, а также из р.Дон по Донскому магистральному каналу. Количество поступающей воды ежегодно колеблется и определяется годовыми изменениями стока Кубани и Дона, а также хозяйственными нуждами по трассе каналов и в транзитных водохранилищах, но при этом позволяет поддерживать приемлемое равновесное состояние экосистемы водно-болотных угодий. Отсутствие дотаций кубанской и донской воды, или хотя бы одного из двух указанных источников, особенно в маловодные периоды в бассейне р.Западный Маныч, неминуемо привели бы к полной деградации водно-болотных угодий.
Помимо реализованных технических мероприятий, обеспечивающих эффективное комплексное использования водных ресурсов за счет регулирования стока водохранилищами и его переброски по магистральным каналам на вододефицитные участки и территории, при возникновении рисков вододефицитов в бассейнах Дона и Кубани осуществляется комплекс организационно-технических мероприятий оперативного характера, направленных на предотвращение или снижение возможных социально-экономических последствий, связанных с рисками возникновения вододефицитов.
Перечень таких мероприятий, реализуемых в преддверии и наступлении маловодных периодов, включает[5]:
-разработку плана оперативных мероприятий по устойчивому водообеспечению населения и объектов экономики в бассейне в условиях маловодья;
- организацию работы по координации действий федерального и территориальных органов Росводресурсов с администрациями субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, водопользователями и средствами массовой информации;
- оперативное информирование водопользователей о водохозяйственной обстановке в бассейне, своевременное введение ограничений на объемы забора воды при наличии такой необходимости, подтвержденной соответствующими расчетами;
- соблюдение условий, установленных разрешительными документами на водопользование, поддержание гидротехнической инфраструктуры в нормальном техническом состоянии, обеспечивающем забор и транспортировку воды от источника к потребителю;
- подготовку рекомендаций по проведению первоочередных мероприятий направленных на повышение технических возможностей водозаборных сооружений для обеспечения бесперебойного водоснабжения населения и объектов экономики в маловодный период;
- осуществление постоянного контроля за режимами работы водохранилищ и их корректировка при изменении гидрометеорологической и водохозяйственной обстановки.
Помимо мероприятий оперативного характера, соответствующие территориальные органы Росводресурсов обеспечивают реализацию мероприятий долгосрочного характера, направленных на повышение эффективности использования водных ресурсов и реализуемых в соответствии с утвержденными бассейновыми Схемами комплексного использования и охраны водных объектов. Такие мероприятия включают[4]:
- проведение работ по восстановлению русел рек, предотвращению их заиления и загрязнения;
- строительство групповых водопроводов питьевого и хозяйственного назначения;
- строительство, капитальный ремонт и реконструкция водохранилищ и трасс внутрибассейнового и межбассейнового перераспределения стока;
- снижение потерь воды при транспортировке за счет повышения технического уровня и замены изношенных распределительных водоподающих сетей, реконструкции мелиоративных систем;
- создание резервных и использование альтернативных источников
воды;
-внедрение водосберегающих производственных технологий, использование замкнутого оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, повышение степени оснащенности водозаборных сооружений системами приборного учета;
- совершенствование организационного, экономического, нормативно-правового, научного механизмов управления водопользованием в условиях наступления маловодий.
Библиографический список:
1. Данилов-Данильян В.И., Хранович И.Л. Управление водными ресурсами. Согласование стратегий водопользования. М.: Научный мир, 2010. - 232с.
2. Схема комплексного использования и охраны водных объектов бассейна реки Дон [Электронный ресурс]: URL: http://www.donbvu.ru/activities/use and protection don/ (дата обращения 05.07.2016г.).
3. Схема комплексного использования и охраны водных объектов бассейна реки Кубань [Электронный ресурс]: URL: http : //www.kbvu-fgu.ru/docs7 (дата обращения 05.07.2016г.).
4. Федеральная целевая программа «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012 - 2020 годах». Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 июля 2011 г. № 1316-р. [Электронный ресурс]: URL: http://fcp.economy.gov.ru/cgi-bin/cis/fcp.cgi/Fcp/ViewFcp/View/2016/403?yover=2018 (дата обращения 07.07.2016г.).
5. Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 августа 2009 г. N 1235-р [Электронный ресурс]: URL: http : //www.mnr.gov.ru/regulatory/detail. php?ID= 128717
The list of references:
1. Danilov-Danilyan V.I., Khranovich I.L. Water resources management. Harmonizing water use strategies (rus). M.: NAUCHNYI MIR, 2010. 232p. (rus).
2. Scheme of complex use and protection of water bodies in the basin of the Don river. - Electronic text data - Access mode: http://www.donbvu.ru/activities/use_and_protection_don/ (accessed 05.07.2016).
3. Scheme of complex use and protection of water bodies in the basin of the Kuban river.- Electronic text data - Access mode: http://www.kbvu-fgu.ru/docs7 (accessed 05.07.2016 ).
4. The Federal target program "Development of water management complex of the Russian Federation in 2012 - 2020 years". Approved by the Decree of the Government of the Russian Federation of 28 July 2011 g. № 1316-r. - Electronic text data - Access mode: http://fcp.economy.gov.ru/cgi-bin/cis/fcp.cgi/Fcp/ViewFcp/View/2016/403?yover=2018 (accessed 07.07.2016).
5. Water strategy of the Russian Federation for the period until 2020. Approved by the decree of the Government of the Russian Federation dated 27 August 2009 N 1235-r - Electronic text data - Access mode: http://www.mnr.gov.ru/regulatory/detail.php?ID=128717 (accessed 07.07.2016).
