Подземные воды
Еще один участник круговорота воды в природе — подземные воды, как уже отмечалось, играют важную роль и как источник водоснабжения населения. Их запасы в недрах Земли огромны. Подземные моря имеются на всех материках, причем даже в пустынях. В самой большой безжизненной пустыне — Сахаре — подземные воды обнаружены в 150–200 м от поверхности земли. Верхняя граница подземного моря на территории Каракумов проходит на глубине 30 м.
Подземные воды возникли наряду с образованием твердой, воздушной и водной оболочек Земли. Атмосферные воды, выпадающие на поверхность Земли, постепенно просачиваются через толщу почв и пород, добираясь до водоупорного слоя глин, структуру которых можно сравнить с пластинками слюды или чешуйками рыб. Насыщенные водой подземные пласты получили название водоносных. Как правило, они находятся в зажатом состоянии между водоупорными глинами. Вследствие этого подземные воды приобретают напор и могут выливаться на поверхность в виде фонтана. Водоносных горизонтов и водоупоров может быть множество. Нередко они образуют целые бассейны подземных вод.
Запасы подземных вод принято условно делить на естественные ресурсы, которые ежегодно возобновляются, и статические (емкостные) запасы, которые накапливаются веками. Естественные ресурсы зоны активного водообмена дренируются и создают устойчивую часть речного стока.
Для деятельности человека (особенно для хозяйственно-питьевого использования) наибольший интерес представляют самые верхние водоносные горизонты. Преимущество подземных вод по сравнению с поверхностными водами рек, озер и других источников огромны: они достаточно защищены от поступления загрязнений с поверхности, имеют постоянный состав и температуру, распространены более равномерно.
В настоящее время подземные воды получают все большее применение в промышленности и в сельском хозяйстве. Так, в США на долю подземных вод приходится около 20 % всей потребляемой воды, в ФРГ и Нидерландах — 75, в Бельгии — 90, в Дании — около 100 %.
Как уже отмечалось, водные ресурсы на Земле распределены неравномерно. В первую очередь это касается запасов пресных вод, пригодных для человека. Острый недостаток в пресной воде испытывают огромные районы Африки, Ближнего и Среднего Востока, Южной и Северной Америки, Австралии. Почти треть населения земного шара живет в условиях дефицита пресной воды. Сюда относятся такие высокоразвитые в промышленном отношении страны, как США, ФРГ, Нидерланды, Япония. Несмотря на значительный объем речного стока на территории Индии и Китая, водообеспеченность населения этих стран значительно ниже, чем во многих других.
Таблица 4. Сравнительная балансовая оценка водных ресурсов СССР и земного шара [М. И. Львович, 1974]
| Источник водных ресурсов (элементы баланса) | СССР | Вся суша* | СССР, % от всей суши | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| км3 | мм | км3 | мм | по объему | по слою | |
| Осадки | 10 860 | 500 | 110 305 | 834 | 9,8 | 60 |
| Полный речной сток | 4 350** | 198 | 38 830 | 294 | 11,2 | 67 |
| Подземный (устойчивый) сток | 1 020*** | 46 | 11 885*** | 90 | 8,6 | 51 |
| Поверхностный (повадочный) сток | 3 330 | 152 | 26 945 | 204 | 12,4 | 75 |
| Валовое увлажнение территории | 7 630 | 348 | 83 360 | 630 | 9,2 | 57 |
| Испарение | 6 610 | 302 | 71 475 | 540 | 9,3 | 56 |
| * Без Гренландии (с Канадским архипелагом) и Антарктиды. | ||||||
| ** Не считая около 300 км3, формирующихся на частях речных бассейнов, расположенных за рубежом. | ||||||
| *** Вместе со стоком, зарегулированным озерами и водохранилищами, в СССР 1,3 тыс. км3, на суше 14,01 тыс. км3. | ||||||
Человечество пока не владеет эффективными средствами управления количеством осадков, выпадаемых на поверхность суши. Однако в настоящее время делается многое в отношении регулирования водных ресурсов по территории. С этой целью создаются водохранилища для накопления воды; с помощью обводнительных и оросительных каналов она подводится туда, где ее не хватает; повсеместно сооружаются многочисленные артезианские скважины для подъема подземных вод; проводятся различные мероприятия, направленные на равномерное и рациональное использование водных ресурсов.
Водные ресурсы СССР
Наша страна занимает 15 % всей земной суши и не удивительно, что по величине водных ресурсов СССР стоит на ведущем месте в мире. Пресные воды сосредоточены у нас в реках, озерах, ледниках и в подземных хранилищах на разных глубинах от поверхности земли. Правда, при сравнительной оценке баланса водных ресурсов СССР и всего земного шара можно отметить, что в нашей стране осадков выпадает меньше (табл. 4).
Как известно, увлажнение является основным фактором плодородия земли. По естественному увлажнению территория нашей страны делится на три зоны.
Зона избыточного увлажнения. Это преимущественно северные области страны. Осадков здесь выпадает больше, чем испаряется влаги с поверхности почвы (600–700 мм/год). Такие районы нуждаются в осушении.
Зона достаточного увлажнения. Это лесостепные районы. Здесь испарение в среднем не превышает величины выпадающих осадков (500–600 мм/год).
Зона неустойчивого увлажнения. Сюда относятся южные районы страны. Испарение с поверхности почвы значительно большее, чем количество поступающих осадков (300–500 мм/год). В зонах с неустойчивым увлажнением расположено около 65 % земледельческой территории. Наиболее продуктивные площади расположены в Средней Азии, Закавказье, на юге РСФСР, Украины и Молдавии.
Поверхностные воды. По суммарной величине поверхностного стока Советский Союз занимает второе место в мире. В средний по водности год общая величина наших водных ресурсов составляет 4,714 тыс. км3, из которых 4,384 тыс. км3 формируется на территории СССР и 330 км3 притекает из зарубежных стран.
Крупные запасы пресной воды сосредоточены, как уже отмечалось, в болотах, которые занимают около 50–70 % территории Западной Сибири и 40 % северо-западных районов Европейского Севера. Подсчеты показывают, что общее количество вод в болотах равно примерно 3 тыс. км3, из них почти 1000 км3 приходится на болота Западной Сибири.