Комплексное использование и охрана водных ресурсов1
Общие принципы комплексного использования и охраны водных ресурсов
Созданное за годы Советской власти водное хозяйство СССР достигло уровня крупной отрасли народного хозяйства.
Объем основных производственных фондов водного хозяйства по ориентировочной оценке составляет свыше 25 млрд. руб. В силу сложившихся в стране условий основные фонды до самого последнего времени создавались практически за счет капитальных вложений, выделяемых на развитие отдельных отраслей. Наибольшие производственные фонды созданы по промышленному и коммунальному водоснабжению (45%), гидроэнергетике (24%), сельскохозяйственным водным мелиорациям (22%).
Основной принцип развития водного хозяйства в нашей стране— комплексное использование водных ресурсов — наилучшим образом удовлетворяет многообразным требованиям различных отраслей народного хозяйства и позволяет добиться наибольшего экономического эффекта от производимых капитальных вложений. Так, воднотранспортная реконструкция Волги, Днепра, Дона и других рек стала возможна только в связи с энергетическим использованием этих рек. В свою очередь заинтересованность в регулировании стока других отраслей водного хозяйства позволила снизить капитальные затраты на энергетику в среднем по стране на 20—25%, а по отдельным гидроузлам до 50%.
Динамику развития водного хозяйства СССР можно иллюстрировать приведенными в табл. 3-1 показателями (водопотребление за 1913 и 1940 гг. дано по приближенным оценкам). Приведенные данные характеризуют высокие темпы развития водного хозяйства в нашей стране.
1 В подготовке материалов гл. 3 кроме указанных авторов принимали участке Л. К. Липинская, Л. В. Минькович-Печерский и О. П. Попова.
Таблица 3-1
Некоторые показатели развития народного хозяйства СССР
За годы советской власти создана новая отрасль водного хозяйства— гидроэнергетика: выработка энергии гидроэлектростанциями в 1969 г. достигла 115,2 млрд. кВт-ч, а установленная мощность 29,7 млн. кВт. Площадь орошаемых земель увеличилась в 2,3 раза. Общий объем водопотребления возрос почти в 6 раз, при этом водопотребление промышленностью и населением возросло в 25 раз, а сельским хозяйством — более чем в 3 раза. Водное хозяйство превратилось в крупную сферу общественного производства.
Несмотря на то, что каждое направление водного хозяйства (водоснабжение, гидроэнергетика, орошение, водный транспорт и т. д.) имеет свои специфические особенности, началом, объединяющим их в единое водное хозяйство страны, является широкое использование общих ресурсов. Если в недалеком прошлом использование воды отдельными отраслями могло осуществляться независимо друг от друга, то при современных масштабах экономического развития народного хозяйства использование водных ресурсов страны должно быть рационально увязано как в интересах отдельных водопотребителей и водопользователей, так и в интересах всего водохозяйственного комплекса. Сказанное относится не только к количественной стороне водных ресурсов; в такой же степени это относится и к качеству воды. Как известно, речные системы являются не только источниками водоснабжения и получения гидравлической энергии, воднотранспортными магистралями, средой обитания рыбы, но и служат одновременно путями отведения промышленных и коммунальных стоков, возвратных вод с полей орошения. В прошлом, когда количество сточных вод было небольшим, речные системы справлялись с загрязнениями. В современных условиях во многих случаях объем сточных вод настолько значителен, а загрязнения настолько специфичны (нефтепродукты, органические и токсические вещества и т. д.), что даже крупные водотоки оказываются загрязненными. Поэтому рациональное комплексное использование водных ресурсов — понятие, включающее в себя одновременно и условие охраны вод от загрязнения.
Регулирование речного стока, подача воды потребителям, мероприятия по очистке сточных вод и по поддержанию необходимого качества водных ресурсов требуют систематических значительных затрат общественного труда. В этих условиях водные ресурсы становятся «сырьем», «добыча», использование и охрана которого должны осуществляться в общем хозяйстве страны.
На всех этапах развития водного хозяйства СССР гидроэлектростанции обычно выступают ведущим участником водохозяйственного комплекса, принимая на себя основные материальные затраты по регулированию стока рек, освоению новых районов, строительству дорог, городов, промышленных предприятий.
При этом одновременно в комплексе решаются вопросы, связанные с развитием других направлений водного хозяйства. Так, строительство Днепрогэса позволило не только получить дешевую электроэнергию для промышленных и сельскохозяйственных районов Приднепровья и западной части Донбасса, но и улучшить судоходные условия на значительных по протяженности участках реки выше и ниже гидроузла. Днепр стал устойчивым источником водоснабжения развивающейся промышленности и населенных пунктов. Волжско-Камский и Днепровский каскады гидроэлектростанций с водохранилищами, регулирующими речной сток, кроме выработки 50 млрд. кВт-ч электроэнергии в год создали предпосылки для широкого развития орошаемого земледелия в южных районах Украины (включая земли Крыма), Заволжья, Прикаспия и Западного Казахстана. Каскады гидроэнергетических узлов позволили осуществить воднотранспортную реконструкцию Волжско-Камского и Днепровского судоходных путей (рис. 3-1 и 3-2). Волжский каскад электростанций вместе с Цимлянской ГЭС позволили создать единый глубоководный путь, включающий Каму на участке от Корчево до устья, Волгу на участке от Калинина до устья и Дон ниже Калача. Днепровский каскад гидроэлектростанций позволил увеличить глубины Днепра на участке от Киева до Херсона.
На базе водохранилищ действующих гидроэлектростанций можно оросить более 7 млн. га земель, хотя в настоящее время орошается только 1,3 млн. га.
Рис. 3-1. Волжско-Камский каскад гидроэлектростанций.
Рис. 3-2. Днепровский каскад гидроэлектростанций.
Регулирование стока, сопутствующее гидроэнергетическому строительству, обеспечивает высокую надежность водоснабжения промышленности и населенных мест во всех районах, где оно осуществляется. При этом необходимо иметь в виду, что повышение меженных расходов воды в реках способствует улучшению санитарно-гигиенического состояния водотоков.
Важную для народного хозяйства задачу выполняют водохранилища ГЭС по борьбе с наводнениями. Такая задача практически полностью решена па нижнем участке р. Куры после создания водохранилища Мингечаурской ГЭС; строящаяся в настоящее время Зейская ГЭС в значительной мере ликвидирует наводнения на Зее и Амуре.
Ведущее положение гидроэнергетического строительства в водном хозяйстве СССР определяется также тем, что промышленное и коммунальное водоснабжение, сельскохозяйственные водные мелиорации и рыбохозяйственные мероприятия (особенно в части искусственного рыбоводства) нуждаются в дешевой электроэнергии и в получении маневренных мощностей. Одновременно гидроэнергетические объекты являются районообразующим фактором: на базе их возникают новые центры промышленного и сельскохозяйственного производства, что играет исключительно важную роль в освоении обширных районов Сибири и Дальнего Востока. Яркими примерами этого являются новые промышленные комплексы, создаваемые на базе Братской и Красноярской ГЭС.
В системе отраслей водного хозяйства гидроэнергетика является крупнейшим водопользователем. В связи с этим регулирующие сток водохранилища гидроэлектростанций должны обеспечить водой как водопотребителей, так и эффективную работу ГЭС в энергосистемах.
Интенсивное развитие водного хозяйства СССР в довоенные годы связано с индустриализацией промышленности и резким подъемом сельскохозяйственного производства. Создание крупных промышленных узлов, улучшение транспортных связей, рост энергопотребления и необходимость подачи значительного количества воды на орошаемые поля потребовали изменений в естественном распределении речного стока как во времени, так и по территории страны. В 1927—1940 гг. строятся крупнейшая по тому времени гидроэлектростанция на Днепре (Днепрогэс); в Средней Азии — Большой Ферганский канал, на северо-западе— Беломорско-Балтийский канал, в Центральном районе — канал имени Москвы. Меньшие по масштабу, но многочисленные водохозяйственные объекты создаются на юге Украины, на Северном Кавказе и в Закавказье, па Урале и в других районах СССР.
За последнее двадцатилетие развитие водного хозяйства идет более быстрыми темпами. В короткие сроки строятся и вводятся в эксплуатацию крупнейшие комплексные гидроузлы на Волге. Днепре. Дону; развернуто исключительное по масштабам гидротехническое строительство на реках Сибири и Средней Азии. Вместе с ростом всего социалистического народного хозяйства в СССР сложилось многоотраслевое водное хозяйство страны. Основные отрасли его: водоснабжение промышленности и населения, гидроэнергетика, сельскохозяйственные водные мелиорации (орошение и обводнение земель засушливых районов, осушение переувлажненных территорий), внутренний водный транспорт, рыбное хозяйство.
Наиболее значительными водопотребителями в современных условиях являются сельскохозяйственные водные мелиорации и промышленность (включая теплоэнергетику).
По ориентировочной оценке водное хозяйство СССР характеризуется следующими масштабами водопотребления: в настоящее время забор свежей воды составляет около 215 км1 при безвозвратном водопотреблении около 120 км3; в будущем потребность в свежей воде с учетом развития систем оборотного водоснабжения может вырасти в 1,8—2,0 раза. Безвозвратное водопотребление может увеличиться в 1,5 раза.
В последние годы в связи с ростом всех отраслей водного хозяйства, увеличением водопотребления и все возрастающими, часто противоречивыми, требованиями отдельных отраслей к водным ресурсам в нашей стране создано союзно-республиканское Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР. Основной задачей этого министерства является мелиорация земель; кроме того, ему поручены планирование, строительство, эксплуатация, проектные и исследовательские работы, проводимые в области водного хозяйства. Строительство комплексных водохозяйственных объектов в последние годы выделено в отдельную позицию государственных планов. Это позволило упорядочить использование водных ресурсов и разработать ряд важных мероприятий на перспективу.
Однако практика показывает, что для организации систематического учета использования водных ресурсов, рационального распределения их между отраслями народного хозяйства при строгом нормировании и охране вод от загрязнения и истощения, разработки текущих и перспективных планов водохозяйственного строительства, должен быть создан союзно-республиканский Комитет по использованию и охране водных ресурсов СССР.
В связи с этим в настоящее время Госпланом СССР, Государственным Комитетом Совета Министров СССР по науке и технике, Академией наук СССР, а также соответствующими министерствами и ведомствами разрабатываются предложения по дальнейшему упорядочению водного хозяйства.
Важным этапом в развитии научных работ в области водного хозяйства было создание Института водных проблем АН СССР, а также разработка, утверждение и координация Государственным Комитетом Совета Министров СССР по науке и технике пятилетних планов важнейших научно-исследовательских работ по водохозяйственной тематике.
Дальнейшее развитие народного хозяйства требует выполнения большой программы водохозяйственного строительства.
В ближайшем пятилетии основное внимание должно быть уделено реконструкции существующих систем водоподачи и водоотведения, повышению эффективности использования водных ресурсов страны. Одновременно необходимо вести работы по регулированию речного стока и по перераспределению стока по территории страны.
Исключительно важное значение для народного хозяйства имеют работы по экономии и рационализации использования воды, охватывающие широкий состав мероприятий как в решении относительно небольших задач, так и при разработке крупных проблем водного хозяйства. К этим мероприятиям относятся: борьба с потерями воды в коммунальных и промышленных водопроводных системах, повышение удельного веса оборотного и повторного использования воды в промышленном водоснабжении, внедрение воздушных методов охлаждения агрегатов и механизмов, разработка новых технологических схем промышленного производства, позволяющих снизить потребление воды на единицу продукцию. В сельскохозяйственном производстве такими мероприятиями являются: повышение коэффициентов полезного действия оросительных и обводнительных систем, разработка нормативов водопотребления, исключающих излишний забор воды на орошение, применение более эффективных методов полива сельскохозяйственных культур и т. д.
Важное значение в рационализации использования водных ресурсов рыбным хозяйством имеет всемерное развитие рыбоводно-мелиоративных мероприятий, особенно по искусственному воспроизводству ценных рыб, более эффективное использование созданных и проектируемых водохранилищ.
Важнейшей проблемой, без решения которой невозможны необходимые высокие темпы развития водного хозяйства, является охрана водных ресурсов от загрязнения и истощения.
Основным принципом охраны водных ресурсов является всемерное уменьшение объема промышленных и коммунальных сточных вод. а также эффективная их очистка.
Сточные воды, в отношении которых методы очистки не разработаны или эффект очистки недостаточен, не должны сбрасываться в водоемы; такие воды подлежат сбору в специальных испарителях, закачке в глубинные слои земли или уничтожению.
При этом очень важно организовать раздельную канализацию и очистку в первую очередь наиболее загрязненных и вредных стоков, объемы которых относительно невелики.
Все сточные воды, которые могут быть использованы вторично в производстве, должны проходить соответствующую обработку и находиться в замкнутом цикле водоснабжения.
Коммунальные стоки и возвратные воды некоторых отраслей промышленности могут успешно использоваться в сельском хозяйстве на земледельческих полях орошения, особенно в засушливых районах страны.
Дальнейшее развитие народного хозяйства требует решения многих вопросов по использованию и охране водных ресурсов, по планомерному перспективному развитию водного хозяйства страны и рациональной организации его в условиях роста водопотребления и водопользования.
