Водные ресурсы шести крупнейших по территории стран мира

(Р.Г. Джамалов и др., 2010)

Страна	Площадь, тыс. км2	Население, млн чел	Ресурсы поверхностных вод (речной сток), км3/год	Ресурсы под­земных вод, км'/год	Соотношение ресурсов подземного и суммарного речного стока, %	Водообеспеченность страны ресурсами поверхностных/ подземных вод, тыс. м3/год
						1 км2	1 жителя
Бразилия	8512.0	163.0	6220	2287	37	730.7/268.7	38.2/14.0
Индия	3287.6	1049.7	1456	342	24	442.9/103.9	1.4/0.4
Канада	9971.0	30.1	3287	995	30	329.7/99.8	109.2/33.0
Китай	9632.9	1309.6	2700	463	17	280.3/48.0	2.1/0.4
Россия	17075.4	144.4	4053	915	23	237.4/54.0	28.1/6.3
США	9363.2	270.0	2930	866	30	312.9/92.5	10.9/3.2
Вся суша	136200.0	6028.8	42785	11720	27	314.0/87.0	7.1/1.9

Водообеспеченность подземными водами определяется гидрогеологическими структурами, к которым приурочены основные объемы пресных подземных вод (Волго-Камский, Московский, Днепрово-Донецкий, Западно-Сибирский, Большой Австралийский и другие артезианские бассейны). С другой стороны, на территории Азии основную роль в распределении ресурсов подземных вод помимо широтной зональности играет высотная поясность горных массивов различной складчатости (Тянь-Шань, Памир, Гималаи), а также широкое развитие связанных с ними аллювиально-флювиогляциальных отложений конусов выноса.

Рис. 31. Распределение естественных (возобновляемых) ресурсов подземных вод

(Р.Г. Джамалов и др., 2010)

Большие запасы подземных вод сосредоточены в Африке. Однако доля пресных вод в общем количестве подземных вод меньше, чем на других континентах, а в Австралии она еще меньше. Это указывает на относительно большие запасы глубоко залегающих вод, имеющих повышенную минерализацию, на тех континентах, большую часть территории которых занимают пустыни. Так, рассчитанные относительные запасы подземных вод, заключенных в 2-х метровом слое, для Азии и Северной Америки составили наименьшее значение – 17 %, для Африки – 18 % и для Европы – 31 %. Прослеживается также зависимость этих величин от средней высоты континента. Чем меньше высота, тем выше доля вод зоны активного водообмена. Так как подземные воды, в том числе почвенные, почвенно-грунтовые и грунтовые, разгружаются преимущественно в реки, то, определив количество подземных вод в речном стоке, можно получить представление о запасах подземных вод в различных частях Земли.

Что касается почвенных вод, то этот горизонт вод распространен не везде. Наибольшее изменение запасов влаги происходит в 1–1,5-метровом слое почвы, а в 2-х метровом содержится почти вся почвенная вода. Площадь почвенного покрова, содержащего эту влагу, составляет 82 млн. км², или 55 % суши. Это значение получается, если из общей площади суши исключить 10 % территории, покрытой льдами и постоянным снежным покровом, 14 % площади, занятой многолетнемерзлыми породами, 21 % засушливых территорий, где почвенные воды содержатся лишь в отдельные сезоны. Зная площадь распространения почвенных вод и мощность этого горизонта, можно получить запасы почвенных подземных вод – 16 500 км³.

Напорные воды артезианских бассейнов широко представлены на всех континентах. Часто эти бассейны достигают колоссальных размеров и могут быть связаны между собой. Зоны разгрузки, как правило, принадлежат крупным речным системам, а ограничены артезианские бассейны чаще всего такими геологическими единицами, как щиты, плиты, хребты, валы и т. п.

К числу наиболее известных артезианских бассейнов Европы относится бассейн на юго-западе Франции, между Центральным Французским плато и Пиренеями, где расположена мощная синклиналь с уклоном к Средиземному морю и Атлантическому океану. На этом пространстве умещается речная система Луары, в реки которой и происходит разгрузка артезианских вод. Большое количество артезианских бассейнов небольших размеров выявлено в складчатых горных системах Балкан, Альп, Апеннин. На северо-западе России находится крупный артезианский бассейн, представляющий собой сложный прогиб (синеклизу). Бассейн ограничен Уральскими горами и Тиманским кряжем на востоке, Белым морем на севере, Балтийским кристаллическом щитом на западе и центральной частью Среднерусской возвышенности на юге. Мощность водовмещающих осадочных пород достигает 2,6 км. Большие размеры имеет Днепровско-Донецкий артезианский бассейн, представляющий собой прогиб, вытянутый с северо-запада на юго-восток и захватывающий территории Харьковской, Полтавской областей Украины и Курской области России.

В северной части Азии, в зоне избыточного увлажнения, обнаружены очень большие артезианские бассейны. Якутский артезианский бассейн занимает огромную территорию и ограничен Верхоянским хребтом на востоке, Алданским кристаллическим массивом на юго-востоке, Анабарским щитом на севере, а на западе доходит до водораздела бассейнов Енисея и Лены. В реки бассейна Лены и происходит основная разгрузка подземных вод. Мощность водоносных горизонтов, в отличие от европейских бассейнов, достигает нескольких километров. В этой же зоне Азии имеется еще ряд крупных артезианских бассейнов: Тунгусский (бассейны рек Подкаменной и Нижней Тунгуски, Хатанги), Ангаро-Ленский (бассейны рек Ангары, Верхней Лены), Западно-Сибирский (бассейны рек Оби и Енисея). Водоносные пласты имеют наклон с юга на север. Таким образом, в зоне достаточного и избыточного увлажнения артезианские воды разгружаются в реки и питают их.

В южной части Азии, в зоне недостаточного увлажнения, выявлено более 60 артезианских бассейнов пресных вод. Однако, в отличие от северных бассейнов, они характеризуются небольшой мощностью. Их питание осуществляется за счет стока рек, стекающих с гор, и стока временных водотоков и атмосферных осадков. Таким образом, в засушливых районах, в пустынях и полупустынях, реки питают подземные воды, в том числе и артезианские. При этом происходят потери речного стока, достигающие 20–30 % годового.

Большое количество артезианских бассейнов обнаружено в Африке. Особенно значительны их размеры в пределах величайшей пустыни Земли – Сахары. Области питания этих бассейнов приурочены к границам пустыни, представляющим собой горные массивы Тибести, Тель-Аткеси, Эрги и др., с которых стекают реки, являющиеся временными водотоками. Сток этих водотоков переводится в грунтовые воды, которые образуют подземные реки. Такие реки особенно многоводны в карстовых областях. Так, на севере континента, в Египте, Тунисе, Марокко, суммарный сток этих рек оценивается примерно в (38 • 10⁶) – (60 • 10⁶) м³/ч. Ширина наибольшей из таких рек достигает 300 м.

Однако большая часть артезианских вод Сахары имеет реликтовое происхождение. Одной из крупнейших зон распространения артезианских вод на Земле считается зона оазисов на западе Сахары. Здесь глубина залегания артезианских вод всего около 200 м. Запасы воды самого крупного бассейна напорных вод Африки (6000 км³) почти в три раза превышают общие запасы воды во всей русловой сети всех континентов и составляют около 0,03 % общих запасов подземных вод.

В Северной Америке крупнейшие артезианские бассейны расположены между Канадским палеозойским щитом на севере, Кордильерами и Скалистыми горами на западе и Аппалачами на востоке. Мощный прогиб земной коры имеет общее падение от Канадского щита к югу, к Мексиканскому заливу. Все пространство этого бассейна занято речной системой Миссисипи – Миссури, и разгрузка напорных вод осуществляется в бассейны этих рек.

В Австралии находится один из самых крупных артезианских бассейнов на Земле – Большой Артезианский бассейн площадью 1751 тыс. км². Он располагается в западной засушливой части континента, между Австралийскими Кордильерами на востоке, плоскогорьем на западе и средним течением реки Дарлинг. Водоносные горизонты находятся в синклинали и имеют падение в сторону океана. На континенте имеется еще целый ряд артезианских бассейнов меньших размеров: площадь – от 31 до 388 тыс. км², глубина залегания напорных вод – от 30 до 1220 м. Различна и минерализация воды этих бассейнов: от 0,3 до 37 ‰. Воды некоторых из этих бассейнов разгружаются непосредственно в океан.

Помимо континентов, большие запасы подземных вод имеются также под дном океанов. Так, в пределах дна Мирового океана можно выделить два типа геологических структур: подвижные области, приуроченные к срединным океаническим хребтам, поднятиям, и стабильные гидрогеологические области, приуроченные к его платформам. Подвижные области являются вместилищем трещинных вод, вод рифтовых бассейнов гидрогеологических структур, приуроченных к рыхлым осадкам. Стабильные гидрогеологические области, характеризующиеся иловыми водами, также находятся в рыхлых отложениях, залегающих на кристаллическом фундаменте. Химический состав этих вод приближается к океаническим, а их разгрузка происходит субаквально непосредственно в океан.

По существующим оценкам, водообеспеченность жителя Земли с 1970 по 2003 - 2005 гг. уменьшилась примерно в 2 раза (с 13 до 7,6 тыс. м³/год). Это связано в основном с ростом населения (на 3 млрд. чел.), а также с истощением ресурсов пресных вод отдельных регионов и стран. В частности, иссушение степных и пустынных регионов сопровождается резким снижением запасов местных водных ресурсов и соответственно социально-экономическими и медико-экологическими проблемами для населения.

Если население Земли к середине XXI в. будет соответствовать прогнозным оценкам (до 9 млрд чел.), а суммарные водные ресурсы существенно не изменятся, то это приведет к дальнейшему снижению потенциальной водообеспеченности одного жителя до 5,5–5,0 тыс. м³/год.