Территориальный анализ водопотребления населением Алтайского края

ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ НАСЕЛЕНИЕМ

АЛТАЙСКОГО КРАЯ

М.С. Губарев

Институт водных и экологических проблем СО РАН, г. Барнаул

В статье рассмотрены проблемы водопотребления насепением Аптайского края, дана характеристика поверхностных и подземных водных ресурсов, проведено ранжирование территории края по потребностям в питьевой воде.

Водные ресурсы относятся к числу важнейших природных факторов социально-экономического развития. Их наличие и характер освоения оказывают решающее влияние на размещение, структуру и функционирование хозяйства, расселение людей. Имеющиеся ресурсы пресных вод во многих регионах недостаточны для удовлетворения нужд как быстро растущего населения, так и в целом хозяйственной деятельности. В то же время водные ресурсы, прямо или косвенно воздействуя на условия жизни и здоровье народа, определяют санитарно-эпидемиологическое благополучие в регионе. Сегодня ущерб здоровью человека от потребления некачественной питьевой воды сравним с потерями от стихийных бедствий, голода и других глобальных факторов. Поэтому проблемы, связанные с обеспечением чистой питьевой водой жителей, по своей значимости занимают первые места во многих странах мира и опережают такие глобальные проблемы человечества, как изменение климата, деградация озонового слоя, засоление и эрозия почв, сохранение чистоты океана. Это обусловлено той особой ролью воды, которую она играет в развитии человеческого общества и биосферы в целом.

Для рационализации использования водных ресурсов необходимо, прежде всего, знать, какое количество воды требуется для удовлетворения всех ее потребителей не только на сегодняшний день, но и на перспективу, а именно:

- оценить потенциальный запас водных ресурсов;

- провести территориальный анализ существующего водопотребления;

- с учётом социально-экономического развития территории дать прогнозируемую оценку водопотребления.

В качестве модельного региона для отработки методики территориального анализа водопотребления населением взят Алтайский край.

Потенциальные запасы водных ресурсов

Поверхностные водные ресурсы. Алтайский край расположен в пределах территории, отнесенной к бассейну верхней Оби.

На территории Алтайского края протекает 17085 рек (рис. 1) общей протяжённостью 51004 км, из них 16309 (95 %) длиной менее 10 км и 776 (5 %) длиной более 10 км, в том числе 32 реки протяжённостью более 101 км, из них 5 (рр. Алей, Чарыш, Чумыш, Катунь, Обь) - более 500 км [3].

Величина суммарного речного стока составляет 53,5 км3 в средний по водности год. Подавляющая часть

речного стока края (33,5 км3/год) формируется на его территории (местный сток), меньшая часть (20 км3/год) поступает транзитом из сопредельной Республики Алтай. Поверхностный сток края формируется на территории двух крупных бассейнов - бассейна р. Обь и Обь-Иртышского междуречья. В бассейне р. Обь, занимающей 70 % территории края, формируется 99 % стока (33 км3), а в Обь-Иртышском междуречье (30 % территории) - только 1 % (0,5 км3) [7].

Главная водная артерия края р. Обь имеет длину в пределах края 493 км, ее крупнейшие притоки (длиной более 500 км) р. Алей, р. Чарыш, р. Чумыш. Среднегодовой расход воды у г. Барнаула составляет 1470 м3/сек.

Распределение поверхностных водных ресурсов по территории края крайне неравномерное (рис. 2). При среднем модуле стока около 6 л/с с 1 км2 речной сток практически отсутствует на площади около 44,0 тыс.км2, или 26,2 % территории края.

Подземные водные ресурсы. В гидрогеологическом отношении на территории края выделяют крупный Верхнеобской артезианский бассейн, который занимает площадь порядка 110 тыс.км2. Его запасы имеют объем около 14,5 км3 в год, из них около 12,5 км3 в год - пресные подземные воды (86 %). Остальные запасы имеют повышенную минерализацию (1,5-3, редко 5-10 и более г/дм3) [7].

При этом суммарные прогнозные эксплуатационные ресурсы оцениваются в количестве 11 635 тыс. м3/сут [4]. Около 30 % отбираемых вод не соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к питьевым водам, по органолептическим, химическим и микробиологическим показателям качества.

минимальным сток I I до 0,01

Г~~10-01 -о,1

! I 0,1-0,25 НИИ 0,25 - 0,5

1,0-2,0

Рис. 2. Минимальный сток Алтайского края (л/с • км2) [1]

Распределение подземных водных ресурсов на территории края также весьма неравномерно. Наибольшие их запасы сосредоточены в административных районах, территориально приуроченных к долине р. Обь и ее крупных притоков. Это Бийский, Быстроистокский, Ко-сихинский. Первомайский, Петропавловский, Смоленский, Советский, Тальменский районы, в которых сосредоточено 60 % всех запасов пресных подземных вод края.

Несмотря на достаточно большой объём формирующихся на его территории водных ресурсов. Алтайский край относится к вододефицитным регионам вследствие их неравномерного распределения (рис. 3). В некоторых районах края катастрофически не хватает воды питьевого качества. Например, в засушливых районах

Кулундинской степи объем поверхностного стока составляет всего 9 % от краевого. Многие населённые пункты испытывают дефицит воды не из-за её недостатка, а по причине низкого качества имеющихся водных объектов.

Существующее положение с обеспечением населения питьевой водой В 22 районах Алтайского края Заринском, Зональном, Кулундинском, Кытмановском, Новичихинском, Петропавловском, Родинском, Романовском, Табунском, Тальменском, Тогульском, Усть-Калманском и других сложилась крайне неблагополучная обстановка с обеспечением населения питьевой водой нормативного качества.

Ряд районов края - Мамонтовский, Рубцовский,

Рис. 3. Схема водных ресурсов Алтайского края [11]

Новичихинский, Егорьевский, Романовский, Хабарский, Благовещенский, Усть-Пристанский, Кытмановский, Завьяловский, Баевский, Панкрушихинский и др. практически не имеет вод с оптимальным минерально-соле-вым составом. Природный состав подземных вод в этих районах характеризуется высокой минерализацией [4]. 17 сельских районов с населением более 320 тыс. человек (13 % населения края) расположено в пределах не обеспеченной питьевой водой части Алтайского края [7]. Хотя в целом по краю используется менее 20 % пресных подземных вод от суммарных прогнозных эксплуатационных запасов.

Население Алтайского края составляет 2,5 млн чел., примерно половина - сельское. Из 1660 населенных мест (2558 тыс. чел.) хозяйственно-питьевые общепоселковые водопроводы имеются в 920 населенных пунктах. Общее количество источников водоснабжения в крае 3857, в том числе источников централизованного водоснабжения 3242 (коммунальных водопроводов 1497, ведомственных водопроводов 1745), источников нецентрализованного водоснабжения 615 [9].

Около 70 % населения края обеспечено централизованным водоснабжением, около 30 % населения - нецентрализованным: водой шахтных, трубчатых колодцев; менее 0,01 % - водой открытых водоемов, привозной водой. И только в трех городах Барнауле, Рубцовске, Камень-на-Оби используют поверхностные воды в качестве источника водоснабжения, в остальных населённых пунктах - подземные.

Количество водопроводной воды на одного человека в сутки в последние 5 лет не изменилось и составляет (в литрах): в городах - 250-350, в районных центрах - 180-200, в сельских населенных пунктах - 20-100.

Ряд районов практически не имеет вод с оптимальным для питьевого водоснабжения солевым составом: Мамонтовский, Рубцовский, Новичихинский, Егорьевский, Романовский, Хабарский, Благовещенский, Усть-Пристанский, Кытмановский, Завьяловский, Баевский, Панкрушихинский, Каменский и другие районы. Природный солевой состав подземных вод в этих районах характеризуется высокой минерализацией (сухой остаток 1100-1800 мг/дм3, хлориды 300-400 мг/дм3, сульфаты 400-700 мг/дм3, жесткость 9-15 мг/дм3).

Для оценки потребности в воде питьевого качества нами была составлена изолинейная карта-схема водо-потребления населением Алтайского края (рис. 4).

Для построения применялся метод скользящего кружка [12] и программные средства ГИС Arc View в сочетании с модулем пространственного анализа Spatial Analist. Данный модуль является мощным средством обработки и анализа разнообразных данных. В качестве исходной информации были использованы показатели численности жителей по населённым пунктам (материалы переписи 2002 г) [10, 13] и удельное водопотребле-ние (на одного человека) в целом по Алтайскому краю, которое составляет 160 л/сут для сельских жителей и 302 л/сут для городских жителей (по данным на 2001 г.) [6]. Метод скользящего кружка или «окна» позволяет отобразить водопотребление как континуальное географическое явление [5].

Рис. 4. Изолинейная карта-схема водопотребления Алтайского края

На карта-схеме нами выделены ареалы с разными уровнями водопотребления (градация по Г.Н. Голубеву [2]):

крайне малое (<500 м3/км2) водопотребление характерно для большинства сельских населённых пунктов края;

очень малое и малое (500-1000, 1000-5000 м3/км2) -для центров сельских административных районов;

среднее (5000-10000 м3/км2) - для городов Горняк, Белокуриха, Змеиногорск;

высокое водопотребление (>10000 м3/км2) - для городов Барнаул, Бийск, Рубцовск, Новоалтайск, Камень на Оби, Славгород, Алейск, Яровое.

Основные причины крайне низкого водопотребления на большей части края, во-первых, относительно низкая плотность сельского населения и расселения по территории и во-вторых, отсутствие качественной системы водоснабжения: высокий износ водопроводных сетей, неспособность существующих сооружений обеспечить доставку необходимого количества и соответственно качества воды, нестабильность подачи воды, малые напоры в разборной арматуре у конечных потребителей.

Проблемы обеспечения населения Алтайского края питьевой водой нормативного качества неоднократно становились в ряде целевых федеральных и краевых программ. Вот только некоторые из них, разработанные в последние годы:

- краевая целевая программа «Модернизация жилищно-коммунального комплекса Алтайского края на 2007-2010 гг. - мероприятия по модернизации, ремонту объектов водоснабжения;

- краевая целевая программа «Социальное развитие села до 2010 г.» - мероприятия по развитию водоснабжения в сельской местности;

- краевая целевая программа «Развитие минерально-сырьевой базы Алтайского края на 2007-2009 гг.» -выполнение поисково-оценочных запасов качественных подземных вод;

- Федеральная целевая программа «Жилище» на 2002-2010 гг.;

- Федеральная целевая программа «Социальное развитие села до 2010 г.»;

- Федеральная целевая программа «Социально-экономическое и этнокультурное развитие российских немцев на 2008-2012 гг.;

- Федеральная целевая программа «Преодоление последствий радиационных аварий на период до 2010 г.» и ряд других программ.

Несмотря на большое количество программ и ежегодно увеличивающееся финансирование (в том числе из Федерального фонда регионального развития), их реализация осуществлялась и осуществляется не в полном объеме. Да и запланированных средств на 2008-2010 гг. по капитальному строительству на развитие объектов водоснабжения в сумме 647,7 млн руб. (в том числе из федерального бюджета - 193,3 млн руб., краевого - 323,8 млн руб., местных - 130,6 млн руб.) недостаточно для решения всего комплекса проблем.

Складывающаяся ситуация может привести к обострению проблем обеспечения населения питьевой водой, а вызванная этим необходимость компенсации потерь от них создает реальную угрозу отвлечения значительной части основных финансовых ресурсов от решения стратегической задачи по обеспечению государственных гарантий обеспечения питьевой водой граждан в целях удовлетворения их жизненных потребностей и охраны здоровья.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда

ЛИТЕРАТУРА:

1. Алтайский край. Атлас Алтайского края [карты]: в 2 т./ Алтайский край атлас / Главное управление геодезии и картографии при совете министров СССР. М.-1Барнаул, Т. 1. 1978.

2. Голубев Г.Н. Геоэкология. Учебник для студентов высших учебных заведений. М.: Изд-во ГЭОС, 1999. С. 167-170.

3. Материалы к Государственному докладу «О состоянии и об охране окружающей среды в Алтайском крае в 2005 году». Барнаул, 2006. 168 с.

4. Паспорт краевой целевой программы «Обеспечение населения Алтайского края питьевой водой на 2008-2010 годы. Барнаул, 2007.

5. Поляков A.A. Создание карты плотности населения (на примере Кемеровской области) / A.A. Поляков, С.Г. Яковченко // Междунар. конф. и школа молодых ученых по вычислительно-информационным технологиям для наук об окружающей среде: «CITES-2005», Новосибирск, 13-23 марта 2005 г. Новосибирск, 2005. С. 53-54.

6. Разработка водохозяйственного баланса по реке Обь (II этап - работы 2004 г.). Сводная записка / Научный отчет ЗАО ПО «Совинтервод». М., 2004. 362 с.

7. Региональная программа обеспечения населения Алтайского края питьевой водой / ОАО «Алтайвод-проект». Барнаул, 1999.

8. Рыбкина И. Д. Оценка экологической опасности в системах расселения Алтайского края: автореф. дис... канд. геогр. наук. Барнаул, 2005. 18 с.

9. Салдан И.П. Проблемы питьевого водоснабжения населения Алтайского края // Питьевые воды Сибири-2007: Мат-лы1Унауч.-пракгич. конф. / Под ред. Г.Г. Онищенко. Барнаул: Пять плюс, 2007. 165 с.

10. Сельские населенные пункты Алтайского края. Стат. сб. / Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики. Барнаул, 2004. 95с.

11. Технико-экономические основы районной планировки Алтайского края. Т. 7. Кн. 2. Водные ресурсы и орошение. М., 1974. 115 с.

12. Червяков В. А. Концепция поля в современной картографии. Новосибирск: Наука, 1978. С. 70-76.

13. Численность населения по городам и районам Алтайского края. Стат. сб. / Алтайский краевой комитет государственной статистики. Барнаул, 2004. 52 с.

The paper considers the problems of the population water supply in the Altay Territory. A description of the surface and underground waters is given, and the territory ranking by drinking water needs is made.