Водная безопасность Казахстана: проблемы и пути решения
Главный в мире дефицит
Автор: Редакция Central Asia Monitor
28.09.2012, camonitor.com
Во время недавнего визита в Казахстан узбекский президент Ислам Каримов, касаясь водной проблемы в центральноазиатском регионе, недвусмысленно заявил: "Ситуация может обостриться до такой степени, что есть вероятность того, что все приведет не только к противостоянию, но и к войне". Действительно ли все так сложно? Своими размышлениями по этому поводу делится известный ученый.
Состояние, перспективы, риски
Обеспеченность прес-ной водой является одним из ключевых вопросов, стоящих перед человечеством в XXI веке. Сегодня в мире от дефицита воды, по данным ООН, страдают более двух миллиардов человек. К 2015 году постоянную ее нехватку будет испытывать половина, а еще через десять лет - уже две трети населения планеты. Вода стремительно становится одним из самых дефицитных природных ресурсов. Она превратилась в товар, сформировался международный рынок. Наступившее столетие мо-ж--но смело назвать "веком водных проблем".
В XX веке мировую известность получили водообусловленные экологические кризисы, связанные с деградацией Аральского моря (Центральная Азия) и чрезвычайной засухой в Сахеле (Африка). В условиях обострения водных проблем в мире и с учетом роли пресной воды как незаменимого природного ресурса ООН провоз-гласила Международное десятилетие действий "Вода для жизни" (International Decade for Action "Water for Life") на 2005-2015 годы.
В настоящее время особенно актуальны проблемы трансграничных вод, поскольку речные системы - составляющие региональных и глобальных гидрологических циклов - не имеют границ. 261 водный бассейн в мире является трансграничным; они покрывают 45% поверхности суши, где проживает около 40% населения мира. Водные проблемы в трансграничных бассейнах становятся фактором международной политики. За последние полвека по поводу трансграничных вод возникло более 500 конфликтных ситуаций, обсуждено и подписано около 200 договоров.
Территориальное перераспределение речного стока, давно используемое человеком, получило в последние десятилетия широкое распространение в мире. Проекты по переброске стока рек из одних районов в другие обоснованы существующей реальностью формирования водных ресурсов, их распределением по территории, характером использования. Поэтому очевидно стремление человека разрабатывать и осуществлять мероприятия по забору воды из тех районов, где она в избытке, и передаче ее в районы, где в ней особенно нуждаются.
В настоящее время суммарный объем всех видов крупномасштабных перебросок стока составляет примерно 500 км3/год, что на два порядка больше объема опреснения воды в мире. Американские ученые научно обосновали Центрально-Северо-Американский водный проект, предусматривающий переброску части вод северных рек Черчилль, Нельсон, Маккензи в южные штаты США и на север Мексики. В Китае в ближайшее время планируется соединение многокилометровым каналом русел обеих главных водных артерий страны - Хуанхе и Янцзы. В Индии разрабатывается еще более амбициозный проект соединения всех рек страны в единую водную систему к 2016 году.
По данным россий-ских ученых, капитальные затраты для получения дополнительных водных ресурсов или экономии 1 км3 пресной воды составляют при опреснении соленых и солоноватых вод 600-1800 600-1800 млн. долларов, очистке сточных вод - 200-1500 200-1500, реконструкции оросительных систем - 700-900, территориальном перераспределении речного стока - 100-800 млн. долларов.
Преобразование естественного режима водных систем, обеспечивая повышенный доступ к водным ресурсам и способствуя решению многих водохозяйственных проблем, одновременно вносит в природу и хозяйство обширных территорий ряд побочных нежелательных изменений, что вызывает обоснованную озабоченность общественности. В этой связи трудно переоценить значение исследований в данной области, которые ведутся во многих странах мира.
С учетом обострения водных проблем в мире и в центрально-азиатском регионе, а также особой значимости водных ресурсов для страны Институт географии инициировал разработку специализированной научно-технической программы "Оценка ресурсов и прогноз использования природных вод Казахстана в условиях антропогенно и климатически обусловленных изменений". Она была поддержана секретариатом Совета безопасности РК.
В соответствии с техническим заданием и календарным планом работ в 2009-2011 гг. выполнен полный комплекс исследований по программе в разрезе 29 заданий, объединенных по целям, срокам и ожидаемым результатам. В программе участвовали специалисты ведущих организаций водного профиля республики.
Основной результат выполненных исследований заключается в обосновании приоритетов Национальной стратегии обеспечения водной безопасности РК как основы перехода страны к устойчивому развитию.
Гидрологические угрозы: причины и следствия
Проблема водной безопасности Республики Казахстан (безопасности водохозяйственной жизнедеятельности) в условиях ограниченности и уязвимости водных ресурсов рассматривается как компонент национальной безопасности. Это вызвано тем, что пресная вода - важнейший природный ресурс, без которого невозможна никакая деятельность человека и который ничем нельзя заменить. С другой стороны, вода - неотъемлема часть всей природы и главный компонент окружающей среды. Наконец, вода - грозная природная стихия, приносящая разрушения и бедствия. Это обусловливает большую сложность взаимодействия общества с водной средой, которая имеет много особенностей для различных регионов Казахстана и претерпевает существенные изменения по мере развития общества и изменения климатических условий.
Основными угрозами и вызовами в области водообеспечения республики являются глобальные и региональные изменения климата, несогласованность межгосударственных водных отношений, использование водоза-тратных технологий и несовершенство технических средств водорегулирования и водораспределения. Следствиями реализации водных опасностей могут стать обострение межгосударственных водных противоречий, развитие новых очагов экологической нестабильности, срыв программ социально-экономического развития.
Определены два пути устранения дефицита пресной воды в республике: снижение нагрузки на водные ресурсы и увеличение ресурсов пресной воды. Первый путь предусматривает реализацию мероприятий по уменьшению темпов развития водоемких производств и использованию более современных технологий для сокращения потребления пресной воды в промышленности, сельском и коммунальном хозяйстве. Второй путь предполагает увеличение располагаемых для использования водных ресурсов за счет многолетнего и сезонного регулирования речного стока, использования запасов подземных пресных вод, опреснения соленых и солоноватых вод, территориального, в т.ч. трансграничного перераспределения водных ресурсов.
Прогнозный сценарий изменения ресурсов речного стока
Практически во всех странах мира по характеристикам речного стока оцениваются величина возобновляемых водных ресурсов, их динамика во времени и распределение по территории. Сток речных систем обеспечивает основной объем водопотребления в мире, определяет степень водообеспеченности территории и населения, избыток и дефицит водных ресурсов. Речной сток в процессе круговорота в значительной мере восстанавливает качество пресной воды за счет естественного самоочищения, которым обладают речные системы.
Суммарные ресурсы поверхностных вод Республики Казахстан (бытовой сток) за период наблюдений 1974-2008 гг. составляют 91,3 км3/год (50% обеспеченности), из которых 44,3 км3 поступает из сопредельных государств, а 47,0 км3 составляет местный сток. За счет хозяйственной деятельности ресурсы речного стока Республики Казахстан уменьшились на 23,8 км3/год (на 21%), в том числе трансграничного стока - на 15,9 км3/год (на 26%), местного стока - на 7,9 км3/год (на 14%).
В настоящее время в Казахстане и в мире не существует единой методологии прогнозирования водных ресурсов и элементов гидрометеорологического режима с заблаговременностью 1-5 лет и более. При оценке прогнозных ресурсов речного стока Республики Казахстан необходимо учитывать объективное существование двух типов неопределенностей. Первая неопределенность связана с климатически обусловленной изменчивостью формирующегося в бассейне речного стока, имеющего вероятностную природу. Вторая обусловлена хозяйственной деятельностью в бассейнах сопредельных государств, масштабы которой невозможно однозначно предсказать.
С учетом высокой степени уязвимости природной среды и отраслей экономики Казахстана к возможным изменениям речного стока стратегия устойчивого водообеспечения республики должна быть ориентирована на неблагоприятное сочетание двух дестабилизирующих факторов: климатически обусловленным изменениям местного стока (10-20%) и антропогенным сокращением трансграничного стока (до 50%).
При неблагоприятной реализации климатических и трансграничных гидрологических угроз в перспективе реально уменьшение ресурсов речного стока в целом по Казахстану к 2020 г. до 81,6 км3/год, в том числе трансграничного - до 33,2 км3/год, местного - до 48,3 км3/год; к 2030 г. - соответственно 72,4; 22,2 и 50,2 км3/год. Наиболее зависимы от трансграничного стока Арало-Сырдариинская ПХС (89%), Жайык-Каспийская (79%), Шу-Таласская (76%). Думается, указанные предпосылки долж-ны быть взяты в основу стратегии обеспечения водной безопасности Республики Казахстан.
В процессе круговорота воды в природе поверхностные воды речных бассейнов гидравлически связаны с подземными водами, образуя единый водный потенциал территории. Уступая по объему ресурсам речного стока, подземные воды имеют огромное значение для отдельных водопотребителей (например, питьевого водоснабжения) или для некоторых специфических регионов Казахстана.
Вследствие гидравлической связи освоение разведанных запасов подземных вод (в объеме 15,44 км3/год) приведет к сокращению ресурсов речного стока до 5 км3/год. При этом наиболее существенное влияние на речной сток окажут водозаборы в речных долинах и конусах выноса рек.
С учетом мирового опыта вековые запасы подземных вод рекомендуется рассматривать как стратегический резерв чистой воды для питьевого водоснабжения.
Нормирование экологического спроса на водные ресурсы
Возобновляемые ресурсы речного стока Казахстана являются неотъемлемым компонентом окружающей природной среды, обеспечивая устойчивость водно-солевого режима внутренних и окраинных водоемов, обводнение речных пойм и дельт и в целом поддержание водно-ресурсного равновесия территории.
Устойчивое водообеспечение республики предполагает гармонизацию двух подходов к водопользованию: охраны окружающей среды, с одной стороны, и социально-экономического развития - с другой. Рекомендуемый подход не идентичен доктрине сохранения естественного состояния водно-ресурсного равновесия, которая в условиях реально существующего водопользования представляется утопичной.
На основе анализа проект-ных и научно-исследовательских разработок установлен экологический спрос природно-хозяйственных систем республики на водные ресурсы в объеме 64,2 км3/год, включающий потребности природных объектов, обязательные в том числе трансграничные попуски, а также непроизводительные потери как ограничение производственного использования водных ресурсов.
Нормативы экологического спроса на воду устанавливаются политическим решением исходя из необходимости сбалансирования экологических, социальных и экономических целей развития страны. Со временем установленные константы могут изменяться в сторону как ужесточения, так и смягчения порога допустимых антропогенных нагрузок.
Водосбережение в отраслях экономики
Рационализация использования водных ресурсов в отраслях экономики достигается ограничением темпов и объемов развития водоемких производств, внедрением водосберегающих технологий, снижением непроизводительных потерь воды в сфере водораспределения.
Ожидаемый на перспективу интенсивный рост производства в Казахстане должен быть в максимальной степени обеспечен интенсификацией использования водных ресурсов, а не ростом потребления пресной воды. Хозяйственные водозаборы в перспективе не должны превышать фактических объемов на уровне 2010 г. (23,3 км3/год, в том числе безвозвратное водопотребление - 15,3, водоотведение - 8,0 км3/год) с распределением по отраслям: сельское хозяйство - 15,4; промышленность - 4,0; коммунальное хозяйство - 2,2; прочие отрасли - 1,8 км3/год.
Перспективные лимиты водозабора планируется обеспечить за счет поверхностных вод - 19,8 км3/год; подземных вод - 1,5; морских вод - 1,1; прочих водоисточников - 0,9 км3/год.
Рекомендуется провести до 2020 г. реконструкцию орошаемых земель с внедрением механизированных поливов и микроорошения, обеспечив повышение КПД оросительных систем до 0,75, экономию водных ресурсов на 30%, повышение урожайности в 1,5-2,0 раза.
Рекомендуется улучшить водообеспеченность пастбищных территорий Казахстана за счет строительства искусственных водоисточников, в том числе шахтных колодцев и водозаборных скважин.
Намечается внедрить системы оборотного и замкнутого водоснабжения в водоемких отраслях промышленности и обеспечить приоритетное устойчивое водоснабжение объектов коммунального хозяйства, в том числе за счет подземных вод.
Межгосударственные водные
отношения
Концептуальной основой по трансграничным водам должен стать фундаментальный принцип равноправного использования разными странами общих водных ресурсов и взаимной ответственности за их охрану. Должны быть определены региональные ограничения на водохозяйственную деятельность в трансграничных бассейнах, обеспечивающие регенерацию водных ресурсов и экологическую безопасность региона.
Предложены принципы и нормативы вододеления в трансграничных бассейнах, учитывающие географическое положение, социально-экономические и экологические особенности Казахстана.
В настоящее время из Казахстана в Россию поступает практически весь объем стока, формирующегося в казахстанской части бассейна Иртыша (24,8 км3/год). На основе принятых в мировой практике правил следует установить долю поступления стока этой реки в Россию в размере половины стока, формирующегося на территории Казахстана, что составляет 12,5 км3/год (в среднемноголетнем значении).
В рамках переговоров с КНР по использованию водных ресурсов трансграничного бассейна р. Или определить лимит притока в озеро Балхаш как самостоятельного водопользователя межгосударственного значения.
При разработке долгосрочного соглашения между государствами Центральной Азии принять лимиты трансграничного притока р. Сырдарьи в Казахстан, установленные Нукусской декларацией 1994 г. и подписанные главами государств Центральной Азии.
Территориальное перераспределение речного стока
Объективной предпосылкой территориального перераспределения водных ресурсов в Казахстане является ограниченность располагаемых водных ресурсов, неравномерность распределения их по территории, значительная изменчивость во времени, высокая степень загрязнения. По величине возобновляемых водных ресурсов Казахстан занимает последнее место среди сопредельных государств (Россия, Узбекистан, Кыргызстан). Наибольшие объемы речного стока в республике формируются в Иртышской природно-хозяйственной системе (до трети общих ресурсов и половины местных). В Нура-Сарысуской, Есильской и Тобыл-Торгайской природно-хозяйственных системах формируется менее 6% речного стока, причем в маловодные годы местный сток меньше среднего примерно в десять раз. В то же время спрос на воду в южных и западных регионах Казахстана составляет около 70% по республике в целом. В перспективе эта контрастность имеет тенденцию к увеличению в связи с возможным сокращением трансграничного стока из Китая, Узбекистана и Кыргызстана.
Предложены принципиальные направления межбассейновых и трансграничных трасс перебросок речного стока в вододефицитные регионы Казахстана. Показано, что потенциальным бассейном-донором для вододефицитных районов является бассейн р. Иртыш, где формируется до половины возобновляемых водных ресурсов республики. Предложена трасса Трансказахстанского канала как основы формирования единой системы водообеспечения Республики Казахстан. Предполагаемая протяженность - 3100 км, объем переброски - 5-7 км3/год, водозабор - вторая очередь Шульбинского гидроузла.
В условиях снижения трансграничного стока р. Или с территории КНР рекомендуется рассмотреть варианты сохранения озера Балхаш - водного объекта особого государственного значения путем переброски части стока р. Иртыш по направлению "Буктырма - Балхаш".
Для компенсации отъемов речного стока р. Иртыш в КНР предложена обновленная схема взаимовыгодного использования стока российских рек по Верхне-Катунскому направлению, исключающая сооружение крупных водохранилищ и ориентированная на туннельный (либо насосный) вариант преодоления водораздела.
Для повышения водообеспеченности районов Западного и Южного Казахстана рекомендуется строительство трансграничного канала "Волга - Сырдарья".
Прогнозные сценарии водообеспечения Казахстана
В основу прогнозных сценариев водообеспеченности Республики Казахстан положены научные гипотезы развития водопотребления и динамики располагаемых водных ресурсов в разрезе отдельных бассейнов.
Ключевые индикаторы стратегии на среднесрочную (2020 г.) и долгосрочную (2030 г.) перспективы обоснованы сопоставлением альтернативных сценариев водообеспечения страны (инерционного, водосберегающего, инновационного) с использованием системы критериев водной безопасности, учитывающей объективное существование факторов многомерности, неопределенности, конфликтности, свойственных сложным системам. Использование предложенной системы критериев является необходимым, но недостаточным для принятия управленческих решений. В этой связи полученные результаты следует рассматривать как промежуточные, требующие дальнейших обоснований на основе использования более обширной информации и современных методов ее обработки.
Инерционный сценарий предполагает реализацию сложившихся в республике тенденций в водопользовании и факторов, их определяющих. Обеспечение растущей потребности в воде в случае реализации такого сценария может быть осуществлено за счет увеличения использования местных поверхностных и подземных водных ресурсов. В перспективе по сценарию хозяйственное водопотребление будет расти на 15% каждые десять лет при стабильности экологических нормативов на воду. Развитие водопользования по инерционному сценарию чревато глубокими дефицитами пресной воды с тяжелыми экономическими ущербами и нарушениями природной среды.
В основу водосберегающего сценария положены материалы схем комплексного использования и охраны водных ресурсов основных бассейнов Казахстана до 2020-го с условной экстраполяцией тенденций до 2030-го. Сценарий предполагает проведение комплексной реконструкции и модернизации ирригационных и коллекторных сетей и гидротехнических сооружений; создание оптимального мелиоративного режима, повышение технического уровня гидромелиоративных систем и их КПД до 0,75, обеспечивающее экономию водных ресурсов; внедрение современных автоматизированных систем управления водоучета, водораспределения и полива. Суммарное хозяйственное водопотребление, а также экологические и обязательные затраты стока к 2020-му стабилизируются, а к 2030-му за счет внедрения передовых технологий хозяйственное водопотребление уменьшится на 10%. Сценарий не исключает вероятности формирования дефицита пресной воды в отдаленной перспективе, что определяет необходимость реализации программы территориального перераспределения водных ресурсов за пределами 2020 г.
Инновационный сценарий предполагает реализацию в республике стратегии инновационного преобразования водного сектора экономики на принципах устойчивого развития, в том числе формирования Единой системы водообеспечения Республики Казахстан. По сценарию суммарное водопотребление стабилизируется и в перспективе не будет превышать уровня 2010 г. Водоемкие отрасли производства будут развиваться за счет интенсификации использования водных ресурсов. Ожидаемое сокращение располагаемых водных ресурсов в республике в значительной степени будет компенсировано трансграничными и межбассейновыми перебросками речного стока. Широкое применение современных водосберегающих технологий в отраслях экономики, совершенствование межгосударственных водных отношений, межбассейновые и трансграничные переброски речного стока могут стать реальной основой обеспечения водной безопасности Республики Казахстан. Инновационный сценарий обеспечивает сбалансированность водопользования во всех восьми бассейновых природно-хозяйственных системах республики.
Игорь Мальковский,
доктор географических наук, профессор, академик МАНЭБ