Підручник з Географії (рівень стандарту). 11 клас. Довгань - Нова програма

§ 16. Води суходолу. Водозабезпеченість регіонів і країн світу

Пригадайте

• складові вод суходолу, їхні частки серед вод гідросфери та чинники, що впливають на їх розподіл

• що таке ендогенні та екзогенні процеси

1. Річки.

Води суходолу складають річки, озера, болота, штучні водойми, підземні води та льодовики.

Для людей найбільший практичний інтерес мають річки — постійні водні потоки. Хоча на них припадає лише незначна частина вод гідросфери, річки відіграють велику роль у житті країн. Люди використовують їх із давніх часів для судноплавства, лісосплаву, як джерело енергії, для зрошення полів, рибництва, водозабезпечення. Річки мають естетичне значення, оскільки урізноманітнюють ландшафти. Вони служать місцем відпочинку людей. Як правило, біля річок виникають населені пункти.

Для утворення річки необхідне поєднання кліматичних і геоморфологічних умов. Клімат, насамперед кількість та інтенсивність опадів і температура, обумовлює особливості географії річкової мережі та її густоту, багатоводність річок, час скресання та замерзання.

Густота річкової мережі визначається відношенням загальної довжини річок до площі території (км/км2). На всіх материках, крім Антарктиди, протікають великі, середні та малі річки, однак залежність від клімату визначає нерівномірний розподіл річкової мережі. Найгустіша вона в Південній Америці, найбільш розріджена — в Австралії. В Україні цей показник змінюється від 1,5—2 км/км2 у Карпатах до 0,1 км/км2 на півдні та південному сході.

Від рельєфу залежать напрямок і швидкість течії річки, звивистість її русла. Геологічна будова визначає наявність порогів і водоспадів, кількість наносів, вміст різних мінеральних речовин, прозорість або каламутність вод.

Річки течуть у вузьких витягнутих знижених формах рельєфу — річкових долинах (мал. 1). Дно долини в поздовжньому напрямку займає річкове русло, яке являє собою ерозійну заглибину, утворену водним потоком і зазвичай заповнену його водами.

Мал. 1. Елементи річкової долини.

Головна річка з усіма притоками утворює річкову систему. Площа, із якої річка збирає поверхневі та підземні води, має назву річковий басейн. Басейни сусідніх річок відділяються підвищеннями рельєфу — вододілами.

За розміром басейну річки поділяють на великі, середні й малі. До великих належать річки з площею басейну понад 50 тис. км2, до середніх — у межах 2—50 тис. км2, до малих — менше 2 тис. км2. Малі річки з невеликою площею басейну (до 50 км2) називають струмками. Найбільші водозбірні басейни світу мають Амазонка, Конго, Міссісіпі, Об, Ніл, Парана, Єнісей, Лена, Нігер, Амур. В Україні до великих річок належать Дунай, Тиса, Дністер, Південний Буг, Дніпро, Прип'ять, Десна, Сіверський Донець, Західний Буг.

За умовами протікання річки поділяються на рівнинні та гірські.

Швидкість течії річки перебуває в прямій залежності від похилу русла — відношення різниці висот двох точок (падіння) до відстані між ними:

Похил річки = Падіння річки/Довжина

Падіння річки = hв — hг,

де hв — абсолютна висота витоку, hг — абсолютна висота гирла.

Рівнинні річки мають невеликий похил (декілька десятків см/км), тому течуть повільно, на відміну від гірських, де похил може бути значним (10—15 м/км), а течія бурхлива.

Задача. Абсолютна висота витоку річки Прип'ять — 162 м, гирла — 100 м, довжина — 775 км. Обчисліть похил річки. Розв'язання:

Скористаємося формулою: (162 - 100) : 775 = 0,08 м/км.

Річки живляться поверхневими та підземними водами. Залежно від того, яке джерело живлення переважає, розрізняють чотири типи живлення річок: снігове, дощове, льодовикове й підземними водами. Роль кожного з них у різні пори року та в різних регіонах неоднакова. Більшість річок мають мішане живлення.

Залежно від характеру та інтенсивності живлення змінюються режим річок, рівень води, витрати води та річковий стік. Високий рівень води в річці в певну пору року має назву повінь, низький — межень. Під час тривалих дощів та інтенсивного танення снігів на річках трапляються раптові короткочасні підвищення рівня води — паводки.

Витрати води в річці — кількість води, що протікає через поперечний переріз русла річки за одну секунду. Витрата води за тривалий час (зазвичай за рік) називається річковим стоком. Найбільш багатоводною річкою світу є Амазонка, її середня річна витрата води становить 220 000 м3/с, а річковий стік — 6939 км3. Серед річок України лідером є Дніпро із середніми показниками витрати й стоку 1700 м3/с та 53,5 км3 відповідно.

Чим більше випадає опадів, менше випаровування та більш розчленований рельєф, тим більшим є показник річкового стоку.

2. Озера.

Озеро — замкнута природна улоговина на суходолі, заповнена водою. На відміну від моря, воно не має прямого зв'язку зі Світовим океаном. Усі озера на Землі займають близько 2,06 млн км2, або 1,8 % поверхні суходолу.

Утворення та розміщення озер на материках залежить від наявності природних заглибин (улоговин) та кліматичних умов.

Формування озерних улоговин відбувається під впливом ендогенних та екзогенних процесів. Унаслідок ендогенних процесів на Землі утворюються великі й глибокі западини. Озера, які виникли в цих западинах, є озерами тектонічного та вулканічного походження.

Тектонічні озера переважно розташовані в областях великих деформацій земної кори (Байкал, Великі озера, Каспійське море, Східно-африканські озера тощо). Вулканічні озера поширені в областях давньої або сучасної вулканічної діяльності (Камчатка, Японія, Сицилія, Ісландія, Закавказзя, Вулканічний хребет у Карпатах).

Серед озер екзогенного походження виділяють водно-акумулятивні та водно-ерозійні (стариці, дельтові, лагунні), льодовикові (Бребенескул у Карпатах, озера на півночі Канади), карстові (Світязь), загатні (Синевир).

За водним режимом озера поділяють на стічні (із яких витікають річки) та безстічні (Каспійське, Аральське, Балхаш). Водний режим озера значною мірою впливає на ступінь мінералізації його водної маси. Так, безстічні озера, як правило, більш солоні, ніж стічні. Залежно від ступеня солоності води озера поділяють на чотири типи: прісні (0—1 ‰), солонуваті (1—25 °‰), солоні (25—47 ‰) і мінеральні (понад 47 ‰).

Основними джерелами живлення озер є атмосферні опади і приплив річкових вод. Тому в поширенні озер земною поверхнею спостерігається зональність, яка пояснюється залежністю озер від клімату. Особливо багато озер на півночі Європи та Північної Америки, де зволоження перевищує випаровування та наявна велика кількість тектонічних западин, поглиблених давнім льодовиком.

3. Болота.

Близько 2,7 млн км2, або майже 2% суходолу, займають болота — надмірно зволожені ділянки земної поверхні з вологолюбною рослинністю та шаром торфу понад 30 см. Виникають болота внаслідок заболочування водойм або суходолу. Залежно від умов живлення виділяють низинні, верхові та перехідні болота. У живленні верхових боліт переважають атмосферні опади, низинних — підземні води. Інтенсивність процесів утворення боліт залежить у першу чергу від ступеня зволоженості території, кількості тепла, глибини залягання підземних вод.

Болота поширені в тундрі та лісових зонах. У межах України найбільше боліт у Поліссі, заплавах Дніпра та Прип'яті, Карпатах.

4. Льодовики.

Найбільша кількість прісної води нашої планети зосереджена в льодовиках. Вони утворюються там, де протягом року снігу випадає більше, ніж встигає розтанути. Межа, вище якої відбувається накопичення твердих опадів, називається сніговою лінією. На різних широтах снігова лінія пролягає на різній висоті: від кількох сотень метрів у полярних широтах до 4500 м — у районах екватора. Розрізняють гірські та покривні льодовики. Найбільші гірські льодовики розташовані в горах Гімалаї, Памір, Тянь-Шань, Кордильєри. Основні райони зосередження покривних льодовиків — Антарктида та Гренландія.

5. Підземні води.

Підземними називаються води, що заповнюють пори, тріщини та інші порожнини гірських порід. Утворюються вони переважно в результаті просочування атмосферних опадів і талої води снігу й льоду крізь водопроникні гірські породи в місцях їх виходу на поверхню.

За способом утворення підземні води поділяють на ґрунтові та міжпластові. Ґрунтові води — це води першого від поверхні водоносного горизонту, не прикритого водотривким шаром. Вони, як правило, ненапірні, живляться тільки атмосферними опадами, які впливають на їх рівень.

Міжпластові підземні води розташовані між двома водонепроникними шарами, вони здебільшого бувають напірні (артезіанські). Міжпластові води віддалені від поверхні на десятки й сотні метрів, тому відносно чисті та здебільшого прісні (у їхньому складі міститься менше 1 г мінеральних речовин на 1 л води). Проте деякі з них на своєму шляху розчиняють багато мінералів і тому стають більш мінералізованими, або мінеральними, тобто включають значну кількість хімічних елементів та їхніх сполук, наприклад солей. Підземні води з температурою вище +20 °С називають термальними. Вони розміщуються на великих глибинах або в районах вулканічної діяльності, де виходять на поверхню у вигляді гарячих джерел або гейзерів.

Мінеральні та термальні підземні води в багатьох країнах застосовують у лікувальних цілях. Велику популярність у Європі мають бальнеологічні курорти в Карлових Варах (Чехія), Баден-Бадені (Німеччина), Віші (Франція), Бадені (Австрія) тощо. На території України зареєстровано понад 500 джерел різних мінеральних та термальних вод. Деякі з них віднесено до переліку унікальних: Голубинське, Новополянське, Полянське (Закарпатська обл.); Моршинське, Трускавецьке (Львівська обл.); Слов'яногірське (Донецька обл.).

6. Вода як ресурс і чинник розміщення населення та виробництва.

Водні ресурси певної території утворюють усі придатні для використання запаси поверхневих і підземних вод. Це переважно прісні води річок, озер, водосховищ, льодовиків, ґрунтові й підземні води. Водні ресурси є національним багатством кожної країни, однією з природних основ її економічного розвитку. Вони забезпечують усі сфери життя й господарської діяльності людини, визначають можливості розвитку промисловості й сільського господарства, розміщення населених пунктів, організації відпочинку й оздоровлення.

Для оцінювання рівня забезпеченості водними ресурсами використовують дані про середню кількість річкового стоку. Як ви знаєте, він у першу чергу залежить від особливостей клімату (кількість опадів, температура, випаровуваність) та рельєфу.

Середня сумарна величина стоку всіх річок світу становить близько 47 тис. км3 на рік, із яких витрачається 5 тис. км3, або 11 %. На перший погляд здається, що людство ще має величезний потенційний запас прісної води. Однак уже на сьогодні, за даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, 40 % населення планети живе в регіонах, що відчувають нестачу води або страждають від її незадовільної якості.

Основні чинники, що призводять до дефіциту водних ресурсів:

• нерівномірність розміщення водних ресурсів як за регіонами, так і за країнами світу (мал. 2, 3). Значна частина найбільших річок світу протікає в малонаселених регіонах. У густонаселених областях порівняно небагато великих річок, і їхні води інтенсивно використовуються;

• збільшення споживання води через зростання кількості населення та обсягів виробництва, що призводить до збільшення навантаження на водні ресурси. Лише на питні та комунально-побутові потреби одного жителя великого міста в середньому витрачається від 200 до 500 л води щодоби;

• нераціональне використання водних ресурсів, втрати води, що обумовлені недосконалістю технологій промислового та сільськогосподарського виробництва, комунальних служб;

• забруднення природних вод промисловими, сільськогосподарськими та побутовими стоками;

• порушення природних ландшафтів (вирубування лісів, осушення боліт, видобуток корисних копалин тощо);

• сучасні кліматичні зміни (підвищення середньої температури повітря, опустелювання, збільшення кількості екстремальних погодних явищ).

Мал. 2. Забезпеченість ресурсами річкового стоку в розрахунку на одну особу за регіонами світу (березень 2018 р.).

1) Які чинники впливають на величину річкового стоку?

2) Поясніть, чому регіон Австралія та Океанія є лідером у цьому рейтингу.

Мал. 3. Країни з найбільшою забезпеченістю водними ресурсами в розрахунку на одну особу населення.

• Назвіть чинники, які обумовили лідерські позиції щодо забезпеченості водними ресурсами наведених країн.

Проблеми забезпечення водними ресурсами та їх раціонального використання безпосередньо стосуються й нашої країни. Сьогодні на одного жителя України припадає близько 1,2 тис. м3 місцевого стоку — це менше, ніж у більшості країн Європи. У той самий час витрати води на одиницю виробленої продукції в Україні значно перевищують такі самі показники в розвинених країнах Європи: порівняно із Німеччиною — у 4,3 разу, із Великою Британією та Швецією — у 4,2 разу, із Францією — у 2,5 разу.

Проблеми забезпечення водними ресурсами в багатьох країнах вирішуються за рахунок використання підземних вод. Наприклад, у Данії потребу в прісній воді майже повністю задовольняють її підземні ресурси, у Бельгії — на 90%, у Швеції — на 85 %.

Для компенсації нестачі прісної води в деяких районах нашої планети використовують опріснення морської води. За останні 30 років загальна продуктивність опріснювальних установок світу збільшилася в 70 разів і досягла 35 км3 за рік, що становить приблизно 1 % усього світового водоспоживання. Найбільшими виробниками прісної води у світі є США, Японія, Саудівська Аравія, Кувейт, Об'єднані Арабські Емірати.

Стримувальним чинником опріснення морських вод є значні витрати енергії.

Регіональні проблеми дефіциту води можна вирішувати за рахунок її подачі з інших водних систем по каналах та водоводах, переведення підприємств на оборотне (багаторазове) водопостачання, упровадження сучасних технологій зі зниженим споживанням води, застосування різних способів очищення стічних вод (мал. 4).

Мал. 4. Способи очищення стічних вод.

Проблему збереження та раціонального використання водних ресурсів можна розв'язувати як на рівні країни або міста (села), так і в межах окремої сім'ї. Зокрема, це досягається завдяки ретельному обліку води, яка надходить споживачам, із метою виявлення її недоцільних витрат.

Головне

Розподіл вод суходолу нерівномірний та залежить від низки природних чинників: клімату, рельєфу, геологічної будови місцевості тощо.

• Для оцінки забезпеченості суходолу поверхневими водами застосовують показник річкового стоку. Його величина насамперед залежить від клімату та змінюється зонально.

• Нерівномірний розподіл вод суходолу визначає різну забезпеченість регіонів та країн водними ресурсами, зокрема прісними водами.

• Збільшення кількості населення та обсягів виробництва призводить до загострення проблем забезпечення водними ресурсами.

• Основні напрями вирішення проблеми забезпечення людства прісною водою: раціональне водокористування, перерозподіл річкового стоку, освоєння нових джерел прісної води, зниження забруднення природних вод.

Запитання та завдання для самоперевірки

1. Назвіть складові вод суходолу та основні чинники їх нерівномірного розподілу на материках та територією України. 2. На конкретних прикладах доведіть взаємозв'язок геологічної будови, рельєфу і річкової мережі території. 3. Розкрийте роль геологічних процесів у формуванні озер, міжпластових підземних вод. 4. Що таке водні ресурси? Які чинники зумовлюють дефіцит водних ресурсів в окремих регіонах та країнах? 5. Охарактеризуйте шляхи розв'язання проблем забезпечення водою в масштабах світу, окремої країни, міста, сім'ї.

Працюємо самостійно

Дослідіть стан забруднення річок і водойм своєї місцевості та запропонуйте заходи щодо розв'язання цієї проблеми.

Працюємо в групах

За картами атласу дослідіть води суходолу одного з материків за планом: 1) найбільші гідрографічні об'єкти; 2) розподіл об'єктів територією материка; 3) взаємозв'язок вод суходолу із кліматом, рельєфом та геологічною будовою; 4) країни з найбільшою та найменшою забезпеченістю водними ресурсами; 5) вплив запасів водних ресурсів на розташування водомістких виробництв.

Практичне завдання

Обчисліть падіння та похил однієї з річок своєї місцевості.

Дослідження

1. Система протидії паводкам, повеням, селям і лавинам в окремих районах України.

2. Карстовий рельєф як приклад взаємодії геосфер.

3. Прозорість води в річці (озері, ставку): від чого залежить і чому змінюється.