ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ СЕВЕРА РОССИИ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, МОНИТОРИНГ, КАРТИРОВАНИЕ Н.Н.Филатов, Институт водных проблем Севера Карельского научного центра РАН

ИНСТИТУТ ВОДНЫХ ПРОБЛЕМ СЕВЕРА КАРЕЛЬСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН ИВПС КНЦ РАН образован в 1991 г. на базе Отдела водных проблем Карельского филиала Академии наук СССР основанного в 1946 г.

Изучение фундаментальных закономерностей функционирования озерно-речных систем Северо- Запада России, их устойчивости и изменчивости под влиянием климатических условий Севера и антропо- генных факторов. Разработка научных основ прогнозирования состояния водных экосистем и обоснование природоохранных и восстановительных мероприятий. Оценка водно-экологического потенциала и разработка научных основ управления водными ресурсами Европейского Севера России. Исследование проблем оптимизации использования и охраны водных ресурсов Карелии.. Основные направления деятельности

Север РФ

- занимает 9 % территории РФ - производит 10 % ВНП - регион богат лесом, водой, минеральными ресурсами - здесь более озер.

Важные проблемы: - планируемое строительство Штокмановского месторождения, - ЦБП - загрязнение горно-промышленного комплекса, - эвтрофирование, -закисление, питьевоговодоснабжения.

Инвентаризация водных ресурсов. Разработка информационно- справочных систем Каталогов, Реестров

Ресурсы региона Водные ресурсы: более озер, рек. Крупнейшие озера Европы:Ладожское и Онежское; Белое море. Озерность - около 21 %.

Среднемноголетний сток рек Карелии составляет 57 км 3. На единицу площади на одного жителя Карелии объем водных ресурсов в 2,3 раза превышает общероссийские показатели. Объем воды, аккумулированный в водохранилищах, равен 80,2 км 3. Общая полезная емкость составляет 18,6 км 3. Регулируется 47% годового объема речного стока. 65,0 км 3 воды сосредоточено в озерах, остающихся в естественном состоянии.

Распоряжением Правительства РФ в 1996 г. было решено выполнить на примере ряда регионов РФ эксперимент по совершенствованию мониторинга, количественного и качественного учета природных ресурсов, повышению уровня комплексного использования, охраны и воспроизводства ресурсов и природных объектов. Республика Карелия была выбрана в качестве одного из таких регионов.

Точки мониторинга

Важные задачи: 1. Инвентаризация водных объектов, оценка запасов, качества. Разработка ГИС, каталогов. 2. Оценка изменений климата и влияние на водные объекты. 3. Изучение изменений качества вод под влиянием в районах наиболее подверженных антропогенной деятельности. Мониторинг водных объектов. 4. Ресурсы Белого моря. 5. Водные ресурсы и проблема питьевого водоснабжения.

Создание каталогов, реестров объектов играет организационно-правовую и системообразующую роль. Обеспечивает новое качество работы водопользователей, и самой системы управления, дает возможность органам управления перейти от режима эпизодического и нерегулярного контроля за деятельностью водопользователей, водопотребителей к режиму слежения за информационными потоками.

В соответствии с распоряжениями Правительства по заданию Комитета природных ресурсов: : Дана оценка водоресурсного потенциала региона как одного из важнейших факторов производительных сил ВВыполнены комплексные исследования озерно-речных систем Карелии, дана количественная и качественная оценка водных ресурсов, выявлены изменения водных экосистем под влиянием антропогенных и природных факторов. И Исследованы особенности загрязнения и самоочищения разных типов водоемов с разработкой водоохранных мероприятий, составлены гидрохимические карты Карельского региона, выполнено районирование вод по химическим показателям.

Озера зимой

Оценка качества вод, мониторинг водных объектов, разработка информационных систем выполнена с учетом как опыта Российской Федерации, так и стран ЕС так как Карелия граничит с Финляндией – членом ЕС. В результате: Создана геоинформационная система ГИС- «Водные ресурсы Республики Карелия. Разработан Каталог «Озера и реки» на новой цифровой картографической основе. Обновлены кадастровые сведения о водных объектах, Разработана информационно-справочная система, на основе которой создается база данных по мониторингу водных объектов, классификации вод.

Изменение представления о количестве озер, полученных в результате картирования Всего – около озер

Издан Каталог и информационная система озер и рек Карелии на компакт-диске

Разработана ГИС и ИСС - Водные объекты и гидротехнические сооружения

Кижи

Внедрение ГИС технологий дало возможность: 1. Систематизировать существующую информацию о водных ресурсах и водных объектах; 2. Обеспечивать официальной информацией о водных объектах всех субъектов водных отношений; 3. Производить объективную оценку состояния водных объектов по качественным и количественным показателям; 4. Разрабатывать математические модели водных объектов для прогноза изменения их состояния; 5. Моделировать текущее и перспективное планирование использования вод; 6. Обоснованно устанавливать плату за пользование водными объектами.

Для обновления информации об озерах и реках, водосборах кроме новых цифровых векторных карт используется космическая информация

С помощью дистанционных методов Отслеживаются изменения объектов в динамике

Создана подсистема Гидротехнические сооружения

Ресурсы крупнейших озер Европы, их исследование, рациональное использование и охрана

На основе данных длительных наблюдений, мониторинга По данным анализа данных более, чем 500 водным объектам Карелии разработаны основы геохимической классификации поверхностных вод. Оценены изменения состава вод в системе «атмосферные осадки-водосбор-водный объект» на основе обобщения многолетних наблюдений химического состава атмосферных осадков и водных объектов Карелии. Разработаны и карты качества вод Республики

Регата на Онего

Характерными особенностями поверхностных вод Карелии является: низкая минерализация, преобладание гидрокарбонатов и кальция в ионном составе, содержание значительных количеств органического вещества гумусовой природы, щелочноземельные металлы превалируют над щелочными, что является оптимальным для существования гидробионтов. Классификация поверхностных вод Карелии выполнена по совокупности показателей: величине рН, содержанию органических веществ, железа, общего фосфора, хлорофилла- а и кислорода. Высокое – Цветность вод до 40 град., Олиготрофное (Ptotal до 12 g/l, Chl aдо 3 g/l, Fe до 0,2 mg/l, pH – 6,5-8,0. Хорошее –Цветность ,Ptotal 8-25 g/l, Chl a до 10 g/l, Fe - 0,1-0,5 mg/l, pH – 6,2-8,5. Удовлетворительное - цветность до 200 град. pH 5,5-6,2, эвтрофные воды (Ptotal g/l, Chl a g/l), ( pH > 6,5, Fe 0,5-1,5 mg/l. Низкое pH 0,7 mg/l, цветность > 160 град), высокоэвтрофные воды (Ptotal > 50 g/l, Chl a >30 g/l.

Создана карта качества вод РК которая оперативно обновляется по данным мониторинга

Разработана ГИС водного хозяйства

Разработана геоинформационная система поверхностных и подземных вод бассейна реки Шуя

Выполняются исследования, мониторинг Белого моря, Онежского и Ладожского озер и их водосборов Места проведения Длительных Наблюдений ИВПС На Белом море

НИС «Эколог»

С СПб ИЭМ РАН, ААНИИ и ИОРАН выполнены работы по моделированию экосистем Белого моря, Онежского и Ладожского озер

Зимние иследования

« ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА И ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ»

Оценены изменения климатических параметров (температура воздуха, осадки, солнечная радиация) по данным моделирования на модели ECHAM-4 и длительных наблюдений Выявлена ответная реакция элементов водного баланса, гидрологических характеристик и экосистемы водоемов на эти изменения. Выполнить численные эксперименты на МКГ для разных возможных сценариев развития. Решаются задачи по оценке изменений влияния изменений климата и антропогенных факторов по данным наблюдений и моделирования

Выполнены расчеты изменений климата на численной климатической модели ECHAM-4

ИМноголетняя изменчивость элементов водного баланса С-З России (осадки (P), испарение (E) и сток рек (R) оценнены как по данным наблюдений на сети Росгидромета, так и моделирования

Оценены изменения в регионе: приземной температуры воздуха в ( ) и даны прогностические расчеты на модели ECHAM-4 ( ) по двум сценариям сценарий А сценарий Б

Водные ресурсы и проблемы обеспечение населения питьевой водой. Поверхностные и подземные воды. В Карелии используется 4 % подземных вод, в то время как в а в Финляндии, с похожими природными условиями – более 50 %.

Некоторые публикации ИВПС по изменению климата и водным ресурсам

Некоторые наши публикации

Данные изменений климата Севера и влияние на водные ресурсы обобщены в проекте INTAS - Climate Data Access System (CLIMAS). //nwpi.krc.karelia.ru/climas