Антропогенным воздействиям на водные ресурсы гидрология и смежные с ней науки уделяют пристальное внимание уже более 100 лет. Вначале преимущественно исследовали изменения водного режима территории под влиянием различных видов хозяйственной деятельности. Затем, с началом научно-технической революции и связанного с ней роста загрязнения природных вод, стало более актуальным изучение трансформаций качества водных ресурсов. В связи с загрязнением вод, гидротехническим строительством, в том числе с проектами межзональной переработки стока, в центре внимания оказались экологические последствия гидрологических изменений для природы, здоровья населения, хозяйства.
В последние годы на первый план стали выдвигаться вопросы гидрологических изменений в связи с ожидаемыми антропогенно обусловленными изменениями климата.
Существенный вклад в исследования по всем этим направлениям внесли отечественные исследователи. В числе наиболее продуктивно работавших в последние десятилетия — сотрудники научных коллективов Государственного гидрологического института, Института водных проблем РАН, Института географии РАН, географического факультета МГУ. Широкую, в том числе международную, известность приобрели фундаментальные коллективные монографии: "Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли" [1974], "Водохранилища и их воздействие на окружающую среду" 1986" "Глобальные изменения природной среды (климат и водный режим)" 2000 работы А. Б. Авакяна и др. [1987], Г. П. Калинина [1968], Р. К. Клиге 1985 Р. К. Клиге и др. [1998], М. И. Львовича [1974], И. А. Шикломанова 1988^ И. А. Шикломанова и О. Л. Марковой [1987], "Comprehensive Assessment..." [1997], в которых авторы выходили за пределы России, СССР и избирали объектами изучения водные ресурсы всего мира и их антропогенные изменения. Были разработаны методы расчетов гидрологических преобразований и изменений, выполнены вариантные прогнозные оценки ожидаемого состояния водных и связанных с ними других ресурсов, предложены основные направления решения водных проблем. И, если в целом для всего мира в большинстве стран дальнего зарубежья, происходящие сейчас изменения водных ресурсов оказались близки к ранее выполненным прогнозным построениям, то современные трансформации природных вод на всем постсоветском пространстве, в том числе в России, протекают во многом по непредсказанному сценарию и ставят перед гидрологией целый ряд вопросов. Это, конечно, в первую очередь, следствие тех политических, социально-экономических потрясений, которые охватили территорию бывших республик СССР и стран-членов СЭВ. Но в ряде случаев, например, в бассейне Волги, — это результат наложения кризисных явлений в экономике на аномальные природные явления.
Наибольшего внимания заслуживают 1990-е гг., на которые пришлись коренные изменения в политической и социально-экономической сферах на территории России и соседних стран. Именно на этих годах сделан основной акцент в данной работе. Особенности современного периода наиболее рельефно вырисовываются при сравнении с предшествующими периодами и ожидаемым будущим. Кроме того, корни многих явлений настоящего времени лежат в прошлом, а знание современной ситуации важно не только само по себе, но и как базовое основание для принятия решений в XXI в., в частности, обеспечивающих устойчивое, экологически безопасное развитие в близкой и далекой перспективе. Поэтому в монографии проанализированы и тенденции, выявившиеся в предшествующие 1990-м гг., а также даны прогнозные соображения.
Главный территориальный объект исследования — Российская Федерация и отдельные ее регионы. Но в ряде случаев положение в России рассмотрено на фоне мировых тенденций и особенно событий, происходивших и происходящих на других территориях бывшего СССР.
Структура коллективной монографии построена следующим образом. Вначале рассмотрена ситуация с антропогенными нагрузками на воды. Затем проанализирована природная динамика гидроклиматических явлений, сопутствующая этим нагрузкам. Количественные и качественные изменения водных ресурсов (преимущественно речного стока, отчасти запасов почвенных и подземных вод) и их последствий — следующий этап рассмотрения.
Завершается монография предложениями по предотвращению и ослаблению негативных воздействий на водные ресурсы. На основании тесной связи этих вопросов между собой включение отдельных статей в ту или иную главу достаточно условно.
Монография написана в основном сотрудниками лаборатории гидрологии ИГ РАН. Привлечены также специалисты из других подразделений Института географии и других научных учреждений — ИВП РАН, ГГИ, ГХИ, Института глобального климата и экологии РАН.
Помимо результатов собственных разработок авторов, в том числе явившихся следствием полевых экспедиционных исследований (в основном на территории Русской равнины), в монографии использованы и опубликованные материалы уже выполненных обобщений по различным аспектам проблемы для территории России и сопредельных стран. Эти материалы содержатся в различных статистических справочниках, в 10-томном издании "Вода России" [2000-2001], в ежегодниках "Ресурсы поверхностных и подземных вод, их использование и качество", в книгах "Водне Господарство в Украш!" [2000], "Воды России" [1997, 2001], "Природная среда Беларуси" [2002], "Россия и ее регионы..." [2001] и в других изданиях.
В работе использованы методические приемы, разработанные в указанных коллективах. При всем их разнообразии им присуща в целом географо-гидрологическая направленность. Отличительными свойствами этого направления, по нашему мнению [Котляков и др., 1996; Коронкевич, 1996], являются повышенное внимание к пространственным и пространственно-временным закономерностям круговорота воды, гидрологического цикла, его отдельных звеньев, выявлению гидрологического сходства и различия отдельных территорий, геосистем, их зональных и азональных особенностей, районированию. Уделено повышенное внимание пространственной неравномерности распределения гидрологических явлений и процессов в ландшафтной гидрологии и гидрологическом картографировании.
Во многом следствием неравномерности распределения гидрологических явлений и процессов в пространстве является акцент на объяснение ее причин, генезиса. Другая предпосылка генетической направленности — необходимость выявить взаимосвязи различных составляющих природных вод между собой, с другими элементами природы, с деятельностью человека в процессе всемирного круговорота воды и отдельных его звеньев. Именно географический подход в наибольшей степени позволяет рассматривать эти связи как комплексные и взаимообусловленные.
В результате такого системного рассмотрения вод именно географическому направлению в наибольшей степени присущи интеграционные подходы к анализу всего многообразия причин, особенностей и следствий гидрологических явлений и процессов, прослеживающихся, в том числе, и в выявлении роли воды в функционировании природы и общества, в изыскании путей экологически наиболее безопасного использования водных ресурсов.
Широта географо-гидрологического охвата предполагает и соответствующий набор методов исследований. В последнее время в них часто используются методы математической статистики, моделирования, геофизические подходы. Но это дополнительные инструменты. Приоритетными остаются разновидности общегеографического метода сравнения, в частности географо-гидрологических аналогий, интерполяции. Заполнение "белых пятен" на гидрологических картах предполагает привлечение для характеристики описываемых явлений косвенных географических показателей, по которым имеется более обширная информация. Комплексный характер географо-гидрологических исследований предусматривает и особое внимание к балансовым подходам. Очень важно различать широко применяемые в географии статистические методы и формально-статистические приемы и экстраполяции, не имеющие генетического значения.
Рубеж 1980-1990-х гг. сделал географическое направление в гидрологии особенно актуальным в силу следующих причин:
1. Резкое обострение экологической, в том числе гидроэкологической, обстановки во всем мире в последние десятилетия, а также своеобразное развитие гидроэкологической ситуации на постсоветском пространстве в самые последние годы. Это потребовало новых, нетрадиционных подходов, базирующихся на идеях теснейшей взаимосвязи всех элементов окружающей среды и деятельности человека в процессе круговорота воды, необходимости действительно комплексного их рассмотрения, изыскания путей решения водных и других проблем не покорением природы, а сотворчеством с ней.
2. Существенное и подчас кардинальное антропогенно-обусловленное изменение водного режима и качества вод сделало неоднородными гидрологические, гидрохимические ряды и резко сузило возможности статистических методов их исследования, долгое время превалировавших в гидрологии. Стационарность гидрологических явлений и процессов все в большей степени подвергается сомнению, в том числе свидетельствами о глобальных изменениях климата.
3. Имеющиеся данные сетевых наблюдений часто не удовлетворяют возросшим требованиям к гидрологической информации, как по ее полноте, так и охвату территории. Например, все больше ощущается необходимость выявления закономерностей формирования жидкого, твердого и химического стока на водосборах до попадания воды в речную сеть, дальнейшей дифференциации элементов водного баланса. Стандартные гидрометеорологические наблюдения практически не освещают этот вопрос. Остается огромное число малых рек, районов, практически не охваченных данными непосредственных гидрологических наблюдений. Их гидрологические, гидрохимические, гидроэкологические характеристики могут быть даны на основе районирования и использования методов аналогии или применения косвенных географических показателей. Это особенно актуально в условиях современного сокращения сети гидрометеорологических станций в странах СНГ. Демократические процессы сделали открытой значительную часть ранее закрытой информации, но это достижение в значительной мере обесценено необходимостью платы за нее.