Вплив руйнування Каховського водосховища на водні ресурси півдня України

Impact of the destruction of the Kakhovka reservoir on the water resources of southern Ukraine

Вступ

6 червня 2023 р. російські окупанти підірвали греблю Каховської ГЕС, вчинивши злочин, який підпадає під Женевську конвенцію і вважається злочином перед людяністю. На думку OSINT-дослідників Inform Napalm (The occupiers.., 2023), за своїми екологічними й економічними наслідками руйнування Каховської ГЕС для України можна прирівняти до наслідків використання тактичної ядерної зброї 5-10 кілотонн. Руйнування греблі Каховської ГЕС призвело до випорожнення Каховського водосховища, найбільшого в Україні, і до втрати майже 10% її водних ресурсів.

Знищення водної інфраструктури регіону призвело до зупинки сотень малих і великих підприємств, десятки великих міст залишилися без водопостачання, потужна хвиля паводка зруйнувала населені пункти, погіршила санітарно-гігієнічні умови проживання населення, викликала екологічну катастрофу, спричинило значний потік біженців. Росіяни використали воду як зброю для знищення України. Цю ситуацію можна назвати екологічним геноцидом населення України.

Результати розвідки фахівців Інституту водних проблем та меліорації НААН (Romashchenko et. al., 2018) свідчать, що Україна нерівномірно забезпечена водними ресурсами: від 0,14 км³/рік у Херсонській обл. до 7,92 км³/рік - у Закарпатській. За даними (Romashchenko et.al., 2020) забезпеченість місцевими водними ресурсами по окремих областях України різниться майже в 60 разів. Доступні для використання запаси поверхневих вод дуже нерівномірно розподілені по території країни. Більше половини водних ресурсів зосереджено в басейні р. Дунай, де потреба у воді не перевищує 5%.

Кількісні характеристики водних ресурсів України, які отримані різними авторами в різний час і за різними методиками розрахунку, є доволі суперечливими і в кожному окремому випадку потребують пояснення. Найактуальнішою та достовірною інформацією про водні ресурси України є дослідження В.К. Хільчевського (Khilchevskyi, 2021), виконане ним на основі глобальної інформаційної системи "Aquastat" (FAO Aquastat.., 2023), яка належить Продовольчій та сільськогосподарській організації ООН. Згідно з цими розрахунками загальні відновні водні ресурси України становлять 175,3 км³ на рік, із яких 97% формується за рахунок поверхневого річкового стоку і лише 3% (5 км³) - за рахунок підземних вод.

Саме тому, що підземні води, а також води озер, боліт і льодовиків використовуються порівняно мало і всі вони в процесі кругообігу води пов'язані з водами річок, під водними ресурсами великих територій і країн розуміють лише величину середньорічного стоку річок (Khilchevskyi et. al., 2008). Відповідно до цих розрахунків, річковий внутрішній стік з території країни становить 50,1 км³, а зовнішній, із територій сусідніх країн (Румунії, Молдови, Угорщини, Польщі, Республіки Білорусь, Російської Федерації) - 120,2 км³ на рік (36,1 км³ із Росії та Білорусії і 84,1 км³ - із Румунії (50% стоку Дунаю через Кілійське гирло). Частина стоку з території України теж надходить до сусідніх країн (у Польщу, Словаччину, Угорщину, Румунію, Молдову).

Залежність водних ресурсів України від надходження водного стоку з територій сусідніх держав, нерівномірність розподілу місцевих водних ресурсів та їхня доступність для використання через кількісні та якісні характеристики значно обмежують розвиток галузей економіки, які залежать від наявності водних ресурсів. До того ж, водній безпеці в Україні загрожують ризики, пов'язані зі зміною клімату, зокрема посухи та повені, які призводять до значних збитків для економіки (National Reporton the State, 2021).

Результати дослідження клімату в Україні показують (Pillai et.al., 2021), що з кінця 1990-х років середньорічна температура повітря була стабільно вищою, ніж у період з 1961 до 1990. Із 2007 вона перевищувала норму на 1,5°C. Останнє десятиліття, особливо після 2015, було найтеплішим в Україні. В окремі роки підвищення середньорічної температури повітря перевищувало 2,0°C (2,2°C у 2007 р., 2,3°C - у 2015, 2,7°C - у 2019 р.). Підвищення мінімальної добової температури характерне найбільше в холодну пору року, а максимальної - влітку. Такі зміни сприяли зменшенню тривалості холодної пори року, кількості морозних днів і суворості зим. Цей фактор сильно впливає на зміну гідрологічного режиму, сезонність паводків і формує тенденцію до зниження величини паводків у часі за останні 30 років (Snizhko et al., 2022; 2023).

Весняні паводки на сьогодні, як правило, відбуваються раніше, ніж у минулому, і з меншою частотою, що пов'язано з більш теплими зимами, більш ранніми періодами відлиги та меншими значеннями глибини снігового покриву. З іншого боку, потепління збільшило частоту повеней восени та взимку, особливо в гірських водозбірних басейнах. Аналіз трендів показує, що протягом досліджуваного періоду (1960-2015) більшість українських річок (85,7% гідрологічних станцій) демонструють тенденції до зменшення амплітуди паводків, а близько 40% мають тенденції до значного зменшення. Зростання частоти та амплітуди паводків виявлено тільки на деяких гірських річках України (Snizhko et.al., 2022; 2023).

Для часткового подолання існуючої в Україні проблеми доступності водних ресурсів було створено понад 1160 водосховищ загальним об'ємом близько 55,0 км³. Отже, 32% водних ресурсів країни акумульовано у водосховищах для їхнього подальшого використання та транспортування в регіони з дефіцитом водних ресурсів.

Найбільша кількість водосховищ України (45,5%) зосереджена в басейні р. Дніпра, яка від державного кордону з Республікою Білорусь до Нової Каховки перетворена на каскад водосховищ загальним об'ємом 43,71 км³ із загальною площею водного дзеркала 6888 км². З одного боку, акумуляція води у штучних водоймах дозволила створити потужний аграрно-промисловий комплекс на Півдні України, забезпечити водою Донбас і Крим. Через систему каналів і водогонів щороку перенаправляється з водосховищ Дніпра до 15 км³ води (Romashchenko et al., 2020). З іншого боку, перетворення Дніпра зі швидкоплинної річки на каскад водосховищ із застійним гідрологічним режимом створило багато екологічних проблем (Khvesyk, 2013), вирішення яких у перспективі вимагатиме значних фінансових інвестицій.

Крім того, в умовах глобального потепління клімату створення мілководних, у переважній більшості, водосховищ призвело до значних утрат водних ресурсів через випаровування. Проведені розрахунки свідчать, що внаслідок підвищення сумарного випаровування територія України щороку втрачає на 20-25 км³ водних ресурсів більше, ніж у період 1961-1990 рр. (Romashchenko et al., 2020).

Найбільшим водосховищем Дніпровського каскаду було Каховське, яке утримувало 18,2 км³ води, включаючи 6,78 км³ корисного об'єму. Саме з цього водосховища в Україні відбирається до 40% води від загальних потреб по Україні на господарське використання (Vyshnevskyi et al., 2011).

Мета та завдання дослідження. Метою розвідки є оцінка доступності водних ресурсів Півдня України в умовах зміни клімату та наслідків військових дій (руйнування російською армією Каховського водосховища).

Завдання дослідження:

• оцінка параметрів водного балансу Каховського водосховища в роки різної водності;

• оцінка параметрів водного балансу р. Дніпро у створі Каховської ГЕС після руйнування Каховського водосховища;

• оцінка впливу кліматичного чинника на водний стік р. Дніпро у найближчому й віддаленому майбутньому на основі гідрологічної моделі GAP-2 та різних кліматичних сценаріїв;

• оцінка доступності водних ресурсів для господарських потреб з урахуванням руйнування Каховського водосховища внаслідок військових дій, зміни клімату й забезпечення екологічного стоку Дніпра в Чорне море.

Методи. Методологія дослідження базується на зборі й аналізі інформації про водні ресурси, кліматичні ризики та вплив військової агресії Росії на водні ресурси України з відкритих джерел, включаючи вітчизняні й зарубіжні бази даних.

У розвідках використано базу даних GRDC (Global Run off.., 2023) і, частково, дані Центральної геофізичної обсерваторії імені Бориса Срезневського, дані Світового банку про стан водних ресурсів (The World Bank .., 2023), дані Державного кадастру України про використання водних ресурсів (General indicators .., 2023), інформаційно- аналітичні дані щорічних звітів державних установ про стан і використання водних ресурсів в Україні.

Виконано авторські дослідження впливу зміни клімату на водні ресурси та зроблено оцінювання наслідків руйнування Каховського водосховища для водного господарства півдня України. Для оцінки майбутніх змін водного стоку Дніпра у створі Каховської ГЕС було використано гідрологічну модель Water GAP 2 (Didovets et al., 2020). У процесі оцінювання придатності різних моделей до застосування для території України було встановлено, що найкраще для симуляції стоку підходить модель Water GAP 2, яка містить п'ять модулів водокористування (зрошування, комунальне господарство, промисловість, тваринництво, охолодження ТЕС) і додатковий модуль GWSWUSE, який дозволяє розрахувати відбір підземних і поверхневих вод. На основі проведеного аналізу для оцінки впливу зміни клімату на річковий стік було обрано Water GAP 2.

Для гідрологічного моделювання було використано кліматичні проєкції (середні добові значення температури, опадів і сонячної радіації) із проєкту "InterSectoral Impact Model Intercomparison Project" (iSlMIP .., 2023), які були отримані з використанням глобальних моделей HadGEM2-ES, MIROC5, IPSL-CM5A-LR and GFDL-ESM2M, відкориговані на основі даних реаналізу EWEMBI. Використовувалось два сценарії репрезентативних траєкторій концентрацій парникових газів (RCP): "м'який" RCP 2.6, який, відповідно до Паризької угоди, передбачає зменшення викидів парникових газів і повернення до радіаційного впливу 2,6 Вт/м² до 2100 р., "жорсткий" RCP 8.5, що не враховує жодних заходів із адаптації чи пом'якшення клімату. Отже, загалом було розглянуто вісім кліматичних сценаріїв, включаючи чотири кліматичні моделі, керовані двома RCP.

Результати

Добре відомо (Schillinger et al., 2020; Gleick, 1993), що під час активних військових дій водна інфраструктура пошкоджується та руйнується, якість води погіршується, вода часто стає недоступною. Російсько-українську війну вже вважають "екологічною катастрофою" (Davidson et al., 2022), вода використовується російськими окупантами як зброя (Shumilova et al., 2023).

З кожним днем війни проблеми з водою в Україні загострюються. Приміром, 6 червня 2023 р. російсько-окупаційні війська підірвали та зруйнували дамбу Каховського водосховища. Унаслідок цього рівень води у водосховищі почав знижуватися зі швидкістю 15 см на годину. Уже наступного дня, 7 червня 2023 р., у створі гідрологічного поста Нікополь (вище зруйнованої дамби) рівень води опустився до 2,2 м. Того самого дня рівень води нижче зруйнованої дамби на гідрологічному посту Херсон піднявся на 5 м над позначкою "0" водного посту (рис. 1).

Рис. 1: а) зниження рівня води в Каховському водосховищі (гідрологічний пост Нікополь) і формування висоти паводкової хвилі нижче дамби Каховської ГЕС (р. Дніпро - гідрологічний пост Херсон) після руйнування дамби о 2:50 за місцевим часом (23:50 GMT) 6 червня 2023 р. Рівень води зазначено в метрах над "0" гідрологічного посту (за оперативними даними Укргідроенерго й Укргідрометцентру); б) підтоплення прибережних територій, житлових, промислових і господарських об'єктів у м. Херсоні (фото: Mind, 2023)

Максимальна втрата води з водосховища зафіксована в момент прориву дамби 6 червня і суттєво не знижувалася протягом першої половини дня 7 червня. 11 червня на Каховському водосховищі через різке зниження рівня води припинили вимірювання всі вимірювальні прилади. Обсяг Каховського водосховища 11 червня зменшився на 72%. Втрати води досягли 14 395 км³ (Dynamics of water level, 2023), а рівень води у водосховищі в районі Нікополя знизився до 9,04 м.

8 червня рівень води в Каховському водосховищі (гідрологічний пост Нікополь) порівняно з рівнем, що був 5 червня, знизився на 4,18 м і становив 12,59 м (абсолютна позначка згідно з Балтійською системою висот).

Об'єм водосховища за цей час зменшився майже у 2 рази (на 8,5 км³). Рівень води впав нижче критичних значень водозаборів (12,7 м). Припинилося водопостачання міст Запорізького району Запорізької області, Енергодару (Запорізька АЕС), Нікополя, Марганця, Криворізького району Дніпропетровської області, Бериславського, Каховського районів Херсонської обл., м. Мелітополь тощо. 8 червня на гідрологічному посту р. Дніпро - м. Херсон (нижче дамби) о 3:00 хвиля паводка досягла максимального рівня з позначкою 5,68 м, після чого почався повільний спад води (рис. 1, а). На території Бериславського, Каховського, Херсонського та Скадовського районів Херсонської області відбулося підтоплення прибережних територій, житлових, промислових і господарських об'єктів у м. Херсоні та прирічкових населених пунктах (рис. 1, б).

Зона підтоплення охопила 80 населених пунктів у Херсонській і Миколаївській областях, при цьому Каховське водосховище було майже повністю випорожнене. Згідно з повідомленням Херсонської обласної військової адміністрації (The official Telegram ..., 2023), 8 червня було підтоплено 600 квадратних кілометрів території Херсонської області, із них 32% - правобережжя та 68% - лівобережжя. За розрахунками Українського гідрометеорологічного інституту на основі супутникових знімків станом на 11 червня в Херсонській області було підтоплено 309 км² території (The analysis.., 2023). Станом на 11 червня підтопленими залишалися 32 населених пункти (3821 будинок) на правому березі Дніпра та 14 - на окупованій росіянами території на лівому березі Дніпра.

Руйнування Каховської ГЕС має серйозні негативні наслідки не лише для водного господарства України, а й для інших галузей економіки й соціальної сфери. Адже воно використовувалося для зрошення, гідроенергетики, рибальства, водного транспорту. Середні багаторічні складові витратної частини водного балансу Каховського водосховища за 1956-2015 рр. мали такі показники: витрата через турбіни ГЕС - 82,6%, через водоскид - 3%, через шлюз - 0,6%, на зрошення - 6,3%, на водопостачання - 1%, на фільтрацію та випаровування - відповідно 2,7% та 3,8%. Вода з Каховського водосховища використовувалася для водопостачання 31 польової зрошувальної системи в Дніпропетровській, Херсонській і Запорізькій областях загальною площею 584 тис. га. За інформацією Мінагрополітики України на даний момент 94% зрошувальних систем у Херсонській області, 74% - у Запорізькій, 30% - у Дніпропетровській області із загальною площею близько 200 тис. га залишилися без води (In the right-bank of.., 2023). Така серйозна втрата сільськогосподарських угідь може спричинити "найбільшу світову продовольчу кризу з часів Другої світової війни" (Warin Ukraine ..., 2022).

Знищення водосховища спричинить багато економічних, екологічних і соціальних проблем у регіоні. Окрім того, що зрошення стане неможливим у Херсонській і Запорізькій областях, Криму, також припиниться робота каналу Дніпро - Кривий Ріг, а отже, і Криворізької ТЕС. Значні ризики виникають для роботи Запорізької ТЕС і Запорізької АЕС, найпотужнішої в Європі. За попередніми даними Укргідроенерго, відновлення роботи ГЕС обійдеться приблизно в 1 млрд євро.

За попередніми оцінками Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України (Мінприроди), екологічна шкода, завдана екосистемам водосховища й пониззя Дніпра, оцінюється у понад 55 млрд грн. У Мінприроди 17 червня 2023 року заявили, що через теракт Росії на Каховській ГЕС такі національні парки, як "Великий Луг" і "Кам'янська Січ" поступово перетворюються на пустелю. Держекоінспекція вже підрахувала орієнтовні збитки, які завдані цим територіям. Вони колосальні. Для національного парку "Великий Луг" понад 15 млрд грн, для парку "Кам'янська Січ" - понад 73 млрд грн. Прогнозується, що площа опустелювання збільшиться в НПП "Великий Луг" на 7 тис. га, у парку "Кам'янська Січ" - на 5,5 тис. га (Strilets, 2023).

Проте втрати через надходження забруднювальних речовин у Чорне море поки що не враховані. Відомо, наприклад, що внаслідок руйнування ГЕС у воду потрапило до 600 т трансформаторного масла (хлоровані біфеніли), надзвичайно токсичної та стійкої у навколишньому середовищі речовини, яка викликає тривалу в часі токсичну й канцерогенну дію на живі організми.

Також існує ризик перенесення радіонуклідів із донних відкладень Каховського водосховища, які накопичувалися там протягом кількох десятиліть після вибуху на Чорнобильській АЕС, унаслідок їхньої міграції через каскад дніпровських водосховищ (Sanada et al., 2022; Matsunaga et al., 2004; Sansone et al., 1996).

Оцінити майбутній стан якості води Дніпра над дамбою Каховського водосховища важко, оскільки воно служило резервуаром для скидів стічних вод. Якщо скиди стічних вод не припиняться, то дніпровська вода, яка буде надходити із Дніпровського водосховища після додаткового забруднення на русловій ділянці в районі колишнього Каховського водосховища, може стати непридатною для використання і серйозною загрозою для екосистеми Нижнього Дніпра.

Для отримання відповіді щодо наявності доступних водних ресурсів, які будуть потрібні для відновлення водної інфраструктури півдня України після руйнування водосховища, було вивчено структури двох типів водних балансів Каховського водосховища:

1) розрахунковий водний баланс, розроблений Державним агентством водних ресурсів України (Water management .., 2019) для років з різною водністю - середнього (50% забезпеченості стоку) і маловодних (75 і 95% забезпеченості);

2) фактичний баланс, побудований на основі виміряних гідрологічних параметрів стоку й показників водокористування за період 2011-2020 рр. (Vyshnevskyi and Kutsyi, 2022).

Витратна частина фактичного балансу така: 84% водного стоку - це скиди через турбіни електростанції (у т.ч. для забезпечення екологічного стоку), близько 6%

- випаровування з поверхні водосховища, 5,5% - витрати на зрошення, 3,3% - відбір води для забезпечення населених пунктів, Запорізької АЕС та ТЕС, 2,9%

- втрати води шляхом фільтрації через греблю ГЕС.

У розрахунковому балансі сумарна складова витратних статей балансу для років різної забезпеченості водного стоку (50,75 та 95%) виглядає таким чином (рис. 2). У рік середньої водності максимальне споживання води не перевищує 50-60% від прибуткової частини балансу, у маловодний рік 75% забезпеченості споживання води зростає в окремі місяці до 70-80%, у маловодний рік 95% забезпеченості у лютому, вересні та грудні споживання досягає 80-90%.

Слід пояснити, що у витратну частину балансу включено такі статті, як відбір води з водосховища, перекидання частини стоку за межі водогосподарської ділянки, витрати на випаровування та фільтрацію з водосховища, а також мінімальний екологічний стік, який у лютому та грудні, напередодні чергової весняної повені, є доволі значним. Тобто, за умови діючого водосховища, водних ресурсів вистачає на всі необхідні водогосподарські потреби й екологічний стік незалежно від водності гідрологічного року.

Рис. 2. Витратна частина розрахункового балансу Каховського водосховища для гідрологічних років з різною забезпеченістю водного стоку (50,75 та 95%) у відсотках від прибуткової частини балансу

відновлення водний господарський каховський водосховище

Зрозуміло, що після втрати водосховища величина прибуткової частини балансу, яка регулюється надходженням води із Дніпровського водосховища, не зміниться. Але кількість води, яка витрачалася раніше на випаровування й фільтрацію (близько 10% від надходження щороку), буде збережена у прибутковій частині балансу та стане доступною для використання. Це становить 4,2 км³ води для середнього за водністю гідрологічного року (50% забезпеченості), 3,4 км³ - для маловодного року із 75% забезпеченості, 2,8 км³ - для маловодного року 95% забезпеченості.

Цілком зрозуміло, що і величини мінімального екологічного стоку в грудні та лютому суттєво скоротяться. Розрахунки з використанням даних багаторічних гідрологічних спостережень показують, що до побудови водосховища об'єм водного стоку р. Дніпро у створі Каховської ГЕС становив у середньому за багаторічний період у грудні 2,09 км³, а в лютому - 1,81 км³. Після побудови водосховища були встановлені незалежно від водності року дещо вищі обсяги мінімального екологічного стоку (відповідно 2,2 км³ для грудня і 2,25 км³ - для лютого). Очевидно, що після руйнування водосховища відбудеться коригування цих об'ємів і наближення їхніх значень до природних величин, що дозволить збільшити резерв водних ресурсів для господарського використання.

Якщо порівняти щомісячні розрахункові обсяги надходження води (Watermanagement..., 2019) у водосховище в роки середньої водності та у маловодні роки (50, 75 і 95% забезпечення стоку) з її витратою на різні потреби (теж розрахункові величини, які дещо відрізняються від фактичних), не включаючи величину мінімального екологічного стоку, то виявиться, що найбільше водогосподарське навантаження на водосховище можливе в період вегетації (із травня до жовтня). У гідрологічному році із середньою водністю частка забраної води на водопостачання та зрошення досягає максимального значення в серпні - вересні та становить лише 7,74% від надходження. У маловодні роки 75 і 95% забезпеченості стоку ця частка зростає відповідно до 9,64 і 11,46% (рис. 3).

Рис. 3. Комплексний графік внутрішньорічної динаміки прибуткових (+) і витратних статей (-) водного балансу Каховського водосховища у роки з водністю різної забезпеченості:

WI 50%, WI 75%, WI 95% - прибуткова частина балансу в роки різної водності;

WA 50%, WA 75%, WA 95% - відбір води на господарські потреби без урахування екологічного стоку у відсотках від прибуткової частини. Екологічний стік і резерв річкового стоку показаний у витратній частині зі знаком (-)

Враховуючи можливе збільшення прибуткової частини балансу р. Дніпро у створі колишньої Каховської ГЕС щонайменше на 10% внаслідок значного зменшення випаровування із площі колишнього водосховища та втрати води на фільтрацію, можна припустити, що кількість води буде достатньою для забезпечення існуючих потреб. Однак для остаточного висновку варто врахувати і роль кліматичного чинника.

Проекції водного стоку р. Дніпро у створі Каховської ГЕС, отримані нами для двох розрахункових періодів 2041-2070 рр. і 2071-2099 рр. з використанням моделі Water GAP2 для RCP 2.6 і RCP 8.5 (Didovets et al., 2020), указують на суттєву зміну внутрішньорічного розподілу водного стоку в майбутньому (рис. 4). У більшості місяців року за обома сценаріями спостерігатиметься зменшення стоку. Мінімальне зниження стоку очікується взимку та навесні: від 1 до 12%. А відповідно RCP 2,6 у кінці століття він може навіть незначно збільшитися. Найбільше зниження стоку очікується за всіма сценаріями та в усі розрахункові часові періоди у травні - від 10,9 до 24,%.

Рис. 4. Відхилення (%) проекцій середньомісячних багаторічних витрат води р. Дніпро у створі Каховської ГЕС у двох майбутніх періодах (2041-2070 і 2071-2099) за сценаріями RCP 2.6 і RCP 8.5 від фактичних середніх місячних витрат води за багаторічний період гідрологічних спостережень

Враховуючи отримані проектні оцінки зміни стоку було розраховано орієнтовні можливі абсолютні втрати щомісячних об'ємів стоку р. Дніпро під впливом клімату у двох майбутніх періодах (2041-2070 рр. і 2071-2099 рр.) за сценаріями RCP 2.6 і RCP 8.5 у середній за водністю рік (Q 50%) та у маловодні роки (Q 75%, Q 95%) (рис. 5).

Рис. 5. Кількісна оцінка абсолютних прогнозованих місячних утрат води (PL, км³) р. Дніпро у створі Каховської ГЕС унаслідок зміни клімату відповідно до двох сценаріїв зміни концентрацій парникових газів RCP 2.6 і RCP 8.5 у період найближчої (2041-2070) та віддаленої перспективи (2071-2099)

На підставі цих розрахунків можна стверджувати, що критичного зниження стоку, яке б перевищувало 1015% від середньої багаторічної норми для більшості місяців року, за більшістю сценаріїв не передбачається. Лише у травні можливе зменшення об'єму стоку на 1624% (рис. 5), що становитиме 0,5-0,8 км³ води В інші місяці ці втрати мінімальні й перебувають у межах 0,20,4 км³. Зазначимо, що травень є початком вегетаційного періоду в сільськогосподарському секторі. Потреба у воді для поливу в цьому місяці зазвичай вища, ніж у попередні. Однак порівняння можливих утрат води від зміни клімату з резервом стоку, який залишиться після скидання необхідного мінімального екологічного стоку в Нижній Дніпро (рис. 6) засвідчує, що в травні існує доволі великий резерв стоку в р. Дніпро, який зможе нівелювати можливий вплив кліматичного чинника на водний стік.

Кліматичний чинник може помітно погіршувати водогосподарську ситуацію лише у такі місяці різних за водністю років:

* у році середньої водності 50% забезпеченості стоку - у вересні;

• у маловодному році 75% забезпеченості стоку - з липня до листопада;

• у маловодному році 95% забезпеченості стоку - з липня до листопада.

Рис. 6. Порівняння проектованих утрат об'ємів стоку (км³) р. Дніпро у створі Каховської ГЕС за рахунок кліматичних змін з резервом водного стоку після скидання мінімального екологічного стоку в роки середньої водності із забезпеченістю стоку Q 50% (а) та у роки малої водності із забезпеченістю Q 75 і Q 95%

Різке зниження резерву водного стоку в зимові місяці (грудень - лютий) пояснюється не господарським (забір води) чи кліматичними чинниками, а лише скиданням великого обсягу води на водогосподарську ділянку Нижнього Дніпра в період весняного паводка для забезпечення мінімального екологічного стоку (рис. 6). Величина мінімального екологічного стоку для кожного місяця року є сталою величиною і не змінюється залежно від водності року. Приміром, у лютому в усі роки вона становить 2,25 км³, що в 4,23 рази перевищує аналогічну величину для червня (0,52 км³).

Наголосимо, що в році середньої водності можливі втрати водного стоку через вплив клімату: у серпні нівелюватимуться залишковим резервом води в руслі Дніпра. Але у вересні (згідно з усіма кліматичними сценаріями) через кліматичний чинник сформується дефіцит води обсягом 0,24-0,30 км³. Ця величина не є критичною і можливо буде компенсована екологічними попусками води із Дніпровського водосховища.

У маловодні роки 75 і 95% забезпеченості основним чинником формування дефіциту водних ресурсів буде не кліматичний, а водогосподарський. Наприклад, у маловодному році 75% забезпеченості розрахунковий дефіцит водних ресурсів у лімітуючому літньо-осінньому періоді водокористування сформується за рахунок господарської діяльності на рівні 0,1-0,4 км³ на місяць, а за рахунок кліматичного чинника він посилиться ще на 0,2-0,4 км³ на місяць. У маловодному році 95% забезпеченості стоку дефіцит води ще збільшиться: за рахунок водно-господарського чинника на 0,3-0,65 км³ на місяць, а за рахунок кліматичного - на 0,16-0,23 км³ на місяць. Найбільший сумарний дефіцит водних ресурсів сформується у вересні й досягне величини 0,8 км³.

Дискусія і висновки

При виконанні даних розрахунків враховувався сучасний стан використання водних ресурсів уже зруйнованого Каховського водосховища. Також було прийнято до уваги той факт, що водний стік Дніпра у створі колишньої Каховської ГЕС залишиться без змін, оскільки річка вже давно є каскадом водосховищ зі штучним регулюванням стоку. Отримані результати свідчать, що навіть за таких обставин слід очікувати формування дефіциту водних ресурсів у літньо-осінній період, який буде результатом сукупної дії господарського та кліматичного чинника.

Очевидно, що вже найближчим часом уся водогосподарська структура Півдня України перебудовуватиметься і переорієнтовуватиметься на інші джерела водних ресурсів. Упроваджуватимуться нові технології як у промисловості, так і в аграрному секторі, які дозволять використовувати менші об'єми води. Крім того, перетворення водосховища з великою площею водної поверхні в річку дозволить зекономити величезні об'єми води, щонайменше до 10% річкового стоку, які раніше витрачалися на випаровування. Також припиняться втрати води на фільтрацію через дамбу колишньої ГЕС. Усе це дає підстави сподіватися, що навіть без відновлення Каховського водосховища водних ресурсів у найближчій перспективі вистачить для всіх водокористувачів регіону. Відновлення водопостачання в регіоні є лише технічною проблемою, яку можна вирішити в короткі терміни шляхом залучення інвестицій у реконструкцію водної інфраструктури. Однак наслідки впливу на довкілля й соціальну сферу, які викликані руйнуванням водосховища, є довгостроковими за своїм характером і потребують кількох десятиліть для відновлення.