ВО́ДНЫЙ БАЛА́НС

ВО́ДНЫЙ БАЛА́НС, со­от­но­ше­ние ме­ж­ду при­хо­дом, рас­хо­дом и из­ме­не­ни­ем за­па­сов во­ды в пре­де­лах всей Зем­ли, ат­мо­сфе­ры, Ми­ро­во­го ок., кон­ти­нен­тов, час­ти су­ши или вод­но­го объ­ек­та за оп­ре­де­лён­ный ин­тер­вал вре­ме­ни. В. б. – это от­ра­же­ние за­ко­на со­хра­не­ния ве­ще­ст­ва, ко­ли­че­ст­вен­ное вы­ра­же­ние кру­го­во­ро­та во­ды на Зем­ле, ха­рак­те­ри­зуе­мое урав­не­ни­ем В. б. Стро­го го­во­ря, еди­ни­ца­ми из­ме­ре­ния со­став­ляю­щих урав­не­ния В. б. долж­ны быть еди­ни­цы мас­сы, од­на­ко обыч­но это урав­не­ние за­пи­сы­ва­ют в еди­ни­цах объ­ё­ма (км³) или слоя во­ды (мм). До­пус­ти­мость за­ме­ны еди­ниц мас­сы еди­ни­ца­ми объ­ё­ма объ­яс­ня­ет­ся не­зна­чит. из­ме­не­ния­ми плот­но­сти во­ды при из­ме­не­нии её тем­пе­ра­ту­ры.

Уни­вер­саль­ное урав­не­ние В. б. (в объ­ём­ных еди­ни­цах), при­год­ное для лю­бо­го уча­ст­ка су­ши, вод­но­го объ­ек­та или его час­ти: $$X+Y_1+W_1=Z+Y_2+W_2±ΔU,\tag1$$где $X$ – жид­кие и твёр­дые осад­ки, вклю­чая кон­ден­са­цию во­дя­но­го па­ра для за­дан­но­го кон­ту­ра, $Y_1$ и $W_1$ – при­ток со­от­вет­ст­вен­но по­верх­но­ст­ных и под­зем­ных вод из-за пре­де­лов кон­ту­ра, $Z$ – ис­па­ре­ние с по­верх­но­сти внут­ри кон­ту­ра (с по­верх­но­сти во­ды, поч­вы, сне­га и льда; транс­пи­ра­ция рас­ти­тель­но­стью), $Y_2$ и $W_2$ – от­ток со­от­вет­ст­вен­но по­верх­но­ст­ных и под­зем­ных вод за пре­де­лы кон­ту­ра, $ΔU$ – из­ме­не­ние за­па­сов вод (объ­ё­ма) внут­ри кон­ту­ра. Ес­ли про­ис­хо­дит на­ко­п­ле­ние во­ды в пре­де­лах кон­ту­ра (в грун­те, по­ни­же­ни­ях рель­е­фа, в вод­ных объ­ек­тах, снеж­ном по­кро­ве), то $ΔU > 0$. При по­ни­же­нии уров­ня грун­то­вых вод и уров­ня вод­ных объ­ек­тов, тая­нии снеж­но­го по­кро­ва $ΔU < 0$. Ин­тер­вал вре­ме­ни, для ко­то­ро­го со­став­ля­ет­ся урав­не­ние (1), мо­жет быть лю­бой – су­тки, де­ка­да, ме­сяц, се­зон, год; час­то урав­не­ние го­до­во­го В. б. со­став­ля­ют в сред­нем для мно­го­лет­не­го пе­рио­да. Ес­ли со­став­ляю­щие урав­не­ния В. б. вы­ра­жа­ют в еди­ни­цах слоя $(x,\: y_1,\: w_1,\: z,\: y_2,\: w_2,\: Δu)$, то все чле­ны урав­не­ния (1) де­лят­ся на пло­щадь по­верх­но­сти $F$ внут­ри кон­ту­ра. Напр., слой сто­ка бу­дет ра­вен $y=kY/F$, где ко­эф. $k$=106, ес­ли $y$ в мм, $Y$ в км3, $F$ в км².

В ка­че­ст­ве ча­ст­ных слу­ча­ев урав­не­ния (1) мож­но при­вес­ти урав­не­ния В. б. для реч­но­го бас­сей­на в объ­ём­ных еди­ни­цах:$$X+W_1=Z+Y+W_2±ΔU,\tag2$$и для сточ­но­го во­до­ёма (озе­ра) в еди­ни­цах слоя:$$x+y_1+w_1=z+y_2+w_2±ΔН.\tag3$$В этих урав­не­ни­ях $Y$ – объ­ём сто­ка ре­ки за рас­чёт­ный ин­тер­вал вре­ме­ни, $y_1$ – сум­мар­ный сток во­ды всех рек в во­до­ём, $y_2$ – сток во­ды ре­ки (обыч­но един­ст­вен­ной) из во­до­ёма, $ΔH$ – из­ме­не­ние уров­ня во­ды в озе­ре. Для боль­ших реч­ных бас­сей­нов час­то при­ни­ма­ют $W_1=0$ и $W_2=0$, а для мно­го­лет­не­го пе­рио­да так­же $ΔU=0$. Для круп­но­го во­до­ёма обыч­но при­ни­ма­ют $w_2=0$.

В гид­ро­ло­гии В. б. рас­счи­ты­ва­ют для все­го зем­но­го ша­ра, Ми­ро­во­го ок., су­ши и её час­тей, отд. кон­ти­нен­тов, океа­нов и мо­рей, адм. об­ра­зова­ний, реч­ных бас­сей­нов, лед­ни­ков, озёр, во­до­хра­ни­лищ и др.

Ос­ред­нён­ные мно­го­лет­ние дан­ные о В. б. Зем­ли и её час­тей при­ве­де­ны в таб­ли­це.

Сред­ние мно­го­лет­ние со­став­ляю­щие го­до­во­го В. б. Рос­сии: осад­ки ($x$) 548 мм, ис­па­ре­ние ($z$) 311 мм, сток ($y$) 237 мм.

В гид­ро­ло­гии при изу­че­нии мн. гид­ро­ло­гич. про­цес­сов, напр. фор­ми­ро­ва­ния сто­ка в реч­ных бас­сей­нах, ре­жи­ма лед­ни­ков, при­то­ка реч­ных вод в мо­ря, ко­ле­ба­ний уров­ня бес­сточ­ных озёр и т. д., ши­ро­ко ис­поль­зу­ет­ся ме­тод В. б. Он вклю­ча­ет со­став­ле­ние урав­не­ния В. б. для изу­чае­мо­го уча­ст­ка су­ши или вод­но­го объ­ек­та, ана­лиз его со­став­ляю­щих, вы­яв­ле­ние со­от­но­ше­ния ме­ж­ду ни­ми, оп­ре­де­ле­ние гл. со­став­ляю­щих и их вкла­да в В. б.; про­вер­ку точ­но­сти рас­чё­та отд. чле­нов урав­не­ния; оп­ре­де­ле­ние в ря­де слу­ча­ев не­из­вест­ных чле­нов урав­не­ния В. б. (напр., ис­па­ре­ния) по из­вест­ным.