Река Кауто, протяженностью более 340 км, берёт начало в горах Сьерра-Маэстра и протекает через провинции Гранма, Ольгин, Сантьяго-де-Куба и Лас-Тунас. Она является крупнейшим внутренним водоёмом Кубы. Река обеспечивает водой для орошения и бытовых нужд около 10% населения, обеспечивая водой, необходимой для выращивания риса и других основных сельскохозяйственных культур.
Однако в последние десятилетия этот бассейн постоянно страдает от продолжительных засух, особенно в сухой сезон с ноября по апрель. Несмотря на среднегодовое количество осадков 1200 мм, деградация системы хранения и распределения воды привела к резкому сокращению запасов поверхностных вод. Серьёзный дефицит воды напрямую повлиял на урожайность сельскохозяйственных культур, одновременно увеличивая риск проникновения солёных вод из низовьев реки.
Бассейн реки Кауто (Республика Куба).
В условиях ограниченности данных метеорологических наблюдений на Кубе исследовательская группа под руководством доктора Чан Ань Фыонга и магистра наук Чан Бао Чунга из Института водных ресурсов Министерства сельского хозяйства и окружающей среды (ранее Министерства природных ресурсов и окружающей среды) реализовала международный проект сотрудничества под кодом NDT.100.CU/21.
Проект реализуется в рамках Вьетнамско-кубинского протокола и финансируется Управлением национальных научно-технических программ (ныне Национальный фонд развития науки и технологий Министерства науки и технологий ). Это одно из редких исследований, в котором проблема дефицита воды в Кауто рассматривается с использованием современных технологий, сочетающих спутниковые данные и моделирование систем бассейнов.
Для моделирования характеристик засухи в пространстве и времени группа использовала спутниковые данные об осадках CHIRPS высокого разрешения, откалиброванные с помощью данных местных станций.
Стандартизированный индекс осадков (SPI) рассчитывается для трех циклов продолжительностью 3 месяца, 6 месяцев и 9 месяцев в период 1981-2023 гг., показывая, что средняя частота засух во всем бассейне колеблется в течение 15-17% от общего времени.
Наиболее засушливыми были 1988, 1992, 1998 и особенно 2004–2005 годы, когда индекс SPI опускался ниже -2, что соответствовало экстремальным засушливым условиям.
Результаты также демонстрируют четкие различия в зависимости от рельефа местности: равнины, расположенные ниже по течению, более подвержены засухам большей продолжительности и интенсивности, чем горные районы, расположенные выше по течению, что является важным фактором при разработке стратегий распределения водных ресурсов и реагировании на вторжение соленой воды.
Анализ ряда данных с использованием статистического метода Манна-Кендалла показывает, что тенденция к изменению климата в бассейне реки Кауто отражается не только в более частом возникновении засух, но и в их интенсивности в сухой сезон. При этом дождливые месяцы, как правило, более влажные. Этот дисбаланс между дождями и засухами создаёт «погодную ловушку», когда количество воды в сезон дождей недостаточно для компенсации её дефицита в сухой сезон, и одновременно затрудняет планирование водоснабжения и водопотребления, особенно в ключевых районах рисоводства.
Чтобы всесторонне оценить текущее состояние и тенденции водного баланса, исследовательская группа построила интегрированную модель с использованием SWAT (гидрологическое моделирование) и WEAP (распределение и управление водными ресурсами).
Результаты показывают, что общая текущая потребность бассейна реки Кауто в воде составляет 1194 млн м³/год, из которых 96% приходится на сельское хозяйство, в основном на рис и суходольные культуры. На бытовые нужды приходится 3%, а оставшийся 1% — на животноводство.
К 2050 году прогнозируется увеличение общего спроса на воду до 1394 миллионов м³ в год, что эквивалентно увеличению на 16,6% по сравнению с текущей ситуацией, в связи с расширением площадей сельскохозяйственного производства в соответствии с местным экономическим развитием. Напротив, водоснабжение сократится примерно на 2,5% из-за увеличения испарения при повышении температуры, особенно в сезон дождей - типичное последствие изменения климата в тропиках. Дисбаланс между спросом и предложением станет более серьезным: общий дефицит увеличится с 172 миллионов м³ сегодня до 262 миллионов м³ в 2050 году, увеличившись более чем на 52%. Два суббассейна SB3 и SB12 в регионе Баямо определены как районы с наибольшим риском нехватки воды, а также являются местом, где сосредоточено производство риса - культуры, требующей большого количества воды.
На основе вышеприведенных результатов моделирования и анализа исследовательская группа предлагает ответные решения, основанные на науке о данных и опыте управления водными ресурсами во Вьетнаме, особенно на практике дельты Меконга.
Во-первых, Кубе необходимо продолжить внедрение интегрированных моделей SWAT-WEAP с использованием спутниковых данных, таких как CHIRPS, IMERG, ERA5... для создания системы поддержки принятия решений (DSS). Эта система способна заблаговременно прогнозировать засухи и засоление, оптимизировать водораспределение и корректировать планы земледелия в режиме реального времени. Этот метод доказал свою эффективность в дельте Меконга, регионе, который пострадал от сильнейших засух и засоления в истории в 2016 и 2020 годах.
Кроме того, опыт управления водными ресурсами по бассейнам, а не по административным границам, является важным уроком. В дельте Меконга экологическое зонирование, основанное на солености и характеристиках водоисточников, от пресноводных, полусоленых до засоленных, позволяет местным органам власти адаптировать соответствующие модели производства: рис – креветки, рис – рыба, солеустойчивые фруктовые деревья и т. д. Применение подхода «жизнь в условиях солености» помогает снизить нагрузку на пресную воду и повысить экономическую эффективность – модель, которую можно применить к суббассейнам SB3, SB12 и SB4 в Кауто, где спрос на воду слишком высок, а возможности водоснабжения ограничены.
Среднемасштабная инфраструктура регулирования водопользования также может быть использована Кубой. Вместо строительства крупных и дорогостоящих проектов в дельте Меконга используется система канализации, внутриполевых каналов и гибких водохранилищ. Объединяя данные датчиков и мониторинга, эти проекты помогают сезонно регулировать расход соленой и пресной воды, создавая возможности для различных моделей производства. Этот опыт особенно актуален для Кубы, где бюджет инвестиций в водную инфраструктуру ограничен.
Не ограничиваясь техническими решениями, исследования вьетнамских учёных также открывают новый подход для развивающихся стран: замену плотных сетей мониторинга калиброванными спутниковыми данными, снижение затрат и расширение пространственного охвата. Успех миссии NĐT.100.CU/21 доказывает, что страны, испытывающие нехватку данных, всё ещё могут разрабатывать стратегии управления водными ресурсами, основанные на современных научных данных, если они умеют сочетать данные моделирования, статистические данные и практический опыт.
От бассейна Меконга во Вьетнаме до реки Кауто на Кубе самый важный урок заключается в том, что управление водными ресурсами должно основываться на данных и долгосрочном видении, а не реагировать на отдельные засухи или вторжения соленой воды.
В условиях всё более серьёзного изменения климата научная поддержка между странами не только помогает решать текущие проблемы, но и способствует построению устойчивого сельского хозяйства и стабильной социально-экономической экосистемы. Исследование вьетнамской группы экспертов наглядно демонстрирует потенциал науки о данных в управлении глобальными водными ресурсами, одновременно подтверждая роль Вьетнама в решении международных экологических проблем.
Источник: https://mst.gov.vn/bai-toan-xam-nhap-man-tren-luu-vuc-song-cauto-goc-nhin-tu-kinh-nghiem-quan-ly-nuoc-dong-bang-song-cuu-long-197251124220732568.htm
Комментарий (0)