Водные ресурсы и водный баланс земного шара и страны
В земном шаре непрерывно происходит обмен влагой между гидро-, атмо-, и литосферой, состоящий: из испарения, переноса, водяноого пара и его конденсации в атмосфере, выпадение осадков и образования стока. Всё это называется влагооборот земного шара.
Различают несколько видов влагооборота в природе:
1. Большой (или мировой) влагооборот водяного пара, испарившийся с поверхности океанов, переносится ветрами на метрики, выпадает в виде атмосферных осадков и возвращается в океан со стоком.
2. Малый (или океанический) влагооборот- водяной пар, испарившиейся с поверхности океанов, выпадает в виде атмосферных осадков в океан.
3. Внутриконтинентальный влагооборот- вода, испарившаяся с поверхности суши, вновь выпадает на сушу в виде атмосферных осадков.
Водный баланс- cоотношение прихода и расхода воды с учетом изменения её запасов за выбранное время для рассматриваемого объекта.
Для составления водного баланса земного шара принимаем следующие обозначения:
, 
, 
- соответственно испарение в среднем за год с поверхности Мирового океана, периферийных областей суши и бессточных областей суши, 
– испарение с поверхности земного шара.
, 
, 
, 
– соответственно средняя годовая сумма атмосферных осадков, выпадающих на поверхность океана, периферийных и бессточных областей и на континент, 
–годовую сумму осадков для всего Земного шара, 
–средний суммарный годовой сток с суши.
U, У, Е –соответственно суммарное испарение, речной сток и подземные воды континента.
При принятых обозначениях водный баланс Земного шара примет следующий вид:
· Для малого круговорота влаги в пределах океана:
= 
+ 
· Для большого круговорота влаги:
+Ус= 
· Для бессточных областей:
= 
· Для континента:
Х=У+U+E
Следует отметить, что суммарные осадки на континент (Х) – включают в себя осадки, выпадающие за счёт влаги, принесенной с океана и сопредельных территорий, осадки, образующиеся за счёт местного испарения и конденсации влаги.
Очевидно, что для всего земного шара в целом справедливо равенство:
= 
+ 
+ = + + или = 
Таким образом, количество воды, испаряющейся с поверхности океанов, морей и суши, равно количеству осадков, выпадающих на эти поверхности.
Ресурсы речного стока Российской Федерации
Ресурсы речного стока РФ:
1. Формирующиеся в пределах РФ - 4021 
/ год
2. Поступающие из сопредельных районов - 220,8 / год
3. Суммарные - 4242 / год
Отметим, что большая часть речного стока (80%) формируется в малонаселенных северных и северо-восточных районах страны и поступает в основном в бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. Так, например, ресурсы речного стока Сибири и Дальнего Востока, с учётом поступающих из сопредельных районов, составляют 3443 / год.
Уравнение водного баланса речного бассейна
Аналитическим выражением закона сохранения и превращения материи применительно к процессу круговорота воды является уравнение водного баланса.
Уравнение водного баланса имеет следующую структуру:
Выпадающие на поверхность суши осадки распределяются на сток, испарение и инфильтрацию. Эти элементы изменяются во времени и в пространстве, но для какого-то отрезка времени и какого-то выделенного объема суши можно составить уравнение водного баланса, исходя из количества вод, поступающих и уходящих из этого объема. Пусть выделен объем, ограниченный вверху поверхностью суши с площадью, равной F, внизу –некоторой поверхностью, лежащей на определенной глубине и боковой цилиндрической поверхности (рис. 2.1)
Все приходные и расходные элементы баланса отнесем к единице площади за некоторый отрезок времени T.
Этими элементами будут: осадки – Х, конденсация – Z,
испарение - 
; приток и убыль воды из объёма русловыми потоками - 
и 
; поступление и уход воды через боковую поверхность - 
.
Запасы подземных и поверхностных вод в начале и в конце отрезка времени T обозначим через 
.
Тогда уравнение водного баланса можно представить так:
или приняв обозначение разности без индекса, -
X=Y+Z+W+U+I
Это – общее уравнение водного баланса выделенного объема суши. Слагаемые X, Y, Z являются существенно положительными, остальные могут быть либо положительными, либо отрицательными.
Первый член правой части уравнения соответствует высоте стока, которая слагается из высот поверхностного и подземного стоков; второй – высоте суммарного испарения с данной поверхности, т.е. испарения с поверхности почвы, воды и путем транспирации; третий – боковому перемещению воды; четвертый – изменению запасов воды в данном объеме, которое может быть представлено тремя частями:
U= 
– изменение запаса между верхней и нижней поверхностями выделенного объема, а 
и 
- на верхней поверхности объема.
Первая часть относится к изменению запаса подземных вод, вторая – к изменению запаса воды в снежном покрове и третья – к изменению запаса воды в естественных водоемах на поверхности.
Рис. 2.1 Графическое представление элементов водного баланса