ВВЕДЕНИЕ ........................................................ 8
Глава 1  ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ РОССИИ: СОСТОЯНИЕ И КАЧЕСТВО
(В.И. Данилов-Данильян, В.Г. Пряжинская)
1.1  Водные ресурсы Российской Федерации ....................... 14
     1.1.1  Современное состояние .............................. 14
     1.1.2  Водные ресурсы, прогнозы ........................... 19
     1.1.3  Методы оценки поверхностного стока ................. 24
1.2  Водный режим и экономика .................................. 26
     1.2.1  Промышленное водопотребление ....................... 26
     1.2.2  Сельское хозяйство ................................. 27
1.3  Состояние водохозяйственного комплекса .................... 28
     1.3.1  Инвестиционные механизмы ........................... 31
     1.3.2  Водоемкость ВВП в Российской Федерации ............. 33
1.4  Исследование пространственно-временной изменчивости
     водности рек России (Л.Ф. Сотникова, О.А. Макарова) ....... 35

Глава 2  КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ............... 50
2.1  Экономический механизм управления водным хозяйством
     (В.И. Данилов-Данильян) ................................... 50
     2.1.1  Платежи за негативное воздействие на водные
            объекты ............................................ 52
     2.1.2  Платежи за водопользование ......................... 57
     2.1.3  Экономическая оценка водных ресурсов и водная
            рента .............................................. 60
     2.1.4  Развитие экономического механизма управления
            водным хозяйством .................................. 65
2.2  Нормативно-правовое обеспечение водных отношений в
     Российской Федерации (В.И. Данилов-Данильян,
     В.Г. Пряжинская) .......................................... 68
2.3  Развитие методологии рынка воды и водохозяйственных
     услуг (В.И. Данилов-Данильян, В.Г. Пряжинская) ............ 78
     2.3.1  Вода как рыночный товар ............................ 78
     2.3.2  Анализ "провалов" рынка ............................ 80
     2.3.3  Международная торговля водой ....................... 82
     2.3.4  Торговля виртуальной водой ......................... 84
2.4  Ущерб при использовании агрегированных нормативных
     критериев эффективности (А.В. Готовцев) ................... 89
     2.4.1  Общая форма агрегированного критерия минимума
            приведенных затрат ................................. 90
     2.4.2  Агрегированная форма критерия для альтернатив с
            различными сроками службы капитала ................. 93
     2.4.3  Оценка ущерба за счет неадекватности целевой
            функции ............................................ 94
2.5  Оценка упущенной прибыли товаропроизводителя
     (А.В. Готовцев) .......................................... 101

Глава 3  МЕТОДЫ ОБОСНОВАНИЯ СТРАТЕГИЙ РАЦИОНАЛЬНОГО
ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ............................................... 111
3.1  Системы поддержки водохозяйственных решений
     (Л.К. Левит-Гуревич, В.Г. Пряжинская, Л.Ф. Сотникова) .... 111
3.2  Математическое моделирование в задачах управления
     водным хозяйством (В.Г. Пряжинская) ...................... 120
3.3  Математические методы регионального водохозяйственного
     планирования (В.Г. Пряжинская) ........................... 131
     3.3.1  Этапы развития исследований ....................... 131
     3.3.2  Комплекс математических моделей планирования
            регионального водопользования ..................... 135
3.4  Схема учета в моделях водопользования стохастичности
     стока и естественного увлажнения
     (В.Г. Пряжинская) ........................................ 139
3.5  Анализ функционирования системы водообеспечения
     г. Москвы (В.И. Кленов) .................................. 146
     3.5.1  Особенности систем водоснабжения некоторых
            крупнейших городов мира ........................... 146
     3.5.2  Регулирование речного стока с помощью
            водохранилищ ...................................... 148
     3.5.3  Водообеспечение г. Москвы и Московского региона
            в современных условиях ............................ 151
     3.5.4  Имитационная модель функционирования системы
            водоснабжения г. Москвы (В.И. Клепов,
            И.И. Макаров) ..................................... 156
     3.5.5  Повышение надежности водоснабжения ................ 163

Глава 4  МЕТОДЫ И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ СЦЕНАРИЕВ
РЕГИОНАЛЬНОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ................................. 168
4.1  Климатические изменения и их влияние на
     землепользование и водное хозяйство Юга России
     (В.И. Данилов-Данильян, В.Г. Пряжинская) ................. 168
     4.1.1  Значение изменений климата для сельского
            хозяйства ......................................... 171
     4.1.2  Подходы к анализу последствий изменения климата ... 173
     4.1.3  Прогнозы климатических изменений и сельское
            хозяйство России .................................. 179
4.2  Сценарии водопользования в условиях изменения климата и
     речного стока (В.И. Данилов-Данильян, В.Г. Пряжинская) ... 182
     4.2.1  Специфика систем водопользования .................. 183
     4.2.2  Меры адаптации к изменениям климата ............... 190
4.3  Математические модели оценки сценариев водопользования
     (В.Г. Пряжинская) ........................................ 191
     4.3.1  Структура системы моделей региональных сценариев
            водопользования ................................... 192
     4.3.2  Математические модели обоснования сценариев
            промышленного водопользования ..................... 193
     4.3.3  Оценка сценариев развития орошаемого земледелия ... 196
     4.3.4  Развитие орошаемого земледелия Северного Кавказа .. 200

Глава 5  РАЗВИТИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
КАЧЕСТВА ВОД .................................................. 202
5.1.  Модели оценки качества речных вод ....................... 202
     5.1.1  Анализ моделей качества вод (В.Г. Пряжинская,
            А.Л. Бубер, Д.М. Ярошевский) ...................... 202
     5.1.2  Прогноз качества воды в р. Оке (А.Л. Бубер) ....... 208
5.2  Модель оценки качества воды и выбора водоохранных
     мероприятий (А.В. Готовцев) .............................. 212
     5.2.1  Общие положения ................................... 212
     5.2.2  Агрегированный коллекторный участок сточных вод ... 215
     5.2.3  Верификация модели ................................ 216
     5.2.4  Выбор водоохранных мероприятий .................... 220
5.3  Реализация модели качества воды и выбора водоохранных
     мероприятий для бассейна р. Волги (А.В. Готовцев) ........ 222
5.4  Замкнутая система уравнений Стритера-Фелпса
     (А.В. Готовцев) .......................................... 225
5.5  Модель нестационарной диффузии примеси в водном потоке
     (О.О. Юшманова) .......................................... 237

Глава 6  МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ПЛАНИРОВАНИЯ ВОДООХРАННЫХ
МЕРОПРИЯТИЙ ................................................... 247
6.1  Методы системного анализа в планировании водоохранных
     мероприятий (В.Г. Пряжинская) ............................ 247
6.2  Оптимизация мер по охране речных вод (В.Г. Пряжинская) ... 255
6.3  Анализ подхода к моделированию развития водопользования
     и планирования очистных сооружении (В.Г. Пряжинская) ..... 257
6.4  Экономические методы стимулирования водоохранной
     деятельности (В.Г. Пряжинская) ........................... 262
6.5  Оценка эффективности мер по охране вод на речных
     водосборах (диффузные источники) (В.Г. Пряжинская) ....... 266
     6.5.1  Причины загрязнения поверхностных вод ............. 266
     6.5.2  Методы оценки источников загрязнения .............. 268
     6.5.3  Принципы управления диффузными источниками
            загрязнения ....................................... 275
     6.5.4  Оценка антропогенных нагрузок на водосборной
            территории бассейна р. Волги ...................... 278
     6.5.5  Способы регулирования диффузных источников 3В в
            зонах неустойчивого увлажнения .................... 280
     6.5.6  Способы оценки диффузных источников на речных
            водосборах (А.В. Готовцев) ........................ 282

Глава 7  МОДЕЛИ ОБОСНОВАНИЯ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И
ИХ ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ................................. 284
7.1  Математические модели обоснования способов очистки
     сточных вод (В.Г. Пряжинская) ............................ 284
     7.1.1  Системы поддержки принятия решений для задач
            охраны вод ........................................ 284
     7.1.2  Оптимизация способов очистки сточных вод .......... 288
     7.1.3  Планирование водоохранной деятельности в
            бассейне р. Волги ................................. 294
7.2  Технико-экономические аспекты проблемы планирования
     очистки сточных вод (В.Г. Пряжинская, И.В. Покидышева) ... 305
     7.2.1  Общие положения ................................... 305
     7.2.2  Характеристика показателей методов очистки
            сточных вод ....................................... 310
     7.2.3  Специфика формирования затрат для разных методов
            очистки ........................................... 313
     7.2.4  Очистка осадочных илов ............................ 315
     7.2.5  Распоряжение осадочными илами ..................... 317

Глава 8  УПРАВЛЕНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩАМИ ........................... 323
8.1  Выбор параметров водохранилищ (Д.М. Ярошевский) .......... 323
     8.1.1  Развитие методологии расчета параметров
            водохранилищ ...................................... 323
     8.1.2  Постановка проблемы ............................... 326
     8.1.3  Основные понятия формализации ..................... 332
     8.1.4  Критерий выбора влияющих совокупностей
            водохранилищ ...................................... 350
     8.1.5  Математическая постановка и метод решения ......... 354
8.2  Управление водными ресурсами водохранилищ (Л.К. Левит-
     Гуревич) ................................................. 364
     8.2.1  Постановка проблемы ............................... 364
     8.2.2  Технические условия расчетов по управлению
            водохранилищами ................................... 369
     8.2.3  Принципы прогнозно-ситуационного управления
            водохранилищами ................................... 372
     8.2.4  Формализация проблемы управления водохранилищами .. 376
     8.2.5  Математическая модель и решение задачи пропуска
            высоких вод ....................................... 379
     8.2.6  Управление водохранилищами в межень ............... 383
     8.2.7  Вспомогательные задачи. Проблемы второго уровня ... 387
     8.2.8  Характеристика программной реализации задач ....... 390
Приложение. Обоснование методики расчета биохимической
потребности в кислороде и константы неконсервативности на
основе результатов химического анализа вод (Готовцев А.В.) .... 392
Список использованных источников .............................. 401