Zasoby wodne Ziemi w skrócie. Wody podziemne zasilają rzeki i jeziora

Które można wykorzystać w działalności gospodarczej.

Całkowitą wielkość statycznych zasobów wodnych w Rosji szacuje się na około 88,9 tys. km 3 wód słodkich, z czego znaczna część koncentruje się w wodach gruntowych, jeziorach i lodowcach, których szacowany udział wynosi 31%, 30% i 17%, odpowiednio. Udział rosyjskich statycznych zasobów słodkiej wody w zasobach światowych wynosi średnio około 20% (z wyłączeniem lodowców i wód gruntowych). W zależności od rodzaju źródeł wody wskaźnik ten waha się od 0,1% (dla lodowców) do 30% (dla jezior).

Dynamiczne zasoby wody w Rosji wynoszą 4258,6 km 3 rocznie (ponad 10% stanu światowego), co stawia Rosję na drugim miejscu na świecie po Brazylii pod względem wielkości zasobów wodnych brutto. Jednocześnie pod względem dostępności zasobów wodnych Rosja zajmuje 28. miejsce na świecie ().

Rosja posiada znaczne zasoby wody i rocznie zużywa nie więcej niż 2% swoich zasobów dynamicznych; Jednocześnie wiele regionów doświadcza niedoborów wody, co wynika głównie z nierównomiernego rozmieszczenia zasobów wodnych w całym kraju - najbardziej rozwinięte obszary europejskiej części Rosji, gdzie koncentruje się ponad 80% populacji stanowią nie więcej niż 10–15% zasobów wodnych.

Rzeki

Sieć rzeczna Rosji jest jedną z najbardziej rozwiniętych na świecie: na terytorium państwa znajduje się około 2,7 miliona rzek i strumieni.

Ponad 90% rzek należy do dorzeczy oceanów Arktyki i Pacyfiku; 10% - do basenu Oceanu Atlantyckiego (bałtyckiego i azowsko-czarnego) oraz zamkniętych basenów śródlądowych, z których największym jest basen Morza Kaspijskiego. Jednocześnie około 87% ludności Rosji żyje w regionach należących do basenów Morza Kaspijskiego i Oceanu Atlantyckiego, a większość infrastruktury gospodarczej, zdolności produkcyjnych przemysłowych i produktywnych gruntów rolnych jest skoncentrowana.

Długość zdecydowanej większości rosyjskich rzek nie przekracza 100 km; znaczna część z nich to rzeki o długości mniejszej niż 10 km. Stanowią one około 95% z ponad 8 milionów km rosyjskiej sieci rzecznej. Głównym elementem sieci kanałów zlewni są małe rzeki i potoki. W ich dorzeczach żyje aż 44% ludności Rosji, w tym prawie 90% ludności wiejskiej.

Średni wieloletni przepływ rzek Rosji wynosi 4258,6 km 3 rocznie, większość tej objętości powstaje na terytorium Federacji Rosyjskiej, a tylko niewielka część pochodzi z terytorium państw sąsiednich. Przepływ rzek rozkłada się nierównomiernie w regionach Rosji – średniorocznie waha się od 0,83 km 3 rocznie w Republice Krymu do 930,2 km 3 rocznie na terytorium Krasnojarska.

Średnia w Rosji wynosi 0,49 km/km 2 , natomiast rozkład wartości tego wskaźnika jest nierównomierny w poszczególnych regionach – od 0,02 km/km 2 w Republice Krymu do 6,75 km/km 2 w Republice Ałtaju.

Osobliwością struktury rosyjskiej sieci rzecznej jest przeważnie południkowy kierunek przepływu większości rzek.

Największe rzeki w Rosji

Na pytanie, która rzeka jest największa w Rosji, można odpowiedzieć na różne sposoby - wszystko zależy od tego, jaki wskaźnik zostanie użyty do porównania. Głównymi wskaźnikami rzek są powierzchnia dorzecza, długość, średni długoterminowy przepływ. Możliwe jest także porównanie za pomocą wskaźników takich jak gęstość sieci rzecznej dorzecza i innych.

Największe systemy wodne w Rosji według obszaru dorzecza to systemy Ob, Jenisej, Lena, Amur i Wołga; łączna powierzchnia dorzeczy tych rzek wynosi ponad 11 mln km 2 (w tym zagraniczne części dorzeczy Ob, Jeniseju, Amuru i nieco Wołgi).

Około 96% wszystkich zasobów wody jeziornej koncentruje się w ośmiu największych jeziorach Rosji (z wyłączeniem Morza Kaspijskiego), z czego 95,2% znajduje się w jeziorze Bajkał.

Największe jeziora w Rosji

Przy ustalaniu, które jezioro jest największe, ważne jest określenie wskaźnika, według którego zostanie dokonane porównanie.Głównymi wskaźnikami jezior są powierzchnia i powierzchnia dorzecza, średnia i maksymalna głębokość, objętość wody, zasolenie, wysokość nad poziomem morza itp.Niekwestionowanym liderem pod względem większości wskaźników (powierzchnia, objętość, powierzchnia dorzecza) jest Morze Kaspijskie.

Największy obszar lustrzany znajduje się na Morzu Kaspijskim (390 000 km2), Bajkale (31 500 km2), jeziorze Ładoga (18 300 km2), jeziorze Onega (9720 km2) i jeziorze Taimyr (4560 km2).

Największe jeziora pod względem zlewni to Morze Kaspijskie (3 100 000 km2), Bajkał (571 000 km2), Ładoga (282 700 km2), Uvs-Nur na granicy Mongolii i Rosji (71 100 km2) oraz Vuoksa (68 500 km 2).

Najgłębszym jeziorem nie tylko w Rosji, ale także na świecie jest Bajkał (1642 m). Dalej jest Morze Kaspijskie (1025 m), jeziora Chantajskie (420 m), Kolcewoe (369 m) i Tserik-Kol (368 m).

Najgłębsze jeziora to Morze Kaspijskie (78 200 km 3), Bajkał (23 615 km 3), Ładoga (838 km 3), Onega (295 km 3) i Chantajskoje (82 km 3).

Najbardziej słonym jeziorem w Rosji jest Elton (mineralizacja wody w jeziorze osiąga jesienią 525‰, czyli 1,5 razy więcej niż mineralizacja Morza Martwego) w obwodzie wołgogradzkim.

Jeziora Bajkał, Jezioro Teletskoje i Uvs-Nur znajdują się na Liście Światowego Dziedzictwa Przyrodniczego UNESCO. W 2008 roku jezioro Bajkał zostało uznane za jeden z siedmiu cudów Rosji.

Zbiorniki

Na terenie Rosji funkcjonuje około 2700 zbiorników o pojemności ponad 1 mln m 3 i łącznej objętości użytkowej 342 km 3, z czego ponad 90% stanowią zbiorniki o pojemności ponad 10 mln m 3 3.

Główne cele wykorzystania zbiorników:

  • zaopatrzenie w wodę;
  • Rolnictwo;
  • energia;
  • transport wodny;
  • rybołówstwo;
  • spływ drewnem;
  • nawadnianie;
  • rekreacja (odpoczynek);
  • ochrona przeciwpowodziowa;
  • podlewanie;
  • wysyłka.

Przepływ rzek w europejskiej części Rosji jest najsilniej regulowany przez zbiorniki wodne, w których w określonych okresach występuje niedobór zasobów wodnych. Na przykład przepływ rzeki Ural jest regulowany w 68%, Don w 50%, a Wołga w 40% (zbiorniki kaskady Wołga-Kama).

Znacząca część regulowanego przepływu przypada na rzeki azjatyckiej części Rosji, przede wszystkim na Syberii Wschodniej - Terytorium Krasnojarskie i obwód irkucki (zbiorniki kaskady Angara-Jenisej), a także region Amur na Dalekim Wschodzie.

Największe zbiorniki w Rosji

Ze względu na fakt, że napełnienie zbiorników w dużym stopniu zależy od czynników sezonowych i rocznych, porównania dokonuje się zazwyczaj w oparciu o wskaźniki osiągane przez zbiornik w (NFL).

Głównymi zadaniami zbiorników jest gromadzenie zasobów wodnych i regulacja przepływu rzek, dlatego ważnymi wskaźnikami określającymi wielkość zbiorników są pełne i. Zbiorniki można także porównywać według takich parametrów jak wartość FSL, wysokość zapory, powierzchnia, długość linii brzegowej i inne.

Największe zbiorniki pod względem objętości znajdują się we wschodnich obwodach Rosji: Brackie (169 300 mln m3), Zeyaskoje (68 420 mln m3), Irkuck i Krasnojarsk (po 63 000 mln m3) oraz Ust-Ilimskoje (58 930 mln m3). .

Największe zbiorniki w Rosji pod względem pojemności użytkowej to Brackie (48 200 mln m3), Kujbyszewskoje (34 600 mln m3), Zeyaskoje (32 120 mln m3), Irkuck i Krasnojarsk (po 31 500 mln m3) - także prawie wszystkie położone na wschodzie; Europejską część Rosji reprezentuje tylko jeden zbiornik, zbiornik Kujbyszewski, położony w pięciu regionach regionu Wołgi.

Największe zbiorniki pod względem powierzchni: Irkuck nad rzeką. Angara (32 966 km 2), nad rzeką Kujbyszewskoje. Wołga (6488 km 2), Bratskoe nad rzeką. Angare (5470 km 2), Rybinskoje (4550 km 2) i Wołgogradskoje (3309 km 2) nad rzeką. Wołga.

Bagna

Bagna odgrywają ważną rolę w kształtowaniu reżimu hydrologicznego rzek. Będąc stabilnym źródłem zasilania rzek, regulują powodzie i powodzie, wydłużając je w czasie i wysokości, a w obrębie swoich odcinków przyczyniają się do naturalnego oczyszczania wód rzecznych z wielu zanieczyszczeń. Jedną z ważnych funkcji bagien jest sekwestracja węgla: bagna pochłaniają węgiel i w ten sposób zmniejszają stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, osłabiając efekt cieplarniany; Każdego roku rosyjskie bagna pochłaniają około 16 milionów ton węgla.

Całkowita powierzchnia bagien w Rosji wynosi ponad 1,5 miliona km 2, co stanowi 9% całkowitej powierzchni. Bagna są rozmieszczone nierównomiernie w całym kraju: największa liczba bagien koncentruje się w północno-zachodnich regionach europejskiej części Rosji oraz w centralnych regionach Niziny Zachodniosyberyjskiej; dalej na południe proces tworzenia się bagien słabnie i prawie się zatrzymuje.

Najbardziej bagnistym regionem jest obwód murmański - bagna stanowią 39,3% całkowitej powierzchni regionu. Najmniej zalane obszary to regiony Penza i Tula, republiki Kabardyno-Bałkarii, Karaczajo-Czerkiesji, Osetii Północnej i Inguszetii, miasto Moskwa (w tym nowe terytoria) - około 0,1%.

Powierzchnia bagien waha się od kilku hektarów do tysięcy kilometrów kwadratowych. Bagna zawierają około 3000 km 3 statycznych zasobów wody, a ich łączny średnioroczny przepływ szacuje się na 1000 km 3/rok.

Ważnym składnikiem bagien jest torf – unikalny minerał palny pochodzenia roślinnego, który ma... Całkowite zasoby torfu w Rosji wynoszą około 235 miliardów ton, co stanowi 47% światowych rezerw.

Największe bagna w Rosji

Największym bagnem w Rosji i jednym z największych na świecie jest bagno Vasyugan (52 000 km 2), położone na terytorium czterech regionów Federacji Rosyjskiej. – System bagienny Salymo-Jugan (15 000 km 2), kompleks mokradeł Górnej Wołgi (2500 km 2), bagna Selgona-Charpińskiego (1580 km 2) i bagna Usinsk (1391 km 2).

Bagno Vasyugan jest kandydatem do wpisania na listę światowego dziedzictwa przyrodniczego UNESCO.

Lodowce

Całkowita liczba lodowców w Federacji Rosyjskiej wynosi ponad 8 tys., powierzchnia lodowców wyspowych i górskich wynosi około 60 tys. km 2, zasoby wody szacuje się na 13,6 tys. km 3, co czyni lodowce jednym z największych zbiorników wody zasobów w kraju.

Ponadto w lodzie Arktyki zachowały się duże zasoby słodkiej wody, jednak ich objętość stale maleje i według najnowszych szacunków ten strategiczny rezerwa słodkiej wody może zniknąć do 2030 roku.

Większość lodowców Rosji reprezentowana jest przez pokrywy lodowe wysp i archipelagów Oceanu Arktycznego - koncentruje się w nich około 99% zasobów wody lodowcowej Rosji. Lodowce górskie stanowią nieco ponad 1% zasobów wody lodowcowej.

Udział żerowania lodowcowego w całkowitym przepływie rzek pochodzących z lodowców sięga 50% rocznej objętości; Średni, długoterminowy spływ lodowcowy zasilający rzeki szacuje się na 110 km 3/rok.

Systemy lodowcowe Rosji

Pod względem powierzchni zlodowacenia największe są górskie systemy lodowcowe Kamczatki (905 km 2), Kaukazu (853,6 km 2), Ałtaju (820 km 2), Wyżyny Koriackiej (303,5 km 2) i grzbietu Suntar-Khayata (201,6 km 2).

Największe zasoby słodkiej wody znajdują się w górskich systemach lodowcowych Kaukazu i Kamczatki (po 50 km 3), Ałtaju (35 km 3), Sajanie Wschodnim (31,8 km 3) i grzbiecie Suntar-Khayata (12 km 3). .

Wody gruntowe

Wody podziemne stanowią znaczną część zasobów słodkiej wody w Rosji. W warunkach postępującego pogarszania się jakości wód powierzchniowych, świeże wody podziemne są często jedynym źródłem zapewnienia ludności wysokiej jakości wody pitnej, chronionej przed zanieczyszczeniami.

Naturalne zasoby wód podziemnych w Rosji wynoszą około 28 tys. km 3; Prognozowane zasoby, według państwowego monitoringu stanu podłoża, wynoszą około 869 055 tys. m 3 /dobę - od około 1 330 tys. m 3 /dobę na Krymie do 250 902 tys. m 3 /dobę w Syberyjskim Okręgu Federalnym.

Średnie zaopatrzenie w przewidywane zasoby wód podziemnych w Rosji wynosi 6 m 3 /dzień na osobę.

UKŁADY I KONSTRUKCJE HYDRAULICZNE

Konstrukcje hydrauliczne (HTS) to konstrukcje służące do wykorzystania zasobów wodnych, a także zwalczania negatywnego wpływu wody. Tamy, kanały, wały, śluzy, tunele itp. GTS stanowią znaczną część kompleksu gospodarki wodnej Federacji Rosyjskiej.

W Rosji istnieje około 65 tysięcy obiektów hydraulicznych gospodarki wodnej, kompleksów paliwowo-energetycznych oraz infrastruktury transportowej.

W celu redystrybucji przepływu rzek z obszarów o nadmiernym przepływie do obszarów z deficytem utworzono 37 dużych systemów gospodarki wodnej (objętość przesyłanego przepływu wynosi około 17 miliardów m 3 /rok); W celu regulacji przepływu rzek zbudowano około 30 tysięcy zbiorników i stawów o łącznej pojemności ponad 800 miliardów m 3; Dla ochrony osiedli, obiektów gospodarczych i gruntów rolnych wybudowano ponad 10 tys. km zapór i szybów ochronnych.

Kompleks melioracyjno-gospodarczy majątku federalnego obejmuje ponad 60 tys. różnorodnych obiektów hydrotechnicznych, w tym ponad 230 zbiorników wodnych, ponad 2 tys. wodociągów regulacyjnych, ok. 50 tys. km kanałów wodociągowych i odprowadzających wodę, ponad 3 tys. km szybów ochronnych i zapór .

Hydrosystemy transportowe obejmują ponad 300 żeglownych konstrukcji hydraulicznych zlokalizowanych na śródlądowych drogach wodnych i stanowią własność federalną.

Struktury hydrauliczne Rosji podlegają jurysdykcji Federalnej Agencji Zasobów Wodnych, Ministerstwa Rolnictwa Federacji Rosyjskiej, Ministerstwa Transportu Federacji Rosyjskiej oraz podmiotów wchodzących w skład Federacji Rosyjskiej. Część obiektów hydrotechnicznych jest własnością prywatną, ponad 6 tys. jest bez właścicieli.

Kanały

Sztuczne koryta rzek i kanały stanowią ważną część systemu wodnego Federacji Rosyjskiej. Do głównych zadań kanałów należy redystrybucja przepływu, żegluga, nawadnianie i inne.

Prawie wszystkie działające kanały żeglugowe w Rosji znajdują się w części europejskiej i, z pewnymi wyjątkami, wchodzą w skład Jednolitego Systemu Głębokowodnego europejskiej części kraju. Niektóre kanały były w przeszłości łączone w drogi wodne, na przykład Wołga-Bałtyk i Północna Dźwina, składające się z naturalnych (rzeki i jeziora) i sztucznych (kanały i zbiorniki) dróg wodnych. Istnieją również kanały morskie utworzone w celu skrócenia długości dróg morskich, zmniejszenia ryzyka i niebezpieczeństw żeglugi oraz zwiększenia drożności zbiorników wodnych połączonych z morzami.

Większość kanałów gospodarczych (rekultywacyjnych) o łącznej długości ponad 50 tys. km koncentruje się w Okręgach Federalnych Południowego i Północnego Kaukazu, a w mniejszym stopniu w Okręgach Federalnych Centralnego, Wołgi i południowo-syberyjskiej. Całkowita powierzchnia zrekultywowanych gruntów w Rosji wynosi 89 tysięcy km 2. Nawadnianie ma ogromne znaczenie dla rosyjskiego rolnictwa, ponieważ grunty orne znajdują się głównie w strefach stepowych i leśno-stepowych, gdzie plony rolne gwałtownie zmieniają się z roku na rok w zależności od warunków pogodowych, a tylko 35% gruntów ornych ma sprzyjające warunki wilgotnościowe dostarczać.

Największe kanały w Rosji

Największe drogi wodne w Rosji: droga wodna Wołga-Bałtyk (861 km), która oprócz tras naturalnych obejmuje obwodnicę Biełozerskiego, Onegę, kanały Wytegogorskiego i Ładoga; Kanał Morze Białe-Bałtyk (227 km), Kanał Wołga-Kaspijski (188 km), Kanał Moskiewski (128 km), Droga Wodna Północna Dźwina (127 km), w tym kanały Toporniński, Kuzminski, Kiszemski i Wazeryński; Kanał Wołga-Don (101 km).

Najdłuższe kanały gospodarcze w Rosji pobierające wodę bezpośrednio z jednolitych części wód (rzeki, jeziora, zbiorniki wodne): Kanał Północnokrymski - , - akt prawny regulujący stosunki w zakresie korzystania z wody.

Zgodnie z art. 2 Kodeksu wodnego ustawodawstwo wodne Rosji składa się z samego Kodeksu, innych ustaw federalnych i ustaw podmiotów Federacji Rosyjskiej przyjętych zgodnie z nimi, a także regulaminów przyjętych przez władze wykonawcze .

Ustawodawstwo wodne (ustawy i rozporządzenia wydane zgodnie z nimi) opiera się na następujących zasadach:

Częścią rosyjskiego systemu prawnego w zakresie użytkowania i ochrony jednolitych części wód są międzynarodowe traktaty Rosji oraz ratyfikowane konwencje międzynarodowe, takie jak Konwencja o terenach podmokłych (Ramsar, 1971) oraz Konwencja Europejskiej Komisji Gospodarczej ONZ o ochronie i użytkowaniu Transgranicznych cieków wodnych i jezior międzynarodowych (Helsinki, 1992).

Gospodarka wodna

Centralnym ogniwem w dziedzinie wykorzystania i ochrony zasobów wodnych jest Ministerstwo Zasobów Naturalnych i Ekologii Federacji Rosyjskiej (Ministerstwo Zasobów Naturalnych Rosji), które sprawuje uprawnienia do opracowywania polityki państwa i regulacji prawnych w dziedzinie wody stosunków w Rosji.

Zasobami wodnymi Rosji zarządza na poziomie federalnym Federalna Agencja Zasobów Wodnych (Rosvodresursy), która jest częścią rosyjskiego Ministerstwa Zasobów Naturalnych.

Kompetencje Rosvodresurs w zakresie świadczenia usług publicznych i zarządzania majątkiem federalnym w regionach wykonują jednostki terytorialne agencji - wydziały wód dorzeczy (BWU) oraz 51 podległych im instytucji. Obecnie w Rosji działa 14 banków komercyjnych, których struktura obejmuje oddziały we wszystkich regionach Federacji Rosyjskiej. Wyjątkiem są regiony Krymskiego Okręgu Federalnego – zgodnie z porozumieniami podpisanymi w lipcu – sierpniu 2014 r. część uprawnień Roswodresursowa została przekazana odpowiednim strukturom Rady Ministrów Republiki Krymu i Rządu Sewastopola .

Gospodarką regionalnymi zasobami wodnymi zajmują się odpowiednie struktury administracji regionalnej.

Zarządzanie obiektami federalnymi kompleksu rekultywacyjnego podlega Ministerstwu Rolnictwa Federacji Rosyjskiej (Departament Rekultywacji), zbiornikom wodnym infrastruktury transportowej - Ministerstwu Transportu Federacji Rosyjskiej (Federalna Agencja Transportu Morskiego i Rzecznego) .

Rachunkowość państwową i monitorowanie zasobów wodnych prowadzi Rosvodresursy; za prowadzenie Państwowego Rejestru Wód – przy udziale Federalnej Służby Hydrometeorologii i Monitoringu Środowiska (Roshydromet) oraz Federalnej Agencji Eksploatacji Podglebia (Rosnedra); za prowadzenie Rosyjskiego Rejestru Konstrukcji Hydraulicznych - przy udziale Federalnej Służby Nadzoru Środowiskowego, Technologicznego i Jądrowego (Rostekhnadzor) oraz Federalnej Służby Nadzoru Transportu (Rostransnadzor).

Nadzór nad przestrzeganiem przepisów dotyczących użytkowania i ochrony jednolitych części wód sprawuje Federalna Służba Zarządzania Zasobami Naturalnymi (Rosprirodnadzor), a konstrukcjami hydraulicznymi - Rostechnadzor i Rostransnadzor.

Zgodnie z Kodeksem wodnym Federacji Rosyjskiej główną jednostką struktury zarządzania w zakresie użytkowania i ochrony jednolitych części wód są okręgi dorzeczy, jednak obecnie istniejąca struktura Rosvodresurs jest zorganizowana na zasadzie administracyjno-terytorialnej i w wielu drogi nie pokrywają się z granicami okręgów dorzeczy.

Polityka publiczna

Podstawowe zasady polityki państwa w zakresie użytkowania i ochrony jednolitych części wód są zapisane w Strategii Wodnej Federacji Rosyjskiej do 2020 roku i obejmują trzy kluczowe obszary:

  • gwarantowane zaopatrzenie ludności i sektorów gospodarki w zasoby wodne;
  • ochrona i renaturyzacja zbiorników wodnych;
  • zapewniając ochronę przed negatywnym działaniem wody.

W ramach realizacji polityki wodnej państwa w 2012 roku przyjęto federalny program celowy „Rozwój kompleksu gospodarki wodnej Federacji Rosyjskiej w latach 2012–2020” (Federalny Program Celowy „Woda Rosji”). Przyjęto także federalny program celowy „Czysta woda” na lata 2011–2017, federalny program celowy „Zagospodarowanie rekultywacji gruntów rolnych w Rosji na lata 2014–2020” oraz programy celowe w regionach Rosji.


Zasoby wodne to zasoby wód powierzchniowych i podziemnych zlokalizowane w jednolitych częściach wód, które są lub mogą być wykorzystywane.
Woda zajmuje 71% powierzchni Ziemi. 97% zasobów wodnych to woda słona, a tylko 3% to woda słodka. Wodę można znaleźć także w glebie, skałach, roślinach i zwierzętach. W atmosferze stale znajduje się duża ilość wody.
Woda jest jednym z najcenniejszych zasobów naturalnych. Jedną z głównych właściwości wody jest jej niezastępowalność. Sam w sobie nie ma wartości odżywczej, ale odgrywa wyjątkową rolę w procesach metabolicznych, które stanowią podstawę aktywności życiowej całego życia na Ziemi, determinując jego produktywność.
Dzienne zapotrzebowanie człowieka na wodę w normalnych warunkach wynosi około 2,5 litra.
Woda ma dużą pojemność cieplną. Pochłaniając ogromną ilość termicznej energii kosmicznej i międzyziemskiej i powoli ją uwalniając, woda służy jako regulator i stabilizator procesów klimatycznych, łagodząc silne wahania temperatury. Parując z powierzchni wody, przechodzi w stan gazowy i jest transportowany przez prądy powietrza w różne rejony planety, gdzie opada w postaci opadów. Lodowce zajmują szczególne miejsce w obiegu wody, ponieważ zatrzymują wilgoć w stanie stałym przez bardzo długi czas (tysiące lat). Naukowcy doszli do wniosku, że bilans wodny na Ziemi jest prawie stały.
Przez wiele milionów lat woda aktywuje procesy glebotwórcze. Doskonale oczyszcza środowisko rozpuszczając i usuwając zanieczyszczenia.
Brak wody może spowolnić działalność gospodarczą i zmniejszyć wydajność produkcji. We współczesnym świecie woda nabrała samodzielnego znaczenia jako surowiec przemysłowy, często deficytowy i bardzo drogi. Woda jest niezbędnym składnikiem niemal wszystkich procesów technologicznych. Woda o szczególnej czystości jest potrzebna w medycynie, produkcji żywności, technologii nuklearnej, produkcji półprzewodników itp. Ogromne ilości wody zużywane są na potrzeby domowe ludzi, zwłaszcza w dużych miastach.
Przeważająca część wód Ziemi koncentruje się w Oceanie Światowym. Jest to bogaty magazyn surowców mineralnych. Na każdy 1 kg wody oceanicznej przypada 35 g soli. Woda morska zawiera ponad 80 pierwiastków układu okresowego D.I. Mendelejewa, z których najważniejszymi ze względów gospodarczych są wolfram, bizmut, złoto, kobalt, lit, magnez, miedź, molibden, nikiel, cyna, ołów, srebro, uran.
Ocean światowy jest głównym ogniwem obiegu wody w przyrodzie. Uwalnia większość odparowanej wilgoci do atmosfery. Pochłaniając ogromną ilość energii cieplnej i powoli ją uwalniając, wody oceanów pełnią rolę regulatora procesów klimatycznych w skali globalnej. Ciepło oceanów i mórz jest wykorzystywane do utrzymania życiowej aktywności organizmów morskich, które zapewniają żywność, tlen, leki, nawozy i dobra luksusowe znacznej części populacji planety.
Organizmy wodne zamieszkujące warstwę powierzchniową Oceanu Światowego zapewniają powrót znacznej części wolnego tlenu planety do atmosfery. Jest to niezwykle ważne, ponieważ pojazdy mechaniczne oraz wymagająca dużej ilości tlenu produkcja metalurgiczna i chemiczna często zużywają więcej tlenu, niż jest w stanie to zrekompensować przyroda poszczególnych regionów.
Wody słodkie na lądzie obejmują wody lodowcowe, podziemne, rzeczne, jeziorne i bagienne. W ostatnich latach dobrej jakości woda pitna stała się zasobem odnawialnym o strategicznym znaczeniu. Jej niedobór tłumaczy się znacznym pogorszeniem ogólnej sytuacji środowiskowej wokół źródeł tego surowca, a także zaostrzeniem światowych wymagań dotyczących jakości spożywanej wody, zarówno do picia, jak i dla przemysłu zaawansowanych technologii.
Większość zasobów słodkiej wody na lądzie koncentruje się w pokrywach lodowych Antarktydy i Arktyki. Stanowią one ogromne zasoby słodkiej wody na planecie (68% całej słodkiej wody). Rezerwy te są zachowane przez wiele tysiącleci.
Skład chemiczny wód gruntowych jest bardzo różny: od słodkich po wody o wysokim stężeniu minerałów.
Świeże wody powierzchniowe mają znaczną zdolność do samooczyszczania, którą zapewniają Słońce, powietrze, mikro-

roorganizmy i tlen rozpuszczony w wodzie. Jednak słodka woda staje się poważnym niedoborem na naszej planecie.
Bagna zawierają 4 razy więcej wody niż rzeki świata; 95% wód bagiennych znajduje się w warstwach torfu.
Atmosfera zawiera wodę głównie w postaci pary wodnej. Jego większość (90%) koncentruje się w dolnych warstwach atmosfery, do wysokości 10 km.
Słodka woda jest rozmieszczona nierównomiernie na Ziemi. Problem zaopatrzenia ludności w wodę pitną jest bardzo dotkliwy i w ostatnich latach narastał. Około 60% powierzchni Ziemi zajmują obszary, w których brakuje słodkiej wody, występują jej poważne niedobory lub woda jest złej jakości. Około połowa ludzkości doświadcza niedoboru wody pitnej.
Najpoważniejszym zanieczyszczeniom podlegają świeże wody powierzchniowe (rzeki, jeziora, bagna, gleba i wody gruntowe). Najczęściej źródła zanieczyszczeń są niewystarczająco oczyszczane lub nie są w ogóle oczyszczane zrzuty z zakładów produkcyjnych (w tym niebezpiecznych), zrzuty z dużych miast i spływy ze składowisk.
Zanieczyszczenie środowiska w dorzeczu Wołgi jest 3-5 razy wyższe niż średnia krajowa. Żadne miasto nad Wołgą nie jest zaopatrzone
jakość wody pitnej. W dorzeczu istnieje wiele gałęzi przemysłu i przedsiębiorstw niebezpiecznych dla środowiska, które nie posiadają oczyszczalni.
Zasoby eksploatacyjne zbadanych złóż wód podziemnych w Rosji szacuje się na około 30 km/rok. Stopień zagospodarowania tych złóż wynosi obecnie średnio nieco ponad 30%.

Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

Opublikowano na http://www.allbest.ru/

Zasoby wodne i ich znaczenie

woda naturalna ekonomiczna

Jeśli spojrzysz na naszą planetę z kosmosu, Ziemia pojawi się jako niebieska kula całkowicie pokryta wodą. Woda pokrywa powierzchnię Ziemi, tworząc Ocean Światowy i niekończące się lodowe pustynie w regionach polarnych. Wodna powłoka naszej planety nazywana jest hydrosferą.

Zasoby wodne to cała gama wód nadających się do wykorzystania gospodarczego. Wśród zasobów naturalnych, zasoby wodne zajmują jedno z najważniejszych miejsc.

Głównym zadaniem wody jako zasobu naturalnego jest wspieranie życia wszystkich istot żywych – roślin, zwierząt i ludzi.

Źródła wody odgrywają ważną rolę w transformacji naszej planety. Od niepamiętnych czasów ludzie osiedlali się w pobliżu zbiorników i źródeł wody. Woda jest także twórcą naturalnych krajobrazów i służy jako jeden z ważnych środków komunikacji.

Woda jest najważniejszym czynnikiem kształtującym klimat.

Szczególną rolę odgrywają zbiorniki i cieki śródlądowe, będące arteriami komunikacyjnymi i źródłem zasobów żywności.

Rodzaje zasobów wodnych

Zasoby wodne naszej planety są rezerwami całej wody. Woda jest jednym z najpowszechniejszych i najbardziej unikalnych związków na Ziemi, ponieważ występuje jednocześnie w trzech stanach: ciekłym, stałym i gazowym. Na tej podstawie można zidentyfikować główne rodzaje zasobów wodnych.

Istnieją również potencjalne zasoby wodne, takie jak:

* Lodowce i pola śnieżne (zamarznięta woda z lodowców Antarktydy, Arktyki i wyżyn).

* Opary atmosferyczne.

Ale ludzie nie nauczyli się jeszcze korzystać z tych zasobów.

Wykorzystanie wody.

Kiedy mówimy o zasobach wodnych Ziemi, zwykle mamy na myśli zaopatrzenie planety w świeżą wodę.

Woda jest najważniejszym składnikiem życia człowieka. Szczególne miejsce w użytkowaniu zasobów wodnych zajmuje zużycie wody na potrzeby ludności.

Według statystyk większość zasobów wody wykorzystuje się w rolnictwie (około 66% wszystkich zasobów słodkiej wody).

Nie zapomnij o rybołówstwie. Hodowla ryb morskich i słodkowodnych odgrywa ważną rolę w gospodarce wielu krajów.

Zbiorniki wodne są również ulubionym miejscem wypoczynku ludzi. Kto z nas nie lubi odpoczywać nad morzem, grillować nad brzegiem rzeki czy pływać w jeziorze? Na świecie około 90% wszystkich obiektów rekreacyjnych zlokalizowanych jest w pobliżu zbiorników wodnych.

Na tej podstawie powstaje pytanie: ile wody jest we współczesnej biosferze? Czy zasoby świeżej wody są niewyczerpane?

Okazuje się, że cała objętość hydrosfery wynosi około 1,4 miliarda metrów sześciennych. Z tego 94% pochodzi ze słonych wód mórz i oceanów. Pozostałe 6% przypada na wody gruntowe, rzeki, jeziora, strumienie i lodowce.

Obecnie dostępność wody na osobę dziennie jest bardzo zróżnicowana w różnych krajach świata.

Aby dowiedzieć się jak każdy z nas może przyczynić się do oszczędzania wody, przyjrzałem się zużyciu wody na potrzeby gospodarstw domowych na przykładzie mieszkańców Rosji i oto czego się nauczyliśmy.

Zużycie wody przez mieszkańców Rosji na potrzeby sanitarne i domowe

Zatem im wyższy stopień ulepszenia domu, tym większe zużycie wody.

Rozwój miast i liczby ludności, rozwój produkcji i rolnictwa – te czynniki doprowadziły do ​​niedoboru świeżej wody dla ludzkości. W wielu krajach o rozwiniętej gospodarce rośnie zagrożenie niedoborami wody. Niedobór słodkiej wody na Ziemi rośnie dość szybko. Udział zanieczyszczonych zasobów wody rośnie z roku na rok.

W ostatnich latach ekolodzy we wszystkich krajach bili na alarm. Na skutek nieostrożnego podejścia człowieka do zasobów wodnych na Ziemi zachodzą wielkie zmiany, szkodliwe dla zdrowia ludzkiego i prowadzące do wymierania zwierząt i roślin.

Monitorowałam zużycie wody w naszej szkole, w domu i u sąsiadów. I oto, co się okazało: w życiu codziennym woda nie jest używana oszczędnie. Ogromna ilość wody jest marnowana niepotrzebnie. Na przykład: cieknąca umywalka (lub kran), nieszczelne rury instalacji grzewczej, niedokończona woda w szklance…. itp.

W ogóle nie myślimy o tym, że może zabraknąć świeżej wody.

W wyniku moich badań doszłam do wniosku, że każdy z nas będąc w domu, w pracy czy w szkole, może chociaż w niewielkim stopniu przyczynić się do zachowania zasobów słodkiej wody na naszej planecie.

Tym samym moja hipoteza okazała się słuszna. Aby osiągnąć swój cel - wykształcić ostrożne podejście do wody, w oparciu o wyniki mojej pracy przygotowałem przypomnienie, które pomoże oszczędzać wodę.

Woda to wspaniały dar natury. Przyzwyczailiśmy się, że jest wszędzie wokół nas - w kroplach deszczu, zaspach śnieżnych, w rzekach i jeziorach, na bagnach, lodowcach, tryskających zimnymi źródłami ze zboczy lub na dnie rzeki. Woda jest potrzebna wszystkim żywym istotom, a także przyrodzie nieożywionej.

I jak się okazuje, zasoby świeżej wody nie są nieograniczone.

Błędnie uważa się, że ludzkość dysponuje niewyczerpanymi zapasami słodkiej wody, które wystarczą na wszystkie potrzeby. Jest to głębokie błędne przekonanie.

Problem niedoboru świeżej wody powstał z następujących głównych powodów:

· intensywny wzrost zapotrzebowania na wodę w związku z szybkim wzrostem liczby ludności planety i rozwojem gałęzi przemysłu wymagających ogromnych ilości zasobów wodnych.

· utrata słodkiej wody na skutek zmniejszonego przepływu wody w rzekach.

· zanieczyszczenie zbiorników wodnych ściekami przemysłowymi i bytowymi.

Świat potrzebuje praktyk w zakresie zrównoważonej gospodarki wodnej, ale my nie zmierzamy wystarczająco szybko we właściwym kierunku. Ludzkość jest zbyt powolna, aby zrozumieć skalę niebezpieczeństwa, jakie stwarza nieostrożne podejście do środowiska.

Opublikowano na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

    Ekologiczne i ekonomiczne znaczenie zasobów wodnych. Główne kierunki wykorzystania zasobów wodnych. Zanieczyszczenie zbiorników wodnych na skutek ich użytkowania. Ocena stanu i normalizacja jakości wód. Główne kierunki ochrony.

    test, dodano 19.01.2004

    Znaczenie i funkcje wody. Zasoby wód lądowych, ich rozmieszczenie na planecie. Zaopatrzenie w wodę krajów świata, rozwiązanie tego problemu, struktura zużycia wody. Zasoby mineralne, energetyczne, biologiczne Oceanu Światowego. Przyczyny braku świeżej wody.

    streszczenie, dodano 25.08.2010

    Zasoby wodne: koncepcja i znaczenie. Zasoby wodne regionu Ałtaju. Problemy środowiska wodnego miasta Barnauł i sposoby ich rozwiązywania. Wody podziemne jako źródło zaopatrzenia w wodę pitną. O metodach oczyszczania wody. Woda i jej wyjątkowe właściwości termiczne.

    streszczenie, dodano 08.04.2010

    Ogólna charakterystyka zasobów wodnych Republiki Mołdawii i regionu Cahul. Jeziora i stawy, rzeki i potoki, wody podziemne, wody mineralne. Problemy środowiskowe związane ze stanem zasobów wodnych, problemy zaopatrzenia w wodę w regionie Kagul.

    praca na kursie, dodano 01.09.2010

    Zasoby wodne i ich rola w życiu społeczeństwa. Wykorzystanie zasobów wodnych w gospodarce narodowej. Ochrona wód przed zanieczyszczeniami. Problemy racjonalnego wykorzystania zasobów wodnych i sposoby ich rozwiązywania. Jakość wód naturalnych w Rosji.

    streszczenie, dodano 05.03.2003

    Obieg wody w przyrodzie, wodach powierzchniowych i gruntowych. Problemy zaopatrzenia w wodę, zanieczyszczenie zasobów wodnych. Opracowania metodologiczne: „Zasoby wodne planety”, „Badanie jakości wody”, „Oznaczanie jakości wody metodami analizy chemicznej”.

    praca magisterska, dodana 10.06.2009

    Zasoby wodne i ich wykorzystanie. Zasoby wodne Rosji. Źródła zanieczyszczeń. Środki zwalczania zanieczyszczenia wody. Naturalne oczyszczanie zbiorników wodnych. Metody oczyszczania ścieków. Produkcja bezodpływowa. Monitoring zbiorników wodnych.

    streszczenie, dodano 12.03.2002

    Badania nad celami i zadaniami Światowego Dnia Wody. Zwrócenie uwagi całej ludzkości na rozwój i ochronę zasobów wodnych. Właściwości fizyczne i ciekawostki o wodzie. Problem niedoboru świeżej wody na świecie.

    prezentacja, dodano 07.04.2014

    Zaopatrzenie planety w wodę i główne problemy wodne świata. Wycofanie przepływu rzeki. Małe rzeki, ich znaczenie i główne cechy. Zanieczyszczenia i zmiany jakości wód naturalnych. Ocena i analiza skutków zmian klimatycznych dla zasobów wodnych.

    streszczenie, dodano 20.11.2010

    Charakterystyka zasobów wodnych świata. Określanie zużycia wody na potrzeby komunalne, przemysłowe i rolnicze. Badanie problemów wysychania Morza Aralskiego i ograniczania naturalnego dopływu wody do niego. Analiza skutków środowiskowych wysychania morza.

...lodowce, wody gruntowe...

Większość światowych rezerw woda uzupełnić słony woda oceanu światowego, zasoby słodkiej wody technicznie dostępnej dla człowieka stanowią jedynie 0,3% wszystkich zasobów wodnych na Ziemi.

Światowe zasoby wodne – szerszy obraz

Jeśli chodzi o zasoby wodne Ziemi, ogólny obraz jest następujący:

  • ogólna głośność zasoby wodne wynosi 1 390 000 000 metrów sześciennych. km;
  • mniej niż 3% zasobów wodnych Ziemi to woda słodka;
  • 0,3% dostępnej wody słodkiej to woda rzek, jezior... naziemna i podziemna.

Części hydrosfery

Stacjonarne zasoby wodne świata według M. I. Lwowicza:

  • Ocean Światowy:
    • Objętość wody, tys. km 3 - 1 370 000;
    • Działalność wymiany wody, liczba lat - 3000.
  • Wody gruntowe:
    • Objętość wody, tys. km 3 - ~ 60 000;
  • Wody podziemne… łącznie ze strefami aktywnej wymiany:
    • Objętość wody, tys. km 3 - ~ 4000;
    • Aktywność wymiany wody, liczba lat - ~ 330.
  • Lodowce:
    • Objętość wody, tys. km 3 - 24 000;
    • Działalność wymiany wody, liczba lat - 8600.
  • Jeziora:
    • Objętość wody, tys. km 3 - 230;
    • Aktywność wymiany wody, liczba lat - 10.
  • Wilgotność gleby:
    • Objętość wody, tys. km 3 - 82;
    • Aktywność wymiany wody, liczba lat - 1.
  • Wody rzek (kanałów):
    • Objętość wody, tys. km 3 - 1,2;
    • Aktywność wymiany wody, liczba lat - 0,032.
  • Opary atmosferyczne:
    • Objętość wody, tys. km 3 - 14;
    • Aktywność wymiany wody, liczba lat - 0,027.

Woda występuje w warunkach naturalnych w trzech podstawowych stanach - lodzie, cieczy i parze, dzięki czemu następuje stała cyrkulacja i redystrybucja zasobów wodnych - obieg wody w przyrodzie (ciągły ruch wody w hydrosferze, atmosferze, litosferze). Pod wpływem ciepła woda w stanie ciekłym odparowuje, para z kolei unosi się do atmosfery, gdzie skrapla się i wraca na ziemię w postaci opadów - deszczu, śniegu, rosy... część wody gromadzi się w lodowcach , które z kolei przywracają część wody ponownie do stanu ciekłego.

Należy zauważyć, że 98% całej świeżej wody w stanie ciekłym pochodzi z wód gruntowych.

Zasoby wodne i ekologia

Zwróćmy uwagę na ważny fakt – całkowita ilość wody w przyrodzie pozostaje niezmieniona. Należy jednak zrozumieć, że aktywna działalność ludzkości prowadzi do degradacji środowiska i zaburza równowagę ekosystemów planety, a to z kolei znacznie zmniejsza ilość i dostępność czystej wody pitnej, której ludzie potrzebują do zdrowego i wysokiej jakości życia.

W niektórych regionach planety intensywna działalność gospodarcza człowieka już prowadzi do zauważalnego niedoboru świeżej wody. Jest to szczególnie widoczne w tych regionach, które wcześniej z przyczyn naturalnych doświadczyły braku świeżej wody.

Utrzymanie systemu gwarantującego stabilne uzupełnianie czystej wody pitnej na naszej planecie jest ważnym warunkiem rozwoju współczesnej cywilizacji.

I na koniec trochę dodatkowych informacji.

Przepływ rzek przez części świata

  • Europa:
    • Objętość rocznego odpływu, km 3 - 2950;
    • Warstwa drenażowa, mm - 300.
  • Azja:
    • Objętość rocznego odpływu, km 3 – 12 860;
    • Warstwa drenażowa, mm - 286.
  • Afryka:
    • Objętość rocznego odpływu, km 3 – 4220;
    • Warstwa drenażowa, mm - 139.
  • Ameryka Północna i Środkowa:
    • Objętość rocznego odpływu, km 3 - 5400;
    • Warstwa drenażowa, mm - 265.
  • Ameryka Południowa:
    • Objętość rocznego odpływu, km 3 - 8 000;
    • Warstwa drenażowa, mm - 445.
  • Australia, w tym Tasmania, Nowa Gwinea i Nowa Zelandia:
    • Objętość rocznego odpływu, km 3 - 1920;
    • Warstwa drenażowa, mm - 218.
  • Antarktyda i Grenlandia:
    • Objętość rocznego odpływu, km 3 - 2800;
    • Warstwa drenażowa, mm - 2800.
  • Cała ziemia:
    • Objętość rocznego odpływu, km 3 - 38 150;
    • Warstwa drenażowa, mm - 252.

Bilansowa ocena zasobów wodnych. Źródła zasobów wodnych

  • Całkowity przepływ rzeki:
    • Cały ląd, km 3 - 38 150;
    • Cała ziemia, mm - 260.
  • Odpływ podziemny:
    • Cały teren, km 3 - 12 000*;
    • Cała ziemia, mm - 81.
  • Odparowanie:
    • Cały ląd, km 3 - 72 400;
    • Cała ziemia, mm - 470.
  • Opad atmosferyczny:
    • Cały ląd, km 3 - 109 400;
    • Cała ziemia, mm - 730.
    • Cały ląd, km 3 - 26 150;
    • Cała ziemia, mm - 179.
  • Spływ powierzchniowy (powódź):
    • Cały ląd, km 3 - 82 250;
    • Cała ziemia, mm - 551.

Treść artykułu

ZASOBY WODNE, wody w stanie ciekłym, stałym i gazowym oraz ich rozmieszczenie na Ziemi. Występują w naturalnych zbiornikach wodnych na powierzchni (oceanach, rzekach, jeziorach i bagnach); w podłożu (woda gruntowa); we wszystkich roślinach i zwierzętach; a także w zbiornikach sztucznych (zbiorniki, kanały itp.).

Obieg wody w przyrodzie.

Chociaż całkowite zasoby wody na świecie są stałe, jest ona stale redystrybuowana, w związku z czym jest zasobem odnawialnym. Obieg wody zachodzi pod wpływem promieniowania słonecznego, które stymuluje parowanie wody. W tym przypadku rozpuszczone w nim minerały wytrącają się. Para wodna unosi się do atmosfery, gdzie ulega kondensacji, a dzięki grawitacji woda wraca na ziemię w postaci opadów - deszczu lub śniegu. Większość opadów przypada na ocean, a tylko mniej niż 25% przypada na ląd. Około 2/3 tych opadów przedostaje się do atmosfery w wyniku parowania i transpiracji, a tylko 1/3 wpływa do rzek i wsiąka w ziemię.

Grawitacja sprzyja redystrybucji płynnej wilgoci z wyższych do niższych obszarów, zarówno na powierzchni ziemi, jak i pod nią. Woda, początkowo wprawiona w ruch energią słoneczną, przemieszcza się w morzach i oceanach w postaci prądów oceanicznych, a w powietrzu w chmurach.

Geograficzne rozmieszczenie opadów.

Wielkość naturalnego odnawiania zasobów wody w wyniku opadów różni się w zależności od położenia geograficznego i wielkości części świata. Na przykład w Ameryce Południowej opady roczne są prawie trzy razy większe niż w Australii i prawie dwa razy większe niż w Ameryce Północnej, Afryce, Azji i Europie (wymienione w kolejności malejących rocznych opadów). Część tej wilgoci powraca do atmosfery w wyniku parowania i transpiracji przez rośliny: w Australii wartość ta sięga 87%, a w Europie i Ameryce Północnej tylko 60%. Pozostała część opadów spływa po powierzchni ziemi i ostatecznie wraz ze spływem rzecznym dociera do oceanu.

W obrębie kontynentów opady również różnią się znacznie w zależności od miejsca. Przykładowo w Afryce, w Sierra Leone, Gwinei i Wybrzeżu Kości Słoniowej spada rocznie ponad 2000 mm opadów, w większości Afryki Środkowej – od 1000 do 2000 mm, ale w niektórych regionach północnych (pustynie Sahara i Sahel) ilość opadów wynosi zaledwie 500–1000 mm, a w południowej Botswanie (w tym na pustyni Kalahari) i Namibii – niecałe 500 mm.

We wschodnich Indiach, Birmie i części Azji Południowo-Wschodniej opady deszczu wynoszą ponad 2000 mm rocznie, w większości pozostałych Indii i Chin od 1000 do 2000 mm, a w północnych Chinach tylko 500–1000 mm. W północno-zachodnich Indiach (w tym pustynia Thar), Mongolii (w tym pustynia Gobi), Pakistanie, Afganistanie i dużej części Bliskiego Wschodu opady deszczu wynoszą mniej niż 500 mm rocznie.

W Ameryce Południowej roczne opady w Wenezueli, Gujanie i Brazylii przekraczają 2000 mm, większość wschodnich regionów tego kontynentu osiąga 1000–2000 mm, ale Peru i części Boliwii i Argentyny otrzymują zaledwie 500–1000 mm, a Chile mniej niż 500 mm. Na niektórych obszarach Ameryki Środkowej położonych na północy spada rocznie ponad 2000 mm opadów, w południowo-wschodnich rejonach USA od 1000 do 2000 mm, a na niektórych obszarach Meksyku, na północnym wschodzie i środkowym zachodzie USA, we wschodniej Kanadzie – 500–1000 mm mm, natomiast w środkowej Kanadzie i zachodnich Stanach Zjednoczonych jest to niecałe 500 mm.

Na dalekiej północy Australii roczne opady wynoszą 1000–2000 mm, na niektórych innych obszarach północnych wahają się od 500 do 1000 mm, ale na większości kontynentu, a zwłaszcza w regionach centralnych, opady wynoszą mniej niż 500 mm.

Na większości obszaru byłego ZSRR opady atmosferyczne nie przekraczają 500 mm rocznie.

Cykle czasowe dostępności wody.

W dowolnym miejscu na świecie przepływ rzek podlega wahaniom dziennym i sezonowym, a także zmienia się w odstępach kilkuletnich. Zmiany te często powtarzają się w określonej kolejności, tj. mają charakter cykliczny. Na przykład przepływ wody w rzekach, których brzegi porośnięte są gęstą roślinnością, jest zwykle wyższy w nocy. Dzieje się tak, ponieważ roślinność od świtu do zmierzchu wykorzystuje do transpiracji wody gruntowe, co powoduje stopniowe zmniejszenie przepływu rzek, ale w nocy, gdy transpiracja ustanie, jej objętość ponownie wzrasta.

Sezonowe cykle dostępności wody zależą od rozkładu opadów w ciągu roku. Na przykład w zachodnich Stanach Zjednoczonych śnieg topnieje wiosną. W Indiach opady deszczu są niewielkie zimą, ale w środku lata zaczynają się ulewne deszcze monsunowe. Chociaż średni roczny przepływ rzeki jest prawie stały przez wiele lat, raz na 11–13 lat jest on wyjątkowo wysoki lub bardzo niski. Może to wynikać z cyklicznego charakteru aktywności Słońca. Informacje o cykliczności opadów i przepływu rzek wykorzystywane są w prognozowaniu dostępności wody i częstotliwości występowania susz, a także w planowaniu działań na rzecz ochrony wód.

ŹRÓDŁA WODY

Głównym źródłem słodkiej wody są opady atmosferyczne, ale na potrzeby konsumentów można wykorzystać także dwa inne źródła: wody gruntowe i wody powierzchniowe.

Podziemne źródła.

Około 37,5 mln km 3, czyli 98% całej słodkiej wody w postaci ciekłej, stanowią wody podziemne, a ok. 50% z nich leży na głębokościach nie większych niż 800 m, jednak o ilości dostępnych wód gruntowych decydują właściwości warstw wodonośnych i moc pomp wypompowujących wodę. Zasoby wód podziemnych na Saharze szacuje się na około 625 tys. km 3 . W nowoczesnych warunkach nie są one uzupełniane przez słodkie wody powierzchniowe, ale ulegają wyczerpaniu po wypompowaniu. Niektóre z najgłębszych wód gruntowych nigdy nie są włączane do ogólnego obiegu wody i tylko na obszarach aktywnego wulkanizmu woda taka wybucha w postaci pary. Jednak znaczna masa wód gruntowych nadal penetruje powierzchnię ziemi: pod wpływem grawitacji wody te, przemieszczając się po wodoodpornych, nachylonych warstwach skalnych, wypływają u podnóża zboczy w postaci źródeł i strumieni. Dodatkowo są one wypompowywane za pomocą pomp, a także wydobywane przez korzenie roślin, a następnie w procesie transpiracji przedostają się do atmosfery.

Zwierciadło wody reprezentuje górną granicę dostępnych wód gruntowych. Jeśli występują zbocza, zwierciadło wód gruntowych przecina się z powierzchnią ziemi i powstaje źródło. Jeżeli wody gruntowe znajdują się pod wysokim ciśnieniem hydrostatycznym, wówczas w miejscach ich dotarcia do powierzchni tworzą się źródła artezyjskie. Wraz z pojawieniem się potężnych pomp i rozwojem nowoczesnych technologii wiertniczych wydobycie wód gruntowych stało się łatwiejsze. Pompy służą do dostarczania wody do płytkich studni instalowanych na poziomach wodonośnych. Natomiast w studniach wierconych na większą głębokość, do poziomu ciśnienia wód artezyjskich, te ostatnie podnoszą się i nasycają leżące nad nimi wody gruntowe, a czasem wypływają na powierzchnię. Wody gruntowe poruszają się powoli, z prędkością kilku metrów dziennie, a nawet rocznie. Występują zwykle w porowatych horyzontach żwirowych lub piaszczystych lub w stosunkowo nieprzepuszczalnych formacjach łupkowych, a rzadko skupiają się w podziemnych zagłębieniach lub podziemnych strumieniach. Aby prawidłowo wybrać miejsce wiercenia odwiertu, zwykle wymagana jest informacja o budowie geologicznej terenu.

W niektórych częściach świata rosnące zużycie wód gruntowych ma poważne konsekwencje. Pompowanie dużej ilości wód gruntowych, nieporównywalnie przekraczającej ich naturalne uzupełnienie, prowadzi do braku wilgoci, a obniżenie poziomu tej wody wiąże się z większymi kosztami drogiej energii elektrycznej wykorzystywanej do jej wydobycia. W miejscach wyczerpania się poziomu wodonośnego powierzchnia ziemi zaczyna się osiadać i tam coraz trudniej jest w naturalny sposób przywrócić zasoby wodne.

Na obszarach przybrzeżnych nadmierny pobór wód gruntowych prowadzi do zastępowania słodkiej wody w warstwie wodonośnej wodą morską i słoną, degradując w ten sposób lokalne źródła słodkiej wody.

Stopniowe pogarszanie się jakości wód gruntowych na skutek gromadzenia się soli może mieć jeszcze bardziej niebezpieczne konsekwencje. Źródła soli mogą być zarówno naturalne (np. rozpuszczanie i usuwanie minerałów z gleby), jak i antropogeniczne (nawożenie lub nadmierne podlewanie wodą o dużej zawartości soli). Rzeki zasilane przez lodowce górskie zawierają zwykle mniej niż 1 g/l rozpuszczonych soli, natomiast mineralizacja wody w pozostałych rzekach sięga 9 g/l ze względu na to, że odwadniają one na duże odległości tereny utworzone ze skał zasolonych.

Masowe uwalnianie lub usuwanie toksycznych chemikaliów powoduje ich wyciek do warstw wodonośnych zapewniających wodę pitną lub do nawadniania. W niektórych przypadkach wystarczy zaledwie kilka lat lub dziesięcioleci, aby szkodliwe chemikalia przedostały się do wód gruntowych i zgromadziły się w nich w zauważalnych ilościach. Jednakże, gdy warstwa wodonośna zostanie skażona, naturalne oczyszczenie zajmie od 200 do 10 000 lat.

Źródła powierzchniowe.

Zaledwie 0,01% całkowitej objętości wody słodkiej w stanie ciekłym koncentruje się w rzekach i strumieniach, a 1,47% w jeziorach. Aby magazynować wodę i stale ją dostarczać konsumentom, a także zapobiegać niepożądanym powodziom i wytwarzać energię elektryczną, na wielu rzekach zbudowano tamy. Amazonka w Ameryce Południowej, Kongo (Zair) w Afryce, Ganges z Brahmaputrą w południowej Azji, Jangcy w Chinach, Jenisej w Rosji oraz Mississippi i Missouri w USA charakteryzują się najwyższymi średnimi przepływami wody, dlatego też największy potencjał energetyczny.

Naturalne jeziora słodkowodne o pojemności ok. km 3 wody wraz z rzekami i sztucznymi zbiornikami stanowi ważne źródło wody pitnej dla ludzi i zwierząt. Wykorzystywane są także do nawadniania gruntów rolnych, żeglugi, rekreacji, rybołówstwa i niestety do odprowadzania ścieków bytowych i przemysłowych. Czasami w wyniku stopniowego wypełniania się osadami lub zasolenia jeziora wysychają, ale w procesie ewolucji hydrosfery w niektórych miejscach powstają nowe jeziora.

Poziom wody nawet w „zdrowych” jeziorach może obniżać się w ciągu roku na skutek spływu wody rzekami i strumieniami z nich wypływającymi, na skutek przedostawania się wody do gruntu i jej parowania. Przywrócenie ich poziomu następuje najczęściej na skutek opadów atmosferycznych oraz dopływu słodkiej wody z dopływających do nich rzek i strumieni, a także ze źródeł. Jednakże w wyniku parowania gromadzą się sole pochodzące ze spływów rzecznych. Dlatego po tysiącach lat niektóre jeziora mogą stać się bardzo słone i nieodpowiednie dla wielu żywych organizmów.

UŻYWANIE WODY

Konsumpcja wody.

Zużycie wody wszędzie szybko rośnie, ale nie tylko ze względu na wzrost liczby ludności, ale także na skutek urbanizacji, industrializacji, a zwłaszcza rozwoju produkcji rolnej, zwłaszcza rolnictwa nawadnianego. Do roku 2000 dzienne zużycie wody na świecie osiągnęło poziom 26 540 miliardów litrów, czyli 4280 litrów na osobę. 72% tej kwoty przeznacza się na nawadnianie, a 17,5% na potrzeby przemysłu. Około 69% wody do nawadniania zostało utracone na zawsze.

Jakość wody,

wykorzystywane do różnych celów, określa się w zależności od ilościowej i jakościowej zawartości rozpuszczonych soli (tj. ich mineralizacji) oraz substancji organicznych; zawiesiny stałe (muł, piasek); toksyczne chemikalia i mikroorganizmy chorobotwórcze (bakterie i wirusy); zapach i temperatura. Zazwyczaj woda słodka zawiera mniej niż 1 g/l rozpuszczonych soli, woda słonawa zawiera 1–10 g/l, a woda słona zawiera 10–100 g/l. Wodę o dużej zawartości soli nazywa się solanką lub solanką.

Oczywiście dla celów nawigacyjnych jakość wody (zasolenie wody morskiej sięga 35 g/l, czyli 35 ‰) nie jest istotna. Wiele gatunków ryb przystosowało się do życia w słonej wodzie, ale inne żyją tylko w słodkiej wodzie. Niektóre ryby wędrowne (takie jak łosoś) rozpoczynają i kończą swoje cykle życiowe w śródlądowych wodach słodkich, ale większość życia spędzają w oceanie. Niektóre ryby (np. pstrąg) potrzebują zimnej wody, inne (np. okoń) wolą ciepłą wodę.

Większość gałęzi przemysłu korzysta ze świeżej wody. Jeżeli jednak takiej wody zabraknie, wówczas niektóre procesy technologiczne, np. chłodzenie, mogą przebiegać w oparciu o wykorzystanie wody niskiej jakości. Woda do użytku domowego musi być wysokiej jakości, ale nie całkowicie czysta, gdyż taka woda jest zbyt droga w produkcji, a brak rozpuszczonych soli powoduje, że jest pozbawiona smaku. W niektórych rejonach świata ludzie w dalszym ciągu zmuszeni są na co dzień korzystać z niskiej jakości błotnistej wody z otwartych zbiorników i źródeł. Jednakże w krajach uprzemysłowionych wszystkie miasta są obecnie zaopatrywane w wodociągową, filtrowaną i specjalnie uzdatnioną wodę, która spełnia przynajmniej minimalne standardy konsumenckie, zwłaszcza w zakresie zdatności do picia.

Ważną cechą jakości wody jest jej twardość lub miękkość. Wodę uważa się za twardą, jeśli zawartość węglanów wapnia i magnezu przekracza 12 mg/l. Sole te wiążą się z niektórymi składnikami detergentów, przez co utrudnia się tworzenie piany, a na pranych przedmiotach pozostają nierozpuszczalne pozostałości, nadając im matowo-szary odcień. Węglan wapnia z twardej wody tworzy kamień (skorupę wapienną) w kotłach i kotłach, co zmniejsza ich żywotność i przewodność cieplną ścian. Wodę zmiękcza się poprzez dodanie soli sodowych, które zastępują wapń i magnez. W wodzie miękkiej (zawierającej poniżej 6 mg/l węglanów wapnia i magnezu) mydło dobrze się pieni i bardziej nadaje się do mycia i prania. Takiej wody nie należy używać do nawadniania, gdyż nadmiar sodu jest szkodliwy dla wielu roślin i może zaburzyć luźną, zbryloną strukturę gleby.

Chociaż podwyższone stężenia pierwiastków śladowych są szkodliwe, a nawet trujące, już niewielkie ich ilości mogą mieć korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Przykładem jest fluoryzacja wody w celu zapobiegania próchnicy.

Ponowne wykorzystanie wody.

Zużyta woda nie zawsze jest całkowicie tracona; część lub nawet całość można zawrócić do obiegu i ponownie wykorzystać. Na przykład woda z wanny lub prysznica przepływa rurami kanalizacyjnymi do miejskich oczyszczalni ścieków, gdzie jest oczyszczana, a następnie ponownie wykorzystywana. Zazwyczaj ponad 70% spływu miejskiego powraca do rzek lub podziemnych warstw wodonośnych. Niestety w wielu dużych nadmorskich miastach ścieki komunalne i przemysłowe są po prostu wrzucane do oceanu i nie poddawane recyklingowi. Choć metoda ta eliminuje koszty ich czyszczenia i ponownego wprowadzenia do obiegu, wiąże się to z utratą potencjalnie użytecznej wody i zanieczyszczeniem obszarów morskich.

W rolnictwie nawadnianym rośliny uprawne zużywają ogromne ilości wody, wysysając ją wraz z korzeniami i nieodwracalnie tracąc aż 99% w procesie transpiracji. Jednak podczas nawadniania rolnicy zazwyczaj zużywają więcej wody, niż jest to potrzebne do ich upraw. Część spływa na obrzeża pola i wraca do sieci nawadniającej, a reszta przedostaje się do gleby, uzupełniając zapasy wód gruntowych, które można wypompować za pomocą pomp.

Wykorzystanie wody w rolnictwie.

Rolnictwo jest największym konsumentem wody. W Egipcie, gdzie prawie nie ma deszczu, całe rolnictwo opiera się na nawadnianiu, podczas gdy w Wielkiej Brytanii prawie wszystkie uprawy zaopatrywane są w wilgoć z opadów atmosferycznych. W Stanach Zjednoczonych nawadnianych jest 10% gruntów rolnych, głównie na zachodzie kraju. Znaczna część gruntów rolnych jest sztucznie nawadniana w następujących krajach azjatyckich: Chiny (68%), Japonia (57%), Irak (53%), Iran (45%), Arabia Saudyjska (43%), Pakistan (42%) ), Izrael (38%), Indie i Indonezja (po 27%), Tajlandia (25%), Syria (16%), Filipiny (12%) i Wietnam (10%). W Afryce, poza Egiptem, znaczny udział gruntów nawadnianych znajduje się w Sudanie (22%), Suazi (20%) i Somalii (17%), a w Ameryce – w Gujanie (62%), Chile (46%), Meksyku (22%) i na Kubie (18%). W Europie rolnictwo nawadniane rozwija się w Grecji (15%), Francji (12%), Hiszpanii i Włoszech (po 11%). W Australii ok. 9% gruntów rolnych i ok. 5% – w byłym ZSRR.

Zużycie wody przez różne rośliny uprawne.

Aby uzyskać wysokie plony, potrzeba dużo wody: np. do uprawy 1 kg wiśni potrzeba 3000 litrów wody, ryżu – 2400 litrów, kolb kukurydzy i pszenicy – ​​1000 litrów, fasoli szparagowej – 800 litrów, winogron – 590 litrów. litrów, szpinak – 510 l, ziemniaki – 200 l i cebula – 130 l. Przybliżona ilość wody zużywanej dziennie na samą uprawę (a nie na przetwarzanie czy przygotowanie) roślin spożywczych przez jedną osobę w krajach zachodnich wynosi ok. 760 l, na obiad (lunch) 5300 l, a na obiad - 10 600 l, czyli łącznie 16 600 l dziennie.

W rolnictwie wodę wykorzystuje się nie tylko do nawadniania upraw, ale także do uzupełniania zasobów wód gruntowych (aby zapobiec zbyt szybkiemu obniżeniu się poziomu wód gruntowych); do wymywania (lub ługowania) soli nagromadzonych w glebie do głębokości poniżej strefy korzeniowej roślin uprawnych; do opryskiwania przeciwko szkodnikom i chorobom; ochrona przed mrozem; stosowanie nawozów; obniżenie temperatury powietrza i gleby w lecie; do opieki nad zwierzętami; odprowadzanie oczyszczonych ścieków wykorzystywanych do nawadniania (głównie zbóż); i przetwarzanie zebranych plonów.

Przemysł spożywczy.

Przetwarzanie różnych roślin spożywczych wymaga różnej ilości wody w zależności od produktu, technologii produkcji i dostępności wody o odpowiedniej jakości. W USA na wyprodukowanie 1 tony chleba zużywa się od 2000 do 4000 litrów wody, w Europie tylko 1000 litrów, a w niektórych innych krajach tylko 600 litrów. Konserwowanie owoców i warzyw wymaga w Kanadzie od 10 000 do 50 000 litrów wody na tonę, ale tylko od 4 000 do 1500 w Izraelu, gdzie wody jest bardzo mało. „Mistrzem” pod względem zużycia wody jest fasola lima, w USA zużywa się 70 000 litrów wody, aby zachować jej 1 tonę. Przetworzenie 1 tony buraków cukrowych wymaga 1800 litrów wody w Izraelu, 11 000 litrów we Francji i 15 000 litrów w Wielkiej Brytanii. Przetworzenie 1 tony mleka wymaga od 2000 do 5000 litrów wody, a do wyprodukowania 1000 litrów piwa w Wielkiej Brytanii – 6000 litrów, a w Kanadzie – 20 000 litrów.

Zużycie wody przemysłowej.

Przemysł celulozowo-papierniczy należy do branż najbardziej wodochłonnych ze względu na ogromną ilość przetwarzanych surowców. Produkcja każdej tony masy celulozowej i papieru wymaga średnio 150 000 litrów wody we Francji i 236 000 litrów w USA. W procesie produkcji papieru gazetowego na Tajwanie i w Kanadzie wykorzystuje się ok. Na 1 tonę produktu przypada 190 000 litrów wody, podczas gdy do produkcji tony wysokiej jakości papieru w Szwecji potrzeba 1 miliona litrów wody.

Przemysł paliwowy.

Do wyprodukowania 1000 litrów wysokiej jakości benzyny lotniczej potrzeba 25 000 litrów wody, a benzyny silnikowej potrzeba o dwie trzecie mniej.

Przemysł włókienniczy

wymaga dużych ilości wody do namaczania surowców, ich czyszczenia i prania, wybielania, barwienia i wykańczania tkanin oraz do innych procesów technologicznych. Do wyprodukowania każdej tony tkaniny bawełnianej potrzeba od 10 000 do 250 000 litrów wody, a w przypadku tkaniny wełnianej aż do 400 000 litrów. Do produkcji tkanin syntetycznych zużywa się znacznie więcej wody – aż 2 miliony litrów na 1 tonę produktu.

Przemysł metalurgiczny.

W Afryce Południowej przy wydobyciu 1 tony rudy złota zużywa się 1000 litrów wody, w USA przy wydobyciu 1 tony rudy żelaza 4000 litrów i 1 tony boksytu – 12 000 litrów. Produkcja żelaza i stali w USA wymaga około 86 000 litrów wody na każdą tonę produkcji, ale aż do 4 000 litrów tej ilości stanowią straty ciężaru własnego (głównie parowanie), w związku z czym około 82 000 litrów wody można ponownie wykorzystać. Zużycie wody w przemyśle żelaza i stali różni się znacznie w poszczególnych krajach. Na wyprodukowanie 1 tony surówki w Kanadzie zużywa się 130 000 litrów wody, na wytop 1 tony surówki w wielkim piecu w USA – 103 000 litrów, stali w piecach elektrycznych we Francji – 40 000 litrów, a w Niemczech – 8000 –12 000 litrów.

Przemysł elektroenergetyczny.

Do produkcji energii elektrycznej elektrownie wodne wykorzystują energię spadającej wody do napędzania turbin hydraulicznych. W USA w elektrowniach wodnych codziennie zużywa się 10 600 miliardów litrów wody.

Ścieki.

Woda jest niezbędna do odprowadzania ścieków bytowych, przemysłowych i rolniczych. Chociaż około połowa populacji, na przykład Stany Zjednoczone, jest obsługiwana przez systemy kanalizacyjne, ścieki z wielu domów nadal są po prostu wrzucane do szamba. Jednak rosnąca świadomość konsekwencji zanieczyszczenia wody przez tak przestarzałe systemy kanalizacyjne pobudziła instalację nowych systemów i budowę stacji uzdatniania wody, aby zapobiec przedostawaniu się substancji zanieczyszczających do wód gruntowych i przedostawaniu się nieoczyszczonych ścieków do rzek, jezior i mórz.

DEFICYT WODY

Gdy zużycie wody przewyższa jej podaż, różnicę zwykle rekompensują jej rezerwy w zbiornikach, ponieważ zwykle zarówno zapotrzebowanie, jak i podaż wody różnią się w zależności od pory roku. Ujemny bilans wodny występuje, gdy parowanie przewyższa opady, dlatego powszechny jest umiarkowany spadek zasobów wody. Do ostrego niedoboru dochodzi, gdy przepływ wody jest niewystarczający z powodu długotrwałej suszy lub gdy na skutek złego planowania zużycie wody stale rośnie w szybszym tempie, niż oczekiwano. Na przestrzeni dziejów ludzkość od czasu do czasu cierpiała z powodu niedoborów wody. Aby nawet podczas suszy nie odczuwać niedoborów wody, wiele miast i regionów próbuje ją magazynować w zbiornikach i kolektorach podziemnych, ale czasami potrzebne są dodatkowe środki oszczędzające wodę, a także znormalizowane jej zużycie.

PRZEZWYCIĘŻENIE NIEDOBORU WODY

Redystrybucja przepływu ma na celu zaopatrzenie w wodę obszarów, w których jej brakuje, a ochrona wody ma na celu ograniczenie niezastąpionych strat wody i zmniejszenie lokalnego zapotrzebowania na nią.

Redystrybucja spływu.

Chociaż tradycyjnie wiele dużych osad powstawało w pobliżu stałych źródeł wody, obecnie niektóre osady powstają również na obszarach, które otrzymują wodę z daleka. Nawet jeśli źródło dodatkowego zaopatrzenia w wodę znajduje się w tym samym stanie lub kraju co miejsce docelowe, pojawiają się problemy techniczne, środowiskowe lub ekonomiczne, ale jeśli importowana woda przekracza granice państw, potencjalne komplikacje rosną. Przykładowo rozpylanie jodku srebra na chmury powoduje wzrost opadów w jednym obszarze, ale może spowodować zmniejszenie opadów w innych obszarach.

Jeden z wielkoskalowych projektów transferu strumieni zaproponowany w Ameryce Północnej polega na przekierowaniu 20% nadmiaru wody z regionów północno-zachodnich do regionów suchych. Jednocześnie redystrybucji uległoby do 310 mln m 3 wody rocznie, przelotowy system zbiorników, kanałów i rzek ułatwiłby rozwój żeglugi w regionach położonych w głębi lądu, Wielkie Jeziora otrzymałyby dodatkowe 50 mln m 3 wody wody rocznie (co zrekompensowałoby spadek ich poziomu) oraz wygenerowałoby do 150 mln kW energii elektrycznej. Kolejny wielki plan przeniesienia przepływu wiąże się z budową Wielkiego Kanału Kanadyjskiego, którym woda byłaby kierowana z północno-wschodnich regionów Kanady do zachodnich, a stamtąd do Stanów Zjednoczonych i Meksyku.

Dużą uwagę cieszy projekt holowania gór lodowych z Antarktydy do suchych regionów, np. na Półwysep Arabski, który rocznie zapewni świeżą wodę od 4 do 6 miliardów ludzi lub nawodni ok. 80 milionów hektarów ziemi.

Jedną z alternatywnych metod zaopatrzenia w wodę jest odsalanie słonej wody, głównie oceanicznej, i jej transport do miejsc spożycia, co jest technicznie wykonalne poprzez zastosowanie elektrodializy, zamrażania i różnych systemów destylacji. Im większa instalacja odsalania, tym taniej jest uzyskać świeżą wodę. Jednak wraz ze wzrostem kosztów energii elektrycznej odsalanie staje się ekonomicznie nieopłacalne. Stosuje się go jedynie w przypadkach, gdy energia jest łatwo dostępna, a inne metody pozyskiwania świeżej wody są niepraktyczne. Komercyjne zakłady odsalania działają na wyspach Curacao i Aruba (na Karaibach), Kuwejcie, Bahrajnie, Izraelu, Gibraltarze, Guernsey i USA. W innych krajach zbudowano wiele mniejszych zakładów demonstracyjnych.

Ochrona zasobów wodnych.

Istnieją dwa powszechne sposoby oszczędzania zasobów wodnych: zachowanie istniejących dostaw wody użytkowej i zwiększanie jej rezerw poprzez budowę bardziej zaawansowanych kolektorów. Nagromadzenie wody w zbiornikach uniemożliwia jej przedostanie się do oceanu, skąd można ją ponownie wydobyć jedynie w procesie obiegu wody w przyrodzie lub poprzez odsalanie. Zbiorniki ułatwiają także wykorzystanie wody w odpowiednim czasie. Wodę można magazynować w podziemnych zagłębieniach. W takim przypadku nie dochodzi do utraty wilgoci w wyniku parowania, a cenna ziemia zostaje zaoszczędzona. Zachowanie istniejących zasobów wody ułatwiają kanały, które zapobiegają przedostawaniu się wody do gruntu i zapewniają jej sprawny transport; stosowanie bardziej wydajnych metod nawadniania z wykorzystaniem ścieków; zmniejszenie ilości wody spływającej z pól lub filtrującej poniżej strefy korzeniowej roślin uprawnych; ostrożne wykorzystanie wody na potrzeby domowe.

Jednak każda z tych metod oszczędzania zasobów wodnych ma taki czy inny wpływ na środowisko. Na przykład tamy psują naturalne piękno nieuregulowanych rzek i zapobiegają gromadzeniu się żyznych złóż mułu na terenach zalewowych. Zapobieganie utracie wody na skutek filtracji w kanałach może zakłócić zaopatrzenie w wodę terenów podmokłych, a tym samym niekorzystnie wpłynąć na stan ich ekosystemów. Może również uniemożliwić uzupełnianie wód gruntowych, wpływając w ten sposób na dostawy wody do innych konsumentów. Aby zmniejszyć wielkość parowania i transpiracji przez rośliny uprawne, konieczne jest zmniejszenie powierzchni upraw. To drugie działanie jest uzasadnione na obszarach dotkniętych niedoborami wody, gdzie oszczędności osiąga się poprzez zmniejszenie kosztów nawadniania ze względu na wysoki koszt energii potrzebnej do zaopatrzenia w wodę.

DOSTAWA WODY

Źródła zaopatrzenia w wodę i same zbiorniki są ważne tylko wtedy, gdy woda jest dostarczana w wystarczającej ilości konsumentom - do budynków mieszkalnych i instytucji, do hydrantów przeciwpożarowych (urządzeń do gromadzenia wody na potrzeby przeciwpożarowe) oraz innych obiektów użyteczności publicznej, obiektów przemysłowych i rolniczych.

Nowoczesne systemy filtracji, oczyszczania i dystrybucji wody są nie tylko wygodne, ale także pomagają zapobiegać rozprzestrzenianiu się chorób przenoszonych przez wodę, takich jak dur brzuszny i czerwonka. Typowy wodociąg miejski polega na pobieraniu wody z rzeki, przepuszczaniu jej przez filtr zgrubny w celu usunięcia większości zanieczyszczeń, a następnie przez stację pomiarową, w której rejestrowana jest jej objętość i natężenie przepływu. Następnie woda wpływa do wieży ciśnień, gdzie przechodzi przez instalację napowietrzającą (w której utleniane są zanieczyszczenia), mikrofiltr usuwający muł i glinę oraz filtr piaskowy usuwający pozostałe zanieczyszczenia. Do wody w głównej rurze przed wejściem do mieszalnika dodawany jest chlor, który zabija mikroorganizmy. Ostatecznie oczyszczona woda jest pompowana do zbiornika magazynowego, zanim zostanie wysłana do sieci dystrybucyjnej do konsumentów.

Rury w wodociągach centralnych są zwykle żeliwne i mają dużą średnicę, która stopniowo maleje wraz z rozbudową sieci dystrybucyjnej. Z wodociągów ulicznych rurami o średnicy 10–25 cm woda dostarczana jest do poszczególnych domów rurami z ocynkowanej miedzi lub tworzywa sztucznego.

Nawadnianie w rolnictwie.

Ponieważ nawadnianie wymaga ogromnych ilości wody, systemy zaopatrzenia w wodę na terenach rolniczych muszą mieć dużą wydajność, szczególnie w suchych warunkach. Woda ze zbiornika kierowana jest do wyłożonego lub częściej bez wykładziny kanału głównego, a następnie poprzez odgałęzienia do kanałów dystrybucyjnych nawadniających różnego rzędu do gospodarstw rolnych. Woda przedostaje się na pola w postaci wycieków lub poprzez bruzdy irygacyjne. Ponieważ wiele zbiorników znajduje się nad terenami nawadnianymi, woda przepływa głównie grawitacyjnie. Rolnicy magazynujący własną wodę pompują ją ze studni bezpośrednio do rowów lub zbiorników retencyjnych.

Do praktykowanego ostatnio nawadniania zraszającego lub kroplowego stosuje się pompy małej mocy. Ponadto istnieją gigantyczne systemy nawadniające z centralnym obrotem, które pompują wodę ze studni znajdujących się na środku pola bezpośrednio do rury wyposażonej w zraszacze i obracającej się po okręgu. Nawadniane w ten sposób pola wyglądają z powietrza jak gigantyczne zielone koła, niektóre z nich osiągają średnicę 1,5 km. Takie instalacje są powszechne na Środkowym Zachodzie Stanów Zjednoczonych. Wykorzystuje się je także w libijskiej części Sahary, gdzie z głębokich nubijskich warstw wodonośnych pompuje się ponad 3785 litrów wody na minutę.