¿Cómo utilizan las personas los recursos hídricos de nuestro planeta? Mensaje sobre el tema “Recursos hídricos de la Tierra

Dentro de cualquier territorio.

El término "recursos" proviene del francés. recurso "auxiliar". Los recursos hídricos son una parte importante de los recursos naturales en general.

Los recursos naturales son componentes del medio ambiente utilizados en el proceso de producción social y para satisfacer las necesidades materiales y culturales de la sociedad.

Los principales tipos de recursos naturales son la energía solar, la energía eólica, la energía mareomotriz, el calor intraterrestre, la tierra, el agua, los recursos minerales (incluidos el combustible y la energía), los vegetales (incluidos los bosques) y los recursos animales, por ejemplo, los peces. Los recursos naturales también se dividen en renovables y no renovables.

Los recursos naturales renovables son aquellos recursos naturales que se renuevan en el proceso de circulación constante de materia y energía en el globo o como resultado de su reproducción natural.

Los principales recursos naturales de las masas de agua (incluidos los ríos) son los recursos hídricos, es decir, el agua misma con sus propiedades de consumo. De los demás recursos naturales de los ríos, los más valiosos son la pesca, los minerales (petróleo y gas en las rocas subyacentes, grava y arena en los sedimentos del fondo), así como los balneológicos y recreativos.

Los recursos hídricos en un sentido amplio son todas las aguas naturales de la Tierra, representadas por las aguas de ríos, lagos, embalses, pantanos, glaciares, acuíferos, océanos y mares.

Los recursos hídricos en sentido estricto son aguas naturales que actualmente utilizan los seres humanos y que pueden utilizarse en un futuro previsible (definición). Una formulación similar se da en el Código de Aguas de la Federación de Rusia: "los recursos hídricos son aguas superficiales y subterráneas que se encuentran en masas de agua y se utilizan o pueden utilizarse". En esta interpretación, los recursos hídricos no son sólo una categoría natural, sino también sociohistórica (definición de S.L. Vendrov).

Los recursos hídricos más valiosos son las reservas de agua dulce (este es el concepto más limitado de recursos hídricos). Los recursos de agua dulce se componen de las llamadas reservas de agua estáticas (o seculares) y de recursos hídricos continuamente renovables, es decir, el caudal de los ríos.

Las reservas estáticas (seculares) de agua dulce están representadas por la parte del volumen de agua de lagos, glaciares y aguas subterráneas que no está sujeta a cambios anuales notables. Estas reservas se miden en unidades volumétricas (m 3 o km 3).

Recursos hídricos renovables – Estas son las aguas que se renuevan anualmente en el proceso del ciclo del agua en el mundo (el ciclo hidrológico global). Este tipo de recurso hídrico se mide en unidades de escorrentía (m 3 /s, m ​​3 /año, km 3 /año).

El flujo de agua de los ríos es verdaderamente un recurso natural renovable anualmente que puede (con ciertos límites, por supuesto) extraerse para uso económico. Por el contrario, las reservas de agua estáticas (centenarias) en lagos, glaciares y acuíferos no pueden utilizarse para necesidades económicas sin causar daños a la masa de agua en cuestión o a los ríos asociados con ella.

Características de los recursos hídricos.

Los recursos de agua dulce, incluidos los recursos de agua de los ríos, tienen las siguientes diferencias significativas con respecto a otros recursos naturales.

El agua dulce como sustancia tiene propiedades únicas y, por regla general, no puede ser reemplazada por nada. Muchos otros recursos naturales pueden ser reemplazados y, a medida que la civilización y las capacidades tecnológicas de la sociedad humana se desarrollaron, dicha sustitución comenzó a utilizarse cada vez más ampliamente. Con el agua la situación es mucho peor. Prácticamente no existe ningún sustituto para el agua potable, ni para los seres humanos ni para los animales. Nada puede reemplazar el agua al regar la tierra, para alimentar a las plantas (los capilares de las plantas por naturaleza están "diseñados" sólo para agua), como refrigerante masivo, en muchas industrias, etc.

El agua es un recurso inagotable. A diferencia de la característica anterior, ésta resulta muy favorable. En el proceso de utilización de minerales, por ejemplo, al quemar madera, carbón, petróleo, gas, estas sustancias, al convertirse en calor y producir cenizas o desechos gaseosos, desaparecen. El agua, cuando se usa, no desaparece, solo pasa de un estado a otro (el agua líquida, por ejemplo, se convierte en vapor de agua) o se mueve en el espacio, de un lugar a otro. Cuando se calienta e incluso cuando hierve, el agua no se descompone en hidrógeno y oxígeno. Uno de los pocos casos de desaparición real del agua como sustancia es la unión del agua con el dióxido de carbono (dióxido de carbono) durante la fotosíntesis y la formación de materia orgánica. Sin embargo, los volúmenes de agua utilizados para la síntesis de materia orgánica son pequeños, al igual que las pequeñas pérdidas de agua que salen de la Tierra hacia el espacio exterior. También se cree que estas pérdidas se compensan plenamente con la formación de agua durante la desgasificación del manto terrestre (alrededor de 1 km 3 de agua al año) y cuando entra agua del espacio junto con meteoritos helados.

El término “consumo irrecuperable de agua” utilizado en la gestión del agua debe entenderse de la siguiente manera. Para una sección específica de un río (quizás incluso para toda la cuenca), un lago o un embalse, la extracción de agua para necesidades económicas (riego, suministro de agua, etc.) puede volverse irrevocable. Parte del agua recogida se evapora posteriormente de la superficie de las tierras de regadío o durante la producción industrial. Sin embargo, según la ley de conservación de la materia, el mismo volumen de agua debería caer en forma de precipitación en otras regiones del planeta. Por ejemplo, la importante ingesta de agua en las cuencas de los ríos Amudarya y Syr Darya, que provocó el agotamiento del caudal de estos ríos y el secado del mar de Aral, va inevitablemente acompañada de un aumento de las precipitaciones en las vastas zonas montañosas de Asia Central. Sólo las consecuencias del primer proceso, una disminución en el caudal de los ríos mencionados, son claramente visibles, y es casi imposible notar un aumento en el caudal de los ríos en un vasto territorio. Así, las pérdidas de agua “irrecuperables” se aplican sólo a un espacio limitado; en general, para el continente, y especialmente para todo el planeta, no puede haber un desperdicio irreversible de agua. Si el agua desapareciera sin dejar rastro durante su uso (como el carbón o el petróleo cuando se quema), entonces no se podría hablar de ningún desarrollo de la biosfera y de la humanidad en el mundo.

El agua dulce es un recurso natural renovable. Esta restauración de los recursos hídricos se lleva a cabo en el proceso de un ciclo continuo del agua en el mundo. La renovación de los recursos hídricos en el proceso del ciclo del agua se produce de forma desigual tanto en el tiempo como en el espacio. Esto está determinado tanto por los cambios en las condiciones meteorológicas (precipitación, evaporación) a lo largo del tiempo, por ejemplo, por estación, como por la heterogeneidad espacial de las condiciones climáticas, en particular, la zonificación latitudinal y altitudinal. Por tanto, los recursos hídricos del planeta están sujetos a una gran variabilidad espaciotemporal. Esta característica a menudo crea una escasez de recursos hídricos en algunas áreas del mundo (por ejemplo, en áreas áridas, en lugares con un alto consumo económico de agua), especialmente durante los períodos del año de escasez de agua. Esto obliga a la gente a redistribuir artificialmente los recursos hídricos en el tiempo, regulando el caudal de los ríos, y en el espacio, transfiriendo agua de una zona a otra.

El agua es un recurso polivalente. Los recursos hídricos se utilizan para satisfacer una amplia variedad de necesidades económicas humanas. A menudo, el agua de la misma masa de agua es utilizada por diferentes sectores de la economía.

El agua es móvil. Esta diferencia entre los recursos hídricos y otros recursos naturales tiene una serie de consecuencias importantes. En primer lugar, el agua puede moverse naturalmente en el espacio, a lo largo de la superficie de la Tierra y en el suelo, así como en la atmósfera. En este caso, el agua puede cambiar su estado de agregación, pasando, por ejemplo, de estado líquido a gaseoso (vapor de agua) y viceversa. El movimiento del agua en la Tierra crea el ciclo del agua en la naturaleza. En segundo lugar, el agua se puede transportar (a través de canales, tuberías) de una zona a otra. En tercer lugar, los recursos hídricos “no reconocen” fronteras administrativas, incluidas las fronteras estatales. Incluso podría crear problemas interestatales complejos. Pueden surgir cuando se utilizan los recursos hídricos de los ríos fronterizos y de los ríos que atraviesan varios estados (con el llamado trasvase transfronterizo de agua). En cuarto lugar, al ser móvil y participar en el ciclo global, el agua transporta sedimentos, sustancias disueltas, incluidos contaminantes y calor. Y aunque en la Tierra no se produce un ciclo completo de sedimentos, sales y calor (predomina su transferencia unidireccional de la tierra al océano), el papel de los ríos en la transferencia de materia y energía es muy importante. Por un lado, los contaminantes que llegan al agua, como el petróleo debido a una tecnología imperfecta para su producción y transporte, la rotura de un oleoducto o el accidente de un camión cisterna, pueden ser transportados a largas distancias junto con el agua de los ríos. Sin duda, esto contribuye a la propagación de contaminantes en el espacio y a la contaminación de las aguas y costas adyacentes. Pero, por otro lado, el agua corriente elimina sustancias nocivas de la zona de contaminación, la purifica y favorece la dispersión y descomposición de impurezas nocivas. Además, las aguas que fluyen tienen la capacidad de “autopurificarse”.

Recursos hídricos de los ríos del mundo (a 2008)

En 2008 se evaluaron los recursos hídricos renovables modernos de los ríos del mundo (GHI).

Los recursos hídricos totales de todos los ríos del mundo, según el Instituto Hidrológico Estatal, son de unos 42,8 mil km 3 /año. El océano mundial recibe un caudal de agua de los ríos de 39,5 mil km 3 /año. La diferencia de 3,3 mil km 3 se explica por lo siguiente: 1) el caudal de los ríos que fluyen en las regiones sin drenaje del mundo no desemboca en el Océano Mundial (según algunas estimaciones, el valor de este caudal es de aproximadamente 1 mil km 3 / año); 2) los recursos hídricos de las cuencas fluviales, evaluados en la zona de su formación, en algunos casos exceden significativamente el caudal en las desembocaduras de los ríos debido a las pérdidas de caudal en los tramos inferiores de los ríos debido a la evaporación natural y el costo de la ingesta de agua (principalmente durante el riego de la tierra). Una reducción significativa del flujo de agua en la zona de tránsito es característica, por ejemplo, de los tramos inferiores del Nilo, el Indo y el río Amarillo.

Los recursos hídricos de los ríos se distribuyen de manera desigual en la superficie del mundo. . El mayor caudal se encuentra en Asia (alrededor del 32% del caudal de todos los ríos del planeta) y América del Sur (28%), el más pequeño se encuentra en Europa (alrededor del 7%) y Australia y Oceanía (alrededor del 6%).

Una característica importante del suministro de agua de los ríos a diversas regiones y áreas del mundo es la disponibilidad de agua específica del territorio, es decir, el valor de los recursos hídricos de los ríos, expresado en mm de capa de escorrentía por año o en miles de m 3 / año. por 1 km 2, y disponibilidad específica de agua de la población, expresada en miles de m 3 /año por 1 habitante. La disponibilidad de agua en la zona es mayor en América del Sur y menor en África. La población más abastecida de agua de río se encuentra en América del Sur y las islas de Oceanía, la menor es la población de Europa y Asia (aquí se concentra el 73% de la población del planeta y solo el 38% del agua de los ríos que se renueva anualmente).

La disponibilidad de agua tanto para el territorio como para la población varía significativamente dentro de cada parte del mundo dependiendo de las condiciones climáticas y la distribución de la población. Por ejemplo, en Asia hay zonas bien abastecidas de agua (Siberia oriental, Extremo Oriente) y zonas que carecen de ella (Asia Central, Kazajstán, el desierto de Gobi, etc.).

En Europa, los ríos Volga, Danubio y Pechora tienen el mayor caudal de agua. Los mayores recursos hídricos fluviales se encuentran en la parte europea de Rusia (913 km 3 /año), Noruega (357 km 3 /año), así como en Francia, Italia y Suecia. El suministro de agua específico del territorio (en capas de mm) es mayor en Noruega y la parte europea de Rusia, el mayor suministro de agua para la población se encuentra en Noruega, Suecia y Austria.

En Asia, los ríos con mayor cantidad de agua son el Ganges con el Brahmaputra, el Yangtze, el Yenisei, el Lena, el Mekong, el Ob y el Amur. Los mayores recursos hídricos fluviales se encuentran en la parte asiática de Rusia (3409 km 3 /año), China (2700 km 3 /año), Indonesia (2080 km 3 /año), India (2037 km 3 /año), Bangladesh ( 1390 km 3 /año). El mayor suministro de agua del territorio se encuentra en Bangladesh, Malasia, Japón y la población en Malasia, Tayikistán e Indonesia.

Los ríos con mayor cantidad de agua en África son el Congo, el Níger y el Nilo. Los mayores recursos hídricos de este continente los poseen Zaire (1302 km 3 /año), Nigeria (319 km 3 /año), Camerún (219 km 3 /año) y Mozambique (184 km 3 /año). Los territorios más provistos de agua fluvial se encuentran en Zaire, Nigeria, Camerún, la población se encuentra en Zaire, Camerún y Angola.

Los ríos con mayor cantidad de agua en América del Norte son el Mississippi, el Mackenzie y el St. Lawrence. Las cuencas fluviales de Canadá (3420 km 3 /año) y Estados Unidos (3048 km 3 /año) tienen los mayores recursos hídricos. La mayor oferta de agua se encuentra en Costa Rica y Honduras, y la población se encuentra en Canadá y Costa Rica.

En América del Sur, los ríos con mayor cantidad de agua son el Amazonas, el Orinoco, el Paraná y el Uruguay. Los mayores recursos hídricos de este continente se encuentran en Brasil (8120 km 3 /año), Venezuela (1807 km 3 /año) y Colombia (1200 km 3 /año). El suministro de agua del territorio es mayor en Chile, Brasil, Venezuela, Colombia, la población en Venezuela, Paraguay, Brasil.

El río más acuífero de Australia y Oceanía es el Murray (Marie). Los recursos hídricos fluviales del estado de Australia son 352 km 3 /año.

Así, los países más ricos en recursos hídricos fluviales renovables son Brasil (8.120 km 3 /año), Rusia (4.322 km 3 /año), Canadá (3.420 km 3 /año), EE.UU. (3.048 km 3 /año), China (2.700 km 3 /año).

Según estimaciones del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC-IPCC), en el siglo XXI. Se esperan cambios en el tamaño y la distribución de los recursos hídricos en el mundo. Los recursos hídricos aumentarán en las altas latitudes del hemisferio norte, en el sudeste asiático, y disminuirán en Asia central, el sur de África y Australia. Una de las conclusiones importantes del informe del IPCC (IPCC-2007) es la siguiente: el cambio climático conducirá en el siglo XXI a una reducción significativa de los recursos hídricos disponibles en aquellas zonas del planeta donde ya hay escasez de ellos. El problema de la escasez de agua dulce empeorará en muchas zonas con escasos recursos hídricos. La demanda de agua aumentará a medida que los países crezcan en población y económicamente.

Recursos hídricos de Rusia (a partir de 2014)

En 2014, los recursos hídricos renovables de las cuencas fluviales rusas, según el Informe estatal sobre el estado y uso de los recursos hídricos en la Federación de Rusia, ascendieron a. La mayor parte de este volumen se formó dentro de Rusia (95,71% o 4424,7 km 3), y una parte más pequeña provino de los territorios de los estados vecinos (4,29% o 198,3 km 3). Un residente del país consumía 30,25 mil m 3 de agua de río al año.

V.N. Mijailov, M.V. mijailova

Aunque alrededor del 70% de la superficie terrestre está cubierta de agua, sigue siendo un recurso muy valioso. Especialmente cuando se trata de calidad. ¿Qué son los recursos hídricos? ¿Cuál es su estructura y reservas mundiales? ¿Cuáles son los problemas hídricos más acuciantes de nuestro tiempo? Todo esto se discutirá en el artículo.

¿Qué son los recursos hídricos?

La geografía, como se sabe, consta de cinco esferas: lito, atmosférica, bio, tecno e hidrosfera. ¿Qué son los recursos hídricos? Esta es toda el agua que está contenida en la hidrosfera. Se encuentra en océanos y mares, lagos y ríos, glaciares y embalses, en el suelo y en el aire (en forma de vapor de agua).

Aproximadamente el 70% de la superficie terrestre está cubierta de agua. Sólo el 2,5% de este volumen es agua dulce, que la humanidad necesita. En términos absolutos, esto equivale a nada menos que 30 millones de kilómetros cúbicos, miles de veces más que las necesidades de la civilización mundial. Sin embargo, no debemos olvidar que la mayor parte de estas reservas se encuentran en las “capas de hielo” de la Antártida, el Ártico y Groenlandia. Además, el estado de los recursos hídricos disponibles para los seres humanos suele ser insatisfactorio.

Estructura de los recursos hídricos planetarios.

Los recursos hídricos del planeta se dividen en dos clases:

• aguas del Océano Mundial;
• aguas terrestres (o superficiales).

Los ríos, lagos, embalses y glaciares contienen sólo el cuatro por ciento de las reservas de agua del mundo. Además, la mayoría de ellos (en volumen) se limitan específicamente a los glaciares. Y el "depósito" de agua dulce más grande del planeta es la Antártida. Los flujos subterráneos también pertenecen a los recursos hídricos de la Tierra, pero sus estimaciones cuantitativas varían mucho en cifras.

Puro es el más valioso para los humanos y cualquier otro organismo vivo. Su protección y uso racional es una de las tareas más importantes de la humanidad en la etapa actual.

Actualización de recursos hídricos

Las características de los recursos hídricos incluyen la posibilidad de autopurificación y renovación. Sin embargo, la renovabilidad del agua depende de varios factores, en particular del tipo de masa hidrológica.

Por ejemplo, el agua de los ríos se renueva por completo en unas dos semanas, en un pantano, en cinco años, y en un lago, en 15-17 años. Este proceso lleva más tiempo en las capas de hielo (en promedio, 10 mil años) y el más rápido en la biosfera. En un organismo vivo, el agua pasa por un ciclo completo de renovación en unas pocas horas.

Distribución de recursos hídricos por macrorregión y país

La región asiática lidera el mundo en términos de recursos hídricos totales. Le siguen América del Sur, América del Norte y Europa. El rincón más pobre del planeta en términos de reservas de agua es Australia.

Sin embargo, aquí hay un matiz importante. Entonces, si calculas el volumen de reservas de agua per cápita de un continente o parte del mundo, obtienes una imagen completamente diferente. Con este cálculo, Australia ocupa el primer lugar, pero Asia ocupa el último lugar. El caso es que en Asia la población está creciendo a un ritmo rápido. Hoy ya ha alcanzado el hito de los cuatro mil millones de personas.

¿Qué países no tienen que preocuparse por el agua? A continuación se muestran los cinco estados con las mayores reservas de agua dulce. Este:

1. Brasil (6950 km 3).
2. Rusia (4500 km 3).
3. Canadá (2900 km 3).
4. China (2800 km 3).
5. Indonesia (2530 km 3).

Vale la pena señalar la distribución desigual de los recursos hídricos en la Tierra. Así, en las zonas de clima ecuatorial y templado incluso se encuentran en abundancia. Pero en el llamado clima "árido" (clima tropical y subtropical), la población experimenta una grave escasez de humedad vital.

Recursos hídricos y personas

El agua tiene demanda en la vida cotidiana, la energía, la industria y la recreación. El aprovechamiento de este recurso puede ir acompañado de su extracción de una fuente natural (por ejemplo, del lecho de un río) o sin ella (por ejemplo, para la operación de transporte acuático).

Los mayores consumidores de recursos hídricos son:

• Agricultura;
• empresas industriales y energéticas;
• ámbito comunal.

Los volúmenes de consumo municipal de agua están en constante crecimiento. Según los ecologistas, en las grandes ciudades de los países económicamente desarrollados una persona consume al menos 300 litros de líquido al día. Este nivel de consumo puede provocar una escasez de este recurso en un futuro próximo.

Contaminación y agotamiento de las aguas del mundo.

La contaminación de los recursos hídricos es muy aguda y hoy ha alcanzado niveles catastróficos en algunas regiones del planeta.

Cada año, millones de toneladas de productos químicos, petróleo y productos derivados del petróleo, compuestos de fósforo y desechos sólidos urbanos ingresan al Océano Mundial. Estos últimos forman unos enormes a partir de basura. Las aguas del Golfo Pérsico, del Norte y del Caribe están muy contaminadas con petróleo. Alrededor del 3% de la superficie del Atlántico Norte ya está cubierta por una película de petróleo, que tiene un efecto perjudicial sobre los organismos vivos del océano.

Un gran problema es también la reducción de los recursos hídricos del planeta. Sin embargo, el deterioro de la calidad de la humedad vital no es menos peligroso. Al fin y al cabo, un metro cúbico de residuos no tratados puede acabar en el lecho natural de un río y estropear decenas de metros cúbicos de agua limpia.

En los países en desarrollo del mundo, según las estadísticas, uno de cada tres habitantes sufre de agua potable de mala calidad. Es la principal causa de muchas enfermedades en la zona árida de África y América Latina.

Principales tipos y fuentes de contaminación de las aguas mundiales.

En ecología, se entiende por contaminación del agua el exceso de las concentraciones máximas permitidas de las sustancias contenidas en ellas (compuestos químicos nocivos). También existe el agotamiento de los recursos hídricos: el deterioro de la calidad del agua debido a la actividad constante.

Hay tres tipos principales de contaminación del agua:

• químico;
• biológico;
• térmico;
• radiación.

Cualquier sustancia que ingrese a un cuerpo hidrológico como resultado de la actividad humana puede actuar como contaminante. Al mismo tiempo, esta sustancia empeora significativamente la calidad natural del agua. Uno de los contaminantes modernos más peligrosos es el petróleo y sus productos.

Las fuentes de contaminación pueden ser permanentes, periódicas o estacionales. Pueden ser de origen tanto antropogénico como natural, puntuales, lineales o areales.

La mayor fuente de contaminación son las denominadas, es decir, las que se forman como resultado de actividades humanas industriales, de construcción o comunales. Suelen estar sobresaturados con sustancias orgánicas e inorgánicas nocivas, metales pesados ​​y microorganismos. Hay aguas residuales industriales (incluidas las mineras), municipales, agrícolas y de otro tipo.

Características de los recursos hídricos en Rusia.

Rusia es uno de los países del mundo que no sufre escasez de agua. Los recursos hídricos modernos del país son 2,5 millones de ríos y cursos de agua, alrededor de dos millones de lagos y cientos de miles de pantanos. El territorio de Rusia está bañado por doce mares. Una gran cantidad de agua dulce se almacena en los glaciares (de montaña y polares).

Para mejorar el suministro de agua en el territorio de nuestro estado se han creado miles de embalses de distintos tamaños. En total contienen unos 800 km 3 de agua dulce. Estos objetos no solo sirven como reservorios artificiales de un valioso recurso natural, sino que también regulan el régimen de los ríos y previenen inundaciones e inundaciones. Por tanto, no se puede subestimar su importancia.

Entre los principales problemas de los recursos hídricos en Rusia, cabe destacar los siguientes:

• uso irracional del agua;
• deterioro de la calidad del agua potable;
• Estado insatisfactorio de las instalaciones de abastecimiento de agua y estructuras hidráulicas.

Finalmente...

¿Qué son los recursos hídricos? Esta es toda el agua que está contenida en la hidrosfera. Países como Brasil, Rusia, Canadá, China, Indonesia y Estados Unidos tienen las mayores reservas de recursos hídricos.

En la realidad moderna, el problema de la contaminación y el uso irracional de las aguas mundiales se está volviendo muy urgente y, en algunas regiones, especialmente grave. Su solución es imposible sin consolidar los esfuerzos de todos los países del planeta e implementar efectivamente proyectos globales conjuntos.

Solución detallada Párrafo § 16 sobre geografía para estudiantes de octavo grado, autores I.I. Barínova 2015

Preguntas al principio de un párrafo.

1) Recuerde de cursos anteriores de historia natural, botánica, historia y geografía qué papel juega el agua en la vida humana.

El agua es una bebida que satisface las necesidades domésticas, una materia prima necesaria para la industria, un disolvente universal y una parte integral de todos los organismos vivos.

2) ¿En qué estado se encuentra el agua en la naturaleza?

El agua se encuentra en la naturaleza en estado líquido, sólido y gaseoso.

3) ¿Qué es el ciclo global del agua? ¿Qué papel juega en la vida y la actividad humana?

El ciclo del agua en la naturaleza (ciclo hidrológico) es el proceso de movimiento cíclico del agua en la biosfera terrestre. La importancia del ciclo del agua es grande, ya que no solo une partes de la hidrosfera, sino que también conecta todas las capas de la Tierra entre sí: la atmósfera, la hidrosfera, la litosfera y la biosfera. Durante el ciclo, el agua puede estar en tres estados: líquido, sólido y gaseoso. Lleva una gran cantidad de sustancias necesarias para la vida en la Tierra.

Preguntas en un párrafo

*¿Qué ríos de nuestro país crees que son los más ricos en recursos energéticos? ¿Por qué decidiste eso?

Los ríos de Siberia tienen un enorme potencial hidroeléctrico. Es aquí, en los ríos Yenisei y Angara, donde se construyeron las centrales hidroeléctricas más grandes. Esto se debe a su alto contenido en agua, importante desnivel y pendiente.

*Utilice el mapa para determinar qué zonas de nuestro país son ricas en recursos hídricos y cuáles son pobres. Recuerde de dónde obtienen su alimento los grandes ríos de Rusia.

En general, el país cuenta con buenos recursos hídricos, pero están distribuidos de manera extremadamente desigual en todo su territorio, tanto en el espacio como en el tiempo. Las regiones del norte y Siberia están bien abastecidas de estos recursos; los ríos de esta región tienen un enorme potencial hidroeléctrico. Y las regiones más desarrolladas del país experimentan falta de agua, especialmente en la parte sur de la Rusia europea. El uso de los recursos hídricos también se complica por el hecho de que los ríos transportan la mayor cantidad de agua durante las inundaciones de primavera y la mayor necesidad de agua se siente en el verano. Los ríos de la cuenca del Océano Ártico son los más largos y profundos. Estos son los ríos Lena, Yenisei y Ob. La alimentación de estos ríos es mixta, principalmente nieve. Ríos de la cuenca del Océano Pacífico El principal es el Amur con afluentes: Zeya, Bureya, Ussuri. La comida proviene predominantemente de la lluvia. Ríos de la cuenca del Océano Atlántico. Son ríos que desembocan en los mares Negro, Azov y Báltico. Como el Neva, el Dvina Occidental, el Dnieper, el Don, el Kuban. La comida es predominantemente nevada.

*Por qué hay inundaciones en los ríos. ¿Qué medidas se están tomando para combatirlos?

Lluvias prolongadas, nieve derretida, rotura de presas y embalses. La forma más eficaz de combatir las inundaciones de los ríos es regular el caudal de los ríos mediante la creación de embalses. Igualan el caudal del río, haciéndolo mayor en verano y menor en primavera que en su ausencia. Para combatir las inundaciones en la orilla del mar se utilizan represas protectoras. Otra forma de combatir las inundaciones es profundizar los rápidos y otros bajíos. Para protegerse contra las inundaciones cuando el hielo se derrite en los ríos, se usa con mayor frecuencia dinamita (u otro explosivo), que explota en ciertos lugares del río, lo que, al destruir los montículos, permite que el agua fluya libremente y la dirija en la dirección deseada.

Preguntas al final del párrafo.

1. ¿Qué son los recursos hídricos? ¿Qué se necesita saber para evaluar los recursos hídricos de un país?

Los recursos hídricos son aguas superficiales y subterráneas que se utilizan o pueden utilizarse para el abastecimiento de agua a la población, en la agricultura y la industria. Para evaluarlo es necesario conocer la distribución de los recursos hídricos en el territorio y su distribución estacional.

2. Indique las principales características de los recursos hídricos de Rusia.

Están distribuidos de manera extremadamente desigual en el territorio, la distribución de la escorrentía entre estaciones es desigual, las áreas de consumo y las áreas de concentración de recursos están separadas.

3. ¿Cómo afectan las actividades humanas a los recursos hídricos? ¿Dar ejemplos positivos y negativos?

Impacto negativo: la contaminación durante la construcción de centrales hidroeléctricas, el transporte marítimo, el vertido de aguas industriales y la deforestación aumentan la desigualdad del flujo.

Impacto positivo: regulación del flujo.

4. ¿Qué medidas se están tomando en nuestro país para proteger y proteger los recursos hídricos?

Instalación de instalaciones de tratamiento en empresas, forestación de laderas y plantación de cinturones forestales, construcción de embalses en zonas montañosas.

TAREAS FINALES SOBRE EL TEMA

1. Nombrar todos los tipos de aguas interiores. Describe el papel de cada uno de ellos en la naturaleza y la actividad económica.

Ríos, lagos, pantanos, aguas subterráneas, glaciares, permafrost o permafrost, embalses y estanques artificiales, canales. Los ríos drenan el agua de la tierra. Los grandes ríos sirven como rutas de transporte. Algunos ríos tienen potencial hidroeléctrico. Ríos, lagos, embalses, aguas subterráneas: todos ellos son fuentes de suministro de agua para uso doméstico, para la agricultura y la industria.

En los glaciares se concentran importantes reservas de agua dulce. Los cereales regulan el caudal de los ríos. Las rutas marítimas pasan por ellos. En sus orillas existen numerosas zonas recreativas. Los lagos influyen activamente en otros componentes de la naturaleza. Cambian la topografía, formando el fondo y las orillas. Al llenar sus cuencas con turba, limo y sales, los lagos crean depósitos minerales.

Los lagos influyen en el clima. En verano moderan el calor, en invierno suavizan el frío y humedecen las orillas con la humedad que se evapora de su superficie. Los pantanos son una fuente importante de nutrición para ríos y lagos.

En los pantanos crecen muchas bayas saludables: arándanos, moras. Son el hábitat natural de muchos animales. Por tanto, la conservación de los humedales es importante para la protección y uso racional de los recursos naturales. Los usos prácticos de los pantanos también son variados. Alrededor del 80% de las reservas de turba del país se concentran en los pantanos, que se utiliza como materia prima para la industria química y como fertilizante en la agricultura. El permafrost tiene un impacto significativo tanto en la naturaleza como en la vida y actividad humana. El permafrost afecta a la vegetación, ya que enfría constantemente el suelo y la capa de aire del suelo. Limita la profundidad de penetración de las raíces de las plantas en el suelo y su suministro de agua. Por lo tanto, en las zonas de permafrost crecen plantas que tienen un sistema de raíces poco profundo.

El permafrost es resistente al agua y, por tanto, contribuye a la inundación de zonas. Durante la construcción de carreteras, tuberías y edificios, el permafrost puede descongelarse. Esto amenaza con hundimiento y deterioro del suelo y con la destrucción de las estructuras construidas. Por lo tanto, se debe preservar el permafrost durante la construcción. Para ello, las casas y tuberías se elevan del suelo sobre pilotes especiales y las carreteras se construyen sobre altas almohadas protectoras de suelo.

3. ¿Qué es el régimen fluvial? ¿De qué depende? ¿Qué afecta?

El régimen fluvial son cambios regulares (diarios, anuales) en el estado del río, determinados por las propiedades físicas y geográficas de su cuenca de drenaje, principalmente por el clima. El régimen fluvial se manifiesta en las fluctuaciones de los niveles y caudales del agua, el momento de formación y desaparición de la capa de hielo, la temperatura del agua, la cantidad de sedimentos transportados por el río, etc. El régimen hídrico afecta el caudal y la escorrentía del agua.

4. ¿Qué características de un río necesitas saber para utilizar sus recursos en la economía?

Pendiente, modo, cantidad de escorrentía.

5. Explique las razones de la formación del permafrost. ¿Cómo afecta el permafrost a otros componentes de la naturaleza, la vida y la actividad humana?

La causa de la formación de permafrost es la fuerte congelación del suelo, que no se descongela durante mucho tiempo. El permafrost limita la profundidad de penetración de las raíces, impidiendo la agricultura. El agua que se acumula en el permafrost hace que la zona se vuelva pantanosa. Se forman flacidez e hinchazón. El permafrost complica la construcción de carreteras, edificios y la minería.

7. Demuestre la veracidad del dicho “El agua es vida”.

El papel del agua en la vida humana es innegablemente importante. Sirve como base para el buen funcionamiento de todo el cuerpo. En el agua existen diversas sustancias cuyo origen es variado, tanto orgánico como inorgánico. Constituye casi las tres cuartas partes del peso de un adulto. Después de todo, fue el agua la que creó la Tierra, la hizo lo que es ahora y dio origen a la vida. Además, el agua es la sustancia más asombrosa de la Tierra y cuanto más aprendemos sobre ella, más nos asombramos.

Probablemente, pocos de ustedes hayan pensado en las asombrosas propiedades del agua, y esto quizás sea comprensible: después de todo, el agua nos rodea por todas partes, es muy común en nuestro planeta. El agua ocupa 3/4 de la superficie terrestre. Aproximadamente 1/5 de la tierra está cubierta de agua sólida (hielo y nieve), una buena mitad siempre está cubierta de nubes, que consisten en vapor de agua y pequeñas gotas de agua, y donde no hay nubes, siempre hay vapor de agua en el aire. Es muy común en nuestro planeta; incluso el cuerpo humano está compuesto por un 71 por ciento de agua. Con una pérdida del 6-8% de la humedad del peso corporal, una persona cae en un estado de semidesmayo, con una pérdida del 12% o más por ciento de la humedad, se produce la muerte.

RECURSOS HÍDRICOS

RECURSOS HÍDRICOS

agua apta para uso doméstico. Los recursos de agua dulce son especialmente importantes y representan menos del 3% del volumen total de la hidrosfera. El suministro de agua dulce disponible se distribuye de manera extremadamente desigual: en África, sólo el 10% de la población cuenta con un suministro regular de agua, y en Europa esta cifra supera el 95%. La situación del agua en las grandes ciudades de todo el mundo (París, Tokio, Ciudad de México, Nueva York) es cada vez más tensa. La escasez está asociada con un mayor consumo de reservas y la contaminación de la hidrosfera.

Diccionario geográfico conciso. EdwART. 2008.

Recursos hídricos

agua dulce utilizable contenida en ríos, lagos, embalses, glaciares, aguas subterráneas, así como la humedad del suelo. Los vapores atmosféricos y las aguas saladas de océanos y mares que no se utilizan en la agricultura constituyen recursos hídricos potenciales. El volumen total de recursos hídricos se estima en 1.400 millones de km³, de los cuales sólo el 2% es agua dulce y sólo el 0,3% está técnicamente disponible para su uso. El consumo de agua de todas las fuentes es de aprox. 4000 km³ por año. Los recursos hídricos se utilizan en el sector energético, para el riego de tierras, para el suministro industrial, agrícola, municipal y también como rutas de transporte. Cuando se utilizan recursos hídricos, su cantidad no cambia en absoluto (por ejemplo, en energía hidroeléctrica, transporte de agua) o se retira una parte (para riego, suministro público de agua). Esta parte constituye pérdidas irreparables para un territorio determinado. Al mismo tiempo, las reservas totales de recursos hídricos de la Tierra son inagotables, ya que se renuevan continuamente en el proceso de cambio global. El ciclo del agua. Caudal fluvial sostenible disponible de aprox. Entre 9.000 y 12.000 km³ al año, representan recursos hídricos terrestres renovables que pueden extraerse para fines domésticos. necesidades. En términos del valor total de los recursos hídricos renovables, los líderes son Brasil, Rusia, Canadá, China, Estados Unidos, Indonesia, Bangladesh e India. En varias regiones se produce un agotamiento cuantitativo y cualitativo (debido a la contaminación) de los recursos hídricos. DE ACUERDO. 1 Un tercio de la población mundial vive en países que experimentan escasez de agua dulce. El 50% del ter se encuentra en la zona de déficit. Asia, 20% Europa, aprox. 30% Norte América, casi toda Australia. Las regiones con exceso de recursos hídricos se encuentran en latitudes ecuatoriales y subpolares, así como en muchas zonas de la zona templada. La escorrentía superficial de Rusia representa el 10% de la mundial. Sin embargo, el 90% proviene del bajo. Norte Océanos Ártico y Pacífico al mismo tiempo en el bajo. Los mares de Azov y Caspio, donde vive más del 80% de la población, representan menos del 8% del caudal anual de los ríos.

Geografía. Enciclopedia ilustrada moderna. - M.: Rosman. Editado por el prof. A. P. Gorkina. 2006 .

Recursos hídricos

Aguas en estado líquido, sólido y gaseoso y su distribución en la Tierra. Se encuentran en cuerpos de agua naturales en la superficie (océanos, ríos, lagos y pantanos); en el subsuelo (agua subterránea); en todas las plantas y animales; así como en embalses artificiales (embalses, canales, etc.).
El agua es la única sustancia que existe en la naturaleza en estado líquido, sólido y gaseoso. El significado de agua líquida varía significativamente según la ubicación y la aplicación. El agua dulce se utiliza más que el agua salada. Más del 97% del agua total se concentra en los océanos y mares interiores. Todavia bien. El 2% proviene del agua dulce contenida en las cubiertas y los glaciares de montaña, y sólo menos del 1% proviene del agua dulce de lagos y ríos, aguas subterráneas y subterráneas.
El agua, el compuesto más abundante en la Tierra, tiene propiedades químicas y físicas únicas. Dado que disuelve fácilmente las sales minerales, los organismos vivos absorben junto con él los nutrientes sin ningún cambio significativo en su propia composición química. Por tanto, el agua es necesaria para el funcionamiento normal de todos los organismos vivos. Una molécula de agua consta de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Su peso molecular es de sólo 18 y su punto de ebullición alcanza los 100 ° C a una presión atmosférica de 760 mm Hg. Arte. En altitudes más altas, donde la presión es menor que al nivel del mar, el agua hierve a temperaturas más bajas. Cuando el agua se congela, su volumen aumenta en más de un 11% y el hielo en expansión puede romper tuberías de agua y pavimentos y erosionar la roca hasta convertirla en suelo suelto. El hielo es menos denso que el agua líquida, lo que explica su flotabilidad.
El agua también tiene propiedades térmicas únicas. Cuando su temperatura baja a 0°C y se congela, se liberan 79 calorías por cada gramo de agua. Durante las heladas nocturnas, los agricultores a veces rocían sus jardines con agua para proteger los cogollos de los daños causados ​​por las heladas. Cuando el vapor de agua se condensa, cada gramo libera 540 calorías. Este calor se puede utilizar en sistemas de calefacción. Debido a su alta capacidad calorífica, el agua absorbe una gran cantidad de calor sin cambiar de temperatura.
Las moléculas de agua se mantienen unidas mediante “enlaces de hidrógeno (o intermoleculares)”, cuando el oxígeno de una molécula de agua se combina con el hidrógeno de otra molécula. El agua también es atraída por otros compuestos que contienen hidrógeno y oxígeno (llamado atracción molecular). Las propiedades únicas del agua están determinadas por la fuerza de los enlaces de hidrógeno. Las fuerzas de adhesión y atracción molecular le permiten vencer la gravedad y, debido a la capilaridad, ascender a través de pequeños poros (por ejemplo, en suelo seco).
DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LA NATURALEZA
Cuando cambia la temperatura del agua, también cambian los enlaces de hidrógeno entre sus moléculas, lo que a su vez conduce a un cambio en su estado, de líquido a sólido y gaseoso.
Dado que el agua líquida es un excelente disolvente, rara vez es absolutamente pura y contiene minerales en estado disuelto o suspendido. Sólo el 2,8% de los 1.360 millones de km 3 de toda el agua disponible en la Tierra es agua dulce, y la mayor parte (alrededor del 2,2%) se encuentra en estado sólido en las montañas y los glaciares cubiertos (principalmente en la Antártida) y sólo el 0,6% en estado líquido. . Aproximadamente el 98% del agua dulce líquida se concentra bajo tierra. Las aguas saladas de los océanos y mares interiores, que ocupan más del 70% de la superficie terrestre, constituyen el 97,2% de todas las aguas terrestres. ver también OCÉANO.
El ciclo del agua en la naturaleza. Aunque el suministro total de agua en el mundo es constante, se redistribuye constantemente y, por lo tanto, es un recurso renovable. El ciclo del agua se produce bajo la influencia de la radiación solar, que estimula la evaporación del agua. En este caso, los minerales disueltos en él precipitan. El vapor de agua sube a la atmósfera, donde se condensa y, gracias a la gravedad, el agua regresa a la tierra en forma de precipitación: lluvia o nieve ( ver también LLUVIA). La mayor parte de la precipitación cae sobre el océano y sólo menos del 25% cae sobre la tierra. Aproximadamente 2/3 de esta precipitación ingresa a la atmósfera como resultado de la evaporación y la transpiración, y solo 1/3 desemboca en los ríos y se filtra al suelo. ver también HIDROLOGÍA.
La gravedad favorece la redistribución de la humedad líquida de las zonas superiores a las inferiores, tanto en la superficie terrestre como debajo de ella. El agua, inicialmente puesta en movimiento por la energía solar, se mueve en los mares y océanos en forma de corrientes oceánicas y en el aire en forma de nubes.
Distribución geográfica de las precipitaciones. El volumen de renovación natural de las reservas de agua debido a las precipitaciones varía según la ubicación geográfica y el tamaño de las partes del mundo. Por ejemplo, América del Sur recibe casi tres veces más precipitación anual que Australia y casi el doble que América del Norte, África, Asia y Europa (en orden de precipitación anual decreciente). Parte de esta humedad regresa a la atmósfera como resultado de la evaporación y la transpiración de las plantas: en Australia este valor alcanza el 87%, y en Europa y América del Norte, solo el 60%. El resto de la precipitación fluye sobre la superficie terrestre y finalmente llega al océano a través de la escorrentía de los ríos.
Dentro de los continentes, las precipitaciones también varían mucho de un lugar a otro. Por ejemplo, en África, Sierra Leona, Guinea y Costa de Marfil caen anualmente más de 2000 mm de precipitación, en la mayor parte de África central, de 1000 a 2000 mm, pero en algunas regiones del norte (desiertos del Sahara y Sahel) la La cantidad de precipitación es de sólo 500 a 1000 mm, y en el sur de Botswana (incluido el desierto de Kalahari) y Namibia, menos de 500 mm.
El este de la India, Birmania y partes del sudeste asiático reciben más de 2 000 mm de lluvia al año, y la mayor parte del resto de la India y China reciben entre 1 000 y 2 000 mm, mientras que el norte de China recibe sólo entre 500 y 1 000 mm. El noroeste de la India (incluido el desierto de Thar), Mongolia (incluido el desierto de Gobi), Pakistán, Afganistán y gran parte del Medio Oriente reciben menos de 500 mm de lluvia anual.
En América del Sur, la precipitación anual en Venezuela, Guyana y Brasil supera los 2000 mm, la mayoría de las regiones orientales de este continente reciben entre 1000 y 2000 mm, pero Perú y partes de Bolivia y Argentina reciben sólo entre 500 y 1000 mm, y Chile recibe menos de 500 milímetros. En algunas zonas de Centroamérica ubicadas al norte, caen más de 2000 mm de precipitación por año, en las regiones del sureste de los EE. UU., de 1000 a 2000 mm, y en algunas zonas de México, en el noreste y el medio oeste de los EE. UU. en el este de Canadá: 500 a 1000 mm, mientras que en el centro de Canadá y el oeste de los Estados Unidos es menos de 500 mm.
En el extremo norte de Australia, la precipitación anual es de 1000 a 2000 mm, en algunas otras zonas del norte oscila entre 500 y 1000 mm, pero la mayor parte del continente y especialmente sus regiones centrales reciben menos de 500 mm.
Gran parte de la antigua URSS también recibe menos de 500 mm de precipitación al año.
Ciclos temporales de disponibilidad de agua. En cualquier lugar del mundo, el caudal de los ríos experimenta fluctuaciones diarias y estacionales, así como cambios a intervalos de varios años. Estas variaciones a menudo se repiten en una secuencia determinada, es decir. son cíclicos. Por ejemplo, los caudales de agua en los ríos cuyas orillas están cubiertas de densa vegetación tienden a ser mayores durante la noche. Esto se debe a que desde el amanecer hasta el anochecer la vegetación utiliza el agua subterránea para la transpiración, lo que resulta en una reducción gradual del caudal del río, pero su volumen vuelve a aumentar por la noche cuando la transpiración se detiene.
Los ciclos estacionales de disponibilidad de agua dependen de la distribución de las precipitaciones a lo largo del año. Por ejemplo, en el oeste de los Estados Unidos, la nieve se derrite en primavera. India recibe poca lluvia en invierno, pero las fuertes lluvias monzónicas comienzan a mediados del verano. Aunque el caudal medio anual del río es casi constante durante varios años, es extremadamente alto o extremadamente bajo una vez cada 11 a 13 años. Esto puede deberse a la naturaleza cíclica de la actividad solar. La información sobre el carácter cíclico de las precipitaciones y el caudal de los ríos se utiliza para pronosticar la disponibilidad de agua y la frecuencia de las sequías, así como para planificar actividades de protección del agua.
FUENTES DE AGUA
La principal fuente de agua dulce son las precipitaciones, pero también se pueden utilizar otras dos fuentes para las necesidades de los consumidores: las aguas subterráneas y las aguas superficiales.
Manantiales subterráneos. Aproximadamente 37,5 millones de km 3, o el 98% de toda el agua dulce en forma líquida, son aguas subterráneas y aprox. El 50% de ellos se encuentran a profundidades no superiores a 800 m, pero el volumen de agua subterránea disponible está determinado por las propiedades de los acuíferos y la potencia de las bombas que bombean el agua. Las reservas de agua subterránea en el Sahara se estiman en aproximadamente 625 mil km 3 . En las condiciones modernas, no se reponen con agua dulce superficial, sino que se agotan cuando se bombean. Algunas de las aguas subterráneas más profundas nunca se incluyen en el ciclo general del agua, y sólo en áreas de vulcanismo activo dicha agua entra en erupción en forma de vapor. Sin embargo, una masa importante de agua subterránea todavía penetra en la superficie terrestre: bajo la influencia de la gravedad, estas aguas, moviéndose a lo largo de capas rocosas inclinadas e impermeables, emergen al pie de las laderas en forma de manantiales y arroyos. Además, son bombeados mediante bombas y también extraídos por las raíces de las plantas y luego ingresan a la atmósfera mediante el proceso de transpiración.
El nivel freático representa el límite superior de agua subterránea disponible. Si hay pendientes, el nivel freático se cruza con la superficie de la tierra y se forma una fuente. Si el agua subterránea está sometida a una alta presión hidrostática, se forman manantiales artesianos en los lugares donde llegan a la superficie. Con la llegada de potentes bombas y el desarrollo de la moderna tecnología de perforación, la extracción de agua subterránea se ha vuelto más fácil. Las bombas se utilizan para suministrar agua a pozos poco profundos instalados en acuíferos. Sin embargo, en los pozos perforados a mayores profundidades, hasta el nivel de presión del agua artesiana, estas últimas suben y saturan el agua subterránea suprayacente y, en ocasiones, salen a la superficie. El agua subterránea se mueve lentamente, a una velocidad de varios metros por día o incluso por año. Generalmente se encuentran en horizontes porosos de guijarros o arena o en formaciones de esquisto relativamente impermeables, y sólo en raras ocasiones se concentran en cavidades subterráneas o arroyos subterráneos. Para seleccionar correctamente la ubicación para perforar un pozo, generalmente se requiere información sobre la estructura geológica del área.
En algunas partes del mundo, el creciente consumo de aguas subterráneas está teniendo graves consecuencias. Bombear un gran volumen de agua subterránea, que excede incomparablemente su reposición natural, conduce a una falta de humedad, y reducir el nivel de esta agua requiere mayores costos por la costosa electricidad utilizada para extraerla. En lugares donde el acuífero se agota, la superficie de la tierra comienza a hundirse y allí se vuelve más difícil restaurar los recursos hídricos de forma natural.
En las zonas costeras, la extracción excesiva de agua subterránea provoca la sustitución del agua dulce del acuífero por agua de mar y agua salada, degradando así las fuentes locales de agua dulce.
El deterioro gradual de la calidad del agua subterránea como resultado de la acumulación de sal puede tener consecuencias aún más peligrosas. Las fuentes de sales pueden ser tanto naturales (por ejemplo, disolución y eliminación de minerales del suelo) como antropogénicas (fertilización o riego excesivo con agua con alto contenido de sal). Los ríos alimentados por glaciares de montaña suelen contener menos de 1 g/l de sales disueltas, pero la mineralización del agua en otros ríos alcanza los 9 g/l debido a que drenan áreas compuestas de rocas salinas a gran distancia.
La liberación o eliminación indiscriminada de sustancias químicas tóxicas hace que se filtren a los acuíferos que proporcionan agua potable o de riego. En algunos casos, sólo unos pocos años o décadas son suficientes para que sustancias químicas nocivas entren en las aguas subterráneas y se acumulen allí en cantidades notables. Sin embargo, una vez que el acuífero ha sido contaminado, tardará entre 200 y 10.000 años en limpiarse de forma natural.
Fuentes superficiales. Sólo el 0,01% del volumen total de agua dulce en estado líquido se concentra en ríos y arroyos y el 1,47% en lagos. Para almacenar agua y suministrarla constantemente a los consumidores, así como para prevenir inundaciones no deseadas y generar electricidad, se han construido represas en muchos ríos. El Amazonas en América del Sur, el Congo (Zaire) en África, el Ganges con el Brahmaputra en el sur de Asia, el Yangtze en China, el Yenisei en Rusia y el Mississippi y Missouri en EE.UU. tienen los mayores caudales medios de agua y, por tanto, el mayor potencial energético. ver también río
Lagos naturales de agua dulce con aprox. 125 mil km 3 de agua, junto con ríos y embalses artificiales, son una importante fuente de agua potable para personas y animales. También se utilizan para el riego de tierras agrícolas, la navegación, la recreación, la pesca y, lamentablemente, para el vertido de aguas residuales domésticas e industriales. A veces, debido al llenado gradual de sedimentos o la salinización, los lagos se secan, pero en el proceso de evolución de la hidrosfera se forman nuevos lagos en algunos lugares.
El nivel del agua, incluso de los lagos "saludables", puede disminuir a lo largo del año como resultado de la escorrentía de los ríos y arroyos que de ellos fluyen, debido a la filtración del agua en el suelo y su evaporación. La restauración de sus niveles suele producirse debido a las precipitaciones y la afluencia de agua dulce de los ríos y arroyos que desembocan en ellos, así como de los manantiales. Sin embargo, como resultado de la evaporación, se acumulan las sales que llegan con la escorrentía de los ríos. Por lo tanto, después de miles de años, algunos lagos pueden volverse muy salados e inadecuados para muchos organismos vivos. ver también lago .
USANDO AGUA
Consumo de agua. El consumo de agua está creciendo rápidamente en todas partes, pero no sólo debido al aumento de la población, sino también a la urbanización, la industrialización y, sobre todo, al desarrollo de la producción agrícola, en particular la agricultura de regadío. En el año 2000, el consumo diario mundial de agua alcanzó los 26.540 mil millones de litros, o 4.280 litros por persona. El 72% de este volumen se gasta en riego y el 17,5% en necesidades industriales. Alrededor del 69% del agua de riego se ha perdido para siempre.
Calidad del agua, utilizado para diversos fines, se determina según el contenido cuantitativo y cualitativo de sales disueltas (es decir, su mineralización), así como de sustancias orgánicas; suspensiones sólidas (limo, arena); productos químicos tóxicos y microorganismos patógenos (bacterias y virus); Olor y temperatura. Normalmente, el agua dulce contiene menos de 1 g/l de sales disueltas, el agua salobre contiene entre 1 y 10 g/l y el agua salada contiene entre 10 y 100 g/l. El agua con un alto contenido de sal se llama salmuera o salmuera.
Evidentemente, a efectos de navegación, la calidad del agua (la salinidad del agua de mar alcanza los 35 g/lo 35 ‰) no es significativa. Muchas especies de peces se han adaptado a la vida en agua salada, pero otras viven sólo en agua dulce. Algunos peces migratorios (como el salmón) comienzan y completan su ciclo de vida en aguas dulces continentales, pero pasan la mayor parte de su vida en el océano. Algunos peces (como la trucha) necesitan agua fría, mientras que otros (como la perca) prefieren agua tibia.
La mayoría de las industrias utilizan agua dulce. Pero si esa agua escasea, entonces algunos procesos tecnológicos, como el enfriamiento, pueden realizarse basándose en el uso de agua de baja calidad. El agua para uso doméstico debe ser de alta calidad, pero no absolutamente pura, ya que su producción es demasiado cara y la falta de sales disueltas la hace insípida. En algunas zonas del mundo, la gente todavía se ve obligada a utilizar agua turbia de baja calidad procedente de embalses y manantiales abiertos para sus necesidades diarias. Sin embargo, en los países industrializados, todas las ciudades cuentan ahora con agua entubada, filtrada y especialmente tratada que cumple al menos con los estándares mínimos de consumo, especialmente en lo que respecta a la potabilidad.
Una característica importante de la calidad del agua es su dureza o suavidad. El agua se considera dura si el contenido de carbonatos de calcio y magnesio supera los 12 mg/l. Estas sales están unidas a algunos componentes de los detergentes y, por lo tanto, se perjudica la formación de espuma; en las prendas lavadas queda un residuo insoluble que les da un tinte gris mate. El carbonato de calcio procedente del agua dura forma incrustaciones (costra de cal) en calderas y hervidores, lo que reduce su vida útil y la conductividad térmica de las paredes. El agua se ablanda añadiendo sales de sodio que sustituyen al calcio y al magnesio. En agua blanda (que contiene menos de 6 mg/l de carbonatos de calcio y magnesio), el jabón hace buena espuma y es más adecuado para lavar y lavar. Esta agua no debe utilizarse para riego, ya que el exceso de sodio es perjudicial para muchas plantas y puede alterar la estructura suelta y grumosa del suelo.
Aunque las concentraciones elevadas de oligoelementos son dañinas e incluso venenosas, pequeñas cantidades de ellos pueden tener efectos beneficiosos para la salud humana. Un ejemplo es la fluoración del agua para prevenir la caries.
Reutilización del agua. El agua usada no siempre se pierde por completo; parte o incluso toda ella puede devolverse al ciclo y reutilizarse. Por ejemplo, el agua de un baño o de una ducha pasa a través de tuberías de alcantarillado hasta las plantas de tratamiento de aguas residuales de la ciudad, donde es tratada y luego reutilizada. Normalmente, más del 70% de la escorrentía urbana regresa a ríos o acuíferos subterráneos. Desafortunadamente, en muchas grandes ciudades costeras, las aguas residuales municipales e industriales simplemente se vierten al océano y no se reciclan. Si bien este método elimina el costo de limpiarlos y devolverlos a la circulación, existe una pérdida de agua potencialmente utilizable y contaminación de áreas marinas.
En la agricultura de regadío, los cultivos consumen enormes cantidades de agua, absorbiéndola con sus raíces y perdiendo irreversiblemente hasta el 99% en el proceso de transpiración. Sin embargo, al regar, los agricultores suelen utilizar más agua de la que necesitan para sus cultivos. Una parte fluye hacia la periferia del campo y regresa a la red de riego, y el resto se filtra en el suelo, reponiendo las reservas de agua subterránea, que pueden bombearse mediante bombas.
Uso del agua en la agricultura. La agricultura es el mayor consumidor de agua. En Egipto, donde casi no llueve, toda la agricultura se basa en el riego, mientras que en Gran Bretaña casi todos los cultivos reciben humedad de las precipitaciones. En Estados Unidos, el 10% de la tierra agrícola es de regadío, principalmente en el oeste del país. Una parte importante de la tierra agrícola se riega artificialmente en los siguientes países asiáticos: China (68%), Japón (57%), Irak (53%), Irán (45%), Arabia Saudita (43%), Pakistán (42%). ), Israel (38%), India e Indonesia (27% cada uno), Tailandia (25%), Siria (16%), Filipinas (12%) y Vietnam (10%). En África, además de Egipto, una parte importante de las tierras irrigadas se encuentra en Sudán (22%), Suazilandia (20%) y Somalia (17%), y en América, en Guyana (62%), Chile (46%), México. (22%) y en Cuba (18%). En Europa, la agricultura de regadío se desarrolla en Grecia (15%), Francia (12%), España e Italia (11% cada uno). En Australia, aprox. 9% tierra agrícola y aprox. 5% – en la antigua URSS.
Consumo de agua por diferentes cultivos. Para obtener altos rendimientos, se requiere mucha agua: por ejemplo, para cultivar 1 kg de cerezas se necesitan 3000 litros de agua, arroz - 2400 litros, mazorcas de maíz y trigo - 1000 litros, judías verdes - 800 litros, uvas - 590 litros, espinacas - 510 l, patatas - 200 ly cebollas - 130 l. La cantidad aproximada de agua gastada sólo en cultivar (y no en procesar o preparar) cultivos alimentarios consumidos diariamente por una persona en los países occidentales es de aprox. 760 l, para el almuerzo (almuerzo) 5300 ly para la cena - 10 600 l, lo que da un total de 16 600 l por día.
En la agricultura, el agua se utiliza no sólo para regar los cultivos, sino también para reponer las reservas de agua subterránea (para evitar que el nivel del agua subterránea baje demasiado rápido); para lavar (o lixiviar) las sales acumuladas en el suelo hasta una profundidad por debajo de la zona de las raíces de los cultivos; para fumigar contra plagas y enfermedades; protección contra las heladas; aplicación de fertilizantes; reducir la temperatura del aire y del suelo en verano; para el cuidado del ganado; evacuación de aguas residuales tratadas utilizadas para riego (principalmente cultivos de cereales); y procesamiento de cultivos cosechados.
Industria de alimentos. El procesamiento de diferentes cultivos alimentarios requiere distintas cantidades de agua según el producto, la tecnología de producción y la disponibilidad de agua de calidad suficiente. En Estados Unidos se consumen entre 2.000 y 4.000 litros de agua para producir una tonelada de pan, y en Europa, sólo 1.000 litros y en algunos otros países sólo 600 litros. Enlatar frutas y verduras requiere entre 10.000 y 50.000 litros de agua por tonelada en Canadá, pero sólo entre 4.000 y 1.500 en Israel, donde el agua es muy escasa. El “campeón” en términos de consumo de agua son las habas, en Estados Unidos se consumen 70.000 litros de agua para conservar 1 tonelada de ellas. Procesar 1 tonelada de remolacha azucarera requiere 1.800 litros de agua en Israel, 11.000 litros en Francia y 15.000 litros en el Reino Unido. Procesar 1 tonelada de leche requiere de 2.000 a 5.000 litros de agua, y para producir 1.000 litros de cerveza, en el Reino Unido se necesitan 6.000 litros y en Canadá, 20.000 litros.
Consumo de agua industrial. La industria de la celulosa y el papel es una de las que consume más agua debido al enorme volumen de materias primas procesadas. La producción de cada tonelada de pasta y papel requiere una media de 150.000 litros de agua en Francia y 236.000 litros en Estados Unidos. El proceso de producción de papel periódico en Taiwán y Canadá utiliza aprox. Por cada tonelada de producto se consumen 190.000 litros de agua, mientras que para producir una tonelada de papel de alta calidad en Suecia se necesita 1 millón de litros de agua.
Industria del combustible. Para producir 1.000 litros de gasolina de aviación de alta calidad se necesitan 25.000 litros de agua y la gasolina de motor requiere dos tercios menos.
Industria textil requiere mucha agua para remojar las materias primas, limpiarlas y lavarlas, blanquear, teñir y terminar tejidos y para otros procesos tecnológicos. Para producir cada tonelada de tejido de algodón se necesitan de 10.000 a 250.000 litros de agua, para tejidos de lana, hasta 400.000 litros. La producción de tejidos sintéticos requiere mucha más agua: hasta 2 millones de litros por tonelada de producto.
Industria metalúrgica. En Sudáfrica, cuando se extrae 1 tonelada de mineral de oro, se consumen 1.000 litros de agua, en Estados Unidos, cuando se extrae 1 tonelada de mineral de hierro, 4.000 litros y 1 tonelada de bauxita, 12.000 litros. La producción de hierro y acero en los EE. UU. requiere aproximadamente 86.000 litros de agua por cada tonelada de producción, pero hasta 4.000 litros de esta cantidad son pérdidas de eficiencia (principalmente evaporación) y, por lo tanto, aproximadamente 82.000 litros de agua se pueden reutilizar. El consumo de agua en la industria siderúrgica varía significativamente entre países. Para producir 1 tonelada de arrabio en Canadá se gastan 130.000 litros de agua, para fundir 1 tonelada de arrabio en un alto horno en los EE. UU. - 103.000 litros, acero en hornos eléctricos en Francia - 40.000 litros y en Alemania - 8.000. –12.000 litros.
Industria de energía eléctrica. Para producir electricidad, las centrales hidroeléctricas utilizan la energía del agua que cae para impulsar turbinas hidráulicas. En Estados Unidos se consumen diariamente 10.600 millones de litros de agua en las centrales hidroeléctricas ( ver también ENERGÍA HIDRÁULICA).
Aguas residuales. El agua es necesaria para la evacuación de aguas residuales domésticas, industriales y agrícolas. Aunque aproximadamente la mitad de la población, como en los Estados Unidos, cuenta con sistemas de alcantarillado, las aguas residuales de muchos hogares todavía se vierten simplemente en fosas sépticas. Pero la creciente conciencia de las consecuencias de la contaminación del agua a través de sistemas de alcantarillado obsoletos ha estimulado la instalación de nuevos sistemas y la construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales para evitar la infiltración de contaminantes en las aguas subterráneas y el flujo de aguas residuales no tratadas a ríos, lagos y mares ( ver también LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA).
ESCASEZ DE AGUA
Cuando el consumo de agua supera el suministro, la diferencia suele compensarse con sus reservas en los embalses, ya que normalmente tanto la demanda como el suministro de agua varían según la estación. Se produce un balance hídrico negativo cuando la evaporación excede la precipitación, por lo que es común una disminución moderada en las reservas de agua. La escasez aguda ocurre cuando el flujo de agua es insuficiente debido a una sequía prolongada o cuando, debido a una mala planificación, el consumo de agua aumenta continuamente a un ritmo más rápido de lo esperado. A lo largo de la historia, la humanidad ha sufrido escasez de agua de vez en cuando. Para no sufrir escasez de agua incluso durante las sequías, muchas ciudades y regiones intentan almacenarla en embalses y colectores subterráneos, pero a veces se necesitan medidas adicionales de ahorro de agua, así como normalizar su consumo.
SUPERAR LA ESCASEZ DE AGUA
La redistribución del flujo tiene como objetivo proporcionar agua a aquellas áreas donde es escasa, y la conservación del agua tiene como objetivo reducir las pérdidas irremplazables de agua y reducir la demanda local de la misma.
Redistribución de la escorrentía. Aunque tradicionalmente muchos grandes asentamientos surgieron cerca de fuentes de agua permanentes, hoy en día también se crean algunos asentamientos en áreas que reciben agua desde lejos. Incluso cuando la fuente del suministro suplementario de agua está dentro del mismo estado o país que el destino, surgen problemas técnicos, ambientales o económicos, pero si el agua importada cruza las fronteras estatales, las posibles complicaciones aumentan. Por ejemplo, rociar yoduro de plata en las nubes provoca un aumento de la precipitación en un área, pero puede causar una disminución de la precipitación en otras áreas.
Uno de los proyectos de transferencia de flujo a gran escala propuestos en América del Norte implica desviar el 20% del exceso de agua de las regiones del noroeste hacia las regiones áridas. Al mismo tiempo, se redistribuirían hasta 310 millones de m 3 de agua anualmente, un sistema continuo de embalses, canales y ríos facilitaría el desarrollo de la navegación en las regiones del interior, los Grandes Lagos recibirían 50 millones de m 3 adicionales de agua anualmente (lo que compensaría la disminución de su nivel), y se generarían hasta 150 millones de kW de electricidad. Otro gran plan para la transferencia de caudales está asociado a la construcción del Gran Canal Canadiense, a través del cual se dirigiría el agua desde las regiones del noreste de Canadá hacia las del oeste, y de allí a Estados Unidos y México.
Llama mucho la atención el proyecto de remolcar icebergs desde la Antártida a regiones áridas, por ejemplo a la Península Arábiga, que proporcionará anualmente agua dulce a entre 4 y 6 mil millones de personas o irrigará a aproximadamente 1.000 millones de personas. 80 millones de hectáreas de tierra.
Uno de los métodos alternativos de suministro de agua es la desalinización de agua salada, principalmente agua de mar, y su transporte a los lugares de consumo, lo cual es técnicamente viable mediante el uso de electrodiálisis, congelación y diversos sistemas de destilación. Cuanto más grande sea la planta desaladora, más barato será obtener agua dulce. Pero a medida que aumenta el costo de la electricidad, la desalinización se vuelve económicamente inviable. Se utiliza sólo en los casos en que hay energía fácilmente disponible y otros métodos para obtener agua dulce no son prácticos. Hay plantas desaladoras comerciales en funcionamiento en las islas de Curazao y Aruba (en el Caribe), Kuwait, Bahrein, Israel, Gibraltar, Guernsey y Estados Unidos. En otros países se han construido numerosas plantas de demostración más pequeñas.
Protección de los recursos hídricos. Hay dos formas generalizadas de conservar los recursos hídricos: preservar los suministros existentes de agua utilizable y aumentar sus reservas mediante la construcción de colectores más avanzados. La acumulación de agua en embalses impide su flujo hacia el océano, de donde sólo puede volver a extraerse mediante el proceso del ciclo del agua en la naturaleza o mediante la desalinización. Los depósitos también facilitan el uso del agua en el momento adecuado. El agua se puede almacenar en cavidades subterráneas. En este caso, no hay pérdida de humedad debido a la evaporación y se salvan tierras valiosas. La preservación de las reservas de agua existentes se ve facilitada por canales que evitan que el agua se filtre al suelo y aseguran su transporte eficiente; utilizar métodos de riego más eficientes utilizando aguas residuales; reducir el volumen de agua que fluye de los campos o que se filtra debajo de la zona de las raíces de los cultivos; Uso cuidadoso del agua para las necesidades domésticas.
Sin embargo, cada uno de estos métodos de conservación de los recursos hídricos tiene uno u otro impacto en el medio ambiente. Por ejemplo, las represas arruinan la belleza natural de los ríos no regulados e impiden la acumulación de depósitos de limo fértiles en las llanuras aluviales. Prevenir la pérdida de agua como resultado de la filtración en los canales puede alterar el suministro de agua de los humedales y, por tanto, afectar negativamente al estado de sus ecosistemas. También puede impedir la recarga de aguas subterráneas, afectando así el suministro de agua a otros consumidores. Y para reducir el volumen de evaporación y transpiración de los cultivos agrícolas, es necesario reducir la superficie cultivada. Esta última medida se justifica en zonas que sufren escasez de agua, donde se está ahorrando reduciendo los costes de riego debido al alto coste de la energía necesaria para suministrar agua.
SUMINISTRO DE AGUA
Las fuentes de suministro de agua y los depósitos en sí son importantes sólo cuando el agua se entrega en un volumen suficiente a los consumidores: a edificios residenciales e instituciones, a bocas de incendio (dispositivos para recolectar agua para las necesidades de incendios) y otros servicios públicos, instalaciones industriales y agrícolas.
Los sistemas modernos de filtración, purificación y distribución de agua no sólo son convenientes, sino que también ayudan a prevenir la propagación de enfermedades transmitidas por el agua, como la fiebre tifoidea y la disentería. Un sistema típico de suministro de agua de una ciudad implica extraer agua de un río, hacerla pasar a través de un filtro grueso para eliminar la mayoría de los contaminantes y luego a través de una estación de medición donde se registran su volumen y caudal. Luego, el agua ingresa a la torre de agua, donde pasa a través de una planta de aireación (donde se oxidan las impurezas), un microfiltro para eliminar el limo y la arcilla y un filtro de arena para eliminar las impurezas restantes. El cloro, que mata los microorganismos, se agrega al agua en la tubería principal antes de ingresar al mezclador. Finalmente, el agua purificada se bombea a un tanque de almacenamiento antes de enviarse a la red de distribución a los consumidores.
Las tuberías de las centrales de abastecimiento de agua suelen ser de hierro fundido y tienen un gran diámetro, que disminuye gradualmente a medida que se amplía la red de distribución. Desde las redes de agua de la calle con tuberías con un diámetro de 10 a 25 cm, el agua se suministra a las casas individuales a través de tuberías de cobre galvanizado o plástico.
Riego en la agricultura. Dado que el riego requiere enormes cantidades de agua, los sistemas de suministro de agua en zonas agrícolas deben tener una gran capacidad, especialmente en condiciones áridas. El agua del embalse se dirige a un canal principal revestido o, más a menudo, no revestido, y luego a través de ramales hacia canales de riego de distribución de diversos órdenes a las granjas. El agua se vierte a los campos en forma de vertido o mediante surcos de riego. Debido a que muchos embalses están ubicados sobre tierras irrigadas, el agua fluye principalmente por gravedad. Los agricultores que almacenan su propia agua la bombean desde los pozos directamente a zanjas o depósitos de almacenamiento.
Para el riego por aspersión o goteo, que se practica recientemente, se utilizan bombas de baja potencia. Además, existen gigantescos sistemas de riego de pivote central que bombean agua desde pozos en medio del campo directamente a una tubería equipada con aspersores y que gira en círculo. Los campos irrigados de esta manera aparecen desde el aire como gigantescos círculos verdes, algunos de los cuales alcanzan un diámetro de 1,5 km. Este tipo de instalaciones son comunes en el Medio Oeste de Estados Unidos. También se utilizan en la parte libia del Sahara, donde se bombean más de 3.785 litros de agua por minuto desde el profundo acuífero de Nubia.

Enciclopedia alrededor del mundo. 2008 .

1. Preguntas generales

1.1 Describir los recursos hídricos de la Tierra

1.2 Describir las interacciones de flujo, canales y estructuras de transporte.

1.3 Nombrar las principales características hidrológicas de los flujos de agua y métodos para su determinación.

1.4 Describir los movimientos de sedimentos y los procesos de los canales.

1.5 Describir los métodos de ingeniería de estudios hidrométricos en cursos de agua.

2. Preguntas sobre la opción (Opción No. 3)

3. Tareas según opción (Opción No. 10)

Literatura

Apéndice No. 1 20

1. Asuntos Generales

cálculo del canal de flujo de agua

1.1 Describir los recursos hídricos de la Tierra.

Los recursos hídricos de la Tierra son aguas aptas para uso práctico. Estos incluyen casi todas las aguas del mundo (agua de ríos, agua de lagos, agua de mar, agua subterránea, humedad del suelo, hielo de los glaciares de montaña y casquetes polares, así como el vapor de agua atmosférico); la única excepción es el agua asociada física o químicamente con minerales o biomasa.

Sin embargo, desde el punto de vista del suministro de agua, sólo aquellas aguas naturales que pueden utilizarse en un determinado nivel de desarrollo tecnológico y en un estado específico de la fuente hídrica deben clasificarse como recursos hídricos. Las más valiosas para la economía y las necesidades humanas son las aguas dulces de la tierra.

En la práctica, los recursos hídricos son las reservas de aguas superficiales y subterráneas de cualquier territorio.

· Los recursos hídricos se distribuyen de manera muy desigual en la superficie de la Tierra; por ejemplo, América del Sur y Australia tienen la mayor cantidad de agua dulce; Al mismo tiempo, los países asiáticos densamente poblados y con un importante potencial de desarrollo experimentan una escasez cada vez más aguda de agua dulce y, sobre todo, apta para beber. Las reservas de agua dulce en la Tierra se estiman en 35 millones de km 3, lo que no representa más del 2,5% de las reservas totales de agua en la Tierra; Al mismo tiempo, las aguas dulces de los ríos, que son las más utilizadas en las actividades humanas, representan sólo el 0,006% de todas las reservas de agua.

Para satisfacer las necesidades económicas humanas, desde la antigüedad se han utilizado diversos métodos de regulación artificial del caudal de los ríos, como la construcción de presas y la creación de embalses; construcción de embalses artificiales (estanques y lagos), llenados durante la crecida y el deshielo primaveral, etc. Sin embargo, esto a menudo se asocia con diversos fenómenos negativos: inundaciones y retirada de grandes áreas de la actividad económica, deterioro de la calidad del agua, obstrucción y anegamiento de las orillas de embalses y pequeños ríos, contaminación de los ríos y la muerte de una parte importante de la población acuática. fauna.

La capacidad total total de embalses explotados en el mundo es de aproximadamente 5000 km 3 (volumen útil 2000 km 3). Esto equivale aproximadamente al 11% de la escorrentía anual de la superficie terrestre. El volumen (capacidad) de agua en un depósito contenido entre los niveles mínimo y máximo de agua durante condiciones normales de operación se llama volumen utilizable.

En segundo lugar en términos de intensidad de uso se encuentran las aguas subterráneas y en tercer lugar las aguas de los lagos, que contienen más del 0,25% de las reservas de agua de la Tierra. El principal volumen de agua (1338 km 3, o 96,5%) está contenido en el Océano Mundial, que ocupa más del 71% de la superficie del planeta, pero esta agua es salada y no es apta para la mayoría de los procesos económicos y tecnológicos. Para utilizarlo es necesario desalinizarlo.

Para estudiar los recursos hídricos de los estados individuales y los recursos hídricos globales, organizar la información sobre ellos y prevenir su uso irracional, se ha creado y actualizado periódicamente un conjunto de datos de contabilidad del agua basados ​​​​en indicadores cuantitativos y cualitativos: el llamado catastro del agua; Se publican catálogos de recursos hídricos, publicaciones metodológicas y regulatorias para su uso en ciencia, construcción y otros tipos de actividades económicas.

1.2 Describir la interacción de corrientes, canales y estructuras de transporte.

El conjunto de procesos de interacción entre el flujo de agua y el canal se denomina proceso de canal. En cada momento del tiempo, la velocidad y dirección del flujo de agua está determinada por la forma del canal; En las condiciones de un canal erosionado (si las velocidades son mayores que las de erosión), se produce un cambio de forma, el canal se profundiza: la sección transversal del flujo aumenta y la velocidad disminuye. Si las velocidades son inferiores a las de erosión, se produce deposición de sedimentos, hundimiento del canal y aumento de la velocidad.

En condiciones naturales, el proceso del canal depende del flujo de agua y sus cambios en el tiempo, el caudal y el tamaño de los sedimentos, y está determinado por el relieve, estructura y ubicación de los estratos geológicos, y la presencia de vegetación. Bajo la influencia de la actividad económica humana, los procesos del lecho del río cambian; por regla general, durante la construcción de estructuras de transporte o hidráulicas, la sección transversal viva del río se estrecha, las profundidades en ciertas secciones del canal cambian y la rugosidad del Los bancos también cambian. Como consecuencia de estos cambios se producen deformaciones del lecho del río.

Cuando el flujo está restringido bajo puentes, la intensidad del proceso del canal y el desarrollo de deformaciones dependen del grado de dicha restricción. Las deformaciones más peligrosas deben reconocerse como la erosión local en los soportes de los puentes y las estructuras de regulación, que alteran su estabilidad. Para evitar el desarrollo de deformaciones indeseables, es necesario estudiar los procesos naturales del cauce del río y prever la mínima restricción de flujo y desplazamiento posible del cauce existente durante la construcción. Ésta es la principal tarea de la investigación hidrológica.

Al diseñar puentes, sus aberturas, por regla general, no deben ser menores que el ancho del canal debajo del puente y tener en cuenta la posibilidad de que el canal se desplace dentro de la abertura del puente y su aproximación a los estribos. La profundidad de colocación de los cimientos de los soportes debe calcularse a partir de los valores máximos de la profundidad interna en el soporte; y en condiciones desfavorables, se debe asignar más de lo necesario sólo para condiciones de erosión.

Para calcular las profundidades máximas de la erosión local, se han desarrollado varios métodos, establecidos en la literatura regulatoria. A menudo, para reducir el costo y acelerar la construcción, es necesario reducir la profundidad requerida de los cimientos; en este caso, se diseñan varias estructuras reguladoras que reducen la intensidad del proceso del canal y, a veces, los soportes reciben un diseño racionalizado específico. formas. El método para combatir las deformaciones no deseadas del canal se selecciona en función de las características de los suelos que componen el canal y del flujo de agua. Hay que tener en cuenta que aguas abajo del puente a lo largo del río se formarán aluviones a partir del suelo extraído del tramo del lecho del río limitado por el puente. Estos aluviones provocan el hundimiento del lecho del río, pueden amenazar la navegación e impactar negativamente el ecosistema fluvial.

1.3 Nombrar las principales características hidrológicas de los flujos de agua y métodos para su determinación.

Las principales características hidrológicas de los flujos de agua son: velocidades de flujo, pendientes; caudales de agua, dependencia de los niveles de los caudales; área, profundidad y ancho del canal y llanura aluvial dependiendo de los niveles del agua; así como las trayectorias de aviones, témpanos de hielo, barcos y caravanas.

Los métodos para determinar las características de los flujos varían según la característica que se defina. Así, los niveles y las pendientes se determinan mediante observación directa o remota en puestos de medición del agua, la velocidad de la corriente - mediante dispositivos especiales (platos giratorios) o flotadores de varios diseños, las trayectorias de flujo - también mediante la observación de flotadores, témpanos de hielo u otros objetos que flotan en la corriente. . La observación se puede realizar utilizando instrumentos geodésicos.

Las profundidades de los flujos se determinan sumergiendo lotes en agua en varios puntos del lecho del río o utilizando equipos acústicos (ecosondas). Otras características geométricas se obtienen mediante medición directa utilizando un instrumento topográfico.

Para determinar el caudal se utilizan métodos analíticos o gráficos, habiendo determinado previamente las velocidades y profundidades en las verticales en la sección de diseño. La velocidad del flujo de agua se mide utilizando plataformas giratorias hechas de una varilla si la profundidad es inferior a 3 mo utilizando un cable con carga.

1.4 Describir los movimientos de sedimentos y los procesos de canales.

Los sedimentos de los ríos son partículas minerales sólidas, independientemente de su tamaño, transportadas por el flujo de agua y formando depósitos en determinadas condiciones. La intensidad de la formación, transporte y deposición de sedimentos depende de la energía del agua que fluye y de la naturaleza de las rocas que componen el canal. En este caso, la erosión se observa con mayor frecuencia en los tramos superiores de los ríos y la deposición (acumulación) en los tramos inferiores.

Los sedimentos se pueden dividir según la naturaleza de su movimiento y deposición en fondos y suspendidos. Los sedimentos del fondo son las partículas de mayor tamaño que se mueven sin desprendimiento del fondo (arrastre) o con separación por poco tiempo (semisuspendidos). Estos sedimentos forman relieve y forman en gran medida el lecho del arroyo.

El sedimento en suspensión es una colección de las partículas más pequeñas del suelo que permanecen suspendidas durante mucho tiempo y se mueven a una velocidad cercana a la velocidad de la corriente. La mayor concentración de estas partículas se observa en la capa inferior. El grado de saturación del agua con partículas de sedimento está determinado por la turbiedad del agua, kg/m3 (concentración). Este indicador depende de la energía del flujo y varía significativamente tanto a lo largo del río como a lo ancho y verticalmente.

Conociendo la distribución de la turbiedad del agua y la velocidad del flujo en cualquier tramo, es posible determinar el flujo de sedimentos, es decir, la cantidad de sedimento transportado por los flujos por unidad de tiempo; así como la capacidad de transporte de la corriente: la cantidad de sedimento transportado de una determinada composición de granos sin deformación del fondo. Por tanto, la capacidad de transporte de la corriente es igual al flujo máximo de sedimentos en el que se equilibran la sedimentación y la suspensión, y la turbiedad media de la corriente es constante.

Con tamaños de partículas relativamente grandes y una velocidad de flujo significativa, comienza un movimiento masivo de sedimentos a lo largo del fondo y se forman las llamadas microformas, formaciones asimétricas similares a ondas en la superficie del agua. Pueden tener crestas cortas y curvas (ondulaciones) o crestas largas y rectas (crestas planas). Su formación se debe a la aparición de zonas de vórtice en el flujo detrás de irregularidades aleatorias del fondo, que provocan la rarefacción y la aparición de elevación en la superficie del fondo. Las partículas del suelo del fondo se elevan y forman una microcresta, lo que provoca un aumento adicional de la fuerza de elevación y la aparición de desniveles; algunas partículas en suspensión son transportadas por debajo del rápido primario y forman un nuevo desnivel. El proceso se puede observar claramente en un banco de arena a bajas velocidades de corriente. A medida que aumenta la velocidad, aumentan el tamaño de los rápidos, aumentan las zonas de vórtice y comienza la suspensión masiva de partículas, lo que conduce a la formación de crestas planas.