La totalidad de todos los recursos hídricos de la Tierra. Características generales de los recursos hídricos del mundo.

Contenido del artículo

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 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. 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.

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 (enumerados 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 de Oriente Medio 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, y también 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. Sin embargo, 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 esa 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. Por lo general, 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 a gran distancia zonas compuestas de rocas salinas.

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, bastan unos pocos años o décadas para que sustancias químicas nocivas entren en las aguas subterráneas y se acumulen allí en cantidades notables. Sin embargo, una vez contaminado el acuífero, 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.

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 generalmente se produce 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.

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 fangosa 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; queda un residuo insoluble en las prendas lavadas, dándoles 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 la totalidad puede devolverse al ciclo y reutilizarse. Por ejemplo, el agua de una bañera o 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. 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 heladas; fertilización; reducir la temperatura del aire y del suelo en verano; para cuidar el ganado; evacuación de aguas residuales tratadas utilizadas para riego (principalmente cultivos de cereales); y procesamiento de cultivos cosechados.

Industria alimentaria.

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. La conservación de 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 Estados Unidos 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, se pueden reutilizar aproximadamente 82.000 litros de agua. 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 mil millones de litros de agua en las centrales hidroeléctricas.

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 sobre 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 agua para evitar que los contaminantes se infiltren en las aguas subterráneas y que las aguas residuales sin tratar fluyan hacia ríos, lagos y mares.

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 son necesarias 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 anualmente hasta 310 millones de m 3 de agua, 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 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 occidentales, 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 abastecerá anualmente de 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 ahorra tierra valiosa. 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 solo 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 otras instalaciones de 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 varios tipos 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 ubicados en el 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.

Si miras nuestro planeta desde el espacio, la Tierra aparece como una bola azul completamente cubierta de agua. Y los continentes son como pequeñas islas en este océano infinito. Esto es comprensible. El agua ocupa el 70,8% de la superficie del planeta, dejando sólo el 29,2% de la tierra. La capa acuosa de nuestro planeta se llama hidrosfera. Su volumen es de 1,4 mil millones de metros cúbicos.

El agua apareció en nuestro planeta hace unos 3.500 millones de años en forma de vapor, que se formó como resultado de la desgasificación del manto. Actualmente, el agua es el elemento más importante de la biosfera terrestre, ya que no puede ser sustituido por nada. Afortunadamente, los recursos hídricos se consideran inagotables porque los científicos han ideado una forma de desalinizar el agua salada.

El objetivo principal del agua como recurso natural es sustentar la vida de todos los seres vivos: plantas, animales y humanos. Es la base de toda la vida en nuestro planeta, el principal proveedor de oxígeno en el proceso más importante de la Tierra: la fotosíntesis.

El agua es el factor más importante en la formación del clima. Al absorber calor de la atmósfera y liberarlo, el agua regula los procesos climáticos.

Es imposible no notar el papel de las fuentes de agua en la modificación de nuestro planeta. Desde tiempos inmemoriales, la gente se ha asentado cerca de embalses y fuentes de agua. El agua es uno de los principales medios de comunicación. Entre los científicos existe la opinión de que si nuestro planeta fuera completamente tierra firme, entonces, por ejemplo, el descubrimiento de América se retrasaría varios siglos. Y difícilmente habríamos aprendido sobre Australia hasta dentro de 300 años.

Tipos de recursos hídricos de la Tierra

Los recursos hídricos de nuestro planeta son las reservas de toda el agua. Pero el agua es uno de los compuestos más comunes y singulares de la Tierra, ya que está presente en tres estados a la vez: líquido, sólido y gaseoso. Por tanto, los recursos hídricos de la Tierra son:

. Aguas superficiales (océanos, lagos, ríos, mares, pantanos)

. Agua subterránea.

. Reservorios artificiales.

. Glaciares y campos de nieve (agua congelada de glaciares de la Antártida, Ártico y tierras altas).

. Agua contenida en plantas y animales.

. Vapores atmosféricos.

Los últimos 3 puntos se relacionan con recursos potenciales, porque la humanidad aún no ha aprendido a utilizarlos.

El agua dulce es la más valiosa; se utiliza mucho más que el agua salada del mar. Del total de reservas de agua del mundo, el 97% del agua proviene de mares y océanos. El 2% del agua dulce está contenida en los glaciares y sólo el 1% son reservas de agua dulce en lagos y ríos.

Uso de los recursos hídricos

Los recursos hídricos son el componente más importante de la vida humana. La gente usa agua en la industria y en el hogar.

Según las estadísticas, la mayoría de los recursos hídricos se utilizan en la agricultura (alrededor del 66% de todas las reservas de agua dulce). Alrededor del 25% se utiliza en la industria y sólo el 9% se destina a satisfacer las necesidades de los servicios públicos y los hogares.

Por ejemplo, para cultivar 1 tonelada de algodón se necesitan unas 10 mil toneladas de agua, para 1 tonelada de trigo, 1.500 toneladas de agua. Para producir 1 tonelada de acero se necesitan 250 toneladas de agua y para producir 1 tonelada de papel se necesitan al menos 236 mil toneladas de agua.

Una persona necesita beber al menos 2,5 litros de agua al día. Sin embargo, en las grandes ciudades, una persona gasta de media al menos 360 litros al día. Esto incluye el uso de agua en alcantarillado, abastecimiento de agua, para riego de calles y extinción de incendios, para lavado de vehículos, etc., etc.

Otra opción para utilizar los recursos hídricos es el transporte acuático. Cada año, sólo a través de aguas rusas se transportan más de 50 millones de toneladas de carga.

No te olvides de la pesca. La cría de peces marinos y de agua dulce juega un papel importante en las economías de los países. Además, la piscicultura requiere agua limpia, saturada de oxígeno y libre de impurezas nocivas.

Un ejemplo del uso de los recursos hídricos es también la recreación. ¿A quién de nosotros no le gusta relajarse junto al mar, hacer una barbacoa en la orilla del río o nadar en el lago? En el mundo, el 90% de las instalaciones recreativas se encuentran cerca de cuerpos de agua.

Conservación del agua

Hoy en día sólo existen dos formas de preservar los recursos hídricos:

1. Preservación de las reservas de agua dulce existentes.

2. Creación de coleccionistas más avanzados.

La acumulación de agua en los embalses impide su flujo hacia los océanos del mundo. Y almacenar agua, por ejemplo, en cavidades subterráneas, permite protegerla de la evaporación. La construcción de canales nos permite solucionar el problema del suministro de agua sin que se filtre al suelo. También se están desarrollando nuevos métodos de riego de tierras agrícolas que permiten utilizar aguas residuales.

Pero cada uno de estos métodos tiene un impacto en la biosfera. De este modo, el sistema de embalses evita la formación de depósitos de limo fértiles. Los canales impiden la reposición de aguas subterráneas. Y la filtración de agua en canales y presas es el principal factor de riesgo para los pantanos, lo que provoca perturbaciones en el ecosistema del planeta.

Hoy en día, la medida más eficaz para proteger los recursos hídricos es el método de tratamiento de aguas residuales. Varios métodos pueden eliminar hasta el 96% de las sustancias nocivas del agua. Pero esto a menudo no es suficiente y la construcción de instalaciones de tratamiento más avanzadas resulta a menudo económicamente no rentable.

Problemas de contaminación del agua.

El crecimiento demográfico, el desarrollo de la producción y la agricultura: estos factores han provocado una escasez de agua dulce para la humanidad. La proporción de recursos hídricos contaminados crece cada año.

Principales fuentes de contaminación:

. Aguas residuales industriales;

. Aguas residuales de rutas municipales;

. Drenajes de los campos (cuando el agua está sobresaturada con productos químicos y fertilizantes);

. Eliminación de sustancias radiactivas en cuerpos de agua;

. Desagües de complejos ganaderos (dicha agua contiene mucha materia orgánica biogénica);

. Envío.

La naturaleza prevé la autopurificación de los embalses, que se produce debido al ciclo del agua en la naturaleza, debido a la actividad vital del plancton, la irradiación con rayos ultravioleta y la sedimentación de partículas insolubles. Pero todos estos procesos ya no pueden hacer frente a la masa de contaminación que la actividad humana trae a los recursos hídricos del planeta.

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 de las mareas, el calor intraterrestre, la tierra, el agua, los recursos minerales (incluidos el combustible y la energía), las plantas (incluidos los bosques), 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 restringido 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 una parte de los volúmenes de agua de lagos, glaciares y aguas subterráneas que no están sujetos a cambios anuales notables. Estas reservas se miden en unidades volumétricas (m 3 o km 3). – 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 (seculares) 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 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.

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 estaciones, 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, diferentes sectores de la economía utilizan el agua de la misma masa de agua.

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 contribuye a 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)

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 valor del 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 fluvial a diversas regiones y áreas del mundo es la disponibilidad específica de agua del territorio, es decir, la cantidad de recursos hídricos fluviales expresada en mm de capa de escorrentía por año o en miles de m 3 /año por año. 1 km 2, y disponibilidad de agua específica de la población, expresada en miles de m 3 /año por 1 habitante. La disponibilidad de agua en el territorio 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 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.

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

Los recursos hídricos son aguas aptas para el uso humano. Los recursos hídricos se concentran en cuerpos de agua superficiales y subterráneos, la atmósfera y el suelo (Cuadro 2.1). Los recursos hídricos utilizados activamente forman el fondo de agua.

Características de las reservas mundiales de agua.

Fondo de agua - contotalidad de cuerpos de agua en dentro del territorio de la Federación de Rusia, incluido o sujeto a inclusión en el catastro estatal de aguas. Los más utilizados son los ríos, acuíferos subterráneos y lagos, que contienen el 55% del recurso. Los lagos y las aguas subterráneas, además del recurso, se caracterizan por reservas estáticas (seculares), que ascienden a unos 54.068 km 3 (Cuadro 2.2).

Recursos hídricos totales de Rusia

(según el Centro de Registro y Catastro)

*Incluye 227 km 3 /año de caudal de ríos provenientes del territorio de otros estados.

Fig.2.1 La proporción de recursos hídricos concentrados en los objetos del fondo de agua.

Las reservas de agua dulce concentradas en la Federación de Rusia se estiman en 50 km 3 . El suministro de agua a la población en este caso es de unos 1000 l/día*persona, con una necesidad media de agua de unos 200 l/día*persona. Sin embargo, la distribución desigual de los recursos hídricos y el asentamiento de personas tienen una importancia decisiva para el suministro de agua a la población y a los sectores económicos. En las zonas más desarrolladas de la parte europea del país, donde se concentra hasta el 80% de la población y el potencial productivo, se concentra menos del 10% de los recursos hídricos.

La información sobre cuerpos de agua se presenta en el Registro Estatal de Aguas. El Registro Estatal de Agua es una recopilación sistemática de datos sobre cuerpos de agua y su uso que se repone y actualiza constantemente. Se crea con el propósito de brindar apoyo informativo para el uso integrado y focalizado de los cuerpos de agua, su protección, planificación y desarrollo de medidas para prevenir el impacto negativo del agua y eliminar sus consecuencias.

El Registro Estatal de Agua contiene información:

sobre los cuerpos de agua y sus cuencas, las características de su régimen hídrico, sus características físico-geográficas, morfométricas y otras;

sobre sistemas de gestión del agua y el uso de masas de agua para el consumo de agua y la eliminación de aguas residuales;

en zonas de protección de aguas y franjas costeras de protección, otras zonas con condiciones especiales para su uso;

sobre la provisión de cuerpos de agua para su uso y sobre acuerdos de uso del agua.

Recursos hídricos superficiales

pantanos Ocupan 140,8 millones de hectáreas, lo que representa aproximadamente el 8% del territorio del país. Los principales macizos se concentran en la región noroeste, en el norte de la región central, en el sur de las regiones de los Urales y Siberia. Aproximadamente 3.000 km 3 de reservas estáticas de agua natural se concentran en pantanos. Los recursos medios de explotación a largo plazo de los pantanos son de unos 300 km 3 /año. Los pantanos contienen una gran cantidad de agua, pero de mala calidad, lo que no permite su uso ni siquiera con fines técnicos. Actualmente, el tratamiento de agua necesario es demasiado caro, por lo que las aguas de los pantanos en la Federación de Rusia no se utilizan para el consumo de agua.

Los pantanos juegan un papel importante en la formación del régimen hidrológico e hidroquímico de los ríos. El lento intercambio de agua de los pantanos permite acumular la escorrentía de la zona de drenaje durante el deshielo y las lluvias y redistribuirla a lo largo del año, haciendo que el régimen de flujo sea más uniforme. Por tanto, los pantanos provocan una disminución del caudal de inundaciones e inundaciones y un aumento de los volúmenes de escorrentía durante los períodos de estiaje.

Fig.2.2 Área de pantanos, como porcentaje del área de los sujetos federales.

(http://www.peatlands.ru/?file=home.php&page=home&lang=ru).

Los pantanos son una especie de filtro biológico que reduce la contaminación de la escorrentía superficial y, por lo tanto, regula el régimen hidroquímico de la escorrentía.

Glaciares Son acumuladores esenciales de agua dulce. En Rusia, la mayor parte de los glaciares se concentran en las islas árticas y las regiones montañosas. Los glaciares cumplen la función de redistribuir la escorrentía y las precipitaciones y regular el caudal de los ríos de montaña. De interés para su uso son los glaciares de las regiones montañosas, que determinan el contenido de agua de los ríos de montaña.

Fig.2.3 Distribución de glaciares en el territorio de Rusia, km 2.

Se está considerando la posibilidad de utilizar agua de iceberg. Transportar un iceberg con un volumen de 10 mil millones de m3 a California (EE. UU.) y crear un depósito especial donde se acumulará el agua derretida del iceberg no requerirá más de 1 millón de dólares, y el costo del agua resultante será de al menos 100 millones de dólares. Utilizar agua dulce de los glaciares es mucho más rentable que desalinizar agua salada o transportar agua dulce desde zonas remotas.

lagos. En el territorio de Rusia hay 2,7 ​​millones de lagos con una reserva total de agua dulce de 26,5 mil km 3. El lago de agua dulce más profundo del mundo es el Baikal. Su profundidad alcanza más de 1,5 km. Contiene 23 mil. km 3 de agua, o el 20% de las reservas mundiales y el 87% de las nacionales de agua dulce. Los lagos están distribuidos de manera desigual en toda Rusia. La región noroeste es considerada la tierra de los lagos.

En la naturaleza, los lagos realizan las siguientes funciones principales:

acumulación: las sustancias que fluyen desde la zona de captación y transportadas por los ríos se acumulan en los lagos;

Regulación: los lagos absorben parte de la escorrentía procedente de la zona de captación, reduciendo la altura de las inundaciones y las inundaciones, creando un régimen de caudal fluvial intraanual más uniforme.

Características de los grandes lagos de Rusia.

Actualmente, los lagos sirven como fuente de suministro de agua potable, industrial y agrícola. Los lagos se utilizan para turismo, recreación y deportes. Los lagos siempre se han utilizado con fines pesqueros.

Recursos de aguas subterráneas Tienen un mayor grado de protección contra la contaminación tecnogénica, por lo que su condición ecológica, en comparación con las aguas superficiales, es mucho mejor, lo que determina su máximo aprovechamiento para el suministro de agua potable y doméstica.

Los recursos naturales de aguas subterráneas son aproximadamente 790 km 3 /año. Los recursos potenciales explotables son de unos 316 km 3 /año. Más de un tercio de los recursos potenciales se concentran en la parte europea del país. Las pequeñas reservas de agua dulce subterránea se concentran en la región noroeste, en el sur de la región del Volga, en el sur y en algunas regiones de la región central. En el conjunto del país, el grado de desarrollo de las reservas de agua subterránea no supera el 19%.

En varios países (por ejemplo, Hungría, Islandia), las aguas termales subterráneas se utilizan ampliamente para el suministro de calor y la generación de electricidad. Rusia tiene recursos potenciales muy importantes de dichas aguas en las regiones del Lejano Oriente y Siberia, pero sus reservas probadas y su uso son pequeños.

A principios del año 2000 se habían explorado en Rusia 60 yacimientos de aguas termales, entre ellos 5 yacimientos con un recurso operativo de 315 mil m 3 /día. Se extrajo agua de 28 yacimientos con un volumen anual de 34 millones de m 3. La capacidad total de las estaciones e instalaciones geotérmicas rusas es de poco más de 500 MW.

Arroz. 2.4 Estructura del uso de aguas subterráneas térmicas, %.

(http://www.5ballov.ru/referats/preview/41779/1)

El agua subterránea juega un papel muy importante en la naturaleza y participa en casi todos los procesos físicos y geográficos que ocurren en la litosfera. Gracias a su movimiento, se transfieren sustancias disueltas y las plantas reciben sales nutritivas y humedad. El agua subterránea influye activamente en la formación del relieve: deslizamientos de tierra, erosión; causar anegamiento bajo ciertas condiciones. Participan en la alimentación de ríos y lagos, siendo la parte más estable del caudal.

Ríos. En Rusia hay más de 3 millones de ríos con una longitud total de más de 9,5 millones de kilómetros. El volumen total de caudal de los ríos en el país es de 4.043 km 3 /año.

El flujo del río se forma debido a la alimentación superficial y subterránea. La escorrentía superficial se forma en el área de drenaje como resultado de la lluvia y el deshielo. El tiempo que tarda la escorrentía superficial en llegar a los ríos desde los puntos más remotos del área de drenaje depende del terreno, la densidad de la red fluvial y las propiedades físicas del agua de los suelos, y es de aproximadamente 1…15 días. A medida que la escorrentía pasa sobre la superficie de la zona de captación, adquiere un régimen hidrológico específico y forma su composición hidroquímica debido a la lixiviación de sustancias del suelo. Así, la lixiviación específica de fósforo de la zona de captación ocupada por bosques mixtos es de aproximadamente 0,056 kg/ha, las praderas aportan aproximadamente 0,1 kg/ha al río y, en el caso de los pantanos de tierras bajas, este valor es de 0,4 kg/ha. El volumen de fósforo lixiviado de las zonas agrícolas varía entre 1 y 5 kg/ha, es decir. 3-100 veces más que en tierras naturales.

Principales características de los grandes ríos de Rusia.

Fig.2.5 Longitud de los cursos de agua naturales como porcentaje de su longitud total.

(Clasificación de ríos por longitud:

arroyos – longitud hasta 10 km,

pequeños ríos 10…100 km,

ríos medianos 100…300 km,

grande – más de 300 km).

Así, el caudal cualitativo y cuantitativo de los ríos está determinado por las condiciones que se desarrollan en la cuenca, lo que permite considerarlo un indicador del estado y una medida del uso de la cuenca.

El flujo subterráneo se divide en dos componentes: agua subterránea (el flujo del primer acuífero libre) y flujo entre capas. El flujo terrestre es más inerte en comparación con el flujo superficial y permite tener en cuenta principalmente los cambios estacionales. Al mismo tiempo, la escorrentía de aguas subterráneas, así como la escorrentía superficial, pueden servir como indicador del estado de la zona de captación y de las condiciones de la actividad económica humana. El más constante en términos de cantidad y calidad es el propio flujo de agua subterránea, es decir. aguas del segundo acuífero y del subyacente. Aporta al río un cierto componente de fondo, garantizando el mínimo volumen de agua del río y su calidad. Los cambios estacionales en el flujo son importantes para un ecosistema fluvial, ya que las funciones del río cambian significativamente según las estaciones.

El período de estiaje estival se caracteriza por caudales, profundidades y caudales de agua relativamente bajos. Esto crea un régimen de temperatura favorable, el agua está saturada de oxígeno, lo que promueve el crecimiento y desarrollo de la biota acuática. La biomasa de los organismos vegetales aumenta debido a la absorción de nutrientes, lo que conduce a una disminución de su concentración en agua, es decir. esta sucediendo autopurificación del agua.

En el período otoñal finaliza la vegetación activa, lo que se acompaña de una disminución en el crecimiento de biomasa de organismos acuáticos. La temperatura del agua disminuye, lo que va acompañado de: un aumento de la transparencia del agua, debido a una disminución de la biomasa de plancton y la sedimentación de sustancias en suspensión al fondo; aumentar el contenido de oxígeno en agua debido al aumento del límite de solubilidad; una disminución en la intensidad de los procesos físicos y químicos. Todo esto prepara condiciones para la biota que pasa el invierno.

Periodo de invierno paz, antes de la siguiente etapa de vida activa, que comienza en la primavera.

La primavera se caracteriza por altos caudales, profundidades y velocidades de flujo de agua. Por tanto, el período primaveral representa entre 60 y 80 veces el volumen de escorrentía anual. Los rápidos flujos de agua tienen una alta capacidad de transporte, lo que permite limpiar los ríos de sedimentos y sedimentos ( autopurificación del río), que son transportados a praderas de agua, depositados en cochas o redistribuidos a lo largo del lecho del río. Al mismo tiempo, debido a la escorrentía de la zona de captación, especialmente de las llanuras aluviales, el agua se satura de nutrientes.

La mayoría de los grandes ríos fluyen por las llanuras. Los ríos de llanura presentan amplios valles y ligeras pendientes, lo que determina un régimen de caudal tranquilo y con bajas velocidades. Por ejemplo, el río Ob tiene la pendiente media más baja, que es 0,00004, y el Yenisei tiene la pendiente más alta de los ríos de tierras bajas, que en algunas zonas alcanza 0,00037.

Embalses. Los embalses permiten garantizar el suministro de agua garantizado mediante la redistribución de los recursos hídricos. Actualmente en Rusia existen 2.290 embalses con una capacidad de más de 1 millón de m3 y 30.000 pequeños embalses y estanques. La capacidad total de los embalses es de 800 km 3 .

Los objetos grandes y especialmente grandes incluyen 325 embalses (con una capacidad de más de 10 millones de m3). El mayor número de embalses se encuentra en la región del Volga: 600, Tierra Negra Central: 434, Ural: 383. Los embalses más grandes se encuentran en la parte asiática de Rusia. Así, el volumen medio de un embalse en la región de Siberia alcanza los 26,4 km 3, en el Lejano Oriente - 7,4 km 3 y, por ejemplo, en la región del Volga - 1,4 km 3.

Junto al papel positivo de los embalses, cabe destacar su impacto negativo sobre el medio ambiente, que consiste, por ejemplo, en lo siguiente:

inundaciones e inundaciones de terrenos;

destrucción costera;

intensificación de los fenómenos de deslizamientos de tierra, cuya zona incluye muchos asentamientos, incluidos los grandes como Volgogrado, Saratov, Ulyanovsk;

deterioro del estado técnico de las instalaciones de abastecimiento de agua, la mayoría de las cuales necesitan reparaciones continuas y cientos de ellas se encuentran en condiciones de preemergencia.

Zonificación de la gestión hídrica del territorio. La zonificación de la gestión hídrica del territorio está destinada a la implementación de actividades: planificación del uso de los recursos hídricos, operación de sistemas de gestión del agua, protección y restauración de cuerpos de agua, en particular, para el desarrollo de “Esquemas para el uso y protección integrados de cuerpos de agua”. La zonificación se realiza sobre la base de información sobre unidades hidrográficas.(cuenca fluvial y subcuencas de ríos que desembocan en el río principal)

distritos de cuenca.

La demarcación de cuenca es la principal unidad de gestión en el ámbito del uso y protección de las masas de agua, formada por las cuencas fluviales y las masas de agua subterránea y mares asociados.

1 – Barents-Belomorsky 2 – Belomorsky 3 – Dvinsko-Pechersky

4 – Verkhne-Volzhsky 5 – Oksky 6 – Dnieper 7 – Kama 8 – Donskoy

9 – Kuban 10 – Caspio occidental 11 – Bajo Volga 12 – Ural

13 – Irtysh 14 – Ob inferior 15 – Ob superior 16 – Yenisei

17 – Lensky 18 – Amursky 9 – Angaro-Baikalsky 20 – Anadyro-Kalymsky

Fig. 2.8 Distritos de cuenca en Rusia

CUESTIONES DE AUTOCONTROL

Los recursos hídricos y sus principales características.

¿Qué es el Registro Estatal de Aguas?

División territorial de Rusia y las principales características de los recursos hídricos de los territorios.

Características de los recursos hídricos superficiales: pantanos, glaciares, lagos, ríos, embalses.

Recursos de aguas subterráneas y sus características.

Recursos hídricos- Es agua dulce apta para el consumo, contenida en ríos, lagos, glaciares y horizontes subterráneos. Los vapores atmosféricos y las aguas saladas del océano y del mar aún no se utilizan en la economía y, por lo tanto, representan recursos hídricos potenciales.

Tipos de recursos hídricos

• aguas superficiales (océanos, mares, lagos, ríos, pantanos)- la fuente más valiosa de agua dulce, pero la cuestión es que estos objetos se distribuyen de manera bastante desigual sobre la superficie de la Tierra. Así, en la zona ecuatorial, así como en la parte norte de la zona templada, el agua sobra (25 mil m 3 por año por persona). Y los continentes tropicales, que representan 1/3 de la superficie terrestre, son muy conscientes de la escasez de reservas de agua. En base a esta situación, su agricultura se desarrolla sólo bajo la condición de riego artificial;
• agua subterránea ;
• embalses creados artificialmente por el hombre ;
• glaciares y campos de nieve (agua helada de los glaciares de la Antártida, el Ártico y los picos nevados de las montañas). Aquí es donde se encuentra la mayor parte del agua dulce. Sin embargo, estas reservas prácticamente no están disponibles para su uso. Si todos los glaciares se distribuyen por la Tierra, entonces este hielo cubrirá la Tierra con una bola de 53 cm de altura y, al derretirla, elevaremos el nivel del Océano Mundial en 64 metros;
• humedad lo que se encuentra en plantas y animales;
• estado de vapor de la atmósfera.

Recursos hídricos de la Federación de Rusia.

Cuando pensamos en los recursos hídricos de Rusia, en primer lugar debemos tener en cuenta los ríos. Su volumen es de 4.270 km 3 . En el territorio de Rusia hay 4 cuencas hidrográficas:

• los mares de los océanos Norte y Ártico, así como los grandes ríos que desembocan en ellos (Dvina del Norte, Pechora, Ob, Yenisei, Lena, Kolyma);
• el Océano Pacífico (Amur y Anadyr);
• mares del Océano Atlántico (Don, Kuban, Neva);
• la cuenca interna del Mar Caspio y los flujos del Volga y los Urales.

La mitad del agua dulce del país cae en los lagos. Su número en el país es de aproximadamente 2 millones. De ellos, los más grandes son:

• Baikal;
• Ládoga;
• Onega;
• Taimir;
• Khanka;
• Cubas;
• Ilmen;
• Blanco.

Se debe dar un lugar especial al lago Baikal, porque en él se concentra el 90% de nuestras reservas de agua dulce.

Los lagos de la Federación de Rusia se utilizan para riego y como fuente de suministro de agua.. Algunos de los lagos incluidos en la lista tienen una buena cantidad de lodo medicinal y, por lo tanto, se utilizan con fines recreativos.

Los pantanos de Rusia también juegan un papel importante., aunque mucha gente les falta el respeto drenándolos. Tales acciones conducen a la muerte de enormes ecosistemas enteros y, como resultado, los ríos no tienen la oportunidad de limpiarse por sí solos de forma natural. Los pantanos también alimentan a los ríos y actúan como su objeto controlado durante inundaciones e inundaciones. Y, por supuesto, los pantanos son una fuente de reservas de turba.

El volumen total de recursos hídricos anualmente renovables en Rusia (caudal de los ríos) se estima en 4270 km³/año, lo que se toma como punto de partida para evaluar el suministro de agua del país. Entre los países del mundo en términos del valor total de los recursos hídricos renovables, Rusia ocupa el segundo lugar después de Brasil.

Un indicador importante para evaluar los recursos hídricos es la disponibilidad de agua (valor específico del caudal anual medio natural por unidad de superficie y por habitante). El suministro de agua de Rusia por unidad de superficie es de aproximadamente 250.000 m3/año, cifra muy superior a la de cualquiera de las repúblicas vecinas (excepto Georgia). Según este indicador, Rusia ocupa un lugar algo más modesto en el mundo que en términos de volumen total de caudal fluvial, es significativamente (3 veces) inferior a Brasil y Noruega, notablemente inferior a India y está casi al mismo nivel que Estados Unidos, China y Canadá.

Características de la distribución de los recursos hídricos en Rusia.

Rusia es muy rica en recursos hídricos. En la mayor parte del país caen más precipitaciones de las que pueden evaporarse, lo que ha provocado una abundancia de agua superficial: pantanos, lagos y ríos. La mayoría de las regiones del país no carecen de agua dulce, pero la distribución interna de los recursos hídricos en Rusia es extremadamente desigual. Existe una enorme brecha entre regiones en términos de escorrentía total. Así, el Lejano Oriente tiene en su territorio 1.812 km³/año, y la región central de la Tierra Negra sólo 21,0 km³/año. Por tanto, la disponibilidad específica de agua difiere marcadamente.

ríos Rusia pertenece a las cuencas de tres océanos: el Ártico, el Pacífico y el Atlántico, y algunos a la cuenca endorreica del Mar Caspio. La mayoría de los ríos se alimentan de agua de deshielo, lo que está asociado con el fenómeno de las inundaciones anuales (inundaciones de los ríos en primavera). Algunos ríos de Siberia y del Lejano Oriente se alimentan principalmente en verano del agua de lluvia. La longitud total de los ríos rusos es de 2,3 millones de kilómetros y el volumen de caudal anual es de 4.000 metros cúbicos. km.

Los ríos son la base del fondo de agua de Rusia. Por su territorio discurren más de 120 mil ríos de más de 10 kilómetros de longitud; el número de ríos pequeños es mucho mayor. Los tramos de ríos favorables a la navegación tienen una longitud de unos 400 mil km. Las cuencas de los mares del Océano Ártico incluyen ríos tan grandes como el Dvina del Norte, Pechora, Ob, Yenisei, Lena, Kolyma. Las montañas y llanuras del Lejano Oriente están drenadas por ríos que desembocan en los mares del Océano Pacífico (Amur, Anadyr, etc.). Los ríos Don, Kuban y Neva desembocan en los mares del Océano Atlántico. El Volga y los Urales que desembocan en el Mar Caspio pertenecen a la cuenca de drenaje interna.

lagos muy desigualmente colocado. Hay especialmente muchos de ellos donde existe una combinación favorable de humedad climática y abundancia de cuencas lacustres. La mayoría de los lagos se encuentran en la parte noroeste del país, en las tierras bajas del centro y noreste de Siberia. La acumulación de lagos en el sur de Siberia occidental se asocia con un drenaje deficiente del territorio y la presencia de depresiones cerradas poco profundas. En las montañas, los lagos más grandes son de origen tectónico. Los más grandes de Rusia son el lago Ladoga, el lago Onega, el mar Caspio (el lago más grande del mundo) y el Baikal. La importancia económica de los lagos no es tan grande como la de los ríos, aunque sus reservas de agua son importantes tanto para la población como para la industria.

Agua subterránea- las fuentes más importantes de agua potable. Las cuencas artesianas (Siberia Occidental, Moscú, etc.) tienen las mayores reservas de Rusia. Los manantiales minerales (norte del Cáucaso) tienen un gran valor para la salud.

En Rusia, se prevé un aumento significativo en el uso de aguas subterráneas para el suministro de agua potable y doméstica (actualmente, casi el 65% de las grandes ciudades utilizan aguas superficiales, incluidas Moscú, San Petersburgo, Nizhny Novgorod, etc.).

Actualmente en Rusia se han creado 40 grandes embalses con un volumen de más de 1 km³, sin contar muchos pequeños, con un volumen total de 892 km³ de agua. El mayor volumen de agua dulce se encuentra en los embalses del este de Siberia, el más pequeño en las regiones Central, Central de Chernozem y Volga-Vyatka. El embalse de Bratsk ocupa el segundo lugar en el mundo después del lago africano Victoria. Los embalses más grandes del mundo también incluyen los embalses de Krasnoyarsk, Zeyskoye, Ust-Ilimskoye y Samara.