Водные ресурсы :общая характиристика ,классификация

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, вóды в жидком, твердом и газообразном состоянии и их распределение на Земле. Они находятся в естественных водоемах на поверхности (в океанах, реках, озерах и болотах); в недрах (подземные воды); во всех растениях и животных; а также в искусственных водоемах (водохранилищах, каналах и пр.).

Вода – единственное вещество, которое в природе присутствует в жидком, твердом и газообразном состояниях. Значение жидкой воды существенно меняется в зависимости от местонахождения и возможностей применения. Пресная вода шире используется, чем соленая. Свыше 97% всей воды сосредоточено в океанах и внутренних морях. Еще ок. 2% приходится на долю пресных вод, заключенных в покровных и горных ледниках, и лишь менее 1% – на долю пресных вод озер и рек, подземных и грунтовых.

Вода, самое распространенное соединение на Земле, обладает уникальными химическими и физическими свойствами. Поскольку она легко растворяет минеральные соли, живые организмы вместе с ней поглощают питательные вещества без каких-либо существенных изменений собственного химического состава. Таким образом, вода необходима для нормальной жизнедеятельности всех живых организмов. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Ее молекулярный вес всего 18, а точка кипения достигает 100° C при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. На бóльших высотах, где давление ниже, чем на уровне моря, вода закипает при более низких температурах. Когда вода замерзает, ее объем увеличивается более чем на 11%, и расширяющийся лед может разрывать водопроводные трубы и мостовые и разрушать скальные породы, превращая их в рыхлый грунт. По плотности лед уступает жидкой воде, что и объясняет его плавучесть.

Вода также обладает уникальными термическими свойствами. Когда ее температура понижается до 0° C и она замерзает, то из каждого грамма воды высвобождается 79 кал. При ночных заморозках фермеры иногда опрыскивают сады водой для защиты бутонов от повреждения морозом. При конденсации водяного пара каждый его грамм отдает 540 кал. Эта теплота может быть использована в отопительных системах. Благодаря высокой теплоемкости вода поглощает большое количество теплоты без изменения температуры.

Молекулы воды сцепляются посредством «водородных (или межмолекулярных) связей», когда кислород одной молекулы воды соединяется с водородом другой молекулы. Вода также притягивается к другим водород- и кислородсодержащим соединениям (т.н. молекулярное притяжение). Уникальные свойства воды определяются прочностью водородных связей. Силы сцепления и молекулярного притяжения позволяют ей преодолевать силу тяжести и вследствие капиллярности подниматься вверх по мелким порам (например, в сухой почве).

Классификация природных водных ресурсов.

Если говорить о природных водных ресурсах, то в гидрогеологии подземные воды разделяют на три основных вида.

Выше всего проходит верхняя вода, которую также называют почвенной, или верховодкой. Она располагается в самом верхнем слое почвы и в силу этого вбирает в себя большую часть талой и дожде­вой воды, которая не может достаточно быстро просочиться в более глубокие слои почвы и остает­ся у поверхности. Так как вода, просачиваясь на не­значительную глубину, насыщена органикой и не очищается от химических примесей, в том числе и от удобрений, которыми вы станете подкармли­вать ваши растения, пить такую воду опасно, и при рытье колодцев ее необходимо изолировать от по­падания в шахту. Как правило, запасы верхней вод пополняются после дождя и могут полностью ис­чезнуть в сухую погоду, поэтому рассчитывать толь­ко на нее даже в отношении полива не стоит.

Но не все слои почвы одинаково хорошо про­пускают воду, большая часть осадков проходит че­рез верхний слой и накапливается над водоупор­ными слоями. В результате образуется водоносный слой с постоянным уровнем воды в пределах так называемого водоносного горизонта. Чаще всего первый слой грунтовых вод залегает на расстоянии до 10—30 м, и именно его необходимо достичь при строительстве колодцев. В некоторых местностях высота грунтовых вод составляет всего 1,5—2 м, тогда вырыть свой водоем можно даже без исполь­зования специального оборудования. Этот тип грунтовых вод относится к безнапорным, поэтому вода в колодце будет находиться в пределах своего естественного водоносного горизонта. Найдя вы­ход на поверхность на склонах оврагов, по бере­гам рек, в другие естественных низменностях, эти грунтовые воды дают рождение родникам с холод­ной водой.

Возраст грунтовых вод нередко исчисляется ты­сячелетиями. За это время вода, залегающая в водоносном грунте, обогащается солями кальция, калия, натрия, магния, железа, превращаясь из дистиллированной в минерализованную. Степень минерализации зависит от характеристик водоносного слоя и возраста грунтовых вод.

Качество грунтовой воды напрямую зависит от особенностей пород, через которые будет проса­чиваться влага, а также от глубины залегания: чем глубже колодец, тем чище становится вода. При строительстве колодцев воду подвергают дополни­тельной очистке при помощи песка и камней, укла­дываемых на дне созданного водоема.

Наиболее глубоко залегают артезианские на­порные воды, которых можно достигнуть только при бурении скважин глубиной от 40 до 100 м. Находящаяся под высоким давлением вода при вскрытии водоносного слоя сама начинает под­ниматься вверх по трубе. В отличие от почвенных и грунтовых вод, которые могут иссякнуть, артезианский водоносный слой практически неисчерпаем. Благодаря значительной глубине залегания артезианская вода не содержит при­месей химических веществ, которыми активно пользуется человек в домашних и промышлен­ных целях, да и сам минеральный состав воды по­стоянен и зависит непосредственно от пород, залегающих в непосредственной близости от воды.

Однако артезианские воды относятся к природ­ным недрам и поэтому на бурение скважины вам обязательно понадобится разрешение, тогда как для рытья колодца или бурения неглубокой скважи­ны такого разрешения и согласования не нужно, но и гарантии на то, что вашей воды хватит на годы и колодец не истощится, никто не даст. Поэтому, прежде чем решиться на довольно затратное дело, надо провести небольшую гидроразведку.