Управление водным циклом - Википедия - Water cycle management

Круговорот воды, включая деятельность человека.

Круговорот воды менеджмент - это междисциплинарный подход, относящийся ко всем решениям по планированию, развитию, оперативным и тактическим решениям, чтобы повлиять на круговорот воды. Самое главное управление водным циклом используется для обеспечения наличия чистой воды для целевого использования и для обеспечения безопасного сброса очищенной воды обратно в природу. В ненарушенной окружающей среде вода находится в естественном круговороте, и, как правило, она пригодна для большей части природы, как и на каждой стадии круговорота. После человеческого взаимодействия естественный цикл нарушается. В стоке городских сельскохозяйственных территорий собираются некоторые предметы, частицы и вещества, которые могут быть недоступны. очищенный от воды естественными методами очистки. Кроме того, "использованная вода »От домашних хозяйств и промышленных предприятий может быть чрезвычайно вредным для природы, если с ним не обращаться должным образом.

Управление водным циклом используется в разных отраслях науки об окружающей среде и инженерное дело для удовлетворения человеческих и экологических целей. В целом, управление водным циклом можно разделить на шесть подмножеств, которые подходят к проблеме с разных точек зрения: Метеорология, Гидрология, Управление водными ресурсами, Водная инженерия, Сохранение воды и Мониторинг окружающей среды. В последнее время при управлении круговоротом воды также рассматриваются политические и социально-экономические аспекты из-за неравномерного распределения количества и качества пресной воды во всем мире.[1][2]

Метеорология и гидрология

Изучение метеорологии фокусируется на прогнозировании Погода, в то время как изучение гидрологии сосредоточено на движении, распределении и управлении водой. Изучение гидрологии и метеорологии объединяется в отрасль, называемую гидрометеорологией. Основное внимание в гидрометеорологии уделяется передаче воды и энергии между поверхностью суши и нижними слоями атмосферы.[3] Используя математическая модель прогноз дождя, сделанный метеорологом, может использоваться гидрологом для расчета конкретного воздействия дождя на определенную территорию. Результаты этих моделей можно использовать для устранения и смягчения последствий осадки мероприятия по управлению водным циклом.[4]

Управление водными ресурсами

Управление водными ресурсами представляет собой подгруппу управления круговоротом воды, которая сосредоточена на использовании ресурсов пресной воды. Пресная вода - ограниченный ресурс, неравномерно распределяется в мире и даже на местном уровне, и ее потребляют люди, промышленность, сельское хозяйство и природа одинаково. Успешное управление ресурсами пресной воды требует обширных знаний о спросе, ресурсах и возможностях, доступных технологиях, гидрометеорологии и политических факторах. Недавно было использовано интегрированное управление водными ресурсами (ИУВР) для объединения всех этих областей в одно целое, поскольку эти вопросы больше не могли решаться исключительно специалистами по водным ресурсам или министерствами водного хозяйства.[5] Кроме того, некоторые серьезные проблемы вызваны глобальное потепление. Это вызывает возрастающую неопределенность в распределении, качестве и количестве пресной воды, что может вызвать дополнительные социально-экономические проблемы. Чтобы преодолеть это, в будущем управление водными ресурсами должно перейти от нынешних методов «прогнозирования и контроля» к «подходу обучения».[6]

Водная инженерия

Гордон Дам, Тасмания, Австралия. Плотины являются частью статической структурной гидротехники.

Водная инженерия является важной дисциплиной, направленной на обеспечение чистой воды и ее безопасности, и ее можно применять на каждой стадии круговорота воды. Водную инженерию можно разделить на следующие подгруппы: структурная гидротехника, очистка воды и очистка сточных вод. Структурная гидротехника включает строительство, ремонт и обслуживание сооружений, контролирующих водные ресурсы. С точки зрения управления круговоротом воды наиболее важными из них являются: резервуары, плотины, канализация и насосные станции. Все это важные аспекты естественного возникновения воды.

С точки зрения управления круговоротом воды повторное использование более важно, чем статические конструкции, такие как плотины. Очистка воды - это любой процесс, который используется для удаления загрязняющих веществ из воды и улучшения качества воды. Очищенная вода может использоваться в качестве питьевой воды для домашних хозяйств, подачи для промышленного или сельскохозяйственного использования, а метод очистки зависит от цели конечного использования. Также очистка воды используется для безопасного возврата воды в окружающую среду. Очистка сточных вод концептуально скорее похожа на управление водными ресурсами, но при этом обрабатываются сточные воды, которые подвергаются воздействию человека: бытовые сточные воды и промышленные сточные воды. Цель очистки сточных вод - очистить Сточные Воды загрязняющих веществ и сделать воду доступной для повторного использования в круговороте воды. Сточные воды обрабатываются несколькими методами, включая химическую очистку, использование бактерии, биологические процессы и методы УФ-дезинфекции.[7] Тем не менее, после обширных методов лечения наблюдается возврат значительного количества вредных веществ, таких как фармацевтические препараты, в окружающую среду и круговорот воды.[8]

Сохранение воды

Растущее население требует устойчивого управления гидросфера. Существует потребность в пресной воде, которую необходимо удовлетворять как в настоящем, так и в будущем. Важным фактором роста спроса является изменение климата. Используя политику рационального использования водных ресурсов, страны могут обеспечить доступность воды для будущих поколений, сократить потребление энергии, сохранить пресноводную среду обитания для местных диких животных и мигрирующих птиц и обеспечить качество воды для своих жителей.[9]

Основные направления деятельности по сохранению водных ресурсов: сокращение потерь воды, использования и напрасно тратить водных ресурсов,[10] предотвращение снижения качества воды и улучшение методов управления, которые сокращают использование воды.[11]

Мониторинг окружающей среды

Чтобы обеспечить удовлетворительные дисциплины управления круговоротом воды и улучшить круговорот воды, мониторинг окружающей среды должны использоваться для предоставления информации и тенденций в отношении воздействия политики, принятой в управлении водным циклом, на экосистемы и чувствительный биота;[12] например, мониторинг воздействия сокращения водных потоков на нерест и пополнение лосося.

Рекомендации

  1. ^ Хантингтон, Томас Г. (15 марта 2006 г.). «Доказательства интенсификации глобального водного цикла: обзор и обобщение». Журнал гидрологии. 319 (1): 83–95. Дои:10.1016 / j.jhydrol.2005.07.003. ISSN  0022-1694.
  2. ^ Франко, Дженнифер; Мехта, Лайла; Велдвиш, Герт Ян (01.10.2013). «Глобальная политика захвата воды». Третий мир ежеквартально. 34 (9): 1651–1675. Дои:10.1080/01436597.2013.843852. ISSN  0143-6597.
  3. ^ Пек, Юджин Л. (май 1978 г.). «Гидрометеорология». Бюллетень Американского метеорологического общества. 59 (5): 609–612. Дои:10.1175/1520-0477-59.5.609. ISSN  0003-0007.
  4. ^ Дейл, Мюррей; Дэвис, Пол; Харрисон, Тим (февраль 2012 г.). «Обзор последних достижений в оперативной гидрометеорологии Великобритании». Труды института инженеров-строителей - водное хозяйство. 165 (2): 55–64. Дои:10.1680 / wama.2012.165.2.55. ISSN  1741-7589.
  5. ^ Бисвас, Асит К. (июнь 2004 г.). «Интегрированное управление водными ресурсами: переоценка: вклад Водного форума». Water International. 29 (2): 248–256. Дои:10.1080/02508060408691775. ISSN  0250-8060.
  6. ^ Пал-Востл, Клаудиа (2006), «Переход к адаптивному управлению водными ресурсами в условиях климатических и глобальных изменений», Комплексная оценка водных ресурсов и глобальных изменений, Springer, Нидерланды, стр. 49–62, Дои:10.1007/978-1-4020-5591-1_4, ISBN  9781402055904
  7. ^ «Эффективно очищаем сточные воды». www.hsy.fi. Получено 2019-11-04.
  8. ^ Vieno, N .; Tuhkanen, T .; Кронберг, Л. (2007-03-01). «Устранение фармацевтических препаратов на очистных сооружениях в Финляндии». Водные исследования. 41 (5): 1001–1012. Дои:10.1016 / j.watres.2006.12.017. ISSN  0043-1354. PMID  17261324.
  9. ^ Эрмосо, Вирджилио; Абелл, Робин; Линке, Саймон; Бун, Филипп (июнь 2016 г.). «Роль охраняемых территорий в сохранении пресноводного биоразнообразия: проблемы и возможности в быстро меняющемся мире: пресноводные охраняемые территории». Сохранение водных ресурсов: морские и пресноводные экосистемы. 26: 3–11. Дои:10.1002 / aqc.2681.
  10. ^ Baumann, Duane D .; Боланд, Джон Дж .; Симс, Джон Х. (апрель 1984 г.). «Водосбережение: борьба за определение». Исследование водных ресурсов. 20 (4): 428–434. Дои:10.1029 / WR020i004p00428.
  11. ^ Гиртс, Сэм; Раес, Дирк (сентябрь 2009 г.). «Дефицитное орошение как внутрихозяйственная стратегия для максимального увеличения продуктивности воды для сельскохозяйственных культур в засушливых районах». Управление водными ресурсами в сельском хозяйстве. 96 (9): 1275–1284. Дои:10.1016 / j.agwat.2009.04.009.
  12. ^ Ловетт, Гэри М .; Бернс, Дуглас А .; Дрисколл, Чарльз Т .; Дженкинс, Дженнифер С .; Митчелл, Майрон Дж .; Рустад, Линдси; Шенли, Джеймс Б.; Likens, Gene E .; Хэубер, Ричард (июнь 2007 г.). «Кому нужен экологический мониторинг?». Границы экологии и окружающей среды. 5 (5): 253–260. Дои:10.1890 / 1540-9295 (2007) 5 [253: WNEM] 2.0.CO; 2. ISSN  1540-9295.