tema 6 - 2 recursos hídricos
TRANSCRIPT
RECURSOS HÍDRICOS
El agua es un recurso de primera necesidad, determinante para el desarrollo de la vida
Hay una tendencia a usar el agua sin medida, pero….
• Está mal distribuida espacialmente• Esta mal distribuida temporalmente
ConsecuenciasPaíses pobres tienen problemas de escasez y los países ricos la despilfarran
Distribución del agua
Océanos y mares
97%
Agua dulce3%
79% Casquetes polares y
glaciares
20% Aguas subterráneas
1% Agua de fácil acceso
• Lagos• Humedales• Vapor de agua• Ríos• Seres vivos
En el planeta hay agua suficiente, pero para un desarrollo sostenible es importante una gestión eficaz de los recursos hídricos:
Políticas de eficiencia, ahorro, reutilización y reciclado, reparto solidario….
Disponibilidad del agua
Depende de las precipitaciones, pero no toda la que cae está disponible.
Parte se pierde:1. Escorrentía
• Superficial• Subterránea
2. Evapotranspiración
Para calcular la cantidad de agua disponible en una zona y en un momento determinado:
Agua disponible
Agua existente al inicio
Agua que sale
Aportes durante el
periodo
EmbalsesAcuíferos
PrecipitacionesRíos
Evaporaciónríos, consumo
Evapotranspiración
Proceso por el cual, el agua cambia de estado líquido a gaseoso, y directamente, o a través de las plantas, vuelve a la atmósfera en forma de vapor.
El término sólo es aplicable correctamente a una determinada área de terreno cubierta por vegetación. Ante la ausencia de vegetación, sólo se puede hablar de evaporación
Evapotranspiración
Hay que distinguir:
EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL (ETP) como la tasa máxima de evaporación de una superficie completamente sombreada por un cultivo verde, sin limitación en el suministro hídrico. La ETP sería la evaporación que se produciría si la humedad del suelo y la cobertera vegetal estuvieran en condiciones óptimas.
EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL (ETR) : Es la evapotranspiración real que se produce en las condiciones reales existentes.
MAPA DE EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL
Diagramas de balance hídricoSon representaciones para comparar la ETP y la ETR con las precipitaciones en un momento determinado.Permiten conocer el exceso o déficit de agua en el suelo y planificar riegos, tipos de cultivo, y evaluar los recursos hídricos disponibles.
Diagramas de balance hídrico
Se pueden distinguir varios periodos:
Acumulación en el suelo, recarga de acuíferos,
escorrentía superficial
Precipitación > ETP: Superávit de agua.
Precipitación < ETP: Todavía no hay déficit.
Precipitación < ETP: Déficit de agua.
La vegetación usa el agua acumulada en
el suelo
El suelo no tiene suficiente agua (sequía)
El suelo recupera el agua perdida
Precipitación > ETR.
Influencia humana en el ciclo hidrológico
El hombre intenta modificar el ciclo hidrológico para aprovechar mejor y disponer de más agua dulce, evitando los desequilibrios temporales y espaciales de la distribución del agua
Modificaciones basadas en:
• Disminución de la evaporación• Aumento de la condensación (mas precipitación)• Disminución de la escorrentía
Ejemplos de la intervención humana:
• Presas, embalses• Control de la explotación de acuíferos y
recargas artificiales• Recolección del rocío de los campos• Transvase entre cuencas• Desalación de agua del mar• Lluvia artificial• Embalses cubiertos• Canalización de ríos
• Muros que retiene el agua en un cauce fluvial. Esta agua contenida se deja salir luego a través de unos desagües regulables llamados tomas. Tiene salidas, aliviaderos, para los casos de acumulación excesiva.
• Existen diferentes tipos de presas. Todas ellas deben resistir el empuje del agua y evacuar caudales sobrantes y después dependiendo de las características del terreno, y sus usos se elige el tipo adecuado.
• En España hay presas desde el tiempo de los romanos, aunque la mayor parte de las aproximadamente 1000 que hay se hicieron a partir de 1950.
• Aproximadamente la mitad de las presas se usan para generar energía eléctrica.• • Sirven para controlar las inundaciones, suaviza el efecto de las sequías, garantizan
el aporte de agua a industrias, agricultura, regadíos y otras actividades.
Presas y embalses
Embalses en España
Son conducciones de agua. • Los canales se utilizan para llevar agua desde el punto de extracción o
almacenamiento hasta el lugar de su uso.
• Los trasvases se utilizan para transportar el agua desde una cuenca hidrográfica con excedentes de agua a otra con déficit. El impacto en el paisaje de estas conducciones es muy elevado y además está provocando tensiones entre comunidades autónomas.
Los trasvases y canales.
Son modificaciones del curso de un río para controlar inundaciones, drenar tierras próximas, facilitar la navegación o evitar la erosión.
Rectificación y canalización de ríos:
Se trata de obtener agua potable o para uso agrícola a partir del agua del mar. Consiste en eliminar el exceso de sales y se realiza en plantas desalinizadoras, en zonas próximas al mar y que padecen escasez de agua dulce.
La desalinización o desalación del agua del mar
Agua de mar
Agua salobre
Proceso de desalación
Agua para el consumo
Salmuera
Repetir el proceso
Vertido
Filtración mediante membranas u ósmosis inversa. La separación del agua y la sal se realiza a través de membranas semipermeables, se aplica una presión superior a la presión osmótica que comprime contra la membrana semipermeable el agua salada haciendo que el agua pase hacia el otro lado de la membrana obteniéndose agua dulce.
La destilación térmica: Se realiza mediante evaporación del agua del mar y su posterior conversión en agua dulce por condensación. El agua que se obtiene es agua pura y es necesario añadirle ciertas sales para hacerla potable, además hay que rectificar la acidez y la dureza.
Hay dos técnicas principales:
Tiene por objeto la restitución del estado natural de las aguas resultantes de la actividad humana antes de ser devueltas al medio o de ser utilizadas de nuevo.
Depuración de aguas residuales:
La tradición de captar las agua de las nieblas, se ha mantenido con el tiempo, un ejemplo puede ser Taganana, (Canarias) donde aún hoy en día, existe la costumbre recoger el agua de niebla en ramas de brezo sujetas a un recipiente
Captación de aguas de nieblas o rocío
Se trata de efectuar una explotación sostenible de los acuíferos, evitando la sobreexplotación ya que ésta supone la extracción de cantidades de agua mayores que los aportes que se destinan a diferentes usos, sobre todo al uso agrícola en épocas de escasez de agua y puede llevar a su agotamiento.
Control de la explotación de los acuíferos:
El agotamiento de un acuífero repercute en el caudal de la cuenca hidrográfica, haciendo descender el caudal de los ríos de la zonas, afecta al nivel freático, pudiendo desecarse zonas húmedas y si los acuíferos están en zonas costeras, la sobreexplotación puede originar que el acuífero sea invadido por el agua del mar produciéndose la salinización del acuífero.
También pueden ocurrir procesos de hundimiento del terreno.
Control de la explotación de los acuíferos:
Consiste en provocar el crecimiento de las gotas de agua hasta tamaños suficientes para caer. Hasta ahora, las técnicas disponibles no han dado resultados satisfactorios.
Lluvia artificial
usos del agua
consuntivos
reducen su cantidad y/o su calidad
no consuntivos
no reducen su cantidad ni su calidad
Urbanos y domésticos• Limpieza urbana, wc, duchas,
saneamientos, lavado de ropas y vajillas…
Agricultura y ganadería• Riego por inundación, aspersión, goteo• Agua para el ganado
Industria y minería• Usos directos: procesos de fabricación• Usos indirectos: limpieza, refrigeración…
Usos consuntivos del agua
Cuando más avanzada es una sociedad mayor es el uso consuntivo de agua, aunque el desarrollo tecnológico tiende a mejorar el rendimiento disminuyendo el consumo.
Usos consuntivos del agua
Un 5% de la extracción mundial de agua se dedica al uso doméstico (lavar los platos, higiene personal, ducha, wc...).
En limpieza urbana, riego ... otro 2%. Sin embargo el consumo depende de la disponibilidad.
En el tercer mundo es agua escasea y es cara y de mala calidad, luego el consumo es mínimo. En los países desarrollados todo lo contrario.
URBANO Y DOMÉSTICO
Usos consuntivos del agua
Las necesidades mínimas son de 15 l/día, para una buena calidad de vida se calculan 80l/día. Los países desarrollados gastan entre 200 y 300 l/día.
- Un conjunto de infraestructuras facilitan la disponibilidad del agua a toda la población y garantizan su calidad.
En los países donde no existe este tipo de infraestructuras se generan problemas:• Una baja calidad del agua que muchas veces transmite graves
enfermedades como el cólera.• La falta de abastecimiento de gran parte de la población.
URBANO Y DOMÉSTICO
Captación del agua
Conducción
Potabilización
Almacenamiento y distribución
Consumo
Vertido a la red de saneamiento
Depuración
Vertido al medio natural
Embalsado del agua
Aguas residuales
Consumo
Conducción hacia el lugar de consumo
Depuración y potabilización del agua
CONSUMO DE AGUA EN LA AGRICULTURA Y LA GANADERÍA
Representa el 70% del agua utilizada.
AGRICULTURA
- En la agricultura se utiliza el agua para el riego a través de diversas técnicas:
Los canales y acequias (riego por inundación). Este tipo de riego supone un consumo de agua muy grande (se pierde por evaporación o por infiltración en el suelo).
Riego por aspersión . Tampoco es muy eficaz, ya que si la atmósfera es cálida y seca absorbe gran cantidad de agua de riego antes de que llegue al suelo.
El riego por goteo constituye el sistema más avanzado de riego, en el que el agua se reparte mediante una red de conductos con poros, semienterrados y en contacto con las raíces de las plantas. El agua se aplica en dosis pequeñas y frecuentes, suministrando a la planta la cantidad de agua que necesita.
En los países ricos se han desarrollado infraestructuras hídricas que han permitido utilizar grandes superficies de tierra para agricultura de regadío, que necesita una gran cantidad de agua y de la que se obtiene grandes beneficios.
En el caso de España, se desperdician cerca de las 2/3 partes de agua destinadas a la agricultura, debido a que se cultivan especies que, en muchos casos, no son adecuadas y además se utiliza sobre todo el riego por inundación.
GANADERIA
En las explotaciones ganaderas el agua se utiliza para la bebida del ganado y para la limpieza de las grandes naves donde se crían los animales.
CONSUMO DE AGUA EN LA AGRICULTURA Y LA GANADERÍA
Representa el 25 % del consumo mundial. A mayor desarrollo industrial mayor consumo.Se distinguen dos formas de utilizar el agua:
1. Uso directo: Cuando el agua se utiliza en los procesos de fabricación, como en el caso de las industrias papeleras, textiles, químicas. En la industria de la alimentación, el agua se incorpora a bebidas, conservas, etc.
2. Uso indirecto: Cuando se utiliza para refrigeración de las máquinas, el lavado de los materiales o la limpieza de las instalaciones.
CONSUMO DE AGUA EN LA INDUSTRIA Y LA MINERÍA
Para la limpieza de las aguas residuales industriales y mineras, muchas empresas construyen su propia planta depuradora, o bien envían las aguas a la depuradora municipal, ya que si las aguas residuales son vertidas directamente al río o al mar, las sustancias que contienen en disolución o en suspensión pueden provocar la contaminación de las aguas y afectar a los ecosistemas.
Transporte
Energía hidroeléctrica
Usos recreativos
Usos ecológicos
Usos no consuntivos del agua
Usos no consuntivos del agua
• Requiere un caudal mínimo y una profundidad que posibilite la circulación de barcos.
• Se usan las esclusas y presas para regular los niveles de agua. • En España son navegables El Ebro y El Guadalquivir.
transporte
Usos no consuntivos del agua
En el mundo supone un 18% de toda la energía eléctrica usada, en España un 40%
Energía hidroeléctrica
Usos no consuntivos del agua
Pesca, baños, navegación recreativa... El uso dependerá del embalse o lago concreto ya que algunos de los usos son incompatibles con otros. ( Pesca en zonas contaminadas...)
Usos recreativos
Usos no consuntivos del agua
El caudal ecológico, ambiental o mínimo es la cantidad de agua necesaria para preservar el buen funcionamiento y el equilibrio de los ecosistemas acuáticos, conservando su biodiversidad, su dinámica, el paisaje, permitir la carga de los acuíferos etc.
Aunque no tiene un uso en sentido estricto es una restricción que ha de establecerse cuando se planifican los recursos hídricos de una zona, región o país.
El caudal de mantenimiento es la cantidad de agua que permite mantener un nivel adecuado de desarrollo de la vida de los ecosistemas acuáticos y de las zonas de ribera, aguas debajo de los lugares en los que existen modificaciones en el régimen fluvial. Debe ser del 10% del total de los recursos hídricos.
Usos ecológicos
RECURSOS ENERGÉTICOS DE LOS SISTEMAS FLUÍDOS
1. Energía solar2. Energía hidroeléctrica3. Energía eólica
ENERGÍAS PROCEDENTES DEL SOL
Sol
Energía solar directa
Captación térmica
Arquitectura pasiva
Centrales solares térmicas
Captación fotónica
Captación fotovoltaica
(células solares)
Captación bioquímica (Biomasa)
Energía solar indirecta
Vientos, olas, hidráulica
Viviendas bioclimáticas
Centrales solares
Centrales solaresVentajas:Inagotable, no contamina, no consume agua, mantenimiento mínimo, no genera ruido
Inconvenientes:Precio (muy importante), espacio necesario, impacto visual, variabilidad de la producción
Energía hidroeléctricaEsta energía (de origen solar) se obtiene gracias a la transformación de la energía potencial contenida en el agua embalsada. Supone 1/5 de la energía total mundial
Consiste en retener mediante embalses el agua que circula por los ríos. Al abrir las compuertas el agua mueve una serie de turbinas que están conectadas con un generador de corriente eléctrica.
En general, su coste medioambiental se puede considerar positivo, aunque hay casos polémicos como la presa de las tres gargantas en China
1987 20042000
2 km
La gran presa del río Yangtzé, es sin duda la obra de mayor envergadura de este siglo, superando en dimensión e impacto ecológico a las gigantescas centrales eléctricas construidas por Stalin en los Urales en los años 30.
Las cifras son elocuentes: la presa de las Tres Gargantas creará un lago artificial de 600 kilómetros de largo, contenido por un dique de dos kilómetros y una altura de 185 metros.
Almacenará 40.000 millones de metros cúbicos de agua, las tres cuartas partes de todos los embalses existentes en España.
Y suministrará energía eléctrica equivalente a diez centrales nucleares como la de Trillo.
1. Es renovable, limpia y autóctona. 2. No es contaminante. 3. Alto rendimiento energético 4. Bajo coste de explotación. Combustible gratuito. 5. Se puede almacenar, ya que las turbinas pueden invertir el funcionamiento,
devolviendo el agua al embalse cuando hay exceso de energía. 6. Regula el cauce fluvial en casos de grandes avenidas. 7. Es compatible con el uso del agua para abastecimiento, regadío, actividades
deportivas y recreativas. 8. Retiene los sedimentos facilitando la utilización de agua para el abastecimiento.
Ventajas de la energía hidroeléctrica
Inconvenientes de la energía hidroeléctrica
1. Su construcción implica la inundación de grandes áreas. Impacto paisajístico y sobre el ecosistema del río. Se inundan tierras fértiles y en ocasiones con alto valor ecológico.
2. Transforma el sistema fluvial en lacustre, afectando a las especies piscícolas.
3. Impide la migración de los animales.
4. Se produce acumulación de residuos y vertidos que pueden eutrofizar el lago.
5. Modifican el nivel freático de la zona aumentando el nivel de los pozos.
Inconvenientes de la energía hidroeléctrica (II)
6. Produce modificaciones del microclima por evaporación y precipitaciones, lo que puede ser beneficioso o perjudicial según la zona.
7. El embalse impide el transporte de los sedimentos hacia el mar, por lo que afecta a la evolución del litoral. ( deltas, playas,.. se ven erosionadas y sin nuevos aportes).
8. La retención de los sedimentos termina colmatando los embalses, por lo que tienen un periodo de vida limitado.
9. Riesgos de rotura por grandes avenidas o terremotos.
Energía eólicaAprovecha el movimiento del aire para generar energía eléctrica o mecánica:
• Aerogeneradores• Molinos de viento para el bombeo de agua
La energía eólica en España España es uno de los países europeos en donde está más extendida. Los
parques eólicos se localizan en todo el territorio nacional, mayoritariamente en Aragón, Galicia, Navarra, Canarias y en Andalucía ( Tarifa).
Con ello se ha conseguido llevar electricidad a pueblos que permanecían aislados y en Canarias, combinadas con motores de gasoil, abastecen de electricidad a viviendas e industrias, estaciones de depuración y bombeo de agua de mar en núcleos de población.
En Navarra se estima que para el año 2010 se cubran con esta energía el 45% de sus necesidades.
Así mismo se espera un crecimiento altísimo de la producción en los próximos años
1. El viento es gratuito y renovable.
2. No produce contaminación del suelo, aire o agua.
3. Reduce el consumo de otras energías más
contaminantes.
4. La construcción manipulación y mantenimiento no es
costosa ni complicada.
5. Es compatible con otros usos del suelo
Ventajas de la energía eólica
1. Produce contaminación acústica.
2. Es peligrosa para las aves.
3. Produce impacto paisajístico.
4. Su rendimiento energético es bajo.
5. Produce interferencias en ondas de comunicaciones.
6. Los vientos son inestables, no se puede depender
exclusivamente de esta energía.
7. Produce desecación del suelo
Inconvenientes de la energía eólica
