Управление водным циклом - Water cycle management
Управление водным циклом - это мультидисциплинарный подход, относящийся ко всем решениям по планированию, развитию, оперативным и тактическим решениям, влияющим на круговорот воды . Самое главное, управление круговоротом воды используется для обеспечения наличия чистой воды для целевого использования и 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 невозможно очистить от воды с помощью естественных методов очистки. Кроме того, « использованная вода » из домашних хозяйств и промышленных предприятий может быть чрезвычайно вредной для природы, если не обработана должным образом.
Управление круговоротом воды используется в различных областях наук об окружающей среде и инженерии для достижения целей человека и окружающей среды. В целом, управление водным циклом можно разделить на шесть подгрупп, которые подходят к проблеме с разных точек зрения: метеорология , гидрология , управление водными ресурсами , водное хозяйство , водосбережение и мониторинг окружающей среды . В последнее время при управлении круговоротом воды также учитываются политические и социально-экономические аспекты из-за неравномерного распределения количества и качества пресной воды во всем мире.
Метеорология и гидрология
Изучение метеорологии сосредотачивается на прогнозировании погоды , в то время как изучение гидрологии сосредотачивается 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. Используя математическую модель , прогноз дождя, сделанный метеорологом, может быть использован гидрологом для расчета конкретного воздействия дождя на определенную территорию. Результаты этих моделей могут быть использованы для смягчения последствий выпадения осадков на управление водным циклом.
Управление водными ресурсами
Управление водными ресурсами - это подмножество управления водным циклом, которое сосредоточено на использовании ресурсов пресной воды. Пресная вода - это ограниченный ресурс, она неравномерно распределяется в мире и даже на местном уровне, и ее потребляют люди, промышленность , сельское хозяйство и природа. 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. Кроме того, некоторые серьезные проблемы вызваны глобальным потеплением . 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».
Водная инженерия
Гидротехника - важная дисциплина, направленная на обеспечение чистой воды и ее безопасность, и ее можно применять на каждой стадии водного цикла. Водную инженерию можно разделить на следующие подгруппы: строительная гидротехника, водоподготовка и очистка сточных вод . Структурная гидротехника включает строительство, ремонт и обслуживание сооружений, контролирующих водные ресурсы. С точки зрения управления круговоротом воды наиболее важными являются водохранилища , плотины , канализационные и насосные станции . Все это важные аспекты естественного залегания 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 очень 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 от загрязняющих веществ и сделать воду доступной для повторного использования в круговороте воды. Сточные воды обрабатываются несколькими методами, включая химическую очистку, использование бактерий , биологические процессы и методы УФ-дезинфекции. Тем не менее, после обширных методов лечения наблюдается возврат значительного количества вредных веществ, таких как фармацевтические препараты, в окружающую среду и круговорот воды.
Сохранение воды
Растущее население требует устойчиво управляемой гидросферы . Существует потребность в пресной воде, которую необходимо удовлетворить 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 местной дикой природы и мигрирующих птиц и обеспечить качество воды для своих жителей.
Основные мероприятия по сохранению водных ресурсов: сокращение потерь воды, использования и растраты водных ресурсов, предотвращение снижения качества воды и совершенствование методов управления, которые сокращают использование воды.
Мониторинг окружающей среды
Для обеспечения удовлетворительной дисциплины управления водным циклом и улучшения водного цикла необходимо использовать экологический мониторинг для получения информации и тенденций в отношении воздействия политики, принятой в управлении водным циклом, на экосистемы и чувствительную биоту ; например, мониторинг воздействия сокращения водных потоков на нерест и пополнение лосося.