Hay una tendencia a usar el agua sin medida, pero.

Transcripción

1 Recursos hídricos 1

2 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 Consecuencias Países pobres tienen problemas de escasez y los países ricos la despilfarran 2

3 Distribución del agua Agua dulce 3% Océanos y mares 79% Casquetes polares y glaciares 20% Aguas subterráneas 1% Agua de fácil acceso Lagos Humedales Vapor de agua Ríos Seres vivos 97% 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. 3

4 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 Embalses Acuíferos Aportes durante el periodo Precipitaciones Ríos Agua que sale Evaporación ríos, consumo 4

5 Evapotranspiración Evapotranspiración es el resultado del 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 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. 5

6 MAPA DE EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL 6

7 Diagramas de balance hídrico Son 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. 7

8 Diagramas de balance hídrico Se pueden distinguir varios periodos: Precipitación > ETP: Superávit de agua. Precipitación < ETP: Todavía no hay déficit. Precipitación < ETP: Déficit de agua. Precipitación > ETR. La vegetación usa el agua acumulada en el suelo El suelo no tiene suficiente agua (sequía) Acumulación en el suelo, recarga de acuíferos, escorrentía superficial El suelo recupera el agua perdida 8

9 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 9

10 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 10

11 Presas y embalses 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 aprox que hay se hicieron a partir de 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. 11

12 Embalses en España 12

13 Los trasvases y canales. 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. 13

14 Rectificación y canalización de ríos: Son modificaciones del curso de un río para controlar inundaciones, drenar tierras próximas, facilitar la navegación o evitar la erosión. 14

15 La desalinización o desalación del agua del mar 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. Agua de mar Agua para el consumo Proceso de desalación Agua salobre Salmuera Repetir el proceso Vertido 15

16 Hay dos grandes técnicas: 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. 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. 16

17 Depuración de aguas residuales: 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. 17

18 Captación de aguas de nieblas o rocío 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 18

19 Control de la explotación de los acuíferos: 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. 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. 19

20 Lluvia artificial 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. 20

21 Usos del agua Existen dos tipos de usos del agua: 1. Usos consuntivos: Son aquellos que reducen su cantidad y/o su calidad, de manera que el agua después de ser utilizada, no puede usarse de nuevo con el mismo fin, ya que su calidad ha variado. 2. Usos no consuntivos: Son los que no reducen su cantidad ni su calidad, y el agua puede volver a ser utilizada diversas veces. Ej: actividades recreativas, centrales hidroeléctricas. 21

22 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. URBANO Y DOMÉSTICO 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. 22

23 Usos consuntivos del agua URBANO Y DOMÉSTICO 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. 1. El agua es captada de los ríos, lagos y pantanos 2. Se conduce a una planta potabilizadora, donde se limpia y desinfecta con el fin de hacerla apta para el consumo humano. De este modo se eliminan todos los gérmenes patógenos como bacterias o virus que transmiten enfermedades (tifus). 3. El agua potable se almacena en grandes depósitos y se distribuyen a la población mediante una red de tuberías. Una vez que llega a su destino, se utiliza, y después de su uso se vierte al desagüe. 4. El agua usada se denomina agua residual. Pasa por la red de alcantarillado hasta llegar a una planta depuradora donde el agua se limpia antes de verterla al río o mar. 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. 23

24 Depuración y potabilización del agua Embalsado del agua Aguas residuales Conducción hacia el lugar de consumo Consumo 24

25 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. 25

26 CONSUMO DE AGUA EN LA AGRICULTURA Y LA GANADERÍA 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. 26

27 CONSUMO DE AGUA EN LA INDUSTRIA Y LA MINERÍA 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. 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. 27

28 Usos no consuntivos del agua transporte 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. 28

29 Usos no consuntivos del agua Energía hidroeléctrica En el mundo supone un 18% de toda la energía eléctrica usada, en España un 40% 29

30 Usos no consuntivos del agua Usos recreativos 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...) 30

31 Usos no consuntivos del agua Usos ecológicos 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. 31

32 1. Energía solar 2. Energía hidroeléctrica 3. Energía eólica 32

33 Sol Energía solar directa Energía solar indirecta Captación térmica Captación fotónica Arquitectura pasiva Centrales solares térmicas Captación fotovoltaica (células solares) Captación bioquímica (Biomasa) Vientos, olas, hidráulica 33

34 Viviendas bioclimáticas 34

35 Centrales solares 35

36 Centrales solares Ventajas: Inagotable, no contamina, no consume agua, mantenimiento mínimo, no genera ruido Inconvenientes: Precio (muy importante), espacio necesario, impacto visual, variabilidad de la producción 36

37 Energía hidroeléctrica Esta 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

38 2 km 38

39 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 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. 39

40 Ventajas de la energía hidroeléctrica 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. 40

41 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. 41

42 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. 42

43 Energía eólica Aprovecha el movimiento del aire para generar energía eléctrica o mecánica: Aerogeneradores Molinos de viento para el bombeo de agua 43

44 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 44

45 Ventajas de la energía eólica 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 45

46 Inconvenientes de la energía hidroeléctrica 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 46