Zarządzanie obiegiem wody - Water cycle management
Zarządzanie obiegiem wody to multidyscyplinarne podejście odnoszące się do wszystkich decyzji planistycznych, rozwojowych, operacyjnych i taktycznych mających wpływ na obieg wody . Co najważniejsze, zarządzanie obiegiem wody jest wykorzystywane do zapewnienia dostępności czystej wody do określonego użytku oraz do zapewnienia bezpiecznego uwalniania uzdatnionej wody z powrotem do natury. W niezakłóconym środowisku woda znajduje się w naturalnym obiegu i generalnie nadaje się do użytku dla większości przyrody, tak jak na każdym etapie cyklu. Po interakcji człowieka zaburzony zostaje naturalny cykl. Spływy z miejskich obszarów rolniczych gromadzą niektóre przedmioty, cząstki i substancje, których nie można oczyścić z wody naturalnymi metodami oczyszczania. Dodatkowo „ zużyta woda ” z gospodarstw domowych i przemysłu może być bardzo szkodliwa dla przyrody, jeśli nie jest odpowiednio traktowana.
Zarządzanie obiegiem wody jest stosowane w różnych gałęziach nauk o środowisku i inżynierii w celu spełnienia celów człowieka i środowiska. Ogólnie rzecz biorąc, zarządzanie cyklem wody można podzielić na sześć podgrup, że podejście do problemu z różnych perspektyw: Meteorologii , hydrologii , gospodarki wodnej , inżynierii wodnej , ochrony wód i monitoringu środowiska . Ostatnio w zarządzaniu obiegiem wody bierze się również pod uwagę aspekty polityczne i społeczno-ekonomiczne ze względu na nierówny rozkład ilości i jakości wody słodkiej na całym świecie.
Meteorologia i Hydrologia
Nauka o meteorologii koncentruje się na prognozowaniu pogody , natomiast nauka o hydrologii koncentruje się na ruchu, dystrybucji i zarządzaniu wodą. Studia hydrologii i meteorologii łączą się w gałęzi zwanej hydrometeorologią. Głównym celem hydrometeorologii jest transfer wody i energii między powierzchnią lądu a niższą atmosferą. Korzystając z modelu matematycznego , prognoza opadów deszczu przygotowana przez meteorologa może być wykorzystana przez hydrologa do obliczenia konkretnego wpływu, jaki deszcz może mieć na określony obszar. Dane wyjściowe tych modeli można wykorzystać do radzenia sobie i łagodzenia skutków opadów atmosferycznych na zarządzanie obiegiem wody.
Zarządzanie zasobami wodnymi
Zarządzanie zasobami wodnymi to podzbiór zarządzania obiegiem wody, który koncentruje się na wykorzystaniu zasobów wody słodkiej. Słodka woda jest zasobem ograniczonym i jest nierównomiernie rozprowadzana na całym świecie, a nawet lokalnie i jest spożywana zarówno przez ludzi, przemysł , rolnictwo, jak i przyrodę. Skuteczne zarządzanie zasobami słodkiej wody wymaga rozległej wiedzy na temat zapotrzebowania, zasobów i wydajności, dostępnej technologii, hydrometeorologii i czynników politycznych. Ostatnio zastosowano Zintegrowane Zarządzanie Zasobami Wodnymi (IWRM), aby zintegrować wszystkie te dziedziny w jeden organ, ponieważ problemów tych nie mogli już rozwiązać wyłącznie specjaliści ds. wody lub ministerstwa ds. wody. Co więcej, niektóre poważne wyzwania są powodowane przez globalne ocieplenie . Powoduje to rosnącą niepewność co do dystrybucji, jakości i ilości świeżej wody, co z kolei może powodować dalsze problemy społeczno-gospodarcze. Aby temu zaradzić, w przyszłości zarządzanie zasobami wodnymi powinno przejść od obecnych metod „przewidywania i kontroli” do „podejścia opartego na uczeniu się”.
Inżynieria wodna
Inżynieria wodna jest ważną dyscypliną, której celem jest zapewnienie czystej i bezpieczeństwa wody, i może być stosowana na każdym etapie obiegu wody. Inżynierię wodną można podzielić na dalsze podzbiory: budowlana inżynieria wodna, uzdatnianie wody i oczyszczanie ścieków . Inżynieria wodna konstrukcji obejmuje budowę, naprawę i konserwację konstrukcji kontrolujących zasoby wodne. Z punktu widzenia gospodarki obiegiem wody najważniejsze są zbiorniki , zapory , kanalizacja i przepompownie . To wszystko są ważne aspekty naturalnego występowania wody.
Pod względem zarządzania obiegiem wody zabiegi ponownego wykorzystania są ważniejsze niż konstrukcje statyczne, takie jak tamy. Uzdatnianie wody to dowolny proces, który służy do usuwania zanieczyszczeń z wody i poprawy jakości wody. Oczyszczona woda może być przeznaczona jako woda pitna dla gospodarstw domowych, dostarczana do użytku przemysłowego lub rolniczego, a sposób uzdatniania zależy od celu końcowego zastosowania. Uzdatnianie wody służy również do bezpiecznego powrotu wody do środowiska. Oczyszczanie ścieków jest koncepcyjnie dość podobne do gospodarki wodnej, ale obsługuje ścieki, które mają wpływ na człowieka: ścieki z gospodarstw domowych i ścieki przemysłowe. Celem oczyszczania ścieków jest oczyszczenie ścieków z zanieczyszczeń i udostępnienie wody do ponownego wykorzystania w obiegu wody. Ścieki są oczyszczane kilkoma metodami, w tym obróbką chemiczną, wykorzystaniem bakterii , procesami biologicznymi i metodami dezynfekcji UV. Mimo to, po szeroko zakrojonych metodach leczenia, obserwuje się, że znaczne ilości szkodliwych substancji, np. farmaceutyków, powracają do środowiska i obiegu wody.
Ochrona wody
Rosnąca populacja wymaga zrównoważonej gospodarki wodnej . Istnieje zapotrzebowanie na słodką wodę, które należy zaspokoić teraz iw przyszłości. Dużym czynnikiem tego rosnącego popytu jest zmiana klimatu. Stosując politykę zarządzania ochroną wód, kraje mogą zapewnić dostępność wody dla przyszłych pokoleń, zmniejszyć zużycie energii, chronić siedliska słodkowodne dla lokalnej fauny i migrujących ptaków oraz zapewnić jakość wody swoim mieszkańcom.
Kluczowymi działaniami związanymi z ochroną wody są; ograniczenie utraty wody, zużycia i marnotrawstwa zasobów wodnych, unikanie pogorszenia jakości wody i doskonalenie praktyk zarządzania, które ograniczają zużycie wody.
Monitoring środowiska
Aby zapewnić zadowalające dyscypliny zarządzania cyklem wodnym i poprawić cykl wodny, monitorowanie środowiska powinno być wykorzystywane do dostarczania informacji i trendów dotyczących wpływu polityk przyjętych w zarządzaniu cyklem wodnym na ekosystemy i wrażliwą faunę i florę ; na przykład monitorowanie wpływu zmniejszonych przepływów wody na tarło i rekrutację łososia.