11: Вода
- Page ID
- 36229
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Цілі навчання
- Складові та визначення гідрологічного циклу
- Водокористувачі і обсяг використовуваної води
- Як ділиться вода між людьми
- Розподіл води на планеті
- Визначення водоносного горизонту і обмежувального шару
- Властивості, необхідні для хорошого водоносного шару
Все життя вимагає води. Гідросфера (вода Землі) є важливим агентом геологічних змін. Він формує нашу планету через вивітрювання та ерозію, родовища корисних копалин, які допомагають літіфікувати, і змінює породи після їх літіфікування. Вода, що переноситься підведеними океанічними плитами, викликає танення у верхній мантійному матеріалі. Громади покладаються на відповідні джерела води для споживання, виробництва електроенергії, рослинництва та багато іншого.
- 11.1: Прелюдія до води
- У доіндустріальних цивілізаціях контроль над водними ресурсами був символом влади. Дві тисячолітніх римських акведуків досі прикрашають європейські, близькосхідні та північноафриканські горизонти. Стародавні царі майя використовували водні образи, такі як жаби, латаття, водоплавні птахи, щоб показати свою божественну владу над водними ресурсами свого суспільства. Контроль над водою продовжує залишатися невід'ємною частиною державних обов'язків більшості сучасних суспільств.
- 11.2: Властивості води
- Фізичні та хімічні властивості води - це те, що робить її важливою для життя та корисною для цивілізації. Вода являє собою молекулу, виготовлену з одного негативно зарядженого (-2) іона кисню і двох позитивно заряджених (+1) іонів водню, що дає їй хімічну формулу H2O, з міцними ковалентними зв'язками між киснем і двома іонами водню. Форма молекули води допускає нерівномірний розподіл заряду, де одна сторона трохи позитивна, а одна сторона трохи негативна.
- 11.3: Цикл води
- Цикл води описує, як вода змінюється між твердою, рідкою та газовою (водяною парою) фазами та змінює місце розташування. Вода може випаровуватися, що є процесом, коли рідина перетворюється в газ. Сонячна енергія прогріває воду в достатній мірі, щоб порушити молекули води до місця випаровування. Випаровування відбувається з поверхневих водойм, таких як океани, озера та струмки та поверхня суші.
- 11.4: Водний басейн та бюджети
- Основною одиницею поділу ландшафту є дренажний басейн. Дренажний басейн, також відомий як водозбір або вододіл, - це ділянка землі, яка захоплює опади та сприяє стіку в потік або сегмент потоку. Дренажні перегородки - це локальні топографічні високі точки, які відокремлюють один дренажний басейн від іншого. Якщо вода падає з одного боку ділення, то вода йде в один потік, а якщо вона падає на іншу сторону ділення, то вода йде в інший потік.
- 11.5: Використання та розподіл води
- У Сполучених Штатах щодня виводиться для використання 355 мільярдів галонів наземних і поверхневих вод, з яких 76 мільярдів галонів - прісні підземні води. На штат Каліфорнія припадає 16% національних заборів підземних вод. Юта є другим найсухішим штатом у Сполучених Штатах позаду свого сусіда Невади, маючи середні опади в масштабах штату 12.2 дюймів на рік. Юта також має другий за величиною показник на душу населення загального споживання води для побутових потреб 167 галонів на день на людину.
- 11.6: Водне право
- Федеральні уряди та уряди штатів запровадили закони для забезпечення справедливого та справедливого використання води. Виходячи з розподілу опадів в США, штати знаходяться в положенні, яке вимагає від них створення справедливої та правової системи спільного використання води. Через обмежене постачання води, особливо в західних Сполучених Штатах, деякі штати прийняли систему законного розсіювання власності на природні води. Претензія на частину джерела води відома як право на воду.
- 11.7: Поверхневі води
- Струмок або річка - це тіло поточних поверхневих вод, приурочених до русла. Такі терміни, як струмки та струмки, є соціальними термінами, які не використовуються в геології. Потоки є найважливішими агентами ерозії і транспортування відкладень на земній поверхні. Вони створюють значну частину рельєфу поверхні і є важливим водним ресурсом. Більша частина цього розділу буде зосереджена на розташуванні потоку, процесах, формах рельєфу та небезпеках. Водні ресурси і процеси підземних вод будуть розглянуті в наступних розділах.
- 11.8: Підземні води
- Більшість порід не зовсім тверді і містять певну кількість відкритого простору між зернами або кристалами, відомими як пори. Пористість - це міра відкритого простору в гірських породах - виражена у відсотках відкритого простору, що становить загальний обсяг гірської породи або осадового матеріалу. Пористість може виникати як первинна пористість, яка представляє початкові пористі простори в гірській породі (наприклад, простір між піщаними зернами), або вторинна пористість, яка виникає після утворення гірських порід (наприклад, розчинених частин гірської породи).
- 11.9: Забруднення води
- Вода може бути забруднена різними видами діяльності людини або існуючими природними особливостями, як багаті мінералами геологічні утворення. Сільськогосподарська діяльність, промислові операції, звалища, операції з тваринами, а також малі та великі процеси очищення стічних вод, серед іншого, все це потенційно може сприяти забрудненню. Коли вода протікає над землею або проникає в землю, вона розчиняє матеріал, залишений цими потенційними джерелами забруднюючих речовин.
- 11.10: Карст
- Карст відноситься до ландшафтів і гідрологічним особливостям, створеним розчиненням вапняку. Карст можна знайти в будь-якому місці, де є вапняк та інші розчинні підземні речовини, такі як відкладення солей. Розчинення вапняку створює такі функції, як воронки, печери, зникаючі потоки та вежі. Карст утворюється, коли природна вода в поєднанні з вуглекислим газом створює вугільну кислоту і розчиняє кальцит (карбонат кальцію) у вапняку.
Мініатюра: Бурхлива вода нижче Ніагарського водоспаду (CC-BY; Інститут Рафті).