Гидрология Израиля. часть 1.
Вступление
Гидросфера.
Водная оболочка Земного шара. Одна из четырех других: литосфера, атмосфера и биосфера.
Основную часть гидросферы составляют океаны и ледники, они же являются «чистой» гидросферой, потому что не включают в себя горные породы (подземные запасы воды) и не входят в круговорот природы ( вода на поверхности суши, вода в живых организмах).
Из всех составляющих гидросферы, пригодна для прямого использования человеком только поверхностая и подземная пресная вода. К поверхностным водам относят реки, озера и болота. Соответственно, именно реки и озера, наиболее доступные для использования водные ресурсы, и являлись основными - до 20 века. По различным подсчетам, вода, пригодная для прямого использования в народном хозяйстве, составляет около 0.25% от всей воды на Земном шаре.
Сегодня в Израиле (в среднем! ) поверхностные воды покрывают треть потребности в воде, и еще 2\3 - подземные воды.
Рассмотрим, от чего зависит количество и качество поверхностных и подземных вод.
Почему течет река?
По трем причинам. (1) уровень подземных вод выше уровня дна реки. Вода постоянно поступает в речку и стекает в сторону меньшей высоты. (давайте договоримся - «0» - это высота уровня моря). (2) прошел дождь. И ливневые стоки стекают по склону в русло реки - как самую низкую точку местности.
Эти самые стоки могут использоваться растительностью, испариться, просочиться вглубь почвы, и еще ниже до непросачиваемого слоя, например, глины. Те, которые стекают в сторону реки, составляют от 90 до 0% (а вы как думали? Есть еще смысл в полевых исследованиях!). (3) причина климатическая - температура положительная, и есть дождь.
Куда девается вода из реки? (1) стекает в море. В среднем за 17 дней полностью обновляется вода в реках Земного шара. (2) испаряется, (3) используется на... человеком, (4) просачивается в подземные горизонты.
Откуда появляется вода в подземных горизонтах?
(1) Правильно, просачивается с поверхности. Это так называемые возобновляемые запасы, их мы можем использовать, особенно не переживая. (2) Вода, которая всегда была. Ювенальная вода. Ее запасы не восстанавливаются. Баса.
Несколько фактов из истории водных ресурсов Израиля.
1. До 20 века все реки и ручьи до Бсора характеризовались постоянным стоком. Откуда это известно? В основном, по свидетельствам очевидцев. Некоторым измерениям, проводившимся Британской администрацией. Воспоминания Путешественников. Кто мне не верит, идет на сайт общества охраны природы и скачивает их отчет опубликованный в прошлом году (или этом?).
2. с началом промышленного развития, резким увеличением числа населения и интенсивным сельским хозяйством, реки начали сохнуть. Почему? Потому что уровень подземных вод начал понижаться. Т е спрос - уже тогда - начал превышать предложение.
О каких таких подземных водах мы говорим?
Прибрежный аквифер
Этот аквифер называется прибрежным, поскольку лежит под побережьем Израиля и Сектора Газы. Прибрежный аквифер поставляет около 300 миллионов кубометров воды ежегодно, что составляет 15% водопотребления Израиля. Этот аквифер является самым удобным и дешевым в смысле водоснабжения, по двум причинам: (1) он мелкий, скважины достаточно мелкие и дешевые, (2) он лежит прямо под ногами у тех, кому предназначена вода (где проживает большинство населения Израиля), т е воду не надо долго и нудно перекачивать куда то туда.... По двум этим причинам воду из прибрежного аквифера качали и качают и докачались до того, что многие скважины не пригодны больше для водоснабжения.
Откуда берется вода в прибрежном аквифере?
Прибрежный аквифер состоит из двух слоев воды:
Нижний - соленый, это морская вода.
Верхний - пресный - это дождевая вода, просочившаяся через водопроницаемые вышележащие горные породы.
From hydrology
На этих картинках представлены профили прибрежного аквифера - от моря вглубь страны.
Слои, покрашенные коричными и его оттенками - водопроницаемые и водосодержащие. Что это значит. Почва, так же как и горная порода, состоит из твердой части (фракции), воздушной и водной. Твердая - ничем не вытесняется. Воздушная - вытесняется водной. Когда вся воздушная фракция заменяется водной, мы говорим о водоносном горизонте. Фактически вода просачивается через верхнюю часть профиля (песок, куркар - окаменевший песок) и останавливается над водонепроницаемым слоем, обычно это породы с высоким содержанием глины. Ближе к морю, пресная вода останавливается, когда встречается с морской. Эту линию (границу) вы видете на рисунке (פן ביני).
Маленький синий треугольничек с основанием вверх означает верхнюю границу аквифера. Эта граница должна быть выше «0» - выше уровня моря. Почему?
Если ничего не делать и оставить как есть, вода в пресной части аквифера будет накапливаться с одной стороны, а с другой ихлдишки ее будут : (1)выливаться через источники в речных руслах, (2) использоваться деревьями (3) испаряться (по почвенным капиллярам на поверхность и... ).
Елси воду использовать - т е откачивать на потребность народонаселения то, (1) пока расход равен потреблению - ничего особенного пролисходить не будет, ну пересохнуть источники, ну так канализация в реках потечет - не страшно. (2) когда расход выше потребления, то верхнчч граница начинает опускаться, была 2 - 3 метра над уровнем моря, а станет 0, -1, -2 - т е опуститься ниже уровня моря.
From hydrology
на следующих картах показаны уровни верхней границы прибрежного аквифера за три временных отрезка. Гидрологические каньоны - просадки уровня образовались в местах интенсивного водозабора.
From hydrology
Почему последствия практически необратимы?
Перед вами одна их моделей поведения границы между соленой и пресной водой.
From hydrology
граница между соленой и пресной водой удерживается в равновесии с одной стороны, давлением соленой воды - и уровен море постояный и неменяющийся с точки зрения водоснабжения. С другой стороны - давление пресной воды. Давление воды зависит от ее высоты и плотности. Соленая вода «тяжелее» пресной, поэтому столб соленой воды будет меньше, для удержания того же давления пресной воды. Что делаем мы? Уменьшаем давление пресной воды при постоянном давлении соленой. Граница поднимается к поверхности - все ближе и ближе. Процесс этот практически необратим. Максимальная высота, до которой дойдет граница - это уровень моря.
И это основная опасность? Не только.
Строительство городов не только подняло потребление, но снизило поступление воды в аквифер. Вместо того, чтобы просачиваться через песок и куркар вглубь, вода скатывается по асфальту и бетону в водотоки и их них в море. Т е мы увеличили потребление и уменьшили поступление - пополнение запасов пресной воды.
Загрязнение. Это не только засоление. Это поступление загрязненной воды с водой, которая просачивается через водопроницаемый слой с поверхности. Что у нас там, на поверхности? Города с машинами и бензоколонками, очистными сооружениями и их отсутствием, сельскохозяйственые поля с удобрениями и отравляющимим веществами. Все это поступает в аквифер.
Что делать?
1. Ограничить забор воды.
2. Построить очистные сооружения.
3. контроль за удобрениями.
4. проектирование городов осуществляется с точки зрения строительства, сохраняющего сток (בניה משמרת נגר) - зеленые ограждения и участки почвы, сбор воды в садиках и парках и т д.
5. Развитие проектов искусственного пополнения аквифера за счет просачивания воды.
Таких приектов несколько. Что делают - строят на прибрежных дюнах водохранилища и дают воде просачиваться через дно вглубь. Вода в водохранилища поступает из Кинерета (сегодня уже не поступает), это «серая», очищенная вода (מי קולחין) из очистных сооружений Гуш Дана. И около Ашкелона существует проект, по перехвату и просачиванию (החדרה) паводочных вод реки Шикма. Серая вода останавливает проникновение соленой воды в водозаборные колодцы, но сама по себе не является пригодной для питья. Поэтому с точки зрения загрязнения - это таки да, загрязнение и засоление, хотя и менее явное. Сколько воды поступает в аквифер в результате данного проекта?
От 170 до 100 миллионов кубометров в год.
источник картинок: Хаим Гвирцман, Водные ресурсы Израиля, 2002.
Гидросфера.
Водная оболочка Земного шара. Одна из четырех других: литосфера, атмосфера и биосфера.
Основную часть гидросферы составляют океаны и ледники, они же являются «чистой» гидросферой, потому что не включают в себя горные породы (подземные запасы воды) и не входят в круговорот природы ( вода на поверхности суши, вода в живых организмах).
Из всех составляющих гидросферы, пригодна для прямого использования человеком только поверхностая и подземная пресная вода. К поверхностным водам относят реки, озера и болота. Соответственно, именно реки и озера, наиболее доступные для использования водные ресурсы, и являлись основными - до 20 века. По различным подсчетам, вода, пригодная для прямого использования в народном хозяйстве, составляет около 0.25% от всей воды на Земном шаре.
Сегодня в Израиле (в среднем! ) поверхностные воды покрывают треть потребности в воде, и еще 2\3 - подземные воды.
Рассмотрим, от чего зависит количество и качество поверхностных и подземных вод.
Почему течет река?
По трем причинам. (1) уровень подземных вод выше уровня дна реки. Вода постоянно поступает в речку и стекает в сторону меньшей высоты. (давайте договоримся - «0» - это высота уровня моря). (2) прошел дождь. И ливневые стоки стекают по склону в русло реки - как самую низкую точку местности.
Эти самые стоки могут использоваться растительностью, испариться, просочиться вглубь почвы, и еще ниже до непросачиваемого слоя, например, глины. Те, которые стекают в сторону реки, составляют от 90 до 0% (а вы как думали? Есть еще смысл в полевых исследованиях!). (3) причина климатическая - температура положительная, и есть дождь.
Куда девается вода из реки? (1) стекает в море. В среднем за 17 дней полностью обновляется вода в реках Земного шара. (2) испаряется, (3) используется на... человеком, (4) просачивается в подземные горизонты.
Откуда появляется вода в подземных горизонтах?
(1) Правильно, просачивается с поверхности. Это так называемые возобновляемые запасы, их мы можем использовать, особенно не переживая. (2) Вода, которая всегда была. Ювенальная вода. Ее запасы не восстанавливаются. Баса.
Несколько фактов из истории водных ресурсов Израиля.
1. До 20 века все реки и ручьи до Бсора характеризовались постоянным стоком. Откуда это известно? В основном, по свидетельствам очевидцев. Некоторым измерениям, проводившимся Британской администрацией. Воспоминания Путешественников. Кто мне не верит, идет на сайт общества охраны природы и скачивает их отчет опубликованный в прошлом году (или этом?).
2. с началом промышленного развития, резким увеличением числа населения и интенсивным сельским хозяйством, реки начали сохнуть. Почему? Потому что уровень подземных вод начал понижаться. Т е спрос - уже тогда - начал превышать предложение.
О каких таких подземных водах мы говорим?
Прибрежный аквифер
Этот аквифер называется прибрежным, поскольку лежит под побережьем Израиля и Сектора Газы. Прибрежный аквифер поставляет около 300 миллионов кубометров воды ежегодно, что составляет 15% водопотребления Израиля. Этот аквифер является самым удобным и дешевым в смысле водоснабжения, по двум причинам: (1) он мелкий, скважины достаточно мелкие и дешевые, (2) он лежит прямо под ногами у тех, кому предназначена вода (где проживает большинство населения Израиля), т е воду не надо долго и нудно перекачивать куда то туда.... По двум этим причинам воду из прибрежного аквифера качали и качают и докачались до того, что многие скважины не пригодны больше для водоснабжения.
Откуда берется вода в прибрежном аквифере?
Прибрежный аквифер состоит из двух слоев воды:
Нижний - соленый, это морская вода.
Верхний - пресный - это дождевая вода, просочившаяся через водопроницаемые вышележащие горные породы.
From hydrology
На этих картинках представлены профили прибрежного аквифера - от моря вглубь страны.
Слои, покрашенные коричными и его оттенками - водопроницаемые и водосодержащие. Что это значит. Почва, так же как и горная порода, состоит из твердой части (фракции), воздушной и водной. Твердая - ничем не вытесняется. Воздушная - вытесняется водной. Когда вся воздушная фракция заменяется водной, мы говорим о водоносном горизонте. Фактически вода просачивается через верхнюю часть профиля (песок, куркар - окаменевший песок) и останавливается над водонепроницаемым слоем, обычно это породы с высоким содержанием глины. Ближе к морю, пресная вода останавливается, когда встречается с морской. Эту линию (границу) вы видете на рисунке (פן ביני).
Маленький синий треугольничек с основанием вверх означает верхнюю границу аквифера. Эта граница должна быть выше «0» - выше уровня моря. Почему?
Если ничего не делать и оставить как есть, вода в пресной части аквифера будет накапливаться с одной стороны, а с другой ихлдишки ее будут : (1)выливаться через источники в речных руслах, (2) использоваться деревьями (3) испаряться (по почвенным капиллярам на поверхность и... ).
Елси воду использовать - т е откачивать на потребность народонаселения то, (1) пока расход равен потреблению - ничего особенного пролисходить не будет, ну пересохнуть источники, ну так канализация в реках потечет - не страшно. (2) когда расход выше потребления, то верхнчч граница начинает опускаться, была 2 - 3 метра над уровнем моря, а станет 0, -1, -2 - т е опуститься ниже уровня моря.
From hydrology
на следующих картах показаны уровни верхней границы прибрежного аквифера за три временных отрезка. Гидрологические каньоны - просадки уровня образовались в местах интенсивного водозабора.
From hydrology
Почему последствия практически необратимы?
Перед вами одна их моделей поведения границы между соленой и пресной водой.
From hydrology
граница между соленой и пресной водой удерживается в равновесии с одной стороны, давлением соленой воды - и уровен море постояный и неменяющийся с точки зрения водоснабжения. С другой стороны - давление пресной воды. Давление воды зависит от ее высоты и плотности. Соленая вода «тяжелее» пресной, поэтому столб соленой воды будет меньше, для удержания того же давления пресной воды. Что делаем мы? Уменьшаем давление пресной воды при постоянном давлении соленой. Граница поднимается к поверхности - все ближе и ближе. Процесс этот практически необратим. Максимальная высота, до которой дойдет граница - это уровень моря.
И это основная опасность? Не только.
Строительство городов не только подняло потребление, но снизило поступление воды в аквифер. Вместо того, чтобы просачиваться через песок и куркар вглубь, вода скатывается по асфальту и бетону в водотоки и их них в море. Т е мы увеличили потребление и уменьшили поступление - пополнение запасов пресной воды.
Загрязнение. Это не только засоление. Это поступление загрязненной воды с водой, которая просачивается через водопроницаемый слой с поверхности. Что у нас там, на поверхности? Города с машинами и бензоколонками, очистными сооружениями и их отсутствием, сельскохозяйственые поля с удобрениями и отравляющимим веществами. Все это поступает в аквифер.
Что делать?
1. Ограничить забор воды.
2. Построить очистные сооружения.
3. контроль за удобрениями.
4. проектирование городов осуществляется с точки зрения строительства, сохраняющего сток (בניה משמרת נגר) - зеленые ограждения и участки почвы, сбор воды в садиках и парках и т д.
5. Развитие проектов искусственного пополнения аквифера за счет просачивания воды.
Таких приектов несколько. Что делают - строят на прибрежных дюнах водохранилища и дают воде просачиваться через дно вглубь. Вода в водохранилища поступает из Кинерета (сегодня уже не поступает), это «серая», очищенная вода (מי קולחין) из очистных сооружений Гуш Дана. И около Ашкелона существует проект, по перехвату и просачиванию (החדרה) паводочных вод реки Шикма. Серая вода останавливает проникновение соленой воды в водозаборные колодцы, но сама по себе не является пригодной для питья. Поэтому с точки зрения загрязнения - это таки да, загрязнение и засоление, хотя и менее явное. Сколько воды поступает в аквифер в результате данного проекта?
От 170 до 100 миллионов кубометров в год.
источник картинок: Хаим Гвирцман, Водные ресурсы Израиля, 2002.