Поверхностные воды — это вода , расположенная на поверхности суши , образующая наземные (окруженные сушей со всех сторон) водоемы , и ее также можно назвать голубой водой , в отличие от морской воды и водоемов, таких как океан .
Подавляющее большинство поверхностных вод образуется в результате осадков . По мере потепления климата весной талый снег стекает в близлежащие ручьи и реки, внося большую часть питьевой воды для человека . Уровни поверхностных вод уменьшаются в результате испарения , а также воды, попадающей в землю, превращающейся в грунтовые воды . Помимо использования в качестве питьевой воды, поверхностные воды также используются для орошения, очистки сточных вод , животноводства , промышленного использования, гидроэнергетики и отдыха. [1] В отчетах Геологической службы США о водопользовании поверхностные воды считаются пресными , если они содержат менее 1000 миллиграммов на литр (мг/л) растворенных твердых веществ. [2]
Существует три основных типа поверхностных вод. Постоянные (многолетние) поверхностные воды присутствуют круглый год и включают озера , реки и водно-болотные угодья ( болота и болота ). Полупостоянные (эфемерные) поверхностные воды относятся к водоемам, которые присутствуют только в определенное время года, включая сезонно сухие каналы , такие как ручьи , лагуны и водоемы . Поверхностные воды, созданные человеком, — это вода, которую можно продолжать использовать с помощью инфраструктуры , созданной людьми. Это будут искусственные озера , каналы и искусственные пруды с плотинами (например, садовые пруды ) или болота. [3] Поверхностные воды, удерживаемые плотинами, могут быть использованы для получения возобновляемой энергии в виде гидроэнергетики. Гидроэнергетика – это использование поверхностных вод рек и ручьев для производства энергии. [4]
Поверхностные воды можно измерить как годовой сток. Сюда входит количество дождевых и талых стоков, оставшихся после поглощения природы, испарения с земли и транспирации растительности. В таких регионах, как Калифорния , Калифорнийский центр водных наук регистрирует поток поверхностных вод и годовой сток, используя сеть из примерно 500 водомеров, собирающих данные в реальном времени со всего штата. Затем это способствует созданию 8000 водомерных станций, которые контролируются национальным реестром водомеров Геологической службы США . Это, в свою очередь, позволило получить актуальные записи и документы с данными о воде за прошедшие годы. Управленческие группы, которые контролируют распределение воды, затем могут принимать решения о достаточном водоснабжении секторов. К ним относятся муниципальная, промышленная, сельскохозяйственная, возобновляемая энергия (гидроэнергетика) и хранение в водохранилищах. [5]
Из-за изменения климата морской лед и ледники тают, что способствует повышению уровня моря. В результате соленая вода из океана начинает проникать в наши пресноводные водоносные горизонты , загрязняя воду, используемую для городских и сельскохозяйственных нужд. Это также влияет на окружающие экосистемы , поскольку создает нагрузку на дикую природу, населяющую эти территории. Как было зафиксировано NOAA в 2012-2016 годах, ледяные щиты в Гренландии и Антарктике сократились на 247 миллиардов тонн в год. [6] Это число будет продолжать расти по мере сохранения глобального потепления.
Изменение климата имеет прямую связь с круговоротом воды . Он увеличил испарение, но уменьшил количество осадков, стока, грунтовых вод и влажности почвы. Это изменило уровень поверхностных вод. Изменение климата также усугубляет существующие проблемы, с которыми мы сталкиваемся в области качества воды. Качество поверхностных вод зависит от химического воздействия окружающих элементов, таких как воздух и близлежащий ландшафт. Когда эти элементы загрязняются в результате деятельности человека, химический состав воды меняется. [7]
Поверхностные и подземные воды представляют собой два отдельных объекта, поэтому их следует рассматривать как таковые. Однако существует постоянно растущая потребность в управлении ими, поскольку они являются частью взаимосвязанной системы, которая имеет первостепенное значение, когда спрос на воду превышает доступное предложение (Феттер 464). Истощение источников поверхностных и подземных вод для общественного потребления (в том числе промышленных, коммерческих и бытовых) вызвано чрезмерной откачкой. Известно, что водоносные горизонты вблизи речных систем, которые подвергаются чрезмерной закачке, также истощают источники поверхностных вод. Исследования, подтверждающие это, были обнаружены в многочисленных водных бюджетах множества городов.
Время реагирования водоносного горизонта велико (Young & Bredehoeft 1972). Однако полный запрет на использование подземных вод во время спада воды позволит поверхностным водам сохранять лучший уровень, необходимый для устойчивой водной жизни . За счет сокращения откачки грунтовых вод запасы поверхностных вод смогут поддерживать свой уровень, поскольку они пополняются за счет прямых осадков , поверхностного стока и т. д.
Агентство по охране окружающей среды (EPA) зафиксировало , что примерно 68 процентов воды, подаваемой населению в Соединенных Штатах, поступает из поверхностных вод. [8]
