Перспективы использования водных ресурсов кратко
Обновлено: 02.07.2024
Значение гидроэнергетики сложно переоценить. Наличие доступной энергии является обязательным условием обеспечения комфортной жизни человека. Цивилизация и история развития энергетики, изучение новых методов ее преобразования, изобретение новых источников неразрывно связаны. В структуре современной энергетики после тепловых электростанций, на которые приходится 62%, второе место занимают турбины, использующие силу водного потока в качестве источника энергии. Гидроэнергетика - это возможность получать энергию, используя возобновляемые ресурсы: природная мощность рек, геотермальные воды, энергия приливов.
Использование энергии возобновляемых водных ресурсов имеет ряд преимуществ: возможность управления паводками, сохранение подземных вод, укрепление русел рек, возможность обеспечения засушливых регионов необходимым количеством воды.
Однако проблемой использования таких источников энергии является их ограниченность. Реки, расположенные вдали от промышленных центров, как правило, уже исчерпали свой ресурс, их мощности практически использованы. Поэтому количество энергии, вырабатываемой гидроэлектростанциями, значительно сократилось во всех странах мира.
Строительство гидроэлектростанций имеет ряд преимуществ:
1. Безопасность для человека и окружающей среды. ГЭС при работе не выделяют опасный угарный газ, серу и окислы азоты. Также они не загрязняют пылью и другими вредными отходами почву. Работающие турбины нагреваются, их тепло передается воде, однако его количество не влияет на окружающую среду.
2. Высокий потенциал гидроэнергетики обеспечивает природный круговорот воды, поскольку они является возобновляемым источником энергии.
3. Регулируя скорость, объемы подаваемого водного потока, сокращая или увеличивая его при подаче к турбинам, легко обеспечить контроль показателя производительности работы ГЭС.
4. Сооружаемые водохранилища могут использоваться в качестве зон для отдыха.
5. Сберегаемая в водохранилищах чистая вода может использоваться для бытовых целей, полива хозяйственных угодий.
Проблемы гидроэнергетики
Несмотря на стремительное развитие гидроэнергетики , эта отрасль сталкивается с рядом проблем . Во многих развитых странах подобный вид энергетики практически исчерпал себя. Как показывают данные исследований, сегодня в странах Западной Европы потенциал гидроэнергетики исчерпан на 70 процентов. По расчетам специалистов потенциал гидроэнергетики в России составляет более 1600 млрд. киловатт-час, что в 1,5 раз превышает потребляемые объемы электроэнергии. На сегодня степень использования мощностей построенных ГЭС не превышает 10,5 процентов. Основная часть гидропотенциала страны расположена в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. В европейской части России значительная часть ресурсов расположена на Европейском Севере.
Многие реки в зимний период покрываются льдом, промерзая до самого дна. Поэтому строительство и эксплуатация ГЭС в таких регионах не имеет перспектив. Еще одной проблемой гидроэнергетики является то, что ГЭС часто возводятся в отдаленных регионах. Чтобы обеспечить доставку, потребителям электроэнергии необходимо возводить линии электропередач, что связано с высокими финансовыми затратами. Содержание проводов, поддержание их в рабочем состоянии, замена при физическом износе также требуют средств.
Одной из проблем энергетики является ее негативное влияние на окружающую среду и человека. Работа ГЭС связана с большим количеством выбросов газов в атмосферу, большие объемы потребления воды, создание водохранилищ. Негативно работа электростанций отражается на состоянии литосферы: изменяется природный ландшафт, увеличивается загрязненность токсическими веществами.
Строительство гидроэлектростанций имеет ряд недостатков:
1. Строительство искусственных водохранилищ приводит к затоплению большого количества плодородных земель, которые могли бы использоваться для развития сельского хозяйства. Целые города становятся заложниками строительства ГЭС. Их население вынуждено менять место жительства, миграция создает ряд экономических проблем.
2. Авария плотины, ее разрушение неминуемо вызовет наводнение.
3. Строительство гидроэлектростанций неэффективно на равнине.
4. Засуха может негативно отразиться на эффективности работы ГЭС, снижая количество вырабатываемой энергии.
5. Работа ГЭС существенно снижает количество кислорода в воде, что приводит к экологической катастрофе, гибели представителей животного и растительного мира не только в водохранилище, но и вокруг него.
Гидроэнергетика: перспективы
Сегодня на гидроэлектростанции возложен ряд функций, в числе которых:
· выработка электрической энергии в количестве, необходимом для работы промышленности, бытовых потребностей;
· обеспечение стабильности энергосистемы;
· сохранение энергии водных ресурсов до момента, когда она будет преобразована в электрическую.
Создание искусственных водохранилищ при строительстве гидроэлектростанций позволяет вырабатывать энергию, накапливать ее в необходимом количестве. Перспективы развития гидроэнергетики зависят от того, насколько эффективно внедряются достижения технического прогресса, насколько принятые решения успешны. Постоянный рост КПД гидроэлектростанции обеспечивают инновационные решения.
Перспективы гидроэнергетики в России
Сегодня российскими учеными проводятся исследования, от результатов которых зависит, будет ли дальнейшее развитие гидроэнергетики в стране перспективным и эффективным.
Перспективным направлением развития гидроэнергетики в России является внедрение программы развития малой гидроэнергетики. В ее основе лежит реализация мер, направленных на строительство ГЭС мощностью не менее 25 МВт. Данному виду производства электроэнергии экономическую привлекательность обеспечивают установленные на государственном уровне доплаты к цене на вырабатываемую малыми станциями энергию, компенсационные выплаты, покрывающие затраты, понесенные при присоединении объектов малой гидроэнергетики к общим сетям.
Малая Гидроэнергетика России – перспективное направление, основным задачами которого являются:
· устранение дефицита электроэнергии в регионах, еще не охваченных системами централизованной поставки энергии потребителям;
· использование энергии возобновляемых источников позволяет существенно сократить затраты на доставку топлива для объектов генерации;
· безопасное производство экологически чистой энергии;
· строительство гидроэлектростанций в рамках реализации программы МГЭС позволяет создать дополнительные места для трудоустройства.
К 2020 году, по оценкам экспертов, доля МГЭС составит 25 процентов в общем объеме производимой электроэнергии. Площадкой для развития этого перспективного направления гидроэнергетики были выбраны Сибирь, Северный Кавказ, регионы Центральной части страны. На первом этапе были разработаны проекты, позволившие исследовать потенциал сибирских рек, изучить показатели экономической эффективности, оценить, насколько их реализация будет целесообразной. На втором этапе планируется оказание государственной поддержки МГЭС в виде надбавок на стоимость электроэнергии, компенсации части затрат на присоединение к общим электрическим сетям.
Реализация программы МГЭС предполагает отказ при строительстве от возведения плотин, сооружения искусственных водохранилищ, оказывающих негативное влияние на природу. Использование инновационной технологии, обеспечивающей естественный перепад высот между устройством, принимающим воду и машинным залом, где установлены турбины, позволяет минимизировать негативное действие гидроэлектростанций на природу, сохранить экосистему рек.
В обжитых районах РФ, где проживает большая часть населения и сконцентрированы основная промышленность и сельскохозяйственное производство, речной сток составляет порядка 20 %. Это обстоятельство предопределяет водохозяйственную политику по водообеспечению народного хозяйства. Важная роль при этом отводится внедрению прогрессивных технологий рационального водопользования, регулированию стока рек, интенсификации использования подземных вод с последующим восполнением их запасов.
В нашей стране существует единая водохозяйственная система, требующая больших финансовых, материальных и трудовых затрат.
До недавнего времени воду воспринимали как бесплатный и неистощимый дар природы. В наши дни во многих регионах страны пресной воды уже не хватает, а потребности в ней растут.
Различают два вида использования водных ресурсов: водопользование и водопотребление.
Водопользование делится на общее и специальное.
При водопользовании вода не изымается из водоема (рек, озер и др.) и не расходуется, а лишь используется для выполнения определенных функций. Водопользователями являются гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, лесосплав и т.п.
При водопотреблении вода забирается из водных объектов, причем часть ее теряется безвозвратно (например, испаряется), часть расходуется промышленностью и сельским хозяйством на производство продукции и др. Кроме того, при водопотреблении резко ухудшается в результате засорения и загрязнения качество той части воды, которая возвращается в реки и озера.
В современных условиях строгую границу между водопользованием и водопотреблением провести трудно. Поэтому при комплексном использовании водных ресурсов эти разновидности объединяют под общим термином – водопользование. Качество используемой воды и потребность в ней зависят от вида водопользования. Наиболее стабильными водопользователями являются населенные пункты, которые используют воду наивысшего качества (из подземных источников или незагрязненных водоемов и водотоков). Постоянного во времени потребления воды требуют тепловые и атомные электростанции, а также промышленные предприятия с непрерывным циклом работы. Для орошения необходимы большие объемы воды лишь в течение вегетационного периода и при промывных поливах; для водного транспорта и лесосплава – в период навигации; для рыбного хозяйства – во время нереста рыб, причем очень чистая вода, в то время как для гидроэнергетики, судоходства и лесосплава качество воды практически не имеет значения. Таким образом, требования различных отраслей народного хозяйства к качеству, количеству и срокам подачи воды весьма разнообразны и нередко противоречивы, что существенно усложняет прогнозирование и распределение воды между различными водопользователями.
Для нужд населения и народного хозяйства в РФ ежегодно забирается из природных водных объектов около 90 км3 свежей воды, в том числе около 10 км3 из подземных горизонтов. Около одной пятой этого объема потребляется безвозвратно или теряется при транспортировании в процессе использования. Сточные воды несут в себе отходы производства (сотни разновидностей органических и неорганических веществ в растворенном или взвешенном состоянии). Концентрации этих веществ зачастую превышают предельно допустимые концентрации (ПДК), и такие стоки перед сбросом в водоем разбавляют свежей водой до получения требуемых ПДК.
Для решения этой проблемы внедряются:
• Водосберегающие технологические процессы, в основу которых положены принципы использования технологических аппаратов, требующих небольшого количества воды;
• Новые эффективные методы очистки сточных вод;
• Замкнутые системы водного хозяйства с оборудованием для утилизации отходов и ценных компонентов.
Крупнейшим потребителем воды является орошаемое земледелие, которое создает гарантированный продовольственный фонд. На орошаемых угодьях возделываются рис, значительная часть овощей и фрукты. Всего на орошение сельскохозяйственных угодий расходуется около 10 % воды в год.
При решении задач комплексного использования водных ресурсов в сельском хозяйстве существует проблема, связанная с сокращением непроизводительных потерь воды (40 % объема теряется при фильтрации, испарении и сбросе). Важную роль в решении задач экономии водных ресурсов должно сыграть внедрение новых методов полива. При поверхностном поливе непроизводительные потери воды достигают 45 %, в то время как использование дождевальных машин с закрытой поливной сетью дает возможность уменьшить их до 10 %; повышение агротехнической культуры и совершенствование сельскохозяйственного производства наблюдаются при рациональном внесении удобрений и химикатов.
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
В настоящее время наметилась тенденция к снижению водопотребления. Однако в районах с дефицитом водных ресурсов требуется использовать резерв воды за счет внедрения водосберегающих технологий, создания водопроводов с технической водой, нормирования лимитов водопотребления, охраны вод от загрязнения, использования минерализованных вод, рационального использования запасов подземных вод. Эти пути решения покрытия дефицита воды в ряде случаев являются более экономически и экологически приемлемыми, чем территориальное перераспределение водных ресурсов.
Для комплексного использования и охраны водных ресурсов и стране применяют системный подход к управлению процессами использования бассейнов рек. Для этого существует оперативный учет на базе современной технологии автоматического сбора информации, включая использование геостационарных искусственных спутников Земли.
Задачи обеспечения крупных территорий местными водными ресурсами рассматриваются комплексно при совместном регулировании поверхностных и подземных вод с учетом их охраны от загрязнения и истощения.
К нетрадиционным методам увеличения располагаемых водных ресурсов относятся:
– стимулирование атмосферных осадков;
– использование минерализованной воды для орошения, соленой воды для различных целей в промышленности вместо пресной воды, опресненного льда, образовавшегося в соленом водоеме;
– регулирование таяния ледников;
– уменьшение испарения воды, в частности, изменение состава растительного покрова на водосборной площади и другие известные методы, позволяющие значительно сократить дефицит водных ресурсов.
Развитие экономического потенциала многих регионов страны связано с интенсивным использованием малых рек, являющихся основным, а порой и единственным источником местного водообеспечения. Интенсивная хозяйственная деятельность на водосборе нарушает условия формирования стока и гидрохимический режим малых рек. Если около половины суммарного объема речного стока страны, а в отдельных экономических регионах – до 90. 95 % формируется в бассейнах малых рек, то становится очевидна роль малых рек в водообеспечении народного хозяйства и формировании водных экологических систем больших рек. В связи с этим остро стоит проблема социально-экологического развития водохозяйственных систем на малых речных бассейнах.
я бы ответила, но боюсь, что в моём ответе будет много ВОДЫ *бадум-тсс*
Ну а так они более экологичные в плане производства энергии, а значит развивать гидроэнергетику - делать вклад в будущее нашей планеты. Транспортировка людей по воде не так удобна, как авиарейсом (имеется ввиду на не малые расстояния), но транспортировка груза по воде намного дешевле (грузовые суда и танкеры с нефтью). Рыбная ловля поспособствует замещению мяса в нашем рационе, но поспособствует вымиранию многих видов рыбы, так что поосторожнее с этим. Есть и иные способы использования, к примеру туризм, добыча соли, да и вообще океан ещё по большей части не исследован, так что вкладывая силы в изучение мирового океана мы открываем перед собой всё новые перспективы.
Читайте также: