GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul Környezeti elemek védelme III. Vízvédelem KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc
A víz, mint megújuló erıforrás 31. Lecke
A víz körforgásának szerepe A víz a hidroszférában állandó körforgásban, mozgásban van. A Föld különbözı terei, mint egy hatalmas desztilláló készülék elemei mőködnek, és gondoskodnak a csapadékvíz részleges megtisztításáról. A desztillált víz már a légkörben szennyezıdni kezd. Nem mindegy azonban, hogy milyen anyagokkal és milyen mértékben szennyezıdik. Minden ami légszennyezı, elıbb, vagy utóbb víz- és talajszennyezıvé válik. A víz és talajvédelem ezért a levegıvédelemmel kell, hogy kezdıdjön.
A víz fontossága Víz az élet hajtóereje, nélküle élet nem is volna lehetséges a Földön Vegetációt meghatározó faktorok közül legfontosabb a csapadék Az emberi test naponta 3 liter vizet igényel Az öblítıs WC egy húzásra kb. 20 l vizet ürít Az USA egy fıre esı vízfogyasztása 1990-ben 5450 liter/nap ennek negyede felszín alatti vizekbıl származik Magyarországon a felszín alatti vizek részesedése az ivóvízellátásban meghaladja a 90%-ot Hazánkban a napi tényleges felszín alatti víztermelés 1,4 millió m 3
Felszín alatti vízbázisaink
Hideg és meleg karsztvizeink
Magyarország hévíz kútjai
Vizeink szennyezıdés érzékenysége
Vizeink sérülékenysége
Vízkészlet gazdálkodásunk számokban Felszín alatti vízkészletek (MGSZ, OKTVF alapján) Termálvíz termelés Hidegvíz termelés Összes termelés: 54,5 Mm 3 /év 815 Mm 3 /év 900 Mm 3 /év Utánpótlódás az Alföldön (Major Pál) Beszivárgás Párolgási veszteség Növekmény 106 mm/év 87 mm/év 19 mm/év
Felszín közeli vízbázisaink monitoring hálózata
Felszín alatti vízbázisaink monitoring hálózata
Magyarország vízmérlege Összes felszín alatti víztermelés: 930 millió m 3 = 9,3*10 8 m 3 Magyarország területe: 93 ezer km 2 = 9,3*10 10 m 2 Termelés/Terület: 9,3*10 8 m 3 / 9,3*10 10 m 2 = 1*10-2 m = 10 mm Utánpótlódás évente: 20 mm Vízkivétel évente: 10 mm
Kérdések a leckéhez A víz körforgása Vízkészlet gazdálkodásunk fontosabb számai Magyarország vízmérlege
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!
GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul Környezeti elemek védelme III. Vízvédelem KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc
A Föld vízkészletei és körforgásuk 32. Lecke
A Föld vízkészlete Teljes vízkészlet: 1 385 984,610 km 3 felszín alatti vízkészlet 1,7% gleccserek és állandó hó (édes) 1,7% világtengerek 96,5% Forrás: Hamza I. légköri víz, tavak és lápok, vízfolyások, biológiai víz, talajnedvesség, felszín alatti jég 0,1%
Az édesvízkészlet 2,53 % felszín alatti jég 0,9% tavak 0,3% légköri víz, vízfolyások, biológiai víz, talajnedv. 0.0% gleccserek és állandó hótakaró 68,7% felszín alatti édesvíz 30,1% Forrás: Hamza I.
A vízfolyv zfolyásmedrekben levı víz Ausztrália és Óceánia 1,2% Európa 3,8% Ázsia 26,7% Forrás: Hamza I. Dél- Amerika 47,3% Afrika 9,2% Észak- Amerika 12%
Forrás: Hamza I.
A víz körforgásának menete Kipárolgás (ET) az óceán felszínérıl, szilárd felületekrıl, és növényekrıl (a párolgó víz sómentes) A légköri kondícióknak megfelelıen felemelkedik, szállítódik, majd kicsapódik (felhıképzıdés) A légkörbıl a csapadék visszahullik az óceánokba vagy a szárazföldre Egy része azonnal raktározódik mint hó és jég, vagy víz a tavakban, más része felszíni majd mederbeli elfolyásokkal elszállítódik A felszínen áramló víz egy része beszivárog a talajba (3 fázisú zóna) A víz beszivárgó részét közvetlenül felveszik a növények, más része eléri a talajvizet (telített, vagy 2 fázisú zóna), vagy a mélyebb víztartó rétegeket. A telített zóna vize a felszín alatt áramlik, míg felszínre nem ér, mint forrás, vagy táplál mocsarat, tavat, folyót, vagy óceánt A víz körforgásába magmatikus vizek is bekapcsolódhatnak, ill. szubdukció során az óceáni eredető víz a magma részévé válhat Minden vízhasználat a természetes vízkörforgás részét képezi, ezért takarékosan és felelısen kell bánni a vizkészleteinkkel.
A párolgp rolgás s folyamata Forrás: Hamza I.
Párologás kifejezések Párolgás (E, evaporáció) kádpárolgás párolgás szabad vízfelületrıl párolgás kopár talajfelületrıl párolgás tó és jég felületrıl párolgás a növényzet felületérıl (intercepció) párolgás burkolt (utak, háztetık) felületérıl párolgás talajvízbıl Viszonyítási (referencia) párolgás (párolgás kopár talajú liziméterbıl) Potenciális evaporáció (PE, lehetséges párolgás) Evapotranszspiráció (ET) Potenciális evapotranszspiráció (PET) (lehetséges evapotranszspiráció) evapotranszspiráció vízfelület + növény evapotranszspiráció talaj + növény viszonyítási evapotranszspiráció (növénnyel borított talaj) Forrás: Hamza I.
Transzspiráció Párolgás Hozzáfolyás vízgyőjtıkbıl Elfolyás más vízgyőjtıkbe A felszíni lefolyás s keletkezésének folyamata Csapadék Felszíni tározódás (intercepció, teknıtározás) Párolgás Kapilláris emelkedés Terepfelszín Három fázisú Telített talajzóna Beszivárgás Átszivárgás (talajvízutápótlódás) Mélybe szivárgás Terpfelszíni lefolyás Hipodermikus lefolyás Talajvíz lefolyás Közvetett Késleltetett A lefolyás fı útjai Közvetlen lefolyás Bázis lefolyás Összes lefolyás a vízfolyásban (vízhozam) A lefolyás vízfolyásba érkezésének két idıpontja Forrás: Hamza I.
Kérdések a leckéhez A Föld vízkészletei Párolgás kifejezések A felszíni lefolyás tényezıi
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!
GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul Környezeti elemek védelme III. Vízvédelem KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc
A lefolyások számítása 33. Lecke
Az összes lefolyás s a vízfolyv zfolyásban (vízhozam) - közvetlen lefolyás - felszín n alatti hozzáfoly folyás - felszín n alatti lefolyás - alapvízhozam A magyar hidrológiai gyakorlat három h összetevıt t különbk nböztet meg: -felszíni lefolyás - felszínk nközeli hozzáfoly folyás - mélységi vizekbıl l való víztáplálás Forrás: Hamza I.
A lefolyásk sképzıdés s folyamata A felszíni lefolyás s kialakulását t befolyásolj solják: - meteorológiai jellemzık - talaj jellemzık - talajt borító növényzetnyzet - emberi tevékenys kenységek - domborzati jellemzık Forrás: Hamza I.
ahol F q Az évi átlagos lefolyt víztv ztérfogat (V): V = F q : a vízgyv zgyőjtı terület nagysága ga : a fajlagos lefolyás A fajlagos lefolyás s sokévi átlaga (q): q = f ( c t 0 ) ahol c t 0 : a csapadék k sokévi átlaga, : a havi középhk phımérsékletek és s a havi csapadékösszegek sokévi átlagából l számított súlyozott átlaghımérséklet
A szivárgás alapegyenlete A szivárgást írja le Telített vagy telítetlen közegben Permanens vagy nem permanens esetben Alapja: A folyadékok tömegmegmaradása (kontinuitása) Szivárgást leíró alapösszefüggés Forrás: Hefop 3.3.1.
Szivárgás alapegyenlete telített közeg, permanens eset A vizsgált térrészbe be- és kilépı vízhozamok ( tömegfluxusok ) egyenlısége: ( ρv ) ( ρv ) x y ( ρv z ) + + = 0 x y z ahol ρ az áramló folyadék sőrősége és v x, v y és v z a szivárgási sebességvektor komponensei. Forrás: Hefop 3.3.1. v i a Darcy törvénybıl megismert intenzitás (átlagos lineáris térfogati sebesség, r a folyadék sőrősége, akkor rv i tömegáramlási sőrőség vagy tömegfluxus i irányban. A kiáramló tömegfluxus a beáramló és a változás összege.
Szivárgás alapegyenlete telített közeg, permanens eset A vizsgált térrészbe be- és kilépı vízhozamok egyenlısége: ( ρv ) ( ρv ) x y ( ρv z ) + + = 0 x y z ρ folyadéksőrőség állandó ρ Folyadéksőrőség kiemelhetı ρ folyadéksőrőség változó lánc-szabály : ρ i v i >> ρ v i i ahol i a szivárgás x, y vagy z iránya Mind összenyomható, mind összenyomhatatlan folyadék esetére Forrás: Hefop 3.3.1. v x x + v y y + v z z = 0
Szivárgás alapegyenlete telített közeg, permanens eset Felhasználva a Darcy-törvényt: Izotróp közegre (k x =k y =k z ) 0 z v y v x v z y x = + + 0 z h k z y h k y x h k x z y x = + + 0 z h y h x h 2 2 2 2 2 2 = + + (Laplace- egyenlet) Forrás: Hefop 3.3.1.
Szivárgás alapegyenlete telített közeg, nem permanens eset Nem permanens szivárgás vizsgálatához szükséges közegjellemzık: Fajlagos tárolási tényezı (S s ) Tárolási tényezı (S) Fajlagos hozam (S y ) (Marton L.: fajlagos vízleadás) Levezetéshez szükséges paraméterek: ρ folyadék-sőrőség, µ folyadék-viszkozitás, β folyadék-kompresszibilitás, n közeg hézagtérfogat e közeg hézagtényezıje, α közeg-kompresszibilitás K áteresztıképesség Forrás: Hefop 3.3.1.
A Föld F vízkv zkészleteinek megújul julási periódusai Hidroszféra ra részr Megújul julási idı Világtenger 2.500 év Felszínalatti vízv 1.400 év Talajnedvesség 1 év Állandó fagyott talajok felszín n alatti jege 10.000 év Sarki jégpj gpáncél és állandó hótakaró 9.700 év Hegyi gleccserek 1.600 év Tavak 17 év Mocsarak 5 év Vízfolyások vize 16 nap Biológiai vízv néhány ny óra Légköri vízv 8 nap
Általános alakja Vízháztartási mérlegm rlegekek Σ T I + Σ T Q = T S = S(t 2 ) - S(t 1 ) A hidroszféra ra egész szére, hosszú átlagban: A világtengerekre: Szárazf razföldre: P = Cs P = Cs + L f + L fa Cs = P + L f + L fa stalan területekre: Cs = P leges vízgyüjtı területre: Cs = P + L f - L h + B - H fa + S Lefolyástalan ter Egy tetszıleges Forrás: Hamza I.
A KárpK rpát t medence hegy- és s vízrajzav
Pocsolya térkép A Kárpát-medence vízrajza a lecsapolások elıtt
Magyarország domborzata és vizei
Kérdések a leckéhez A lefolyások számítása A beszivárgás tényezıi Vízháztartási mérlegek
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!