Antes de entrar en conocimiento de la energía hidráulica debemos entender la importancia de este recurso. Para esto debemos entender que es el agua y cual es la importancia del recurso hídrico.
El agua
El agua es una sustancia que se compone por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno (H2O) y se puede encontrar en estado sólido (hielo), gaseoso (vapor) y líquido (agua). Las propiedades físicas y químicas del agua son muy importantes para la supervivencia de los ecosistemas.
Propiedades físicas
Es la única sustancia que se puede encontrar en los tres estados de la materia (líquido, sólido y gaseoso) de forma natural en la Tierra . El #Agua en su forma sólida, hielo, es menos densa que la líquida, por eso el hielo flota.
No tiene color, sabor ni olor. Su punto de congelación es a cero grados Celsius (°C), mientras que el de ebullición es a 100 °C (a nivel del mar). El agua del planeta está cambiando constantemente y siempre está en movimiento.
El agua tiene un alto índice específico de calor, es decir que tiene la capacidad de absorber mucho calor antes de que suba su temperatura. Por este motivo, el agua adquiere un papel relevante como enfriador en las industrias y ayuda a regular el cambio de temperatura del aire durante las estaciones del año.
El agua posee una tensión superficial muy alta, lo que significa que es pegajosa y elástica. Se une en gotas en vez de separarse. Esta cualidad le proporciona al agua la acción capilar, es decir, que se pueda desplazar por medio de las raíces de las plantas y los vasos sanguíneos y disolver sustancias.
Propiedades químicas
La fórmula química del agua es H₂O, un átomo de oxígeno ligado a dos de hidrógeno. La molécula del agua tiene carga eléctrica positiva en un lado y negativa del otro. Debido a que las cargas eléctricas opuestas se atraen, las moléculas del agua tienden a unirse unas con otras.
El agua es conocida como el “solvente universal”, ya que disuelve más sustancias que cualquier otro líquido y contiene valiosos minerales y nutrientes.
El potencial de hidrógeno (pH) es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El agua pura tiene un pH neutro de 7, lo que significa que no es ácida ni básica.
Otras de sus propiedades químicas son:
Reacciona con los óxidos ácidos (compuesto químico binario que resulta de la combinación de un elemento no metal con el oxígeno).
Reacciona con los óxidos básicos (combinación de un elemento metálico con el oxígeno).
Reacciona con los metales.
Reacciona con los no metales.
Se une en las sales formando hidratos.
La densidad del agua es 1.
El agua es la sustancia con mayor calor específico (4.180 J/Kg/ºC), aunque varía según la temperatura.
El calor latente que el agua requiere para romper un puente de hidrógeno y formar vapor es muy elevada (539 Kcal/Kg).
La tensión superficial del agua es muy alta.
Sabiendo esto podemos empezar a entender lo que es el agua dentro de la física y la química. Pero ¿ y en nuestras vidas?
El agua es un elemento de la naturaleza, integrante de todos los ecosistemas, esencial para el sostenimiento y la reproducción de la vida en el planeta ya que forma parte indispensable del desarrollo de los procesos biológicos que la hacen posible.
El recurso hídrico resulta por lo tanto crucial para la humanidad y para el resto de los seres vivos. La contaminación del agua y su escasez plantean amenazas para la salud humana y la vida de los hábitats del planeta.
Tiene propiedades únicas, por ello contribuye a la estabilidad del funcionamiento del entorno y de los seres y organismos que lo habitan, debido a esto se convierte en un elemento indispensable para la subsistencia de la vida animal y vegetal del planeta.
En este aspecto, este líquido vital constituye más del 80% del cuerpo de la mayoría de los organismos e interviene en la mayor parte de los procesos metabólicos que realizan los seres vivos. Además interviene de manera fundamental en el proceso de fotosíntesis de las plantas y es el hábitat de una gran cantidad de seres vivos.
Actualmente la humanidad está reaccionando frente al desabasto y la contaminación, buscando soluciones para las problemáticas con que se enfrenta. En la agenda de los principales actores políticos están como temas prioritarios la búsqueda de la seguridad hídrica: una gestión adecuada del recurso y la protección de su calidad para los asentamientos humanos.
usos del agua
El desarrollo de la humanidad tiene una de sus premisas en la relación con el agua. No sólo como fluido vital imprescindible, pues agricultura, pesca y navegación, han estado en la base del desarrollo social y económico de las diversas culturas. A ellas se incorporaron en épocas muy tempranas la energía hidráulica mediante los molinos y las fraguas, y los usos mineros.
Más recientemente se añadieron la industria y los usos urbanos asociados a la higiene y al confort de las personas. La secuencia de usos se ha actualizado con los servicios y las actividades recreativas, que se han añadido a los usos económicos de las sociedades modernas.
Los usos del agua van asociados a algunos conceptos que requieren de una revisión en profundidad. Por ejemplo, la clasificación en usos consuntivos y no consuntivos.
Tradicionalmente se han considerado consuntivos los usos que extraen agua de los sistemas naturales y no la retornan. Esa era la idea de Juan Álvarez Mendizábal cuando en 1836 afirmaba que “España no será rica mientras los ríos desemboquen en el mar” y que en algunos ámbitos aún parece tener vigencia. La mayoría de ríos siguen llegando al mar aunque deteriorados, pero los conceptos han evolucionado y hoy pensamos en usar el agua con el debido respeto a los llamados usos ambientales, que se corresponden con la sostenibilidad de las masas de agua y del ciclo que los alimenta, al que pertenecen. Están reconocidos por la Ley como un factor a respetar en cantidad y calidad, que limita el conjunto de los demás usos sean o no extractivos.
El consumo de agua puede ser por incorporación a un producto elaborado, por evaporación o –según la percepción de la cuenca cedente- por desviación mediante un trasvase.
Ahora bien, estrictamente hablando, el agua no se consume pues más pronto que tarde retorna al ciclo natural por uno u otro camino. En realidad, ¿qué es lo que consume un uso? En muchas ocasiones lo que induce al uso del agua es el aprovechamiento de alguna de sus propiedades: comúnmente, su energía, su calidad, su capacidad como disolvente y agente de arrastre o, simplemente, su localización geográfica.
No hace falta referirse a las aguas termales o las minero medicinales para evidenciar esa cuestión. Algunos de los usos industriales del agua se explican por ello:
La energía hidráulica, en cualquiera de sus modalidades aprovecha la energía potencial que el sol da al ciclo del agua. Las precipitaciones sobre las montañas permiten ese aprovechamiento energético y su transformación en electricidad u otros resultados.
El elevado calor específico permite su uso como agua de refrigeración, y el calor latente de vaporización su transformación en vapor como intermediario energético en muchos procesos. De ahí nació la era industrial.
Esos usos apenas consumen agua, pues en buena parte se recupera y/o retorna al cauce. Pero el agua retornada ha perdido valor energético, ha cambiado su emplazamiento o, simplemente, calienta el cauce receptor. No se ha consumido agua pero la operación no tiene impacto cero.
Un efecto análogo tiene la innivación artificial, que puede considerarse hija del cambio climático y de la industria turística. El efecto combinado de una menor innivación y del mercado del esquí y sus actividades colaterales –hostelería, equipamientos deportivos, infraestructuras asociadas- exigen la presencia de nieve que a falta de precipitación se obtiene del agua de pozos o manantiales más o menos lejanos a las pistas, que se congela y proyecta a cambio de una notable inversión energética. Aquí, el valor del agua es precisamente el de su congelación, pulverización y localización en las pistas.
Esas actividades tienen su impacto, al igual que los usos consuntivos tradicionales como los usos urbanos, agrícolas o industriales que retornan el agua contaminada a los cauces. Por ello y de forma general puede hablarse de consumo cuando el agua que retorna al cauce en malas condiciones deteriora e inutiliza volúmenes adicionales de agua. Es conocido que un metro cubico de agua limpia más un metro cúbico de agua sucia son dos metros cúbicos de agua sucia.
El valor añadido de un uso del agua se mide por el de toda la actividad que promueve. A veces es debido a la incorporación masiva de agua al proceso, como en la agricultura, a veces por el aprovechamiento de alguna de sus propiedades.
El valor añadido de un uso debe ponerse en relación con los impactos que genera, sean del tipo que sean. El impacto es, conceptualmente, aquella repercusión indirecta –o efecto colateral- de una actividad sobre otras. Aunque a veces se dan impactos positivos, normalmente son negativos y más cuando se trata de administrar un recurso escaso y valioso. Alguien paga por el beneficio de otro y eso no es justo.
Cada uso tiene su impacto que ha de ser debidamente valorado y traducido en dos direcciones:
La de los impactos admisibles. Ello remite a las medidas correctoras exigibles cuando se considera que el impacto previsto de una determinada actividad no es aceptable.
El coste imputable a la actividad para el sostenimiento del ciclo del agua en tanto que dominio público. Ese es el terreno de la fiscalidad ambiental aplicada al agua.
Por otra parte, hay que tener en cuenta que el ciclo del agua exige atender a funciones de interés general o de garantía como son la prevención de inundaciones, la limpieza viaria o la extinción de incendios.
Para una gestión sostenible del agua, el objetivo debería ser obtener, para la financiación del ciclo en su conjunto, una parte del valor generado por el agua que esté en relación con los impactos generados, su limitación y la administración del bien en su conjunto. Esa es una cuestión que requiere una revisión en profundidad en nuestro ordenamiento, pues la distribución de la contribución fiscal, por el momento es desigual según los territorios y los usos, y grava más a aquellos usuarios –los urbanos- a los que es más fácil la imputación de esos costes.
El ciclo hidrológico es de vital importancia para el funcionamiento de los ecosistemas naturales y la regulación del clima.
Constituye el 80% de la mayoría de los organismos, lo que permite que los tejidos y órganos funcionen y mantengan los procesos corporales vitales.
Los usos del agua más comunes son la agricultura, el consumo industrial y el consumo doméstico. El continuo crecimiento de la población genera una demanda cada vez mayor de este recurso tan limitado.
Cuanto agua gastamos
¿Cuánta agua consume una persona al día?
El consumo de agua en los hogares varía enormemente según el número de personas que haya en una casa y sus necesidades personales. Estos son algunos de los datos más comunes.
Una persona consume una media de 136 litros por día.
Todos los días se pierden 112 litros por propiedad por fugas.
Si se tiene ducha de hidromasaje se utilizan 13 litros por minuto, mientras que con una ducha monomando: se utilizan 8 litros por minuto. Si la ducha es eléctrica se utilizan 5 litros por minuto.
Respecto a las bañeras, el consumo de agua por persona en un baño completo utiliza 80 litros.
Con el inodoro, 5 litros por descarga mediante cisterna moderna, y serían 9 litros por descarga para inodoros antiguos.
En lo que respecta a la lavadora, suelen ser 50 litros por ciclo.
Hablando del lavavajillas, se mueve alrededor de los 14 litros por ciclo para uno moderno. 10 litros por ciclo en configuración ecológica.
Lavándose las manos se utilizan 6 litros por minuto con un grifo abierto. Unos 8 litros con un lavado en cubeta.
En el lavado de coche, 250 litros por uso de manguera y 30 litros por cubeta de lavado.
Reservorios de agua en san luis
San Luis cuenta con una política hídrica de vanguardia, caracterizada por una fuerte visión de futuro, que hoy le permite contar con una reserva hídrica incrementada en más de un 50% en los últimos años, que garantiza la provisión de agua para todos sus habitantes.
El agua para consumo agrícola, ganadero, riego, industrial y generación de energía es un elemento fundamental no solo para la supervivencia sino también para el crecimiento y desarrollo de una provincia en permanente expansión. La capacidad total de almacenamiento alcanza los 470 hm³.
Los espejos de agua a lo largo y ancho de nuestro territorio, ya suman un total de 20 presas y embalses, considerando también los pequeños diques derivadores.
1 ⁄ 4 del agua embalsada en la provincia la posee el dique la florida con 105 HM3 de agua siendo el espejo de agua más grande de la provincia.
Ejercicios
Investigar qué legislación rige en base al recurso hídrico dentro del territorio provincial.
¿Cuál es la diferencia entre canal y acueducto?
Por las inmediaciones de la escuela circula un cauce de agua ¿Conoces su nombre? Rio chorrillos.
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