Дипломная работа на тему: Природные условия формирования водных ресурсов. Геология и рельеф

Введение

водный ресурс урал

Водные ресурсы представляют собой весьма важную часть природных ресурсов земного шара, к которым относятся также растительный и животный мир, почвы, подземные ископаемые и т.д.

Водные ресурсы в широком смысле - это все природные воды Земли, представленные водами рек, озер, водохранилищ, болот, ледников, водоносных горизонтов, океанов и морей, почвенной влагой и парами атмосферы.

Водные ресурсы в более узком смысле - это природные воды, которые используются в хозяйственных нуждах в настоящее время и могут быть использованы в обозримой перспективе. В такой трактовке водные ресурсы - категория не только природная, но и социально-историческая.

Наиболее ценными водными ресурсами являются запасы пресных вод. Ресурсы пресных вод складываются из, так называемых, статических (или вековых) запасов воды и из непрерывно возобновляемых водных ресурсов.

Вода не только элемент природной сферы, но и активный геологический и географический фактор: она служит носителем механической и тепловой энергии, транспортирует вещества, совершает работу. Вода, благодаря своей подвижности, играет важнейшую роль в обмене веществом и энергией между геосферами и различными географическими районами.

Поистине универсальная роль воды в природе объясняется ее своеобразными и во многом аномальными физическими и химическими свойствами. Благодаря этим свойствам вода определяет не только все процессы в водных объектах, но и многие особенности климатических, метеорологических и геоморфологических процессов на Земле.

Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная.

Вода как важная часть входит в состав всех организмов в количестве от 60 до 99,7%. В наземных растениях 70-90% воды, в водорослях 90-98%. Медузы на 95-98% состоят из воды, в рыбах ее около 70%. Млекопитающие содержат 63-68% воды. Сам человек на 65% состоит из воды.

Вода также необходима для существования организмов: ее потребляют и животные и растения. Огромные объемы воды фильтруют самые распространенные на Земле животные - беспозвоночные (простейшие, кишечнополостные, моллюски, губки, ракообразные и др.), живущие в водах океана и водоемов суши. Большие количества воды (превышающие даже величину речного стока) пропускают через себя растения. Главный механизм этого процесса - поднятие воды по капиллярам тканей растений и транспирация (физиологическое испарение).

Хотя вода на Земле в целом - это в основном возобновляемый природный компонент, водные ресурсы в отдельных районах подвержены антропогенному истощению и загрязнению.

Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становится исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира.

Проблема сохранения водных ресурсов на Среднем Урале стоит особенно остро, так как Урал относится к крупной промышленной зоне. Здесь размещены крупные металлургические, горнодобывающие, химические, энергетические и машиностроительные предприятия.

Ввиду актуальности данного вопроса, проблеме экологии природных ресурсов посвящено много трудов ученых - исследователей. В основном - это статьи в периодической печати или в соответствующих сборниках, иногда небольшие отдельные труды. Среди них наиболее интересны: С.Л. Вендров "Жизнь наших рек", С.Н. Крицкий "О направлении исследований в области теории использования водных ресурсов", В.В. Куприянов "Гидрологические аспекты урбанизации", И.С. Шахов "Водные ресурсы и их рациональное использование", А.М. Черняев "Управление водными ресурсами Урала" и некоторые другие.

К сожалению, эти исследования относятся к 1990 - м годам. Более новой литературы по исследованиям водных ресурсов Урала практически нет.

Однако много интересных предложений по преподаванию географии родного края в школе можно встретить в журналах "География в школе". Это статьи: В.Н.Дронов, И.И Баринова., В.Я. Ром "География России. Урал", Д.Я. Раткович. "Влияние хозяйственной деятельности на экологию Урала", И.В. Леонтьев "Геологические экскурсии в России" и т.д.

На основе переработки и обобщения всей имеющейся информации по этой теме и создана данная дипломная работа.

Для того, чтобы сохранить природные ресурсы, необходимо с детства воспитывать у детей бережное отношение к ним.

Цель данной дипломной работы: рассмотреть водные ресурсы Среднего Урала, их современное состояние и рассмотреть формы и особенности преподавания этого раздела на уроках географии в средней школе.

В связи с данной целью определены и задачи работы:

- исследовать природные условия формирования водных ресурсов

Среднего Урала;

- представить характеристику поверхностных вод данного региона;

- дать понятие водного режима, выявить причины изменения речного стока; проанализировать влияние сооружения водохранилищ на изменение стока рек;

- исследовать влияние хозяйственной деятельности человека на водные ресурсы;

- выявить основные источники загрязнения вод на Среднем Урале;

- охарактеризовать возможности изучения поверхностных вод на уроках географии в школе;

- разработать проект проведения практических занятий по географии в старших классах средней школы.

Объектом исследования в данной работе явятся водные ресурсы природно - географического комплекса Среднего Урала.

Предмет исследования -водные ресурсы.

Данная работа может быть полезной для учителей средней школы при подготовке к урокам географии при изучении водных ресурсов Среднего Урала.

Оглавление

- Введение

- Природные условия формирования водных ресурсов 1.1. Геология и рельеф

- Климат

- Почвы и растительность Глава 2. Водные ресурсы Урала

- Реки

- Озера и водохранилища

- Подземные воды Глава 3. Влияние хозяйственной деятельности человека на водные ресурсы

- Общие факторы влияния

- Источники загрязнения вод на Среднем Урале

- Химическое и биологическое загрязнение водных ресурсов Глава 4. Возможности изучения поверхностных вод в школе

- Заключение

- Список использованной литературы

Заключение

2003-й год был объявлен ООН Международным годом пресной воды. Вода - самый ценный элемент для жизни на Земле. Хотя 70% поверхности планеты покрыто водой, лишь небольшая ее часть (2,5%) - пресная, большинство которой - ледники. Остальная вода - это вода рек, озер, болот и почвенной влаги. Человек может использовать лишь менее процента ресурсов пресной воды мира.

За последние сто лет темпы потребления воды увеличиваются в два раза быстрее, чем темпы роста численности населения. Если ситуация не измениться, то к 2025 году двое из трех человек на Земле будут жить в условиях напряженности водного режима - умеренной или значительной ее нехватки.

Состояние природы, а в особенности водных ресурсов Среднего Урала, вызывает тревогу и нуждается в принятии срочных мер для ее улучшения.

Эту проблему надо решать как можно скорее и радикально пересмотреть экологические проблемы Среднего Урала.

Самым радикальным средством защиты окружающей среды является формирование геоэкологического взгляда на природные ресурсы родного края. Такое отношений необходимо формировать у людей с детства. Отличным средством для этого представляются уроки географии в старших классах средней школы.

В процессе работы над данной темой получены следующие основные результаты.

1. Исследованы условия формирования водных ресурсов СреднегоУрала. Они связаны с избыточными условиями увлажнения, горным характером рельефа Уральских гор. Для Урала характерен ортогональный рисунок речной сети, т.е. чередование продольных широтных отрезков речных долин с узкими глубокими, крутостенными поперечными.

На Урале и в Приуралье много рек и речек, суммарный сток которых превышает 150 км3 в год. Наиболее полноводные те, что начинаются на западных склонах и несут свои воды в Каму или Печору, менее водоносны реки восточного склона, принадлежащие бассейну Оби. Наиболее крупные реки Среднего Урала: Сысерть, Чусовая, Исеть, Пышма, Тагил, Салда, Тура, Ляля, Сылва.

Реки Среднего Урала района питаются преимущественно талыми снеговыми водами, составляющими обычно более половины их годового стока. Важное значение в питании большей части рек имеют, кроме того, дождевые и грунтовые воды. На весну приходится 40 - 60 % и более годового стока. Интенсивные летние ливни, вызывают мощные паводки, иногда превосходящие весенние.

Озера СреднегоУрала имеют тектоническое происхождение, занимая сбросовые впадины. Питаются озера, главным образом, впадающими в них реками, талыми снеговыми водами, и весной уровень озер выше, размеры их увеличиваются. В питании некоторых озер немалое значение имеют ключи и источники.

Кроме естественных озерных водоемов, на территории района много прудов, из них около 150 заводских. Превращены в водохранилища и некоторые озера в результате строительства плотин в истоках рек, вытекающих из этих озер.

2. Проведено исследование водных ресурсов Среднего Урала.

Выявлено, что колебания водности рек имеют естественную метеорологическую природу или антропогенную, связанную с хозяйственной деятельностью человека. У таких рек Среднего Урала, как Исеть, Пышма и др. четко прослеживается систематическое уменьшение водности, обусловленное антропогенными факторами.

Сооружения водохранилищ имеет главной целью в большинстве случаев перераспределение стока во времени (регулирование стока). Регулирование стока преследует различные практические цели. Это и обеспечение более равномерным стоком гидроэнергетических установок (ГЭС), и предотвращение наводнений, и накопление воды для целей орошения.

На Среднем Урале насчитывается несколько десятков водохранилищ.

В основном водохранилища Среднего Урала невелики, кроме Ново - Баранчинского, Боровского, Ново - Туринского и Ново - Мариинского. Указанные водохранилища интенсивно используются для хозяйственных нужд. Полезная отдача доходит до 2,88 м3 / сек.

Наиболее интенсивноиспользуются реки: Пышма, Ревда Черная, Тура. Объясняется это тем, что эти реки протекают по территории промышленных центров, которые забирают поверхностные воды не только на общехозяйственные нужды, но и на промышленные.

3. Выявлено, что основные потребители и пользователи речных вод: промышленность, тепловая и атомная энергетика, коммунальное озяйство, орошаемое земледелие (водопотребители), гидроэнергетика, речной транспорт, рыбное хозяйство (водопользователи).

Одни хозяйственные мероприятия влияют на сток рек косвенно - через изменение элементов водного баланса в речных бассейнах (главным образом испарения) и через изменение условий стекания талых и дождевых вод со склонов, сопутствующее преобразованию поверхности речного бассейна.

Другие связаны с изъятием, территориальным перераспределением и регулированием самого речного стока: забор вод на орошение земель, про-мышленное и коммунальное водоснабжение, регулирование стока с помощью водохранилищ и т. д. В результате этих водохозяйственных мероприятий может измениться как величина стока, так и его внутригодовое распределение.

Главные источники загрязнения подземных вод: промышленные отходы, нерациональное ведение сельскохозяйственной деятельности, просачивание загрязненных атмосферных осадков сквозь загрязненные почвы.

4. Особую роль в школьном экологическом обучении и воспитании играет реализация регионального компонента образования. Основы такой системы образования составит сочетание различных форм занятий по географии в старших классах, существенное место среди которых принадлежит практическим урокам в форме экскурсий, викторин, игр на конкретных географических объектах местности.

Изучению водных ресурсов Среднего Урала предложено посвятить часть уроков по физической географии России в YIII классе при изучении тем: "Внутренние воды и водные ресурсы России", "Природа регионов России - Урал", "Человек и природа - антропогенные воздействия на природу"; по географии регионов и по экономической географии в Х классе при изучении тем "Природные ресурсы Урала - реки и озера", "Промышленность Уральского хозяйственного комплекса", "Хозяйственная деятельность человека и ее влияние на природные ресурсы Урала" и др.

В качестве примера в данной дипломной работе представлен вариант урока географии в Х классе, направленного на обобщение материала по теме "Использование водных ресурсов Среднего Урала". Учитывая возраст учащихся, автором выбрана форма геологической экскурсии на реку Исеть в районе турбазы Черданцево, поскольку она повышает внимание, интерес к предмету.

В ходе экскурсии учащиеся на практике должны познакомиться с рекой, интенсивно используемой человеком для разных целей. Последствия хозяйственной деятельности человека ребята наблюдали и описывали в природе.

Список литературы

1. Авакян А.Б., Салтанкин В.П., Шарапов В.А. Водохранилища и их воздействие на окружающую среду. - М., 1996. - 367 с.

2. Баринова И.И. География России. Природа. 8 класс. М.: Дрофа,2001. - 286 с.

3. Бассейновое соглашение: концепция, состав, сопровождение / А.М. Черняев, А.М. Асонов, Н.Б. Прохорова. Екатеринбург: РосНИИВХ, 1996. - 16 с.

4. Вендров С.Л. Жизнь наших рек. - СПб, 1996. -112 с.

5. Влияние хозяйственной деятельности на экологию Урала / Раткович Д.Я. // География в школе. - 2003. - № 7. - С. 56 - 65.

6. Водохранилища Урала. - М.: Изд. ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1988.-196 с.

7. Гидрогеология / Под ред. В.М. Шестакова и М.С. Орлова. - М., 1994. - 317 с.

8. Дегтярев В,В. Охрана окружающей среды. - М.: Транспорт, 1989. - 208 с.

9. Дронов В.Н.,Баринова И.И., Ром В.Я. География России. Хозяйственные и географические районы. Урал // География в школе. - 2003. - № 5. - С. 66 - 77.

10. Жукинский В.П. Экологический риск и экологический ущерб качеству поверхностных вод // Водные ресурсы. Март - Апрель. - 2003. - № 2. Том 30.- Наука. С.213 - 222.

11. Ковалевский В.С., Раткович Д.Я. Об экологически допустимых изъятиях речных вод // Водные ресурсы. Январь - февраль. - 2003. - № 1. Том 30.- Наука. С. 117 - 125.

12. Комар И.В. Урал. Экономико - географическая характеристика. М., 1989. - 366 с.

13. Крицкий С.Н. О направлении исследований в области теории использования водных ресурсов // Проблемы изучения и использования водных ресурсов. - М.: Наука, 1988. - 128 с.

14. Куприянов В.В. Гидрологические аспекты урбанизации. - М.: Недра, 1986. - 180 с.

15. Леонтьев И.В. Геологические экскурсии в России // География в школе. - 2002. - № 9. - С. 38 - 47.

16. Литвинова Т.В. Формирование интеллектуальных и творческих способностей на уроках географии // География в школе. - 2003. - № 7. - С. 59 - 62.

17. Литвинова А.А., Лубочников Н.Т. и др. Исследования по очистке промышленных вод в бессточной системе водоснабжения УЗТМ // Охрана природных вод Урала. - Свердловск: Средне-Уральское кн. изд-во, 1999. - С.74-79.

18. Логинова ТВ. Закономерности временных и территориальных колебаний речного стока // Водное хозяйство Среднего Урала и перспективы его развития. - Красноярск: СибНИИГиМ, 1988. - С. 68-73.

19. Львович М. И. Будущее водных ресурсов // Преобразование стока и водные ресурсы. - М., 1993. - С. 20-48.

20. Львович А.И. Защита вод от загрязнения. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.-168 с.

21. Львович М. И., Соколов А.А. Антропогенные изменения гидросферы // Современные проблемы географии. - М.: Наука, 1996. -С. 72-86.

22. Михайлов В.Н., Добровольский А. Д. Общая гидрология. - М.: высшая школа, 2002. - 368 с.

23. Оленев А.М. Урал и Новая Земля. Очерк природы. - М.: Мысль, 1965. - 215 с.

24. Охрана и рациональное использование окружающей среды / Г.Д. Харлампович, В.Г.Березюк и др. - Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 1993. - 184 с.

25. Справочник по водным ресурсам СССР. Т. ХII. Урал и Южное Приуралье. Ч. 1. - Свердловск, 1036. - 486 с.

26. Урал и Приуралье / Борисевич В.А. / Наука. - М.,1968.- 348 с.

27. Черняев А.М. Управление водными ресурсами Урала. - Спб: Гидрометеоиздат, 1987. - 247 с.

28. Черняев А.М., Дальков М.П., Шахов И.С. Бассейн. Эколого - хозяйственные проблемы, рациональное водопользование. - Екатеринбург, 2001. - 364 с.

29. Шахов И.С. Водные ресурсы и их рациональное использование. - Екатеринбург, 2001. - 290 с.

30. Шахов И.С. Рациональное использование водных ресурсов. Учебное пособие. - Екатеринбург: УПИ, 1991. - 96 с.

31. Шикломанов И.А. Влияние хозяйственной деятельности на речной сток. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 334 с.

30. Петухов А. Влияние хозяйственной деятельности человека на окружающу. среду / http://rg.ru/proekt/book/66.shtm / Российская газета.

31. Атлас Свердловской области. - Екатеринбург, Ур. картографическая фабрика, 2003.