IntegralnoUpravljanjeVodnim Resursima

Integralno Upravljanje Vodnim

Resursima

Roko Andričević, University of SplitGrañevinsko-arhitektonski fakultetCroatia

Integralno upravljanje vodnim resursima

Ljetni semestar 2011.























Živimo na planetu na kojem dominira voda. Više od 70% zemljine površine pokriveno je s ovom jednostavnom ali intrigantnom molekuom of the Earth's surface is covered with this simple molecule.

Znanstvenici procjenjuju da hidrosfera sadrži 1.36 kubičnih kilometara supstance uglavnom u tekućoj formi koja okupira topografske depresije na zemlji. Druga najčešća forma ove molekule je led, koji bi u slučaju potpunog topljenja povisio morsku razinu za 70 metara !?

Fizikalne karakteristike vode


Atomska struktura molekule vode (ili dihydrogen monoxide ) sadrži dva atoma vodika (H) spojenih s jednim atomom kisika (O). Jedinstveni način spoja ovog spoja rezultira polaritetu atoma kisika što omogućava molekule vode da se privlaće stvarajući jaku meñusobnu vezu.


• Voda je suštinska za život. Voda predstavlja osnovni sastojak svih živih oblika. Većina životinja i biljki sadrže više od 60% vode u volumenu.

• Bez vode život ne bi postojao na našem planetu.• Priroda atomske strukture vode rezultira jedinstvenim elektrokemijskim

svojstvom molekule vode. • Na strani vodika molekula vode ima pozitivni naboj dok na drugoj strani

nalazi se negativni. Ovaj molekularni polaritet čini vodu snažnim otapalom i odgovoran je za svojstvo jake površinske napetosti


• Kada molekula vode promijeni fizikalno stanje dolazi do potpune različite strukture unutar molekule vode. U slučaju stanja leda, molekula vode poprima ureñenu strukturu (jaka geometrijska struktura) molekula tako da dolazi do ekspanzije mase i smanjenja gustoće. Ekspanzija molekula vode u krutom (ledenom) stanju razlog je da led pluta na vodi.


• Kod slučaja tekuće faze vode, struktura molekula vode je carakteristična po manjim grupama spojenih molekula. Upravo činjenica da su molekula grupirane u malim grupama omogućava tekuću fazu vode da se kreće i teće


• Molekule vode u plinovitom stanju karakteristične su po visko polariziranoj energiji koja uzrokuje da se molekule vode stalno kreću te time smanjuju mogućnost vezivanja izmeñu individualnih molekula vode.


Voda ima više jedinstvenih fizikalnih svojstava:

•Specifi čna toplina je količina energije potrebna da se promijeni temperatura supstance. Budući da voda ima visoku specifičnu toplinu, može absorbirati veliku količinu toplinske energije prije nego postane vruća. To znaći da voda sporo ispušta toplinsku energiju u situaciji kada se hladi. Činjenica da voda ima veliku specifičnu toplinu stvara umjerenu klimu na zemlji i pomaže živim organizmima lakše regulirati svoju tjelesnu temperaturu.•Voda u čistom stanju ima neutralni pH faktor . Čista voda nije kisela niti lužnata. Voda mijenja svoj pH kada u sebi sadrži otopljene tvari. Kišnica u sebi sadrži otopljeni ugljični i sulfatni dioksid te postaje kiela s pH oko 5.6•Voda provodi toplinu puno lakše nego bilo koja druga tekučina. Ta činjenica čini velika vodna tijela izgledom kao jezera i mora koja imaju relativno jednoliki vertikalni temperaturni profil .

•Molekule vode postoje u tekućem stanju u temperaturnom rasponu od 0 -100° Celsius. Ovaj raspon omogućava molekuli vode da se nalazi na većini lokacija na našem planetu.•Voda je universalni solvent . Voda može otopiti veliki broj različitih kemijskih struktura. Ova karakteristika omogućava vodi da sa sobom nosi nutrijente prilikom otjecanja, infiltracije, toka podzemnih voda i u tijelima živih organizama.


Gornja slika prikazuje kako su molekule vode pričvršćene jadna drugoj i time stvaraju jaku površinsku napetost. Površinska napetost omogučava vodi da se nalazi u tankim slojevima na čvrstim podlogama.

• Voda posjeduje jaku površinsku napetost . Drugim riječima voda ima svojstvo adhezivnosti i elastičmosti i ima tedenciju da se grupira u kapljice. Ovaj fenomen uzrokuje da se voda drži vertikalnih stijenki bez obzira na sile gravitacije. Površinska napetost vode omogućava formaciju kapljica i valova, omogućava biljke da pokreću vodu (i otopljene nutrijente) iz korijena do listova, kao i kretanje krvi kroz vrlo sitne kapilare kod nekih životinja.


Primjer adhezivnih svojstava molekula vode koja omogućavaju formiranje kapljica vode

Molekule vode su jedina supstanca na zemlji koja se nalazi u tri stanja: krutom, teku ćem i plinovitom . Promjena stanja popraćena su velim izmjenama topline. Ova karakteristika ima ključnu ulogu u redistribuciji toplinske energije u atmosferi zemlje. ¾ topline prenesene u atmosferu rezultat su evaporacije i kondenzacije vode


Temperatura ( ° C) Gusto ća (gr/cm 3333))))

0 (kruto stanje) 0.9150

0 (tekuće stanje) 0.9999

4 1.0000

20 0.9982

40 0.9922

60 0.9832

80 0.9718

100 (plinovito stanje) 0.0006

Prilikom stvaranja ledenog stanja molekule vode rezultira masi koja okupira veći volumen. Kako se voda ledi tako se i volumen brzo širi do 9%. Čista voda imam maksimalnu gustoću oko 4° Celsius. Voda je jedina supstanca na

našoj planeti kod koje maksimalnu gustoća nastaje kad nije solidificirana. Donja Tablica pokazuje odnos gustoće i temperature vode.


Documents

IntegralnoUpravljanjeVodnim Resursima