Современные водные сооружения

Одним из древнейших способов защиты от воды, ее регулирования и использования был способ замедления движения воды путем строительства плотин и создания водохранилищ. Человек за тысячи и сотни лет проделал гигантскую работу по созданию искусственных водоемов и строительству плотин.

Характеристика водохранилищ объемом более 100 млн м3
	Количество	Полный объем, км3	Полезный объем, км3	Полезный объем, %
Европа	482	570,3	300	53
Азия	554	1463,1	800	55
Африка	96	864,9	520	60
Северная Америка	868	1606,4	1200	75
Южная Америка	187	551,5	330	60
Австралия и Океания	70	75,7	45	60
Всего	2257	5131,9	3195	62

В этой таблице приведены сведения только о сравнительно крупных водохранилищах. Однако, существует не менее 20 тыс. водохранилищ с объемом более 10 млн. м³. Существует также огромное число малых водохранилищ, объемом в десятки тысяч и тысячи кубических метров. Так только в США насчитывается почти 1,9 млн. водохранилищ объемом менее 60 тыс. м³. Объем малых водохранилищ составляет величину, равную примерно четверти объема крупных водохранилищ, поэтому общий объем всех водохранилищ мира приближается к 7500 км³. Проделанная человеком работа по регулированию стока рек водохранилищами - это огромное достижение, так как она помогла решить ряд важных задач: оросить около 240 млн. га земли, которая дает половину сельскохозяйственной продукции мира, занимая 1/6 часть используемых земель; получить большое количество электроэнергии - выработка гидроэлектростанций составляет 1736 млрд. кВт*ч (1980г.), или 20,1% от общего производства электроэнергии; защитить большие заселенные территории от наводнений. Наконец, огромная польза водохранилищ заключается в том, что они увеличивают объем гарантированного устойчивого речного стока, так как замедление оборота воды благодаря им сравнимо с замедлением оборота воды в активной зоне подземных вод. Другими словами, водохранилища как бы увеличивают подземную составляющую речного стока и увеличение это составляет сейчас около 7500 км³ в год, или 50% от мирового подземного стока рек.

Вода как источник энергии

Со времени создания мельницы человек использует воду как источник энергии. Сейчас наиболее широко энергия падающей воды используется на обычных гидроэлектростанциях. Но в последнее время начали использовать энергию приливов и волнения, термальные подземные воды, наконец, разработаны и в экспериментальном режиме дают электроэнергию установки, использующие разницу в температуре между теплыми верхними и холодными глубинными слоями океана. Реки и моря обладают огромным запасом тепловой энергии, которую начинают использовать все шире и шире.

Вода и сама по себе может быть источником энергии, вернее ее составляющая - водород. Отец научной фантастики Жюль Верн в своем романе "Таинственный остров" предсказал эпоху "водородной энергетики": "Наступит день, и вода заменит топливо: водород и кислород, из которых она состоит, будут применяться и раздельно; они окажутся неисчерпаемым и таким мощным источником тепла и света, что углю до них далеко". По теплотворной способности на единицу массы водород в 2,5 раза превосходит природный газ и в 3 раза - бензин. При сжигании водорода образуется вода, а из нее снова можно получить водород - таков простой принцип экологического круговорота энергии. Пока же человек не смог "встроить" свои энергетические системы в естественный круговорот, хотя и сделал первые шаги в этом направлении.

Уже есть проекты "водородных" самолетов, а "водородные" автомашины даже существуют в реальном исполнении. С октября 1984 г. в Западном Берлине проходили испытания 10 автомобилей марки Мерседес, из которых половина частично, а другая половина полностью работают на водородном топливе. Проблема здесь практически одна - хранение запаса водородного топлива, так как баллоны - слишком громоздкая система. Сейчас пытаются использовать способность металлов и металлических сплавов накапливать в межатомном пространстве огромное количество водорода, временно связывая его с образованием гидрида. При нагревании гидрид высвобождает водород.

Другая проблема - это получение водородав крупных масштабах.