![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
||||||
|
||||||
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
|
L'eau travaille pour nousNotes de l'enseignantL'eau est une nécessité de la vie. L'eau contribue non seulement à notre survie mais aussi à notre qualité de vie. Les êtres humains ont canalisé l'eau pour améliorer leur vie depuis le début des temps. D'une certaine façon, l'histoire de la civilisation raconte comment nous avons pu utiliser l'eau avec de plus en plus d'ingéniosité. Dès 5 000 A. J.-C., nos prédécesseurs utilisaient l'irrigation pour accroître la production des récoltes. Les archéologues ont trouvé des égouts en maçonnerie qui remontent à 2 750 A. J.-C. et étonnamment, les toilettes à chasse d'eau ont été découvertes et celles-ci remontent presqu'à la même époque! L'eau a toujours joué et continue de jouer un rôle spécial dans la croissance de notre pays. Les premiers résidents de la côte Atlantique, soit les Micmac, les Malécites et les Beothuk, comptaient grandement sur les cours d'eau intérieurs pour se déplacer à travers les denses forêts qui constituent maintenant les provinces de l'Atlantique. Le commerce de la fourrure qui a stimulé l'exploration de l'immense intérieur du Canada, dépendait entièrement de l'eau comme agent de transport. L'eau a actionné les nombreux moulins qui parsemaient les cours d'eau des Maritimes et du Haut Canada, et permettaient la production et l'exportation du grain et du bois d'oeuvre (entre autre produits), les deux éléments économiques de base du début de la colonie. À mesure que l'industrie canadienne s'est diversifiée, l'eau a été utilisée à de nouvelles fins : comme réfrigérant, solvant, produit dispersant et source d'hydroélectricité. Le transport des marchandises par l'eau est encore un moyen efficace de faire circuler des marchandises en vrac. L'eau est toujours la base de l'énergie à bon marché. L'eau est une matière brute pour la fabrication des produits chimiques, des médicaments, des boissons et de centaines d'autres produits. C'est une partie essentielle des procédés manufacturiers servant à la production de toutes sortes de marchandises et de biens : allant des avions aux fermetures éclair. Autrement dit, nous dépendons de l'eau pour la majeure partie de notre technologie, de notre confort et de nos commodités et bien entendu pour notre hygiène personnelle et pour l'élimination de nos déchets. Bon nombre de gens pensent que la quantité d'eau que nous utilisons, ou les fins auxquelles nous l'utilisons n'a aucune importance. En réalité, la façon dont nous utilisons l'eau est très importante. Certaines utilisations par exemple sont incompatibles avec d'autres. Certaines utilisations enlèvent l'eau du cycle naturel pendant des périodes plus longues que d'autres. Ce qui est plus grave encore, c'est que la plupart des utilisations de l'eau industrielle peuvent en réalité diminuer la qualité de l'eau. Une bonne partie de l'eau en Amérique du Nord a été aménagée. En moins de 100 ans, nous avons développé des milliers de lacs énormes; certains d'une longueur de plusieurs centaines de milles; et certains ont créé plus de 500 000 petits lacs et étangs. Nous transformons les rivières en escaliers pour les navires et nous vivons à l'ère décrite par certains écrivains écologiques « l'ère des barrages »1. La centrale La Grande Rivière d'Hydro-Québec, achevée en 1982, est la plus grande centrale d'hydroélectricité souterraine au monde. Le débit de trois grandes rivières; la Eastmain, l'Opinaca et la Caniapiscau a été dévié pour alimenter le projet de La Grande de 500 milles de long, doublant le débit annuel moyen de La Grande Rivière et augmentant son débit en hiver d'un facteur de huit. La Eastmain a été réduite à plus ou moins un cours d'eau et plus de 6 000 milles carrés ont été inondés. Les dirigeants politiques ont perçu ces projets d'hydroélectricité comme des miracles économiques créant des emplois, produisant de l'énergie à vendre et créant un vaste réseau de retombées économiques. Les environnementalistes soutiennent que ces projets sont dévastateurs sur le plan écologique et en 1992, ils comparaient les dommages causés par le projet hydroélectrique proposé de la Baie James à la destruction de la forêt tropicale de l'Amazone. Le Québec n'est pas la seule province canadienne à vouloir développer ses ressources en eau. Le Manitoba a des barrages, des déviations et des débits modifiés sur les rivières Churchill et Nelson; l'Ontario a examiné la possibilité de développer à nouveau des rivières liées à la Baie d'Hudson. Considérez l'impact de ces développements sur la région de la Baie d'Hudson. Quel effet ce développement aura-t-il sur le flux écologique des baies, l'omble chevalier, la baleine blanche, le phoque barbu, la bernache du Canada, les Cree, les Inuit, même les pêcheurs de Terre-Neuve? Ce que nous faisons a des effets sur nos voisins localement et mondialement. La qualité de l'eau devrait être une grande préoccupation de tous les utilisateurs de l'eau c'est-à-dire tous les habitants de la planète. Ultimement, nous puisons notre eau de la même source d'approvisionnement en eau. La plupart des Canadiens habitent en aval de quelqu'un d'autre. Même s'ils n'habitent pas en aval, tous les humains dans le monde entier et à travers les diverses époques ont puisé de l'eau de la même source d'approvisionnement en eau de base. Cet approvisionnement de base a été utilisé des milliards de fois et est réapprovisionné continuellement par le cycle hydrologique. Ce n'est que maintenant que les gens commencent à être conscients des limites réelles de l'utilisation de l'eau. Ils sont de plus en plus conscients du moment et de l'endroit où cette eau est retournée dans la nature, en particulier si elle retourne après que sa qualité ou sa quantité a été diminuée. Nous devons apprendre à comprendre l'utilisation de l'eau - où nous utilisons l'eau, ce qu'il faut mesurer, quelles sont les principales utilisations de l'eau, et comment les principales utilisations sont conflictuelles et se nuisent les unes les autres, et comment gérer la compétition accrue pour les ressources d'eau. Où nous utilisons l'eauLes utilisations les plus immédiates et les plus évidentes de l'eau sont dans le milieu naturel. Il s'agit des utilisations non consommatrices de l'eau. Les poissons vivent dans l'eau et certains oiseaux et certains animaux ont besoin d'un habitat aquatique pour survivre. Ce sont des exemples des utilisations non consommatrices et non humaines de l'eau. La production d'hydroélectricité, l'expédition et les loisirs basés sur l'eau sont des exemples des utilisations non consommatrices humaines de l'eau. Les utilisations non consommatrices ne sont pas toujours sans effets néfastes. Par exemple, la fuite de pétrole des moteurs de bateaux et des cargos causent de la pollution. Les grands réservoirs exigés par les centrales d'hydroélectricité enlèvent l'eau par évaporation et changent complètement le régime des rivières pour les utilisateurs en aval. Les utilisations les plus variées et les plus nombreuses de l'eau se produisent sur la terre. Il s'agit des retraits d'eau. Ce terme convient parce que l'eau est retirée de sa source (d'une rivière, d'un lac ou d'un approvisionnement en eau souterraine) et est transportée par canalisation vers différents endroits et utilisateurs avant d'être recueillie et d'être renvoyée à la source. Les utilisations domestiques et industrielles, la production d'électricité nucléaire et thermique, et l'irrigation et l'eau pour le bétail relèvent de cette catégorie. La plupart des retraits utilisent une partie de l'eau, ce qui veut dire que la quantité de l'eau qui retourne à la source est moins grande que celle qui a été retirée. De plus, la qualité de l'eau qui retourne dans son milieu naturel est souvent détériorée. Par exemple : l'eau qui quitte nos maisons contient des déchets humains et domestiques. Le même phénomène s'applique à l'eau qui est utilisée pour de nombreux procédés industriels. Souvent, ces déchets liquides ne sont traités que partiellement, sinon pas du tout, avant de retourner dans la nature. Examen sommaire des cinq incidents des retraitsProduction d'énergie thermique Pourquoi faut-il autant d'eau de refroidissement? Parce que les procédés de production d'énergie thermique aujourd'hui peuvent seulement convertir environ 40 % de l'énergie du combustible en électricité utilisable. Le reste de l'énergie du combustible est perdu. C'est un procédé doublement inefficace parce que premièrement environ 60 % de l'énergie du combustible est gaspillée et deuxièmement parce que l'eau exigée pour refroidir la chaleur (à une température où elle peut être dégagée sans danger dans l'environnement) est gaspillée. Ce refroidissement exige un débit continu d'eau pour ce qui circule à travers le condensateur. Toute l'eau de refroidissement est retournée dans l'environnement à une température beaucoup plus élevée que sa température originale. La preuve de cette eau réchauffée peut être constatée dans les étangs de refroidissement situés sur les terrains de la plupart des centrales thermiques (il y en a une à Trenton, comté de Pictou). Fabrication Utilisation municipale Agriculture Mines L'eau sert à extraire et à transformer le pétrole qui ne peut pas être récupéré par les méthodes de forage conventionnelles. L'injection de puits profonds par exemple comporte le pompage de l'eau dans les puits sous pression pour forcer le pétrole à la surface. Même si l'industrie minière avait une utilisation brute presque aussi importante que l'agriculture, l'exploitation minière représentait seulement 1 % de tous les retraits d'eau en 1996. C'était la plus faible quantité de retraits d'eau, mais l'exploitation minière recircule son admission d'eau davantage que tout autre secteur. Court examen de six utilisations d'eau non consommatricesLes utilisations non consommatrices ne peuvent pas être mesurées en fonction de la qualité parce que l'eau utilisée n'est pas retirée de son milieu naturel. Plutôt, les utilisations non consommatrices sont décrites par certaines caractéristiques de l'eau ou par les avantages qu'elles nous assurent à nous et à l'écosystème. Les débits et les niveaux d'eau sont des facteurs très importants relativement aux utilisations d'eau non consommatrices. Lorsque ces conditions sont modifiées par un barrage, par exemple, les conflits entre les utilisateurs surviennent facilement. Les conflits les plus courants entre les utilisateurs d'eau non consommatrice surviennent entre les promoteurs d'hydroélectricité et les autres utilisateurs (par rapport à la vie aquatique, à la faune, à l'approvisionnement en eau et au transport de l'eau). Le stockage de la crue nivale3 au printemps enlève la variabilité naturelle des débits des cours d'eau. Les processus de vie des espèces aquatiques peuvent dépendre de cette variabilité en particulier, les écosystèmes hautement productifs des delta, des estuaires et des terres humides. Pour assurer l'utilisation optimale de notre eau, tousles besoins doivent être évalués et étudiés attentivement. Production d'hydroélectricité Transport sur l'eau Pêche en eau douce Faune Loisirs Élimination des déchets ActivitésLe vent et l'eau4e, 5e et 6e années Sciences ButUn moulin à vent utilise la force du vent pour effectuer du travail utile. Les roues hydrauliques convertissent l'énergie de l'eau courante en puissance utile. Avant l'invention des premières machines à vapeur, les moulins à vent et les roues hydrauliques étaient presque les seules machines qui n'étaient pas actionnées par la puissance humaine ou animale. Les agriculteurs les utilisaient souvent pour moudre le maïs et pomper l'eau. Lorsque les machines alimentées au charbon et au pétrole sont apparues, les moulins à vent et les roues hydrauliques ont commencé à disparaître. Toutefois, leur popularité continue d'augmenter. Aujourd'hui, nous sommes davantage sensibilisés à la pollution causée par la combustion de combustibles fossiles comme le charbon et le pétrole. L'énergie hydraulique et éolienne sont des sources propres et non bruyantes d'énergie. Les roues hydrauliques peuvent être construites partout où il y a de l'eau à débit rapide qui fera tourner les aubes des roues. La plupart des roues hydrauliques modernes sont des machines complexes qui sont utilisées pour produire de l'électricité. Elles sont connues sous le nom de turbines hydroélectriques et l'électricité qu'elles produisent est l'hydroélectricité. Les turbines hydroélectriques sont habituellement construites le long de grandes rivières ou dans des barrages où l'eau est forcée à travers une turbine afin de sortir du réservoir. L'électricité peut même être produite dans les régions côtières par le mouvement des marées à travers une turbine. Matériel
ProcédéCréez la turbine Créez l'assemblage de la turbine Créez la vanne Mettez la bouteille dans le bol. Ajustez le tube (après y avoir attaché l'entonnoir) dans le cou de la bouteille, en vous assurant que le débit de l'eau frappe les aubes de la roue en plastique (tenez l'entonnoir à un niveau plus élevé que l'ouverture du cou de la bouteille afin que l'eau descende vers le bas). Dans une centrale hydroélectrique, l'eau qui tombe dans un tuyau (le tube de plastique) à partir d'un barrage (entonnoir) fait tourner les aubes de la turbine (la roue hydraulique). La turbine actionne une génératrice qui produit de l'électricité. Prédisez les résultats d'un changement du débit Soulèvement d'une charge avec de l'eau4e, 5e et 6e années Sciences ButL'utilisation de l'eau pour soulever un poids lourd est connue sous le nom de levage hydraulique. Les machines très puissantes permettent aux travailleurs de tirer, de comprimer ou de soulever des objets qu'ils ne pourraient pas soulever ordinairement. L'hydraulique augmente grandement la force produite par ces machines. Dans les machines hydrauliques (comme les engins de terrassement), les tuyaux transportent un liquide à partir d'une pompe jusqu'aux cylindres où le liquide pousse les pistons avec une grande force. Dans une machine de terrassement, les pistons actionnent la pelle de terrassement dans la terre et laisse la machine soulever une lourde charge de terre. La mécanique de ce mouvement hydraulique est illustrée dans cette activité, lorsque l'entonnoir est soulevé au-dessus du niveau du livre et que le poids de l'eau dans le tube pousse l'eau dans le ballon. Le ballon qui gonfle exerce ensuite suffisamment de pression pour repousser le livre lourd vers le haut. Matériel
ProcédéAjustez le cou du ballon sur le bout du tube et fermez hermétiquement le joint avec du ruban adhésif. Découpez le dessus de la bouteille, en faisant un trou dans le côté près du fond de la bouteille. Poussez le ballon à travers le trou dans le côté de la bouteille afin que le tube de plastique ressorte dans le côté. Mettez du ruban adhésif sur l'entonnoir pour le fixer solidement à l'extrémité libre du tube. Placez la boîte à l'intérieur de la bouteille, sur le dessus du ballon. Les côtés de la bouteille devraient dépasser le dessus de la boîte un peu. Posez le livre lourd sur le dessus de la bouteille. Soulevez l'entonnoir afin qu'il soit relevé d'environ six pouces ou plus au-dessus du bord supérieur de la bouteille. Versez de l'eau dans l'entonnoir afin qu'elle coule vers le bas dans le tube et dans le ballon. À mesure que le ballon gonfle, la boîte sur le dessus du ballon est soulevée et le livre aussi! Faites-le couler et ensuite flotter!4e, 5e et 6e années Sciences ButUn énorme navire flotte sur l'eau même s'il est très lourd. Pourtant un petit objet léger comme une bille calera. Pourquoi? Le poids des objets seul n'indique pas s'ils vont flotter ou caler. La quantité d'eau qu'un objet déplace ou écarte, détermine si celui-ci flottera ou non. Avez-vous déjà remarqué les marques qui sont peintes au bas des coques des navires? Ces marques indiquent les niveaux de chargement sécuritaires. Un navire surchargé repose trop bas dans l'eau et risque de couler. Matériel
ProcédéMettez les billes dans l'eau. Vous remarquez qu'elles coulent rapidement au fond du contenant. Demandez aux élèves ce qu'il se produira si la pâte à modeler est placée dans le contenant. Roulez la pâte à modeler pour en faire une balle et laissez-la tomber dans le contenant. La pâte à modeler calera également. Comme les billes, elle ne déplace pas beaucoup d'eau. Enlevez les billes et la balle de pâte à modeler. Faites avec de la pâte à modeler un bateau avec un fond plat (ou un genre de plate-forme). Faites flotter la pâte à modeler dans le contenant d'eau. Cette nouvelle forme déplace une plus grande quantité d'eau que la balle : plus la quantité d'eau déplacée est grande, plus la force de poussée est grande; elle soutient le bateau de pâte à modeler et le fait flotter. Ajoutez les billes au bateau de pâte à modeler elles sont le cargo. Le bateau reposera plus bas dans l'eau mais déplacera une plus grande quantité d'eau et continuera de flotter. Nota :
|
|
![]() |
||
| Aide
| Recherche
| Site du Canada |
|
||
La Voie verteMC, site Web d'Environnement Canada
|
||
|
||
|