Hidrologija

Iz projekta Википедија

Voda pokriva preko 70% zemljine površine.

Hidrologija (gr: υδρολογία, ύδωρ+λόγος- Hidrologia, "nauka o vodi"), nauka o vodi, njenim fizičkim svojstvima i pojavljivanju u prirodi. Ona označava zajedno i hidrološki ciklus i vodna bogatstva.

Područja hidrologije uključuju hidrometeorologiju, površinsku hidrologiju i hidrogeologiju, gdje voda igra središnju ulogu. Okeanografija i meteorologija nisu uključene u ova područja jer je voda tek jedan od mnogih važnih aspekata.

Hidrološko istraživanje korisno je ne samo što nam omogućuje bolje razumijevanje svijeta u kojem živimo, nego i zato što nam dopušta uvid u područja nauke koja se bave okolinom.

Sadržaj

1 Istorijat
2 Hidrološki ciklus
3 Hidrološka mjerenja
4 Hidrološko predviđanje
- 4.1 Statistička hidrologija
- 4.2 Hidrološko modelovanje
5 Hidrološki transport
6 Primjene hidrologije
7 Više informacija
8 Spoljašnje veze

[uredi] Istorijat

Hidrologija je bila predmet istraživanja hiljadama godina. Nil je na primjer pregrađen oko 4000. godine pne. radi poboljšavanja poljoprivredne produktivnosti prijašnje neplodne zemlje. Mezopotamski gradovi su bili zaštićeni od poplava visokim zemljanim zidovima. Grci i Rimljani su gradili akvadukte, a Kinezi sisteme za navodnjavanje i radove za nadgledanje poplava.

Marko Vitruvije je u 1. vijeku p.n.e, napisao filozofsku teoriju hidrološkog ciklusa u kojem padavine u planinama prodiru kroz Zemljinu površinu te u nizinama oblikuju rijeke i izvore. Usvajanjem naučnog pristupa, Leonardo da Vinči i Bernard Palisi došli su nezavisno jedan od drugoga do preciznog prikaza hidrološkog ciklusa. Hidrološke varijable nisu se kvantitativno određivale sve do 17. vijeka.

U pionire moderne hidrološke nauke ubrajaju se Pjer Pero (fr. Pierre Perrault), Edm Mariot (fr. Edme Mariotte) i Edmund Hejli (engl. Edmund Halley). Mjerenjem padavina i viška vode te određivanjem oticajućeg područja, Pero je pokazao da je količina padavina približna količini toka Sene. Mariot je povezao mjerenja brzine i riječnog presjeka da prikupi nanose također u Seni. Hejli je pokazao da je količina isparenja iz Sredozemnog mora približno količini oticanja rijeka koje utiču u more.

Napredak u 18. vijeku postignut je zahvaljujući Bernulijevom piezometru, bernulijevoj jednačini, pitotovoj cijevi i Čezijevoj formuli. U 19. vijeku razvija se podzemna hidrologija uključujući Darsijev zakon, Dupui-Tijemovu (Dupuit-Thiem) formulu isticanja i Hagen-Pojzevil jednačinu (Hagen-Poiseuilleovu) kapilarnog toka.

U 20. vijeku racionalne analize su počele zamjenjivati empirizam dok istovremeno vladine agencije pokreću vlastite hidrološke istraživačke programe. Od posebne važnosti bili su Šermanov hidrografski uređaj, Hortonova teorija infiltracije i Tajsova (Theis) jednačina koja opisuje hidrauliku izvora.

Od 1950. hidrologiji se pristupa na većoj teoretskoj bazi nego u istoriji što je omogućeno najviše napretkom u fizičkom razumijevanju hidroloških procesa i pojavom računara.

[uredi] Hidrološki ciklus

Za više informacija pogledajte Hidrološki ciklus.

Središnja tema hidrologije je kretanje vode na Zemlji koje se odvija na različite načine i u različitim mjerama. Najjasnija takva slika sadržana je u isparivanju vode iz okeana koja onda stvara oblake. Ti se oblaci kreću iznad kopna i proizvode kišu, koja teče niz reke nazad u okean zatvarajući ciklus.

[uredi] Hidrološka mjerenja

Kretanje vode na Zemlji može se mjeriti na brojne načine. Ta je informacija jednako važna i za određivanje vodnih bogatstava i za razumijevanje procesa upletenih u hidrološki ciklus. Sledeći popis je popis uređaja koje koriste hidrolozi i njihove namjene.

Kišomer - kiša i snijeg
Tokomer - riječni tok (vidi: riječni protok)
Radar - svojstva oblaka
Piezometer - pritisak i dubina podzemne vode (vidi: akviferni test)
Tensiometar - vlažnost zemljišta
Satelit
Disdrometar - karakteristike padavina
Vremensko-područni reflektometar - vlažnost zemljišta
Omčasti psihrometar - vlažnost
Infiltrometar - infiltracija

[uredi] Hidrološko predviđanje

Promatranja hidroloških procesa koristi se za predviđanje budućih kretanja i količina vode.

[uredi] Statistička hidrologija

Analiziranjem statističkih svojstava hidroloških zapisa, kao što su oborine ili riječni tok, hidrolozi mogu procijeniti buduće hidrološke pojave. To ipak pretpostavlja nepromjenjivost karakteristika procesa.

Vidi: povratni period.

[uredi] Hidrološko modelovanje

S razumijevanjem uticaja promjene u okolini na kretanje vode, hidrolozi mogu takođe stvoriti modele za predviđanje budućih promjena.

[uredi] Hidrološki transport

Kretanje vode je značajno sredstvo kojim se drugi materijali poput tla ili zagađivača transportuju sa jednog mjesta na drugo.

Vidi: erozija, zagađenje.

[uredi] Primjene hidrologije

Ublažavanje i predviđanje poplava, klizišta i rizika od suše;
Dizajniranje šema za navodnjavanje te upravljanje poljoprivrednom produktivnošću;
Osiguravanje pitke vode;
Dizajniranje brana radi obezbjeđivanja vode ili stvaranja hidroelektrične struje;
Dizajniranje mostova;
Predviđanje geomorfoloških promjena poput erozije i sedimentacije.
Određivanje učinaka prirodne i antropogene promjene okoline na vodna bogatstva.
Određivanje rizika zagađenja transportom i uspostavljanjem smjernica ekološke politike.