Wyklady, Architektura krajobrazu, Sem 1, Hydro

Poza tym na świecie jest niewiele istot groźniejszych od kobiety.

WYKŁAD I                                                                                                                                                          19 II 2008

 

Definicja i przedmiot badań hydrologii

Hydrosfera i cykl hydrologiczny

 

Hydrologia – nauka przyrodnicza zajmująca się badaniem i opisywaniem hydrosfery, a więc wód powierzchniowych, podziemnych i atmosferycznych; głównym przedmiotem jej badań jest krążenie wody w przyrodzie, z uwzględnieniem jej właściwości fizycznych i chemicznych

Gałęzie hydrologii:

- glacjologia – badanie lodowców, procesów powstawania i wpływu na środowisko

- kriologia – badanie wody pod postacią lodu

- krenologia – badanie źródeł wody, ich charakteru, występowania, wydajności

- potamologia – badanie cieków

- paludologia – badanie tworzenia i ewolucji bagien

- limnologia – badanie wód śródlądowych

- oceanografia (oceanologia) – badanie zjawisk i procesów zachodzących w oceanach

- hydrogeologia – badanie wód podziemnych

 

hydrosfera – wodna powłoka ziemi przenikająca atmosferę i litosferę, obejmująca wody atmosferyczne, powierzchniowe i podziemne w postaci gazowej, ciekłej i stałej. Wody hydrosfery gromadzą się w oceanach, morzach, jeziorach, rzekach, bagnach, pokrywie śnieżnej, lodowcach i zbiornikach wód podziemnych

Zasoby wodne na Ziemi:

Zasoby wodne hydrosfery nie ulegają zmianie. Ocenia się je na około 1,4 mld km3, z czego:

- wody mórz i oceanów 96,5%

- wody podziemne 1,7%

- wody występujące na powierzchni lądów 2,3%

- para wodna w atmosferze 0,001%

- woda glebowa 0,001%

- woda występująca w biosferze 0,0001%

Cykl hydrologiczny (obieg wody w przyrodzie):



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

faza atmosferyczna cyklu hydrologicznego – obejmuje parowanie wody, przenoszenie pary wodnej w atmosferze, jej kondensację i opad atmosferyczny

faza kontynentalna cyklu hydrologicznego – odpływ powierzchniowy, wsiąkanie, odpływ podziemny i różne formy retencji wody

duży obieg wody - zamknięty cykl krążenia wody między oceanem, atmosferą i kontynentem

mały obieg wody – krążenie pomiędzy atmosferą i kontynentem lub między atmosferą i oceanem

Przyczyny ruchu wody na Ziemi:

- energia cieplna słońca ® zmiany stanów skupienia wody

- siła ciężkości ® opad

- przyciąganie słońca i księżyca ® pływy

- ciśnienie atmosferyczne ® przenoszenie wody przez masy powietrza

- ciśnienia międzycząsteczkowe w glebie ® zjawiska kapilarne

- reakcje chemiczne i nuklearne

- procesy biologiczne i geotermalne

- działalność człowieka ® budowa sztucznych zbiorników, zmiana przepływu wód

 

Intensywność krążenia wody jest uzależniona od ilości opadów na lądach i od parowania na oceanach. Większa intensywność opadów występuje nad oceanami. Parowanie z oceanów jest 2-3 razy większe niż parowanie na lądach, zaś maksymalne parowanie występuje na równiku. Suma opadów maleje w miarę oddalania od oceanów. Ilość opadów jest wprost proporcjonalna do wysokości nad poziomem morze, zaś parowanie odwrotnie proporcjonalne.

Procesy, którym poddawana jest woda w fazie kontynentalnej:

- parowanie (ewaporacja)

- transpiracja

- infiltracja (wsiąkanie)

- odpływ podziemny

- spływ powierzchniowy

Wymiana wód:

- duży obieg wody – 2000–3600 lat

- opad – para wodna – około 11 dni

- rzeki – około 10-20 dni

- wilgoć glebowa – kilka miesięcy

- wody głębinowe – od tysiąca do miliona lat

- lodowce – dziesiątki tysięcy lat

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WYKŁAD II                                                                                                                                                          26 II 2008

 

Zasoby wodne

Przepływ

 

zasoby wodne – wody dostępne lub te, które mogą być dostępne do wykorzystywania w regionie w określonej ilości i jakości, w ciągu danego czasu, przy określonych potrzebach. Należą do zasobów naturalnych nieograniczonych wykorzystywanych przez człowieka w procesie produkcji i konsumpcji oraz przez rośliny i zwierzęta. Występują w stanie naturalnym lub są sterowane przez urządzenia hydrotechniczne (zasoby sterowane).

              - własne (w granicach własnej zlewni)

              - transgraniczne (transportujące wody z innego obszaru)

 

zasoby dyspozycyjne – różnica pomiędzy przepływami średnimi rocznymi i przepływami nienaruszalnymi; w Polsce 7 km3

zasoby nienaruszalne – ilość wody, która musi pozostać w ciekach dla zapewnienia w nich życia; w Polsce 15 km3

zasoby wód opadowych – średnie wielkości opadu spadłego na powierzchnię ziemi

zasoby gwarantowane – ilość wody, która pojawi się na danym obszarze z prawdopodobieństwem 95%; w Polsce 22 km3

Jednostki, w jakich podajemy zasoby wód powierzchniowych:

- objętość masy wody [m3]

- wysokość warstwy odpływu [mm] – ilość litrów spadłych na m2 powierzchni

- średni odpływ jednostkowy [1*s-1*km-2]

- przepływ charakterystyczny – średni roczny przepływ, tzw. SQ [m3*s-1]

- przepływ o określonym prawdopodobieństwie występowania

 

przepływ (natężenie przepływu) – Q – ilość wody, jaka przepływa przez poprzeczny przekrój koryta rzecznego w jednostce czasu.

Q= V/t [m3*s-1]

Zasoby wód podziemnych:

- przypowierzchniowe

- gruntowe

- wgłębne

- głębinowe

Podział ze względu na stan ruchu wód i ich wykorzystywanie:

- statyczne

- dynamiczne

- eksploatacyjne – występują w odpowiednio dużych ilościach

 

bilans wodny – porównanie przybytków i ubytków wody charakteryzuje obieg wody w danej przestrzeni bilansowania w danym okresie czasu

 

Elementy bilansu wodnego:

opady               (P)              =               odpływ (H)              +               parowanie (S)              +              retencja (R)

deszcz, śnieg                            podziemny                            z pow. wody,                            powierzchnia śniegowa,

rosa, szadź                            powierzchniowy              gleby, roślin                            jeziorna, lodowcowa,

szron                                                                                    procesy                             koryt rzecznych,

                                                                                    technologiczne              wód podziemnych

Bilans wodny dla kuli ziemskiej: P=S

Bilans wodny dla lądów P=H+S

 

Z – retencja na początku okresu bilansowania

R – retencja na końcu okresu bilansowania

 

Bilans wodny jest               dodatni, gdy R - Z > 0

                                          ujemny, gdy R - Z < 0             

                                          zrównoważony, gdy R - Z = 0

 

Dane odpływu i retencji dla Polski:

- udział w zasobach wodnych Europy – 1,8%

- średni odpływ – 5,5 l/s

- magazynowane jest tylko 6% rocznego odpływu

- podział rocznego odpływu:

              - zlewnia Wisły                            30,4 km3

              - zlewnia Odry                            20,6 km3

              - zlewnia rzek przymorza              9,0 km3

              - całkowity odpływ                            61 km3

- na jednego mieszkańca przypada 1550 km3 – 3 razy mniej niż średnio w Europie, 12 razy mniej niż średnio na Ziemi

- jeziora zajmują 1% powierzchni kraju

- jezior liczących powyżej 1 ha jest 9300

- większość jezior występuje w pasmach pojezierzy

- największym naturalnym zbiornikiem retencyjnym są Bagna Biebrzańskie (1400 km3)

 

obszar deficytu wodnego – obszar, gdzie istnieje brak wody do wykorzystania, a pobór istniejącej wody może naruszyć zasoby nienaruszalne

przyczyny:

- przyrodnicze

              - nierównomierny rozkład opadów w ciągu roku

              - niski współczynnik gęstości rzecznej

- gospodarcze

              - mały stopień zagospodarowania wód

              - straty powodziowe (bezproduktywny spływ wód podczas wezbrań)

38,5% kraju jest objęte deficytem wodnym

25% miast ma niewystarczające ilości wody, maksymalny deficyt posiadają miasta powyżej 50tys. mieszkańców w południowej Polsce

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WYKŁAD III                                                                                                                                                          4 III 2008

 

System zlewni hydrograficznej i obieg wody w zlewni

 

odpływ wody – zjawisko polegające na przemieszczaniu się wody zebranej na pewnym obszarze na powierzchni terenu lub w gruncie ku miejscom niżej położonym pod wpływem grawitacji

              - po powierzchni terenu

              - korytarzami cieków powierzchniowych w gruncie

              - po warstwach mniej przepuszczalnych

Odpływ powierzchniowy:

- spływ powierzchniowy

- odpływ korytarzami cieków

Spływ powierzchniowy

- ponadinfiltracyjny – natężenie opadu przewyższa infiltrację (wsiąkanie)

- przed-infiltracyjny – gdy deszcz spada na glebę przesuszoną

- podwyższonego zwierciadła wód gruntowych – przy długotrwałych deszczach

 

Zlewnia – obszar, z którego wody spływają do jednego obiektu hydrograficznego (rzeki, jeziora, bagna). Podstawowa jednostka hydrograficzna. W zależności od formy odpływu rozróżnia się zlewnię powierzchniową (topograficzną) i zlewnię podziemną

Dorzecze – obszar, z którego wody spływają do jednego systemu rzecznego

Dział wodny – linia rozdzielająca kierunki odpływu wód do dwóch różnych systemów rzecznych, granica zlewni. Rozróżnia się dział wodny powierzchniowy (topograficzny) i podziemny. Powierzchniowy dział wodny jest wyznaczony przez ukształtowanie terenu, biegnie po grzbietach wzniesień i stanowi granicę zlewni powierzchniowej. Podziemny dział wodny jest wyznaczony przez ukształtowanie zwierciadła wód podziemnych i stanowi granicę zlewni podziemnej. Wyznacza go układ warstw nieprzepuszczalnych i wodonośnych.

Zlewisko – zespół dorzeczy odprowadzający wody do jednego wspólnego morza (pojęcie zlewiska stosuje się także w stosunku do zatok i zalewów przymorskich)

 

zagłębienie bezodpływowe – posiada zlewnię bez odpływu powierzchniowego, w której zachodzi zwykle proces parowania i wsiąkania; parowanie odgrywa główną rolę w przypadku bagien lub zbiorników wodnych (zagłębienie retencyjno-ewaporacyjne); wsiąkanie w zagłębieniach suchych o podłożu przepuszczalnym. Występują bardzo licznie na obszarach młodoglacjalnych i wydmowych, z reguły w pobliżu działów wodnych na granicy sąsiadujących ze sobą zlewni.

 

zlewnie bifurkujące – miejsca o odpływie powierzchniowym skierowanym do różnych dorzeczy; bifurkacja punktowa występuje, gdy woda z obszaru źródłowego odpływa w różnych kierunkach, lub gdy ciek dzieli się na ramiona prowadzące wodę do różnych dorzeczy; bifurkacja po...

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • kachorra.htw.pl