Hidrologija

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Voda pokriva 70% Zemljine površine.
Podjela hidrologije.

Hidrologija (grčki: Yδρoλoγια, Yδωρ+Λoγos, Hydrologia, "znanost o vodi"), znanost o vodi, njenim fizikalnim svojstvima i pojavljivanju u prirodi. Ona označava zajedno i hidrološki ciklus i vodna bogatstva.

Područja hidrologije uključuju Oceanologija i hidrologiju kopna. Hidrologija kopna se opet djeli na slijedeće grane: Hidrometeorologija, Potamologija ili hidrografija, Limnologija, Glaciologija tj. Kriologija i Hidrogeologija.

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

Povijest[uredi VE | uredi]

Hidrologija je bila predmet istraživanja tisućama godina. Nil je primjerice pregrađen oko 4000. pr. Kr. 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 sustave za navodnjavanje i radove za nadziranje poplava.

Marko Vitruvije je u prvom stoljeću pr. Kr. napisao filozofsku teoriju hidrološkog ciklusa u kojem oborine koje padnu u planinama prodiru kroz Zemljinu površinu te u nizinama oblikuju rijeke i izvore. Usvajanjem znanstvenijeg pristupa, Leonardo da Vinci i Bernard Palissy došli su neovisno jedan od drugoga do preciznog prikaza hidrološkog ciklusa. Hidrološke varijable nisu se kvantitativno određivale sve do 17. stoljeća.

U pionire moderne hidrološke znanosti ubrajaju se Pierre Perrault, Edme Mariotte i Edmund Halley. Mjerenjem oborina i viška vode te određivanjem otjecajnog područja, Perrault je pokazao da je kiša dovoljna na račun toka Seine. Marriotte je povezao mjerenja brzine i riječnog presjeka da prikupi nanose također u Seini. Halley je pokazao da je isparivanje iz Sredozemnog mora dovoljno na račun otjecanja rijeka koje utječu u more.

Napredak u 18. stoljeću postignut je zahvaljujući Bernoullijevom piezometru i Bernoullijevoj jednadžbi, Pitotovoj cijevi i Chezyjevoj formuli. U 19. stoljeću razvija se podzemna hidrologija uključujući Darcyjev zakon, Dupuit-Thiemovu formulu istjecanja i Hagen-Poiseuilleovu jednadžbu kapilarnog toka.Godine 1922., osnovano je međunarodno hidrološko udruženje IASH (International Asociation of Scientific Hydrology).

U 20. stoljeću racionalne analize su počele zamijenjivati empirizam dok istodobno vladine agencije pokreću vlastite hidrološke istraživačke programe. Od posebne važnosti bili su Shermanov hidrografski uređaj, Hortonova teorija infiltracije i Theisova jednadžba koja opisuje hidrauliku izvora.

Od 1950. hidrologiji se pristupa na većoj teoretskoj bazi nego u povijesti omogućenoj ponajprije napretkom u fizikalnom razumijevanju hidroloških procesa i pojavom računala.

Hidrološki ciklus[uredi VE | uredi]

Glavni članak: Hidrološki ciklus

Središnja tema hidrologije je kretanje vode na Zemlji koje se odvija na različite načine i u različitim mjerama. Najjednostavnije objašnjenje jednog hidrološkog ciklusa bi izgledalo ovako: Sunčevo zračenje (Insolacija) je jedan od glavnih uzročnika gibanja vode. Zbog tog zračenja vode isparavaju iz oceana, a nakon toga se kondenziraju u oblake. Ti se oblaci kreću iznad kopna i proizvode kišu, koja teče niz rijeke natrag u ocean zatvarajući ciklus.

Hidrološka mjerenja[uredi VE | uredi]

Hidrološkim mjerenjima se bavi hidrometrija. Primarno hidrometrija mjeri hidrološke pojave i prikazuje ih preko osnovnih i/ili izvedenih fizikalnih veličina koje izražava preko SI međunarodnog sustava jedinica. Sekundarni zadatak, ali ne manje bitan je obrada podataka dobivenih tim mjerenjima.
Na temelju hidrometrijskih mjerenja izrađujemo matematičke modele za programiranje vodnih količina. Poseban značaj imaju opažanja i mjerenja na već izgrađenim građevinskim objektima i vodoprivrednim sustavima jer se stječu iskustva za projektiranje novih objekata i sustava.

Uređaji i sustavi koji se koriste u Hidrometriji[uredi VE | uredi]

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. Sljedeći popis je popis uređaja koje koriste hidrolozi kako bi obavili mjerenje određene hidrološke pojave.

Hidrološko predviđanje[uredi VE | uredi]

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

Statistička hidrologija[uredi VE | uredi]

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

Vidi: povratni period.

Hidrološko modeliranje[uredi VE | uredi]

S razumijevanjem kako promjene u okolini utječu na kretanje vode, hidrolozi mogu također stvoriti modele za predviđanje kako će se te promjene odvijati u budućnosti.

Hidrološki transport[uredi VE | uredi]

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

Vidi: erozija, zagađenje.

Primjene hidrologije[uredi VE | uredi]

  • Hidrologija Direktno ili indirektno omogućuje slijedeće postupke i predviđanja:
S obziromna gore navedeno možemo zaključiti primarne kidrološke zadatke.

Primarni hidrološki zadaci[uredi VE | uredi]

  • Primarni hidrološki zadaci su glavni zadaci hidrologije i mogu se sagledati kroz dva područja kidrološke djelatnosti:
      1. Prikupljanje podataka odnosno opažanja i mjerenja te obrada hidroloških podloga.
      2. Sustavno analiziranje hidroloških podloga koristeći suvremene teorijske spoznaje te oblikovanje rezultata na način primjeren potrebama inženjerske prakse.
      • Hidrologija daje podloge za rješavanje hidrotehničkih problema, sa stajališta hidrotehnike naročiti naglasak u primjeni hidrologije je utvrđivanje vodnih količina.

Više informacija[uredi VE | uredi]

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]