Zarys hydrologii - Outline of hydrology

Poniższy zarys stanowi przegląd i przewodnik po hydrologii:

Hydrologia – badanie ruchu, dystrybucji i jakości wody na Ziemi i innych planetach, w tym cyklu hydrologicznego , zasobów wodnych i zrównoważenia zlewni środowiska.

Jaki rodzaj rzeczy jest hydrologia?

Hydrologię można opisać jako wszystkie z poniższych:

gałąź nauki
- gałąź nauk przyrodniczych
  - gałąź nauk fizycznych
    - gałąź nauki o Ziemi
- gałąź geografii
  - gałąź geografii fizycznej

Esencja hydrologii

Gałęzie hydrologii

Hydrometria – pomiar różnych składowych cyklu hydrologicznego
Hydrologia chemiczna – badanie właściwości chemicznych wody
Ekohydrologia – badanie interakcji między organizmami a cyklem hydrologicznym
Hydrogeologia – badanie obecności i ruchu wody w warstwach wodonośnych
Hydroinformatyka – adaptacja informatyki do zastosowań w hydrologii i zasobach wodnych
Hydrometeorologia – badanie transferu wody i energii między powierzchniami lądu i akwenu a dolną atmosferą
Hydrologia izotopowa – badanie sygnatur izotopowych wody
Hydrologia powierzchni - badanie procesów hydrologicznych, które działają na lub w pobliżu Ziemi powierzchni „s
Hydrologia zlewni – badanie procesów rządzących w danej zlewni zdefiniowanej hydrologicznie
Zagospodarowanie zlewni – obejmuje magazynowanie wody w postaci zbiorników oraz ochronę przeciwpowodziową.
Jakość wody – obejmuje skład chemiczny wody w rzekach i jeziorach, zarówno zanieczyszczeń, jak i naturalnych substancji rozpuszczonych.

Historia hydrologii

Rzeczy badane przez hydrologię

Pojęcia abstrakcyjne w hydrologii

Pojemność pola

Zjawiska badane przez hydrologię

Ścieżki ruchu wody

Cykl wodny (inaczej „cykl hydrologiczny”)

Nad ziemią
- Parowanie –
  - Odparowanie z patelni –
- Kondensacja –
- Opady – skondensowana woda jest przyciągana grawitacyjnie z powrotem na Ziemię w postaci:
  - Mżawka
  - Deszcz
  - Śnieg z deszczem
  - Śnieg
  - Graupel
  - Grad
- Przechwytywanie –
  - Ewapotranspiracja –
- Przepływ macierzysty –
- Przepływ –
Na ziemi
- Spływ powierzchniowy – przepływ wód powierzchniowych
  - Pierwszy rzut
  - Powodzie
    - Błyskawiczne powodzie
- Przepływ lądowy –
- Przepływ lądowy Horton –
Poniżej ziemi
- Infiltracja –
- Przepływ rur –
- Przepływ bazowy –
- Przepływ podpowierzchniowy – przepływ wód gruntowych

Rzeczy fizyczne badane przez hydrologię

Kwestie ochrony środowiska

Narzędzia pomiarowe

Wody gruntowe

Charakterystyka warstwy wodonośnej

Kierunek przepływu

Piezometr - ciśnienie wód gruntowych i przez wnioskowanie głębokość wód gruntowych (patrz: test warstwy wodonośnej )
Przewodnictwo, przechowywanie, przepuszczalność
Metody geofizyczne

Charakterystyka strefy Vadose
- Infiltracja
  - Infiltrometr - infiltracja
- Wilgotność gleby
  - Sonda pojemnościowa - wilgotność gleby
  - Reflektometr w dziedzinie czasu - wilgotność gleby
  - Tensjometr - wilgotność gleby
  - Próbkowanie substancji rozpuszczonych
  - Metody geofizyczne

Powierzchnia wody

Poziomu wody

Kształt kanału

Poziom zasypany –

Rozładować się

Meteorologiczny

Opad atmosferyczny

Deszczomierz – głębokość opadów ( jednostka ) i intensywność ( jednostka czasu ⁻¹ )
Disdrometer – wielkość kropli deszczu, całkowita głębokość i intensywność opadów
Radar pogodowy Dopplera — wielkość kropli deszczu, całkowita głębokość i intensywność opadów, współczynnik odbicia chmur deszczowych przeliczony na intensywność opadów poprzez kalibrację do mierników deszczu
Profiler wiatru – opad pionowy i poziomy ruch, pionowy przekrój odbicia i typowania

Zamarznięte opady (na ziemi)

Czujniki ciśnienia – ciśnienie, głębokość i ekwiwalent wody w stanie ciekłym
Czujniki akustyczne – ciśnienie, głębokość i ekwiwalent wody w stanie ciekłym

Średnia prędkość i kierunek wiatru

Anemometr –
sonar dopplerowski –
Profiler wiatru – ruch powietrza w pionie i poziomie

Średnia temperatura powietrza

Termometr –

Wilgotność

Termometr na podczerwień – forma teledetekcji
Higrometr (psychrometr) – mierzy wilgotność względną

Ciśnienie powietrza

Barometr –

Strumień ciepła

Zachmurzenie/Słońce

Spektroradiometr –
Rejestrator Campbella-Stokesa –

Ewapotranspiracja

Metoda budżetu wodnego

Bilans wodny basenu –
Miska parowa –
Lizymetria –
Spadek wilgotności gleby –

Metoda transferu pary wodnej

Współczynnik Bowena – uwzględnia budżet energetyczny
Kowariancja wirowa –

Analiza składowa

Na dużą skalę

scyntylometr –
Szacunki teledetekcyjne –
LIDAR –

Gleba/media porowate

Gęstość nasypowa i porowatość

Próbka suszona w piecu –

Potencjał macierzowy

Płyta ssąca – określa zależność pomiędzy objętością wody a potencjałem matrycy
Termometr oporowy – dotyczy potencjału macierzy z poprzedniej kalibracji

Przewodność hydrauliczna

Przepuszczalność dysku – mierzy przewodność hydrauliczną gleby
Symulator opadów – mierzy wydajność poprzez zastosowanie stałego wejścia („deszczu”) w uszczelnionym obszarze in
Test ślimakowy – dodawanie lub usuwanie wody oraz monitorowanie czasu do powrotu do poziomu sprzed zakłóceńist

Piezometr –
Wilgotność gleby (procent objętości wody)

Jakość wody

Przewodność

Przewodność elektryczna – różnorodność stosowanych sond

pH

miernik pH –

Rozpuszczony tlen (DO)

Test Winklera –

Mętność

Nefelometr (turbidymetr) –

Przejrzystość wody

Dysk Secchiego –

Obciążenie łóżka
Erozja/osadzanie

Modelowanie

Modelowanie behawioralne w hydrologii

Równania

Basen

Prawo Hacka –

Zlewnia

Bilans wodny –

Odparowanie

Penman –
Penman-Monteith –

Infiltracja/przemieszczanie gleby

Prawo Darcy'ego –

Darcy-Weisbach –

Równanie Richardsa –

Streamflow/otwarty kanał

Prawo dyfuzji Ficka –
Formuła Chezy’ego –
Formuła Manninga –
Numer Strahlera –
Standardowa metoda krokowa – technika obliczeniowa modelowania w stanie ustalonym profili powierzchni kanału otwartego

Erozja

Krzywa Hjulströma –

Wody gruntowe

Moc/niepewność

Modele

Model transportu hydrologicznego

Zastosowania hydrologii

Kilka przykładów zastosowań hydrologii:

Analiza wpływu wcześniejszej wilgoci na systemy kanalizacji sanitarnej,
Ocena ryzyka związanego z transportem zanieczyszczeń i ustalenie wytycznych polityki środowiskowej
Ocena wpływu naturalnych i antropogenicznych zmian środowiska na zasoby wodne
Projektowanie mostów
Projektowanie tamy dla zaopatrzenia w wodę lub wodnej elektrowni generacji
Projektowanie systemów nawadniania i zarządzanie wydajnością rolnictwa agricultural
Projektowanie projektów rewitalizacji łęgów
Projektowanie kanalizacji i kanalizacji miejskiej
Ustalenie rolniczego bilansu wodnego
Ustalenie bilansu wodnego regionu
Kolekcja mgły
Część modułu zagrożeń w modelowaniu katastrof
Przewidywanie i ograniczanie ryzyka powodzi , osuwisk i suszy
Przewidywanie zmian geomorfologicznych , takich jak erozja lub sedymentacja
Zapewnienie wody pitnej
Real-time prognozowanie powodzi i ostrzegania powodziowego

Organizacje hydrologiczne

Organizacje międzyrządowe

Międzynarodowy Program Hydrologiczny (IHP)

Międzynarodowe instytucje badawcze

Międzynarodowy Instytut Gospodarki Wodnej (IWMI)
Instytut Edukacji Wodnej UNESCO-IHE

Krajowe jednostki badawcze

Centrum Ekologii i Hydrologii – Wielka Brytania
Centrum Nauk Wodnych, Uniwersytet Cranfield, Wielka Brytania
eawag – badania wodne, ETH Zürich, Szwajcaria
Instytut Hydrologii Albert-Ludwigs-University of Freiburg, Niemcy
United States Geological Survey – Zasoby wodne Stanów Zjednoczonych
NOAA „s National Weather Service - Biuro Rozwoju hydrologicznych, USA
US Army Corps of Engineers Centrum Inżynierii Hydrologicznej, USA
Centrum Badań Hydrologicznych , USA
NOAA Ekonomia i nauki społeczne, USA
University of Oklahoma Center for Natural Hazards and Disasters Research, USA
Narodowe Centrum Badań Hydrologii , Kanada
Narodowy Instytut Hydrologii , Indie

Stowarzyszenia krajowe i międzynarodowe international

Geological Society of America (GSA) – Wydział Hydrogeologii
Amerykańska Unia Geofizyczna (AGU) – Sekcja Hydrologii
Krajowe Stowarzyszenie Wody Gruntowej (NGWA)
Amerykańskie Stowarzyszenie Zasobów Wodnych
Konsorcjum uniwersytetów na rzecz rozwoju nauk hydrologicznych, Inc. (CUAHSI)
Międzynarodowe Stowarzyszenie Nauk Hydrologicznych (IAHS)
Grupa Robocza ds. Statystyki w Hydrologii (podgrupa IAHS)
Niemieckie Towarzystwo Hydrologiczne (DHG: Deutsche Hydrologische Gesellschaft)
Włoskie Towarzystwo Hydrologiczne (SII-IHS) – http://www.sii-ihs.it
Nordyckie Stowarzyszenie Hydrologii
Brytyjskie Towarzystwo Hydrologiczne
Rosyjskie Towarzystwo Geograficzne (Centrum Moskiewskie) – Komisja Hydrologiczna
Międzynarodowe Stowarzyszenie Hydrologii Środowiskowej
Międzynarodowe Stowarzyszenie Hydrogeologów

Przeglądy dorzecza i zlewni

Connected Waters Initiative, University of New South Wales – Badanie i podnoszenie świadomości na temat problemów związanych z wodami gruntowymi i zasobami wodnymi w Australii
Murray Darling Basin Initiative, Departament Środowiska i Dziedzictwa, Australia

Publikacje hydrologiczne

Czasopisma związane z hydrologią

Procesy hydrologiczne , ISSN 1099-1085 (elektroniczny) 0885-6087 (papier), John Wiley & Sons
Hydrology Research , ISSN 0029-1277 , IWA Publishing (dawniej Nordic Hydrology )
Journal of Hydroinformatics , ISSN 1464-7141 , IWA Publishing
Journal of Hydrologic Engineering , ISSN 0733-9496 ,publikacja ASCE
Czasopismo Hydrologii
Badania wody
Badania zasobów wodnych
Hydrological Sciences Journal – Journal of International Association of Hydrological Sciences (IAHS) ISSN 0262-6667 (druk), ISSN 2150-3435 (online)

Osoby wpływowe w dziedzinie hydrologii

Czesław Zakaszewski

Nauki pokrewne

Chemia wodna –
Inżynieria lądowa –

Inżynieria hydrauliczna –

Limnologia –
Oceanografia –

Geografia fizyczna –

Listy hydrologiczne

Zlewnie według powierzchni – największe hydrologicznie zdefiniowane zlewnie na świecie
Powodzie – chronologiczna i geograficzna lista głównych powodzi na świecie
Drogi wodne – ogólnoświatowy wykaz cieków wodnych sklasyfikowanych jako rzeki, kanały, ujścia rzek i cieśniny

Zobacz też

Zarys meteorologii

Inne dziedziny związane z wodą

Oceanografia – bardziej ogólne badanie wody w oceanach i ujściach rzek.
Meteorologia – bardziej ogólne badanie atmosfery i pogody, w tym opadów w postaci śniegu i opadów.
Limnologia – badanie wód śródlądowych (bieżących i stojących, zarówno słodkich, jak i zasolonych, naturalnych lub sztucznych), w tym ich cech biologicznych, chemicznych, fizycznych, geologicznych i innych. Obejmuje to badanie jezior i stawów, rzek, źródeł, strumieni i terenów podmokłych.
Zasoby wodne – źródła wody przydatne lub potencjalnie przydatne. Hydrologia bada dostępność tych zasobów, ale zwykle nie ich zastosowania.

Languages

In other projects