Voda pokriva 70% Zemljine povr?ine.
Podjela hidrologije.
Hidrologija
(
gr?ki
: ?δωρ/hid?r + λ?γο?/logos), znanost o
vodi
, njenim fizikalnim svojstvima i pojavljivanju u prirodi. Podrazumijeva zajedno i
hidrolo?ki ciklus
i
vodna bogatstva
.
Djelatna podru?ja hidrologije uklju?uju
oceanologiju
i
hidrologiju kopna
. Hidrologija kopna se opet dijeli na sljede?e grane:
hidrometeorologiju
,
potamologiju
ili hidrografiju,
limnologiju
,
hidrogeologiju
i
glaciologiju
, tj. kriologiju.
Hidrologija je predmet istra?ivanja tisu?ama godina.
Nil
je primjerice pregrađen oko 4000. pr. Kr. radi pobolj?avanja poljoprivredne proizvodnje dotad neplodne zemlje.
Mezopotamski
gradovi bili su za?ti?eni od poplava visokim zemljanim zidovima.
Grci
i
Rimljani
gradili su
akvadukte
, a
Kinezi
sustave za navodnjavanje i nadziranje
poplava
.
Marko Vitruvije
u 1. stolje?u pr. Kr. napisao je filozofsku teoriju hidrolo?kog ciklusa u kojem oborine koje padnu u planinama prodiru kroz Zemljinu povr?inu te u nizinama oblikuju rijeke i izvore. Usvajanjem pone?to ?znanstvenijeg” pristupa,
Leonardo da Vinci
i
Bernard Palissy
do?li su, neovisno jedan o drugom, do preciznog prikaza hidrolo?kog ciklusa. Hidrolo?ke varijable nisu se kvantitativno određivale sve do 17. stolje?a.
U pionire moderne hidrolo?ke znanosti ubrajaju se
Pierre Perrault
,
Edme Mariotte
i
Edmond Halley
. Mjerenjem oborina i vi?ka vode te određivanjem otjecajnog podru?ja, Perrault je pokazao da je ki?a razmjerna toku rijeke
Seine
. Mariotte je povezao mjerenja brzine i rije?nog presjeka da prikupi nanose također u Seini. Halley je pokazao da je isparavanje iz
Sredozemnog mora
razmjerno otjecanju rijeka koje utje?u u more.
Napredak u 18. stolje?u postignut je zahvaljuju?i Bernoullijevom piezometru i
jednad?bi
,
Pitotovoj cijevi
i Chezyjevoj formuli. U 19. stolje?u razvija se podzemna hidrologija ponajprije
Darcyjevim zakonom
, Dupuit?Thiemovom formulom istjecanja i Hagen?Poiseuilleovom jednad?bom kapilarnog toka.
1922. godine osnovano je Međunarodno hidrolo?ko udru?enje (
IASH
,
International Association of Scientific Hydrology
).
U 20. stolje?u va?nost racionalne analize nadma?ila je empirizam, dok istodobno vladine agencije pokre?u vlastite hidrolo?ke istra?iva?ke programe. Od posebne va?nosti bijahu Shermanov hidrografski uređaj, Hortonova teorija infiltracije i
Theisova jednad?ba
koja opisuje hidrauliku izvora. Hidrologiji se od 1950. pristupa na ve?oj teoretskoj bazi omogu?enoj ponajprije napretkom u fizikalnom razumijevanju hidrolo?kih procesa i pojavom ra?unala.
Sredi?nja tema hidrologije jest kretanje vode na Zemlji koje se odvija na razli?ite na?ine i u razli?itim mjerama. Najjednostavnije obja?njenje jednog hidrolo?kog ciklusa izgledalo bi ovako: Sun?evo zra?enje (
insolacija
) jedan je od glavnih uzro?nika gibanja vode. Zbog tog zra?enja vode isparavaju iz
oceana
, a zatim
kondenziraju
u oblake. Ti oblaci kre?u se iznad kopna i proizvode ki?u koja te?e niz rijeke natrag u ocean zatvaraju?i ciklus.
Hidrolo?kim mjerenjima bavi se
hidrometrija
, koja prvenstveno mjeri hidrolo?ke pojave i prikazuje ih preko osnovnih i/ili izvedenih fizikalnih veli?ina izra?enih u
SI sustavu jedinica
. Sekundarni zadatak jest obrada podataka dobivenih tim mjerenjima.
Na temelju hidrometrijskih mjerenja izrađuju se
matemati?ki modeli
za
programiranje
vodnih koli?ina
. Poseban zna?aj imaju opa?anja i mjerenja na ve? izgrađenim
građevinskim objektima
i
vodoprivrednim sustavima
jer se stje?u iskustva za projektiranje novih objekata i sustava.
Uređaji i sustavi kori?teni u hidrometriji
[
uredi
|
uredi kod
]
Kretanje vode na
Zemlji
mo?e se mjeriti na brojne na?ine. Ta je informacija jednako va?na i za određivanje vodnih bogatstava i za razumijevanje procesa upletenih u
hidrolo?ki ciklus
. Hidrolozi koriste sljede?e uređaje kako bi obavili mjerenje određene hidrolo?ke pojave:
- ki?omjer
: ki?a i snijeg,
- tokomjer
:
rije?ni protok
,
- radar
: svojstva oblaka,
- piezometar
: pritisak i dubina podzemne vode (vidi:
akviferni test
),
- tensiometar
i
vremensko-podru?ni reflektometar
:
vla?nost tla
,
- sateliti
,
- disdrometar
: karakteristike oborina,
- om?asti psihrometar
: vla?nost,
- infiltrometar
: infiltracija,
- ?ivin barometar
: tlak zraka,
- barograf
: tlak zraka na principu
aneroida
.
Hidrolo?ko predviđanje
[
uredi
|
uredi kod
]
Promatranja hidrolo?kih procesa koriste se u predviđanju budu?ih kretanja i koli?ina vode.
- Statisti?ka hidrologija
Analiziranjem
statisti?kih
svojstava hidrolo?kih zapisa, kao ?to su oborine ili rije?ni (pro)tok, hidrolozi mogu procijeniti budu?e hidrolo?ke pojave. To ipak pretpostavlja da svojstva procesa ostaju nepromijenjene.
Vidi:
povratni period
.
- Hidrolo?ko modeliranje
S razumijevanjem kako promjene u okolini utje?u na kretanje vode, hidrolozi mogu također stvoriti modele za predviđanje kako ?e se te promjene odvijati u budu?nosti.
Kretanje vode zna?ajno je sredstvo kojim se drugi materijali poput tla ili zagađiva?a prenose s jednog mjesta na drugo.
Vidi:
erozija
,
zagađenje
.
Hidrologija izravno ili neizravno omogu?uje sljede?e postupke i predviđanja:
S obzirom na gore navedene primjene, zadatci postaju razvidni:
- Primarni
- Prikupljanje podataka, odnosno opa?anja i mjerenja, te obrada
hidrolo?kih podloga
;
- Sustavna analiza hidrolo?kih podloga kori?tenjem suvremene teorijske spoznaje te oblikovanje rezultata na na?in primjeren potrebama in?enjerske prakse.
- Sekundarni
- Hidrologija pru?a podloge za rje?avanje
hidrotehni?kih
problema;
- Sa stajali?ta hidrotehnike, naglasak u primjeni hidrologije nalazi se na utvrđivanju
vodnih koli?ina
.