Povijest hidrologije, predmet istraživanja i primjeri istraživanja



hidrologija To je znanost koja je odgovorna za proučavanje vode u svim njezinim aspektima, uključujući njezinu raspodjelu na planetu i njegov hidrološki ciklus. Također se bavi i odnosom vode prema okolišu i živim bićima.

Prve reference o proučavanju ponašanja vode potječu iz antičke Grčke i Rimskog Carstva. Mjerenja protoka Sene (Pariz) Pierrea Perraulta i Edme Mariotte (1640.) smatraju se početkom znanstvene hidrologije..

Nakon toga su nastavljena terenska mjerenja i razvijeni su sve točniji mjerni instrumenti. Trenutno se hidrologija temelji uglavnom na primjeni simulacijskih modela.

Među najnovijim istraživanjima ističe se procjena povlačenja glečera zbog učinka globalnog zagrijavanja. U Čileu je ledena površina Maipovog bazena nazadovala za 25%. U slučaju andskih ledenjaka, njegovo smanjenje povezano je s zagrijavanjem Tihog oceana.

indeks

  • 1 Povijest
    • 1.1 Drevne civilizacije
    • 1.2
    • 1.3 XVII
    • 1.4 Stoljeće XVIII
    • 1,5 stoljeće XIX
    • 1.6. 20. i 21. stoljeće
  • 2 Područje studija
  • 3 Primjeri nedavnih istraživanja
    • 3.1 Hidrologija površinskih voda
    • 3.2 Hidrogeologija
    • 3.3 Kriologija
  • 4 Reference

povijest

Drevne civilizacije

Zbog važnosti vode za život, proučavanje njezina ponašanja promatrano je od početka čovječanstva.

Hidrološki ciklus analizirali su različiti grčki filozofi kao što su Platon, Aristotel i Homer. Dok su u Rimu Seneca i Plinio brinuli o razumijevanju ponašanja vode.

Međutim, hipoteze postavljene tim drevnim mudracima danas se smatraju pogrešnima. Rimski Marco Vitruvio bio je prvi koji je ukazao na to da je voda infiltrirana u zemlju došla od kiše i snijega.

Osim toga, tijekom tog vremena razvijena je velika količina praktičnog hidrauličkog znanja, koje je omogućilo izgradnju velikih radova kao što su rimski vodovod ili kanali za navodnjavanje u Kini, među ostalima..

renesansa

Tijekom renesanse, autori kao što su Leonardo da Vinci i Bernard Palissy dali su važan doprinos hidrologiji; Uspjeli su proučiti hidrološki ciklus u odnosu na infiltraciju kišnice i njezin povratak kroz izvore.

17. stoljeće

Smatra se da se u ovom razdoblju hidrologija rađa kao znanost. Započeta su terenska mjerenja, osobito ona koja su proveli Pierre Perrault i Edmé Mariotte na rijeci Seine (Francuska).

Oni također ističu rad Edmonda Halleyja u Sredozemnom moru. Autorica je uspjela utvrditi vezu između isparavanja, oborine i protoka.

18. stoljeće

Hidrologija je u ovom stoljeću postigla značajan napredak. Postojali su brojni eksperimenti koji su omogućili uspostavu nekih hidroloških načela.

Možemo istaknuti Bernoullijev teorem, koji kaže da se u struji vode tlak povećava kada se brzina smanji. Drugi su istraživači dali relevantne doprinose u pogledu fizičkih svojstava vode.

Svi ti eksperimenti predstavljaju teorijsku osnovu za razvoj kvantitativnih hidroloških radova.

19. stoljeće

Hidrologija je ojačana kao eksperimentalna znanost. Značajan napredak ostvaren je u području geološke hidrologije i mjerenja površinskih voda.

U tom su razdoblju razvijene važne formule za hidrološke studije, a ističu se Hagen-Pouiseuilleova jednadžba kapilarnog toka i formula bušotine Dupuit-Thiem (1860.)..

Hidrometrija (disciplina koja mjeri protok, silu i brzinu pokretnih tekućina) temelji svoje baze. Razvijene su formule za mjerenje protoka i projektirani su razni instrumenti za mjerenje polja.

S druge strane, Miller je 1849. utvrdio da postoji izravna veza između količine oborine i visine.

20. i 21. stoljeće

Tijekom prvog dijela dvadesetog stoljeća kvantitativna hidrologija ostala je empirijska disciplina. Do sredine stoljeća razvijaju se teoretski modeli kako bi se dobile točnije procjene.

Godine 1922. stvorena je Međunarodna udruga znanstvene hidrologije (IAHS). IAHS grupira hidrologe diljem svijeta do danas.

Važni su doprinosi u hidraulici bušotina i teorijama infiltracije vode. Osim toga, statistika se koristi u hidrološkim istraživanjima.

Godine 1944. Bernard je postavio temelje hidrometeorologije naglašavajući ulogu meteoroloških pojava u ciklusu vode.

Trenutno, hidrolozi u svojim različitim područjima istraživanja razvijaju složene matematičke modele. Predloženim simulacijama moguće je predvidjeti ponašanje vode u različitim uvjetima.

Ovi simulacijski modeli vrlo su korisni u planiranju velikih hidrauličkih radova. Osim toga, moguće je učinkovitije i racionalnije koristiti vodne resurse planeta.

Područje studija

Izraz hidrologija dolazi od grčkog bezvodnog (voda) i logo (znanost), što znači znanost o vodi. Dakle, hidrologija je znanost koja je odgovorna za proučavanje vode, uključujući njezine obrasce cirkulacije i distribucije na planetu.

Voda je bitan element za razvoj života na planeti. 70% Zemlje je pokriveno vodom, od čega je 97% slano i čini svjetske oceane. Preostalih 3% je slatka voda, a većina je zamrznuta u polovima i glečerima svijeta, tako da je to oskudan resurs.

U području hidrologije procjenjuju se kemijska i fizikalna svojstva vode, njezin odnos s okolinom i njezin odnos prema živim bićima.

Hidrologija kao znanost ima složenu prirodu, pa je njezina studija podijeljena na različita područja. Ova podjela razmatra različite aspekte koji se usredotočuju na neke od faza hidrološkog ciklusa: dinamika oceana (oceanografija), jezera (limnologija) i rijeke (potamologija), površinske vode, hidrometeorologija, hidrogeologija ( podzemne vode) i kriologija (čvrsta voda).

Primjeri nedavnih istraživanja

Istraživanja u hidrologiji posljednjih godina usredotočena su uglavnom na primjenu simulacijskih modela, 3D geoloških modela i umjetnih neuronskih mreža. 

Hidrologija površinskih voda

U području hidrologije površinskih voda primjenjuju se modeli umjetnih neuronskih mreža za proučavanje dinamike slivova. Tako se u cijelom svijetu koristi sustav SIATL (Simulator protoka vode u vodnom području) za upravljanje slivom.

Razvijeni su i računalni programi, kao što je WEAP (Procjena i planiranje vode), razvijen u Švedskoj i besplatan kao sveobuhvatan alat za planiranje upravljanja vodnim resursima.

hidrogeologija

U ovom području osmišljeni su 3D geološki modeli za izradu trodimenzionalnih karata rezervi podzemne vode.

U studiji koju su proveli Gámez i suradnici u delti rijeke Llobregat (Španjolska), sadašnji vodonosnici mogli bi biti locirani. Tako je bilo moguće registrirati izvore vode ovog važnog bazena koji opskrbljuje grad Barcelona.

kriologija

Criología je polje koje je uzelo veliku visinu posljednjih godina, uglavnom zbog proučavanja glečera. U tom smislu, uočeno je da globalni zagrijavanje ozbiljno utječe na svjetske ledenjake.

Stoga su dizajnirani simulacijski modeli za procjenu budućeg gubitka ledenjaka.

Castillo je 2015. procjenjivao ledenjake sliva Maipo, otkrivajući da se površina glečera smanjila na 127,9 km.2, trzaj koji se dogodio u posljednjih 30 godina i odgovara 25% početne površine glacijala.

U Andama, Bijeesh-Kozhikkodan i suradnici (2016.) proveli su procjenu površine ledenjaka u razdoblju od 1975. do 2015. Utvrdili su da je u tom razdoblju došlo do značajnog smanjenja tih masa ledene vode..

Glavno smanjenje površine Andskog glacijala zabilježeno je između 1975. i 1997. godine, što se podudara s zagrijavanjem Tihog oceana.

reference

  1. ASCE Radna skupina za primjenu umjetnih neuronskih mreža u hidrologiji (2000) Umjetne neuronske mreže u hidrologiji. I: Preliminarni koncepti. Journal of Hydrologic Engineering 5: 115-123.
  2. Campos DF (1998) Procesi hidrološkog ciklusa. Treći ispis. Autonomno sveučilište San Luis Potosí, Tehnički fakultet. Sveučilišni urednik Potosina. San Luis Potosí, Meksiko. 540 str.
  3. Bijeeš-Kozhikkodan V, S F Ruiz-Pereira, W Shanshan, P Teixeira-Valente, A B Bica-Grondona, A C Becerra Rondón, I C Rekowsky, S Florêncio de Souza, N Bianchini, U Franz-Bremer, J Cardia-Simões. (2016). Usporedna analiza ledenog povlačenja u tropskim Andima pomoću daljinskog istraživanja Investig. Geogr. Čile, 51: 3-36.
  4. Castillo Y (2015) Karakterizacija ledene hidrologije sliva rijeke Maipo kroz primjenu fizički baziranog poludruženog glacijalno-hidrološkog modela. Magistarski rad iz inženjerskih znanosti, spomena resursa i vodnog okoliša. Sveučilište u Čileu, Fakultet fizičkih i matematičkih znanosti, Odjel za građevinarstvo.
  5. Koren V, S Reed, M Smith, Z Zhang i D-J Seo (2004) Hidrološki laboratorijski istraživački sustav modeliranja (HL-RMS) američke nacionalne meteorološke službe. Journal of Hydrology 291: 297-318.
  6. .