Hydrologi historie, objekt av studier og eksempler på undersøkelser



den hydrologi Det er vitenskapen som er ansvarlig for studiet av vann i alle dens aspekter, inkludert dets fordeling på planeten og dens hydrologiske syklus. Det tar også opp forholdet mellom vann og miljø og levende vesener.

De første referansene til studiet av vannadferd dateres tilbake til det antikke Hellas og det romerske riket. Flow målinger Seine (Paris) utført av Pierre Perrault og Edme Mariotte (1640) regnes som begynnelsen av vitenskapelig hydrologi.

Deretter ble feltmålingene videreført og stadig mer nøyaktige måleinstrumenter ble utviklet. For tiden baserer hydrologi sin forskning hovedsakelig på anvendelse av simuleringsmodeller.

Blant de nyeste studiene, utmerker evalueringen av tilbaketrekningen av isbreene på grunn av effekten av global oppvarming. I Chile har issiden av Maipo-bassenget trukket opp med 25%. Når det gjelder Andesbreen, er reduksjonen relatert til oppvarming av Stillehavet.

index

  • 1 historie
    • 1.1 Gamle sivilisasjoner
    • 1,2 renessanse
    • 1.3 XVII Century
    • 1.4 Century XVIII
    • 1,5 Century XIX
    • 1,6 20. og 21. århundre
  • 2 Studieretning
  • 3 Eksempler på nyere forskning
    • 3.1 Vannhydrologi
    • 3.2 Hydrogeologi
    • 3.3 Criology
  • 4 referanser

historie

Gamle sivilisasjoner

På grunn av viktigheten av vann for livet, er studien av dens oppførsel observert siden menneskehetens begynnelse.

Den hydrologiske syklusen ble analysert av forskjellige greske filosofer som Platon, Aristoteles og Homer. Mens i Roma var Seneca og Plinio opptatt av å forstå vannets oppførsel.

Imidlertid er hypotesene som oppdages av disse gamle vismenn, ansett som feilaktige i dag. Den romerske Marco Vitruvio var den første som viste at vannet infiltrert i bakken kom fra regn og snø.

I tillegg på denne tiden mye praktiske hydrauliske ferdigheter ble utviklet, noe som tillot bygging av store verk som akvedukter i Roma eller vanningskanaler i Kina, blant annet.

renessanse

Under renessansen gjorde forfattere som Leonardo da Vinci og Bernard Palissy viktige bidrag til hydrologi; De klarte å studere den hydrologiske syklusen i forhold til infiltrasjonen av regnvann og dets retur gjennom fjærene.

17. århundre

Det antas at i denne perioden er hydrologi født som en vitenskap. Feltmålinger ble påbegynt, særlig de som ble utført av Pierre Perrault og Edmé Mariotte på Seine-elven (Frankrike).

De fremhever også arbeidet gjort av Edmond Halley i Middelhavet. Forfatteren klarte å etablere forholdet mellom fordamping, nedbør og flyt.

18. århundre

Hydrologi gjorde viktige fremskritt i dette århundret. Det var mange eksperimenter som tillot å etablere noen hydrologiske prinsipper.

Vi kan fremheve Bernoullis teoremåte, som sier at i en strøm av vann øker trykket når hastigheten minker. Andre forskere gjorde relevante bidrag angående vannets fysiske egenskaper.

Alle disse forsøkene utgjør det teoretiske grunnlaget for utvikling av kvantitative hydrologiske verk.

1800-tallet

Hydrologi styrkes som en eksperimentell vitenskap. Det ble gjort store fremskritt innen geologisk hydrologi og overflatevannsmåling.

I denne perioden formler anvendes på hydrologiske undersøkelser ble de foretatt Spenninger ligning Hagen-Pouiseuille kapillær strømning og godt formel Dupuit-Thiem (1860).

Hydrometri (disiplin som måler flyt, kraft og hastighet på flytende væsker) baserer sine baser. Formler for flytmåling ble utviklet og ulike feltmålingsinstrumenter ble utformet.

På den annen side fant Miller i 1849 at det er et direkte forhold mellom mengden nedbør og høyde.

20. og 21. århundre

Under den første delen av det tjuende århundre ble kvantitativ hydrologi en empirisk disiplin. I midten av århundret utvikles teoretiske modeller for å gjøre mer nøyaktige estimater.

I 1922 ble International Association of Scientific Hydrology (IAHS) opprettet. IAHS grupperer hydrologer over hele verden til nåtid.

Viktige bidrag er gjort i brønnenes hydraulikk og teoriene om vanninfiltrasjon. I tillegg brukes statistikk i hydrologiske studier.

I 1944 la Bernard grunnlaget for hydrometeorologi ved å fremheve rollen som meteorologiske fenomener i vannsyklusen.

For tiden har hydrologer i sine forskjellige fagområder utviklet komplekse matematiske modeller. Gjennom de foreslåtte simuleringene er det mulig å forutsi atferd av vann under forskjellige forhold.

Disse simuleringsmodellene er svært nyttige når det gjelder planlegging av store hydrauliske verk. I tillegg er det mulig å gjøre en mer effektiv og rasjonell bruk av vannressursene på planeten.

Studieretning

Begrepet hydrologi kommer fra gresk hydros (vann) og logo (vitenskap), som betyr vitenskapen om vann. Derfor er hydrologi den vitenskapen som er ansvarlig for studiet av vann, inkludert mønstrene av sirkulasjon og distribusjon på planeten.

Vann er et viktig element for utviklingen av livet på planeten. 70% av jorden er dekket av vann, hvorav 97% er salt og utgjør verdens hav. De resterende 3% er ferskvann, og det meste er frosset i polene og isbreene i verden, så det er en knapp ressurs.

Innenfor hydrologiske kjemiske og fysikalske egenskaper til vann, er forholdet mellom disse for miljøet og dets forhold til levende vesener evaluert.

Hydrologi som en vitenskap har en kompleks natur, så studien har blitt delt inn i ulike felt. Denne delingen gir forskjellige aspekter som fokuserer på en hvilken som helst fase av det kretsløp: dynamikken i verdenshavene (oseanografiske), vann (limnología) og elver (potamology), overflatevann, den hydrometeorologi, hydro ( grunnvann) og kryologi (fast vann).

Eksempler på nyere forskning

Hydrologi forskning de siste årene har fokusert primært på bruk av simuleringsmodeller, 3D geologiske modeller og nevralt nettverk. 

Surface vann hydrologi

I feltet av overflatevann hydrologi de blir brukt kunstige nevrale nettverksmodeller som tillater oss å studere dynamikken i nedbørsfelt. SIATL-prosjektet (Watershed Water Flow Simulator) blir dermed brukt over hele verden for vannforvaltning.

Dataprogrammer er også utviklet, for eksempel WEAP (Vannevaluering og planlegging), utviklet i Sverige og tilbys gratis som et omfattende verktøy for planlegging av vannressursforvaltning.

hydrogeologi

I dette feltet er 3D geologiske modeller designet for å skape tredimensjonale kart over underjordiske vannreserver.

I en undersøkelse utført av Gámez og samarbeidspartnere i Llobregat River deltaet (Spania), kunne nåværende akviferer lokaliseres. På denne måten var det mulig å registrere vannkildene til dette viktige bassenget som leverer byen Barcelona.

cryology

Criología er et felt som har hatt stor høyde de siste årene, hovedsakelig på grunn av studien av isbreene. I denne forstand har det blitt observert at verdens isbreer blir sterkt påvirket av global oppvarming.

Derfor er simuleringsmodeller utformet for å estimere fremtidig tapadferd av isbreer.

Castillo, i 2015, evaluerte isbreene i Maipo-bassenget, og fant at isbreenes overflate har tilbaketrukket 127,9 km2, recoil som har skjedd de siste 30 årene og tilsvarer 25% av den første overflaten av isen.

I Andes, Bijeesh-Kozhikkodan et al (2016) utførte en evaluering av overflaten av bre i løpet av årene 1975 til 2015. De fant at det var en signifikant reduksjon av disse masser av isvann i løpet av denne perioden.

Hovedreduksjonen av den iskanske overflaten i Andean ble observert mellom 1975 og 1997 sammen med oppvarmingen av Stillehavet.

referanser

  1. ASCE Oppgavekomité for anvendelse av kunstige nevrale nettverk i hydrologi (2000) kunstige nevrale nettverk i hydrologi. Jeg: Preliminære begreper. Journal of Hydrologic Engineering 5: 115-123.
  2. Campos DF (1998) Prosesser i den hydrologiske syklusen. Tredje utskrift. Autonome universitetet i San Luis Potosí, fakultet for ingeniørfag. University Editorial Potosina. San Luis Potosí, Mexico. 540 pp.
  3. Bijeesh-Kozhikkodan V, S F Ruiz-Pereira, W Shanshan, P Teixeira-Valente, A E Bica-Grondonas, A C Becerra Rondon, I C Rekowsky, S Florêncio de Souza, N Bianchini, U Franz-Bremer, J Cardia-Simoes. (2016). En komparativ analyse av isbreen retrett i de tropiske Andes ved hjelp av ekstern sensing Investig. Geogr. Chile, 51: 3-36.
  4. Castillo Y (2015) Karakterisering av glasial hydrologiske av Maipo River bassenget ved å implementere en halv fordelt hydrologisk modell fysisk is-basert. Masteroppgave i ingeniørvitenskap, ressursmåling og vannmiljø. Universitetet i Chile, Fakultet for fysisk og matematisk vitenskap, Institutt for anleggsingeniør.
  5. Koren V, S Reed, M Smith, Zhang Z og D-J Seo (2004) Hydrologi forskningslaboratorium modellering system (HL-RMS) av US National Weather Service. Journal of Hydrology 291: 297-318.
  6. .