Hidrologijos istorija, tyrimo objektas ir tyrimų pavyzdžiai



The hidrologija Tai yra mokslas, atsakingas už vandens tyrimą visais jo aspektais, įskaitant jo pasiskirstymą planetoje ir jos hidrologinį ciklą. Jame taip pat aptariamas vandens ryšys su aplinka ir gyvomis būtybėmis.

Pirmosios nuorodos apie vandens elgesio tyrimą grįžo į Senąją Graikiją ir Romos imperiją. Pierre Perrault ir Edme Mariotte (1640 m.) Seine (Paryžius) srauto matavimai laikomi mokslinės hidrologijos pradžia..

Vėliau buvo tęsiami lauko matavimai ir sukurtos vis tikslesnės matavimo priemonės. Šiuo metu hidrologija savo tyrimus daugiausia grindžia modeliavimo modelių taikymu.

Tarp naujausių tyrimų išryškėja ledynų pasitraukimo dėl globalinio atšilimo poveikio vertinimas. Čilėje Maipo baseino ledinis paviršius sumažėjo 25%. Andų ledynų mažinimas susijęs su Ramiojo vandenyno atšilimu.

Indeksas

  • 1 Istorija
    • 1.1 Senovės civilizacijos
    • 1.2 Renesansas
    • 1.3 XVII a
    • 1.4 amžiuje XVIII
    • 1.5 amžiaus XIX
    • 1.6 ir XXI a
  • 2 Studijų sritis
  • 3 Naujausių tyrimų pavyzdžiai
    • 3.1 Paviršinio vandens hidrologija
    • 3.2 Hidrogeologija
    • 3.3 Kriologija
  • 4 Nuorodos

Istorija

Senovės civilizacijos

Dėl vandens svarbos gyvenimui, jo elgesio tyrimas pastebėtas nuo žmonijos pradžios.

Hidrologinį ciklą analizavo įvairūs graikų filosofai, pvz., Platonas, Aristotelis ir Homeras. Romoje Seneca ir Plinio buvo susirūpinęs, kad suprastų vandens elgesį.

Tačiau šių senųjų nuodėmių iškeltos hipotezės šiuo metu laikomos klaidingomis. Romos Marco Vitruvio buvo pirmasis, kuris nurodė, kad į žemę įsiskverbiantis vanduo atsirado nuo lietaus ir sniego.

Be to, per šį laikotarpį buvo sukurta daug praktinių hidraulinių žinių, leidžiančių, be kita ko, statyti didelius darbus, pvz., Romos akveduktus ar drėkinimo kanalus..

Renesansas

Renesanso metu tokie autoriai kaip Leonardo da Vinci ir Bernard Palissy labai prisidėjo prie hidrologijos; Jie sugebėjo ištirti hidrologinį ciklą, susijusį su lietaus vandens įsiskverbimu ir grįžimu per šaltinius.

XVII a

Manoma, kad šiuo laikotarpiu hidrologija gimsta kaip mokslas. Pradėti lauko matavimai, ypač tie, kuriuos atliko Pierre Perrault ir Edmé Mariotte dėl Senos upės (Prancūzija).

Jie taip pat pabrėžia Edmondo Halley darbą Viduržemio jūroje. Autorius sugebėjo nustatyti santykį tarp garavimo, kritulių ir srauto.

XVIII a

Hidrologija padarė didelę pažangą šiame amžiuje. Buvo daug eksperimentų, kurie leido nustatyti kai kuriuos hidrologinius principus.

Mes galime pabrėžti Bernullio teoremą, kurioje teigiama, kad vandens sraute slėgis didėja, kai greitis mažėja. Kiti mokslininkai prisidėjo prie fizinių vandens savybių.

Visi šie eksperimentai sudaro teorinį pagrindą kiekybinių hidrologinių darbų kūrimui.

XIX a

Hidrologija stiprinama kaip eksperimentinis mokslas. Didelė pažanga padaryta geologinės hidrologijos ir paviršinio vandens matavimo srityje.

Šiuo laikotarpiu buvo sukurtos svarbios hidrologiniams tyrimams taikomos formulės, išryškėja kapiliarinio srauto Hagen-Pouiseuille lygtis ir Dupuit-Thiem šulinio formulė (1860)..

Hidrometrija (disciplina, kuri matuoja judančių skysčių srautą, jėgą ir greitį) grindžia savo pagrindus. Parengtos srauto matavimo formulės ir sukurtos įvairios lauko matavimo priemonės.

Kita vertus, 1849 m. Milleris nustatė, kad yra tiesioginis ryšys tarp kritulių kiekio ir aukščio.

XXI ir XXI a

Pirmojoje XX a. Dalyje kiekybinė hidrologija išliko empirine disciplina. Iki vidurio amžiaus kuriami tikslesni skaičiavimai teoriniams modeliams.

1922 m. Buvo sukurta Tarptautinė mokslinės hidrologijos asociacija (IAHS). IAHS grupes hidrologus visame pasaulyje jungia iki šiol.

Svarbus indėlis atliekamas į šulinių hidrauliką ir vandens įsiskverbimo teorijas. Be to, statistiniai duomenys naudojami hidrologiniuose tyrimuose.

1944 m. Bernardas nustatė hidrometeorologijos pagrindus, pabrėždamas meteorologinių reiškinių vaidmenį vandens cikle.

Šiuo metu jų įvairių sričių hidrologai kuria sudėtingus matematinius modelius. Siūlomais modeliais galima prognozuoti vandens elgesį skirtingomis sąlygomis.

Šie modeliavimo modeliai yra labai naudingi planuojant didelius hidraulinius darbus. Be to, galima efektyviau ir racionaliau naudoti planetos vandens išteklius.

Studijų sritis

Terminas „hidrologija“ kilęs iš graikų kalbos hidros (vanduo) ir logotipas (mokslas), o tai reiškia vandens mokslą. Todėl hidrologija yra mokslas, atsakingas už vandens tyrimą, įskaitant jo apyvartos ir pasiskirstymo planetoje modelius.

Vanduo yra esminis gyvenimo planetoje elementas. 70% Žemės yra padengta vandeniu, iš kurių 97% yra sūrūs ir sudaro pasaulio vandenynus. Likusieji 3% yra grynas vanduo, o didžioji jos dalis yra užšaldyta pasaulio poliuose ir ledynuose..

Hidrologijos srityje vertinamos cheminės ir fizinės vandens savybės, jų ryšys su aplinka ir jos ryšys su gyvomis būtybėmis.

Hidrologija kaip mokslas turi sudėtingą pobūdį, todėl jo tyrimas buvo suskirstytas į įvairias sritis. Šiame skyriuje nagrinėjami įvairūs aspektai, orientuoti į kai kuriuos hidrologinio ciklo etapus: vandenynų dinamiką (okeanografija), ežerus (limnologiją) ir upes (potamologiją), paviršinius vandenis, hidrometeorologiją, hidrogeologiją ( požeminio vandens) ir kriologijos (kieto vandens) \ t.

Naujausių tyrimų pavyzdžiai

Hidrologijos tyrimai pastaraisiais metais daugiausia buvo susiję su modeliavimo modelių, 3D geologinių modelių ir dirbtinių neuronų tinklų taikymu. 

Paviršinio vandens hidrologija

Paviršinio vandens hidrologijos srityje naudojami dirbtinių neuronų tinklų modeliai vandens telkinių dinamikai tirti. Taigi visame pasaulyje yra naudojamas SIATL projektas (Watershed Water Flow Simulator).

Taip pat buvo sukurtos kompiuterinės programos, pavyzdžiui, WEAP (Vandens vertinimas ir planavimas), sukurta Švedijoje ir siūloma nemokamai kaip visapusiška vandens išteklių valdymo planavimo priemonė.

Hidrogeologija

Šioje srityje 3D geologiniai modeliai sukurti taip, kad būtų sukurti trimačiai požeminių vandens išteklių žemėlapiai.

Gámezo ir Llobregato upės deltos (Ispanija) bendradarbių atliktoje studijoje dabartiniai vandeningieji sluoksniai galėtų būti įrengti. Tokiu būdu buvo galima užregistruoti šio svarbaus baseino, kuris tiekia Barselonos miestą, vandens šaltinius.

Kriologija

Kriologija - tai laukas, kuris pastaraisiais metais buvo labai aukštas, daugiausia dėl ledynų tyrimo. Šia prasme pastebėta, kad pasaulinis atšilimas smarkiai paveikia pasaulio ledynus.

Todėl modeliavimo modeliai yra skirti įvertinti ledynų elgesį ateityje.

„Castillo“ 2015 m. Įvertino Maipo baseino ledynus ir nustatė, kad ledyno paviršius sumažėjo 127,9 km2, per pastaruosius 30 metų įvyko atsitraukimas, kuris atitinka 25% pradinio ledyno paviršiaus.

Anduose Bijeesh-Kozhikkodan ir bendradarbiai (2016 m.) 1975– 2015 m. Atliko ledynų paviršiaus vertinimą. Jie nustatė, kad per šį laikotarpį žymiai sumažėjo šių ledų masės..

Pagrindinis Andų ledyno paviršiaus sumažėjimas pastebėtas nuo 1975 m. Iki 1997 m., Sutampa su Ramiojo vandenyno atšilimu.

Nuorodos

  1. ASCE darbo komitetas dirbtinių neuroninių tinklų taikymui hidrologijoje (2000 m.) Dirbtiniai neuroniniai tinklai hidrologijoje. I: Pirminės sąvokos. Journal of Hydrologic Engineering 5: 115-123.
  2. Campos DF (1998) Hidrologinio ciklo procesai. Trečiasis atspausdinimas. Autonominis San Luis Potosí universitetas, inžinerijos fakultetas. University Editorial Potosina. San Luis Potosí, Meksika. 540 pp.
  3. Bijeesh-Kozhikkodan V, S F Ruiz-Pereira, W Shanshan, P Teixeira-Valente, A E Bica-Grondona, A C Becerra Rondón, I C Rekowsky, S Florêncio de Souza, N Bianchini, U Franz-Bremer, J Cardia-Simões. (2016). Palyginamoji ledynų atsitraukimo į atogrąžų Andus analizė naudojant nuotolinį tyrimą „Investig“. Geografinė sąvoka Čilė, 51: 3-36.
  4. Castillo Y (2015) Maipo upės baseino ledyninės hidrologijos apibūdinimas įgyvendinant fiziškai pagrįstą pusiau paskirstytą ledyninį-hidrologinį modelį. Inžinerinių mokslų magistro darbas, išteklių paminėjimas ir vandens aplinka. Čilės universitetas, Fizikos ir matematikos mokslų fakultetas, Civilinės inžinerijos katedra.
  5. Koren V, S Reed, M Smith, Z Zhang ir D-J Seo (2004) Hidrologijos laboratorinių tyrimų modeliavimo sistema (HL-RMS) iš JAV nacionalinės oro tarnybos. Journal of Hydrology 291: 297-318.
  6. .