Hydrologi historie, objekt af undersøgelse og eksempler på undersøgelser



den hydrologi Det er den videnskab, der er ansvarlig for undersøgelsen af ​​vand i alle dens aspekter, herunder dets fordeling på planeten og dens hydrologiske cyklus. Det omhandler også forholdet mellem vand og miljø og levende væsener.

De første referencer om undersøgelsen af ​​vandadfærd dateres tilbage til det antikke Grækenland og det romerske imperium. Målingerne af strømmen af ​​Seinen (Paris) lavet af Pierre Perrault og Edme Mariotte (1640) betragtes som begyndelsen af ​​videnskabelig hydrologi.

Derefter blev feltmålinger fortsat og mere og mere nøjagtige måleinstrumenter blev udviklet. I øjeblikket baserer hydrologi sin forskning primært på anvendelse af simuleringsmodeller.

Blandt de seneste undersøgelser skiller evalueringen af ​​tilbagetrækningen af ​​gletscherne på grund af virkningen af ​​global opvarmning. I Chile er regeneret med 25% af isen på Maipo-bassinet. For de andeanske gletschere er dens reduktion relateret til opvarmning af Stillehavet.

indeks

  • 1 historie
    • 1.1 Gamle civilisationer
    • 1,2 renæssance
    • 1.3 XVII Century
    • 1.4 Century XVIII
    • 1,5 århundrede XIX
    • 1.6 20. og 21. århundrede
  • 2 Studieretning
  • 3 Eksempler på nyere forskning
    • 3.1 Overfladevand hydrologi
    • 3.2 Hydrogeologi
    • 3.3 Criology
  • 4 referencer

historie

Gamle civilisationer

På grund af vandets betydning for livet er undersøgelsen af ​​dets adfærd blevet observeret siden menneskehedens begyndelse.

Den hydrologiske cyklus blev analyseret af forskellige græske filosoffer som Platon, Aristoteles og Homer. Mens i Rom var Seneca og Plinio bekymrede for at forstå vandets opførsel.

Imidlertid betragtes de hypoteser, som disse gamle vismænd hævder for øjeblikket. Den romerske Marco Vitruvio var den første til at angive, at vandet infiltreret i jorden stammer fra regn og sne.

Hertil kommer, at på dette tidspunkt en masse praktiske hydrauliske færdigheder blev udviklet, som tillod opførelsen af ​​store værker såsom akvædukter i Rom eller vandingskanaler i Kina, bl.a..

renæssance

Under renæssancen lavede forfattere som Leonardo da Vinci og Bernard Palissy vigtige bidrag til hydrologi; De lykkedes at studere den hydrologiske cyklus i forhold til infiltrationen af ​​regnvand og dets tilbagevenden gennem fjedrene.

17. århundrede

Det vurderes, at hydrologi i denne periode er født som en videnskab. Feltmålinger blev indledt, især dem, der blev udført af Pierre Perrault og Edmé Mariotte på Seine-floden (Frankrig).

De fremhæver også arbejdet udført af Edmond Halley i Middelhavet. Forfatteren formåede at etablere forholdet mellem fordampning, udfældning og strømning.

18. århundrede

Hydrologi gjorde vigtige fremskridt i dette århundrede. Der var mange eksperimenter, der tillod at etablere nogle hydrologiske principper.

Vi kan fremhæve Bernoullis sætning, som siger at i en vandstrøm stiger trykket, når hastigheden falder. Andre forskere gjorde relevante bidrag vedrørende vandets fysiske egenskaber.

Alle disse eksperimenter udgør det teoretiske grundlag for udvikling af kvantitative hydrologiske værker.

19. århundrede

Hydrologien styrkes som en eksperimentel videnskab. Der blev foretaget betydelige fremskridt inden for geologisk hydrologi og overfladevandsmåling.

I denne periode formler anvendes til hydrologiske undersøgelser blev de foretaget understreger ligning Hagen-Pouiseuille kapillarstrømning og godt formlen Dupuit-Thiem (1860).

Hydrometri (disciplin der måler strømmen, kraften og hastigheden af ​​bevægelige væsker) baserer sine baser. Formler til flowmåling blev udviklet, og forskellige feltmåleinstrumenter blev designet.

På den anden side fandt Miller i 1849, at der er et direkte forhold mellem mængden af ​​nedbør og højden.

20. og 21. århundrede

I den første del af det tyvende århundrede forblev kvantitativ hydrologi en empirisk disciplin. I midten af ​​århundredet udvikles teoretiske modeller for at foretage mere præcise estimater.

I 1922 blev Den Internationale Sammenslutning af Videnskabelig Hydrologi (IAHS) oprettet. IAHS grupperer hydrologer over hele verden indtil nu.

Vigtige bidrag er gjort i hydraulik af brønde og teorier om vandinfiltration. Derudover anvendes statistikker i hydrologiske undersøgelser.

I 1944 lagde Bernard grundlaget for hydrometeorologi ved at fremhæve meteorologiske fænomeners rolle i vandcyklusen.

I øjeblikket har hydrologer i deres forskellige fagområder udviklet komplekse matematiske modeller. Gennem de foreslåede simuleringer er det muligt at forudsige vandets opførsel under forskellige forhold.

Disse simuleringsmodeller er meget nyttige i planlægningen af ​​store hydrauliske arbejder. Derudover er det muligt at gøre en mere effektiv og rationel brug af planetens vandressourcer.

Studieområde

Udtrykket hydrologi kommer fra græsk Hydros (vand) og logo (videnskab), hvilket betyder videnskaben om vand. Derfor er hydrologi den videnskab, der er ansvarlig for undersøgelsen af ​​vand, herunder dets mønstre af cirkulation og distribution på planeten.

Vand er et væsentligt element for udviklingen af ​​livet på planeten. 70% af jorden er dækket af vand, hvoraf 97% er salt og udgør verdens oceaner. De resterende 3% er ferskvand, og det meste er frosset i verdens polakker og gletschere, så det er en knappe ressource.

Inden for hydrologi vurderes vandets kemiske og fysiske egenskaber, dets forhold til miljøet og dets forhold til levende væsener.

Hydrologi som videnskab har en kompleks karakter, så dens undersøgelse er opdelt i forskellige felter. Denne opdeling giver forskellige aspekter med fokus på en hvilken som helst fase af hydrologiske cyklus: dynamikken i oceanerne (oceanografi), søer (limnología) og floder (potamology), overfladevand, den Hydrometeorology, hydrogeologiske ( grundvand) og kryologi (fast vand).

Eksempler på nyere forskning

Forskningen inden for hydrologi de seneste år har primært fokuseret på anvendelse af simuleringsmodeller, 3D geologiske modeller og kunstige neurale netværk. 

Overfladevand hydrologi

Inden for overfladevand hydrologi anvendes modeller af kunstige neurale netværk til at studere vandhedens dynamik. SIATL-projektet (Watershed Water Flow Simulator) bliver således brugt verden over for vandforvaltning.

Der er også udviklet edb-programmer, som WEAP (Vandvurdering og planlægning), der er udviklet i Sverige og gratis tilbydes som et omfattende redskab til planlægning af forvaltning af vandressourcer.

hydrogeologi

På dette område er 3D geologiske modeller designet til at skabe tredimensionelle kort over underjordiske vandreserver.

I en undersøgelse foretaget af Gámez og samarbejdspartnere i Llobregat River Delta (Spanien) kunne de nuværende akviferer lokaliseres. På denne måde var det muligt at registrere vandkilderne til dette vigtige bækken, der leverer byen Barcelona.

cryology

Criología er et felt, der har taget stor højde i de sidste år, hovedsageligt på grund af studiet af gletscherne. I den forstand er det blevet observeret, at verdens gletschere er hårdt ramt af den globale opvarmning.

Derfor er simuleringsmodeller designet til at estimere gletschernes fremtidige tabsadfærd.

Castillo, i 2015, vurderede gletsjerne i Maipo-bassinet og fandt, at gletsjerfladen er faldet 127,9 km2, recoil, der er sket i de sidste 30 år og svarer til 25% af den første overflade af glacialet.

I Andesbjergene, Bijeesh-Kozhikkodan et al (2016) foretage en evaluering af overfladen af ​​gletsjerne i årene 1975 til 2015. De fandt, at der var en signifikant reduktion af disse ismasser vand i denne periode.

Hovedreduktionen af ​​Andesglacialoverfladen blev observeret mellem 1975 og 1997 sammenfaldende med opvarmning af Stillehavet.

referencer

  1. ASCE-opgaveudvalg for anvendelse af kunstige neurale netværk i hydrologi (2000) kunstige neurale netværk i hydrologi. I: Preliminary Concepts. Journal of Hydrologic Engineering 5: 115-123.
  2. Campos DF (1998) Processer af den hydrologiske cyklus. Tredje genoptryk. Autonome Universitet i San Luis Potosí, Det Tekniske Fakultet. 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-Grondona, A C Becerra Rondon, jeg C Rekowsky, S Florêncio de Souza, N Bianchini, U Franz-Bremer, J Cardia-Simoes. (2016). En sammenlignende analyse af gletscher tilbagetrækning i AndesTropicales anvendelse telemåling Investig. Geogr. Chile, 51: 3-36.
  4. Castillo Y (2015) Karakterisering af iskold hydrologi Maipo River bassinet ved at gennemføre en semi-distribueret hydrologiske model fysisk iskold-baseret. Master afhandling inden for ingeniørvidenskab, ressourceoplysning og vandmiljø. University of Chile, Det Naturvidenskabelige Fakultet, Institut for Byggeri og Anlæg.
  5. Koren V, S Reed, M Smith, Z Zhang og D-J Seo (2004) Hydrologi laboratorieforskningsmodelleringssystem (HL-RMS) fra US National Weather Service. Journal of Hydrology 291: 297-318.
  6. .