Hydrologie

Hydrologie (du Grec : Yδωρ, hudōr, " ; water" ; ; et λόγος, logos, " ; study" ;) est l'étude du mouvement, de la distribution, et de la qualité de l'eau dans toute la terre, et adresse ainsi le cycle hydrologique et les ressources en eau . Un praticien de l'hydrologie est un hydrologiste, travaillant dans les champs de la terre ou la science environnementale , la géographie physique ou le civil et la technologie environnementale .

Les domaines de l'hydrologie incluent le Hydrometeorology , l'hydrologie extérieure , l'hydrogéologie , la gestion et la qualité de l'eau du bassin de drainage , où l'eau joue le rôle central. L'océanographie et la météorologie ne sont pas incluses parce que l'eau est seulement une de beaucoup d'aspects importants.

La recherche hydrologique est utile parce qu'elle nous permet de comprendre mieux le monde en lequel nous vivons, et fournit également la perspicacité pour la technologie environnementale , la politique et la planification .

Histoire de l'hydrologie

L'hydrologie a été un sujet de recherche et de technologie pendant des milléniums. Par exemple, dans environ 4000 AVANT JÉSUS CHRIST le Nil a été endigué pour améliorer la productivité agricole des terres précédemment stériles. Les villes mésopotamiennes ont été protégées contre l'inondation avec de hauts murs de terre. Des aqueducs ont été construits par les Grecs et des Romains antiques, alors que l'histoire de l'irrigation et de la lutte contre les inondations établies par Chine fonctionne. Le Sinhalese antique avait l'habitude l'hydrologie pour établir les travaux d'irrigation complexes du Sri Lanka antique, connus pour l'invention du puits de valve qui a permis la construction des grands réservoirs, anicuts et canaux qui fonctionnent toujours.

Le Marcus Vitruvius , au premier siècle AVANT JÉSUS CHRIST, a décrit une théorie philosophique du cycle hydrologique, dans lequel la précipitation tombant dans les montagnes a infiltré la surface terrestre et a mené aux jets et aux ressorts dans les terres en contre-bas. Avec l'adoption d'une approche plus scientifique, Leonardo Da Vinci et Bernard Palissy ont indépendamment atteint une représentation précise du cycle hydrologique. Il n'avait pas lieu jusqu'au XVIIème siècle que des variables hydrologiques ont commencé à être mesuré.

Les pionniers de la science moderne de l'hydrologie incluent le Pierre Perrault , le Edme Mariotte et le Edmund Halley . En mesurant des précipitations, l'écoulement, et le secteur de drainage, Perrault ont prouvé que les précipitations étaient suffisantes pour expliquer l'écoulement du Seine. Marriotte a combiné la vitesse et les mesures en coupe de fleuve pour obtenir la décharge, encore dans le Seine. Halley a prouvé que l'évaporation de la mer Méditerranée était suffisante pour expliquer la sortie des fleuves coulant dans la mer.

Les avances en XVIIIème siècle ont inclus le piézomètre de Bernoulli et l'équation de Bernoulli, par Daniel Bernoulli, la prise de pression totale. Le 19ème siècle a vu le développement en hydrologie d'eaux souterraines, équation y compris la loi de Darcy, la formule bonne de Dupuit-Thiem, et de Hagen-Poiseuille's écoulement capillaire.

Les analyses raisonnables ont commencé à remplacer l'empirisme au 20ème siècle, alors que les administrations nationales commençaient leurs propres programmes de recherche hydrologiques. D'importance particulière étaient l'hydrogramme d'unité de Leroy Sherman, la théorie d'infiltration d'essai de Robert E. Horton, et de couche aquifère de C. Theis/d'équation décrivant l'hydraulique bonne.

Depuis les années 50, l'hydrologie a été approchée avec une base plus théorique que dans le passé, facilité par des avances dans l'arrangement physique des processus hydrologiques et par l'arrivée des ordinateurs et particulièrement des l$systèmes d'information géographique (GIS).

Cycle hydrologique

voient également :

hydrologique du cycle

Le thème central de l'hydrologie est que l'eau se déplace dans toute la terre par différentes voies et à différents taux. L'image la plus vive de ceci est dans l'évaporation de l'eau de l'océan, qui forme des nuages. La dérive de ces nuages au-dessus de la terre et le produit pleuvoir. L'eau de pluie coule dans des lacs, des fleuves, ou des couches aquifères. L'eau en lacs, fleuves, et couches aquifères alors s'évapore de nouveau à l'atmosphère ou coule par la suite de nouveau à l'océan, accomplissant un cycle.

Branches de l'hydrologie

l'hydrologie chimique de de est l'étude des caractéristiques chimiques de l'eau.

le Ecohydrology est l'étude des interactions entre les organizations et le cycle hydrologique.

l'hydrogéologie de de est l'étude de la présence et du mouvement de l'eau en couches aquifères.

le Hydroinformatics est l'adaptation de la technologie de l'information aux applications de ressources en hydrologie et en eau.

le Hydrometeorology de de est l'étude du transfert de l'eau et énergie entre la terre et les surfaces de corps de l'eau et l'atmosphère inférieure.

l'hydrologie d'isotope de de est l'étude des signatures isotopiques de l'eau.

l'hydrologie de surface de de est l'étude des processus hydrologiques aux lesquels fonctionner ou près le surface de s de la terre du '.

Champs relatifs

Chimie aquatique
Génie civil
Climatologie
Technologie environnementale
Géomorphologie
Hydrographie
Technologie hydraulique
Limnologie
Océanographie
Géographie physique

Mesures hydrologiques

Le mouvement de l'eau par la terre peut être mesuré d'un certain nombre de manières. Cette information est importante pour évaluer des ressources en eau et comprendre les processus impliqués dans le cycle hydrologique. Être suit une liste de dispositifs employés par des hydrologistes et ce qu'elles sont employées pour mesurer.
Disdrometer - caractéristiques de

précipitation
Évaporation - cuve d'évaporation du de Symon
Infiltrometer - infiltration
Piézomètre - pression d'eaux souterraines et, par inférence, profondeur d'eaux souterraines (voir : Essai de couche aquifère de )
Radar - propriétés de nuage, évaluation de taux de pluie, grêle et détection de de neige
Pluviomètre - pluie et chutes de neige
Satellite - identification de secteur pluvieuse, évaluation de taux de pluie, l$occupation des sols/utilisation du territoire, humidité de de sol
Psychromètre - humidité de bride de
Mesure de jet - écoulement de jet (voir : Décharge de (hydrologie) )
Tensiomètre - humidité de sol de
Réflectomètre d'échelle de temps TD - humidité de sol de
Sonde - humidité de capacité de de sol de

Prévision hydrologique

Des observations des processus hydrologiques sont employées pour faire les prévisions du futur comportement des systèmes hydrologiques (écoulement d'eau, qualité de l'eau). Un des soucis courants principaux dans la recherche hydrologique est la prévision en bassins d'Ungauged (publication), c. en bassins où le non ou seulement très peu de données existent.

Hydrologie statistique

En analysant les propriétés statistiques du des disques hydrologiques, tels que des précipitations ou l'écoulement de fleuve, les hydrologistes peuvent estimer de futurs phénomènes hydrologiques. Ceci, cependant, suppose que les caractéristiques des processus demeurent sans changement.

Ces évaluations sont importantes pour les ingénieurs et les économistes de sorte que l'analyse de risque appropriée puisse être exécutée pour influencer des décisions d'investissement en future infrastructure et pour déterminer les caractéristiques de fiabilité de rendement des systèmes d'approvisionnement en eau. L'information statistique est utilisée pour formuler des règles d'exploitation pour de grands barrages faisant partie de systèmes qui incluent le agricole, le industriel et les demandes résidentielles du .

Voir : Période de retour .

Modélisation hydrologique

Des modèles hydrologiques sont simplifiés, les représentations conceptuelles d'une partie du cycle hydrologique. Ils sont principalement employés pour la prévision hydrologique et pour des processus hydrologiques d'arrangement. Deux types importants de modèles hydrologiques peuvent être distingués :
Modèles de

basés sur des données. Ces modèles sont des systèmes de la boîte noire noire , using des concepts mathématiques et statistiques pour lier une certaine entrée (par exemple précipitations ) au rendement modèle (par exemple écoulement ). Les techniques utilisées généralement sont la régression , les réseaux neurologiques des fonctions de transfert et l'identification de système . Ces modèles sont connus en tant que modèles stochastiques d'hydrologie.
Modèles de

basés sur des descriptions de processus. Ces modèles essayent de représenter les processus physiques observés dans le monde réel. Typiquement, de tels modèles contiennent des représentations des eaux de surface , de l'écoulement à fleur de terre , du Evapotranspiration , et de l'écoulement de canalisé , mais ils peuvent être bien plus compliqués. Ces modèles sont connus en tant que modèles déterministes d'hydrologie. Des modèles déterministes d'hydrologie peuvent être subdivisés en modèles de simple-événement et modèles continus de simulation.

La recherche récente dans la modélisation hydrologique essaye d'avoir une approche plus globale à l'arrangement du comportement de des systèmes hydrologiques pour faire de meilleures prévisions et pour relever les défis de commandant dans la gestion de ressources en eau.

Transport hydrologique

voient l'article principal : modèle hydrologique de transport de de

Le mouvement de l'eau est les moyens significatifs par lesquels l'autre matériel, tel que le sol ou les polluants, sont transportés d'un endroit à l'autre. L'entrée initiale aux eaux de réception peut résulter d'une décharge de la source ponctuelle ou une ligne la source ou la source de secteur de , tel que les eaux de surface . Depuis les modèles mathématiques de plutôt complexe des années 60 ont été développés, facilité par la disponibilité des ordinateurs à grande vitesse. Les classes les plus communes de polluant analysées sont les matières solides dissoutes de total de des pesticides des éléments nutritifs et le sédiment .

Applications de l'hydrologie

Détermination de l'équilibre d'une région.
Concevoir des projets ripicoles de restauration.
Le de atténuation et de prévision inondent , éboulement et risque de la sécheresse .
Concevant l'irrigation productivité agricole du complote et de gestion.
Une partie du module de risque dans la catastrophe de modelant
Fourniture de l'eau potable potable .
Concevoir le endigue pour l'approvisionnement en eau ou la génération de l'énergie hydroélectrique .
Concevoir le jette un pont sur
Concevoir les égouts et la canalisation urbaine.
Analyse des impacts de l'humidité antécédente sur les réseaux d'égouts sanitaires.
Changements géomorphologiques de prévision du , tels que l'érosion ou la sédimentation .
L'évaluation des impacts du changement environnemental normal et anthropogène sur les ressources en eau .
Évaluant le risque et l'établissement de transport du contaminant des directives de politique environnementale.

Davantage de lecture

Introduction de

à l'hydrologie, 4e. Viessman et Lewis, 1996. ISBN 0-673-99337-X
Manuel de l'hydrologie. ISBN 0-07-039732-5
Encyclopédie des sciences hydrologiques. ISBN 0-471-49103-9
Processus hydrologiques , ISSN de : 1099-1085 0885-6087 (électroniques) (papier), John Wiley et fils
Journal de de Hydroinformatics , ISSN : 1464-7141, édition d'AIB
Hydrologie nordique , ISSN de : 0029-1277, édition d'AIB
Journal de de la technologie hydrologique , ISSN : 0733-9496, publication du ASCE

Voir également

Hydro-électricité
Cycle de l'eau de
Gestion de l'eau

Random links:

899 | USS Mindoro | Boulon d'Andrew | Règles de Malwa | Hidrología