Hydrologie

L'eau couvre 70% de la surface de la Terre.

Hydrologie (du grec: Yδωρ, hudōr, ??eau?? et λόγος, logos, ????tude??) est l'??tude du mouvement, de la distribution, et la qualit?? de l'eau tout au long de la Terre, et donc les deux adresses cycle hydrologique et les ressources en eau . Un praticien de l'hydrologie est un hydrologue, travaillant dans les domaines de soit la terre ou sciences de l'environnement , la g??ographie physique ou civile et g??nie de l'environnement .

Domaines de l'hydrologie comprennent hydrom??t??orologie, hydrologie de surface, hydrog??ologie, la gestion des bassins de drainage et qualit?? de l'eau, o?? l'eau joue un r??le central. Oc??anographie et de la m??t??orologie ne sont pas inclus parce que l'eau ne est qu'un des nombreux aspects importants.

La recherche hydrologique est utile en ce qu'elle nous permet de mieux comprendre le monde dans lequel nous vivons, et donne aussi un aper??u de g??nie de l'environnement , politiques et la planification.

Histoire de l'hydrologie

Hydrologie a ??t?? un objet d'une enqu??te et d'ing??nierie pour des mill??naires. Par exemple, dans environ 4000 BC du Nil a ??t?? endigu?? pour am??liorer la productivit?? agricole des terres auparavant st??riles. villes m??sopotamiennes ont ??t?? prot??g??s contre les inondations avec des hauts murs de terre. Aqueducs ont ??t?? construits par les Grecs et les Romains , tandis que l' histoire de la Chine montre qu'ils ont construit irrigation et de ma??trise des crues. L'ancien Hydrologiques utilis??es Cinghalais pour construire les ouvrages d'irrigation complexes ?? Sri Lanka , ??galement connu d'invention de la valve Pit qui a permis la construction de r??servoirs de grandes anicuts et canaux qui fonctionnent encore.

Marcus Vitruvius, dans le premier si??cle avant JC, d??crit une th??orie philosophique du cycle hydrologique, dans lequel pr??cipitations tombant dans les montagnes infiltr?? la surface de la terre et conduit ?? ruisseaux et des sources dans les basses terres. Avec l'adoption d'une approche plus scientifique, Leonardo da Vinci et Bernard Palissy atteint ind??pendamment une repr??sentation pr??cise du cycle hydrologique. Ce ne ??tait pas jusqu'?? ce que le 17??me si??cle que les variables hydrologiques ont commenc?? ?? ??tre quantifi??e.

Pionniers de la science moderne de l'hydrologie incluent Pierre Perrault, Edme Mariotte et Edmund Halley . En mesurant les pr??cipitations, les eaux de ruissellement, et la zone de drainage, Perrault a montr?? que les pr??cipitations ont ??t?? suffisantes pour tenir compte des flux de la Seine. Mariotte combin?? vitesse et les mesures rivi??re de section pour obtenir la d??charge, ?? nouveau dans la Seine. Halley a montr?? que l'??vaporation de la mer M??diterran??e ??tait suffisant pour tenir compte de l'??coulement des rivi??res qui se jettent dans la mer.

Les progr??s dans le 18??me si??cle inclus la Bernoulli pi??zom??tre et l'??quation de Bernoulli, par Daniel Bernoulli, la Tube de Pitot. Le 19??me si??cle a vu le d??veloppement en hydrologie des eaux souterraines, y compris la loi, le Dupuit-Thiem bien formule et Hagen- de Darcy L'??quation d'??coulement capillaire de Poiseuille.

Analyses rationnelles ont commenc?? ?? remplacer l'empirisme dans le 20e si??cle, alors que les agences gouvernementales ont commenc?? leurs propres programmes de recherche hydrologiques. On retiendra en particulier l'unit?? hydrogramme de Leroy Sherman, la th??orie de l'infiltration de Robert E. Horton et aquif??re test / ??quation de Theis CV d??crivant l'hydraulique de puits.

Depuis les ann??es 1950, l'hydrologie a ??t?? abord??e avec une base plus th??orique que dans le pass??, facilit?? par les progr??s dans la compr??hension de la physique des processus hydrologiques et par l'av??nement des ordinateurs et en particulier Syst??mes d'information g??ographique (SIG).

Cycle hydrologique

Le th??me central de l'hydrologie est que l'eau se d??place ?? travers la Terre par le biais de diff??rentes voies et ?? des taux diff??rents. L'image la plus vivante de cela est dans l'??vaporation de l'eau de l'oc??an, qui forme des nuages. Ces nuages d??rivent sur la terre et produisent pluie. Le flux de l'eau de pluie dans les lacs, des rivi??res ou des aquif??res. L'eau dans les lacs, les rivi??res et les aquif??res alors soit se ??vapore dans l'atmosph??re ou ??ventuellement reflue ?? l'oc??an, l'ach??vement d'un cycle.

Branches de l'hydrologie

Hydrochimie est l'??tude des caract??ristiques chimiques de l'eau.

??cohydrologie est l'??tude des interactions entre les organismes et le cycle hydrologique.

Hydrog??ologie est l'??tude de la pr??sence et de mouvement de l'eau dans les aquif??res.

Hydro est l'adaptation de la technologie de l'information pour les applications de l'hydrologie et des ressources en eau.

Hydrom??t??orologie est l'??tude du transfert de l'eau et de l'??nergie entre la terre et la surface du corps de l'eau et de la basse atmosph??re.

L'hydrologie isotopique est l'??tude des signatures isotopiques de l'eau.

Hydrologie de surface est l'??tude des processus hydrologiques qui fonctionnent ?? ou pr??s de la Terre surface de.

Domaines connexes

• La chimie aquatique
• G??nie civil
• Climatologie
• G??nie de l'environnement
• G??omorphologie
• Hydrographie
• Hydraulique
• Limnologie
• Oc??anographie
• G??ographie physique

Mesures hydrologiques

Le mouvement d'eau ?? travers la terre peut ??tre mesur??e de plusieurs mani??res. Cette information est importante ?? la fois pour l'??valuation des ressources en eau et de comprendre les processus impliqu??s dans le cycle hydrologique. Voici une liste des appareils utilis??s par les hydrologues et ce qu'ils sont utilis??s pour mesurer.

• Capacit?? Probe- humidit?? du sol
• caract??ristiques des pr??cipitations - de disdrom??tre
• ??vaporation de -Symon bac d'??vaporation
• Infiltom??tre - infiltration
• Pi??zom??tre - la pression des eaux souterraines et, par d??duction, la profondeur des eaux souterraines (voir: aquif??re test)
• Radar - les propri??t??s des nuages, l'estimation du taux de pluie, la gr??le et la d??tection de la neige
• Pluviom??tre - pluie et les chutes de neige
• Satellite - l'identification de la zone des pluies, la pluie estimation du taux, la couverture terrestre / utilisation des terres, l'humidit?? du sol
• Psychrom??tre Sling - Humidit??
• jauge de Stream - flux de flux (voir: d??charger (hydrologie))
• Tensiom??tre - l'humidit?? du sol
• Temps r??flectom??tre - l'humidit?? du sol

Pr??vision hydrologique

Observations des processus hydrologiques sont utilis??s pour faire pr??dictions du comportement futur des syst??mes hydrologiques (d??bit d'eau, qualit?? de l'eau). L'une des principales pr??occupations actuelles de la recherche hydrologique est la pr??diction dans les bassins non jaug??s (PUB), soit dans des bassins o?? pas ou seulement tr??s peu de donn??es existent.

Hydrologie statistique

En analysant les statistiques propri??t??s de dossiers hydrologiques, comme les pr??cipitations ou la rivi??re d??bit, hydrologues peuvent estimer les ph??nom??nes hydrologiques. Ceci, cependant, assume les caract??ristiques des processus restent inchang??s.

Ces estimations sont importantes pour ing??nieurs et ??conomistes sorte que bon l'analyse des risques peut ??tre effectu??e pour influencer les d??cisions d'investissement dans les infrastructures avenir et de d??terminer les caract??ristiques de rendement de la fiabilit?? des syst??mes d'approvisionnement en eau. L'information statistique est utilis??e pour formuler des r??gles d'exploitation des grands barrages qui font partie des syst??mes qui comprennent agricole , industrielle et exigences r??sidentielles.

Voir: p??riode de retour.

La mod??lisation hydrologique

Les mod??les hydrologiques sont simplifi??es, repr??sentations conceptuelles d'une partie du cycle hydrologique. Ils sont principalement utilis??s pour la pr??vision hydrologique et pour comprendre les processus hydrologiques. Deux grands types de mod??les hydrologiques peuvent ??tre distingu??es:

• Mod??les bas??s sur les donn??es. Ces mod??les sont syst??mes de bo??te noire, ?? l'aide de concepts math??matiques et statistiques pour relier un certain entr??e (par exemple pr??cipitations ) ?? la sortie du mod??le (par exemple, ruissellement). Techniques couramment utilis??s sont r??gression, fonctions de transfert, les r??seaux de neurones et identification de syst??me. Ces mod??les sont connus comme mod??les hydrologiques stochastiques.

• Les mod??les bas??s sur les descriptions de processus. Ces mod??les essaient de repr??senter les processus physiques observ??s dans le monde r??el. Typiquement, ces mod??les contiennent des repr??sentations de ruissellement de surface, ??coulement souterrain, ??vapotranspiration, et canal d'??coulement, mais ils peuvent ??tre beaucoup plus compliqu??. Ces mod??les sont connus comme mod??les hydrologiques d??terministes. Mod??les hydrologiques d??terministes peuvent ??tre subdivis??s en mod??les ?? un seul ??v??nement et mod??les continus de simulation.

Des recherches r??centes dans la mod??lisation hydrologique essaie d'avoir une approche plus globale ?? la compr??hension de la comportement des syst??mes hydrologiques de faire de meilleures pr??visions et de relever les d??fis majeurs en mati??re de gestion des ressources en eau.

Transports hydrologique

le mouvement de l'eau est un moyen important par lequel un autre mat??riau, comme le sol ou des polluants, sont transport??s d'un endroit ??. Entr??e initiale dans les eaux r??ceptrices peut provenir d'une point de d??charge de la source ou d'un source ligne ou source de la zone, tels que ruissellement de surface. Depuis les ann??es 1960 plut??t complexe mod??les math??matiques ont ??t?? d??velopp??s, facilit??e par la disponibilit?? des ordinateurs ?? grande vitesse. Les cat??gories de polluants les plus courants sont analys??s nutriments , pesticides, total des solides dissous et de s??diments .

Applications de l'hydrologie

• D??termination de la l'??quilibre de l'eau d'une r??gion.
• Concevoir des projets de restauration riverains.
• Att??nuer et pr??voir les inondations , glissements de terrain et la s??cheresse risque.
• Temps r??el pr??vision des crues et avertissement d'inondation.
• Concevoir irrigation et la gestion de syst??mes agricoles productivit??.
• Partie du module de danger la mod??lisation des catastrophes.
• Fournir de l'eau potable .
• Conception barrages pour approvisionnement en eau ou production d'??nergie hydro??lectrique.
• La conception des ponts .
• Conception les ??gouts et le syst??me de drainage urbain.
• Analyser les impacts de humidit?? ant??rieure sur les syst??mes d'??gouts sanitaires.
• Pr??dire changements g??omorphologiques, tels que l'??rosion ou s??dimentation.
• ??valuer les impacts des changements environnementaux naturels et anthropiques sur les ressources en eau .
• ??valuation contaminant risque de transport et ??tablir des lignes directrices de la politique environnementale.