היסטוריה של הידרולוגיה, מושא לימוד ודוגמאות של חקירות

ה הידרולוגיה המדע הוא האחראי לחקר המים על כל היבטיו, כולל החלוקה שלו על הפלנטה והמחזור ההידרולוגי שלה. הוא גם מתייחס ליחסים של מים עם הסביבה ועם יצורים חיים.

ההתייחסויות הראשונות על המחקר של התנהגות המים תאריך חזרה ליוון העתיקה ואת האימפריה הרומית. מדידות זרימת הסיין (פריז) של פייר פראול ואדמה מריוט (1640) נחשבות לתחילתה של הידרולוגיה מדעית.

לאחר מכן, נמשכו מדידות השדה ונפתחו מכשירי מדידה מדויקים יותר ויותר. כיום, הידרולוגיה מבססת את המחקר שלה בעיקר על יישום של מודלים סימולציה.

בין המחקרים האחרונים, בולטת ההערכה של נסיגה של הקרחונים בשל ההשפעה של ההתחממות הגלובלית. בצ'ילה, השטח הקרחוני של אגן Maipo נסוג ב -25%. במקרה של קרחונים אנדים, הפחתת שלה קשורה התחממות האוקיינוס ​​השקט.

אינדקס

• 1 היסטוריה
  • 1.1 תרבויות עתיקות
  • 1.2 רנסנס
  • 1.3 XVII המאה
  • 1.4 המאה ה - 18
  • 1.5 המאה XIX
  • 1.6 המאה ה -20 וה -21
• תחום לימוד
• 3 דוגמאות למחקרים שנעשו לאחרונה
  • 3.1 הידרולוגיה של מי התהום
  • 3.2 הידרוגאולוגיה
  • 3.3 קריולוגיה
• 4 הפניות

היסטוריה

תרבויות עתיקות

בשל חשיבותם של מים לכל החיים, המחקר של התנהגותו נצפתה מאז תחילת האנושות.

המחזור ההידרולוגי נותח על ידי פילוסופים יווניים שונים כגון אפלטון, אריסטו והומר. בעוד ברומא Seneca ו Plinio היו מודאגים להבין את התנהגות המים.

עם זאת, ההשערות שגויסו על ידי חכמים קדומים אלה נחשבים לשגויים כיום. מרקו ויטרוביו הרומי היה הראשון שהראה כי המים שחדרו באדמה באו מגשם ומשלג.

בנוסף, בשלב זה הרבה מיומנויות הידראוליות מעשיות פותחו, אשר אפשר בניית עבודות גדולות כגון אמות מים של רומא או תעלות השקיה בסין, בין יתר.

רנסנס

במהלך הרנסנס, מחברים כמו לאונרדו דה וינצ'י וברנרד פאליסי תרמו תרומות חשובות להידרולוגיה; הם הצליחו ללמוד את המחזור ההידרולוגי ביחס לחדירת מי גשמים וחזרתו דרך המעיינות.

המאה ה -17

זה נחשב כי בתקופה זו הידרולוגיה נולד כמדע. מדידות שדה היו ביוזמת, במיוחד אלה שבוצעו על ידי פייר Perrault אדמה Mariotte על נהר הסיין (צרפת).

הם גם להדגיש את העבודה על ידי אדמונד האלי בים התיכון. המחבר הצליח לבסס את הקשר בין אידוי, משקעים וזרימה.

המאה ה -18

הידרולוגיה עשה התקדמות חשובה במאה זו. היו ניסויים רבים שאיפשרו לקבוע כמה עקרונות הידרולוגיים.

אנו יכולים להדגיש את משפט ברנולי, הקובע כי בזרם מים עולה הלחץ כאשר המהירות יורדת. חוקרים אחרים תרמו תרומות רלוונטיות לגבי התכונות הפיזיות של המים.

כל הניסויים הללו מהווים את הבסיס התיאורטי לפיתוח עבודות הידרולוגיות כמותיות.

המאה ה -19

הידרולוגיה מתחזקת כמדע ניסיוני. התקדמות משמעותית נעשו בתחום ההידרולוגיה הגיאולוגית ומדידת מי התהום.

בנוסחות תקופה זו להחיל מחקרים הידרולוגיים שהם משוואה המדגישה התחייבו האגן-Pouiseuille נימי זרימה היטב נוסחא Dupuit-Thiem (1860).

הידרומטריה (משמעת שמודדת את הזרימה, הכוח והמהירות של נוזלים נעים) מבססת את בסיסה. נוסחאות למדידת זרימה פותחו ונבדקו מכשירי מדידה שונים.

מצד שני, מילר, בשנת 1849, מצא כי יש קשר ישיר בין כמות המשקעים לבין גובה.

המאה ה -20 וה -21

במהלך החלק הראשון של המאה העשרים הידרולוגיה הכמותית נותרה משמעת אמפירית. עד אמצע המאה, מתפתחים מודלים תיאורטיים כדי לקבל אומדנים מדויקים יותר.

בשנת 1922, האיגוד הבינלאומי של הידרולוגיה המדעית (IAHS) נוצר. IAHS קבוצות הידרולוגים ברחבי העולם עד היום.

תרומות חשובות נעשות בהידראולוגיה של בארות ותיאוריות של חדירת מים. בנוסף, הנתונים הסטטיסטיים נמצאים בשימוש במחקרים הידרולוגיים.

בשנת 1944, ברנרד הניח את היסודות של הידרומטורולוגיה על ידי הדגשת תפקידן של תופעות מטאורולוגיות במחזור המים.

כיום, הידרולוגים בתחומי הלימוד השונים שלהם פיתחו מודלים מתמטיים מורכבים. באמצעות סימולציות המוצעות, ניתן לנבא את התנהגות המים בתנאים שונים.

מודלים אלה סימולציה מאוד שימושי בתכנון של עבודות הידראולי גדול. בנוסף, ניתן לעשות שימוש יעיל ורציונלי יותר של משאבי המים של כדור הארץ.

תחום לימוד

המונח הידרולוגיה בא מן היווני מים (מים) לוגו (מדע), כלומר המדע של מים. לפיכך, הידרולוגיה היא המדע האחראי על מחקר המים, כולל דפוסי התפוצה וההפצה על הפלנטה.

מים הם מרכיב חיוני להתפתחות החיים על פני כדור הארץ. 70% מכדור הארץ מכוסים במים, מתוכם 97% מלוחים ומהווים את האוקיינוסים בעולם. 3% הנותרים הם מים מתוקים, ורובם קפואים בקטבים והקרחונים של העולם, ולכן זהו משאב מועט.

בתחום ההידרולוגיה, התכונות הכימיות והפיסיקאליות של המים מוערכות, יחסיה עם הסביבה ויחסיה עם יצורים חיים.

הידרולוגיה כמדע היא דמות מורכבת, כך המחקר שלהם כבר מחולק בתחומים שונים. חטיבה זו מספקת היבטים שונים תוך התמקדות בכל שלב של המחזור ההידרולוגי: הדינמיקה של האוקיינוסים (אוקיאנוגרפיה), אגמים (limnología) ונהרות (potamology), מים עיליים, את hydrometeorology, הידרולוגי ( מי תהום) ו cryology (מים מוצקים).

דוגמאות למחקרים שנעשו לאחרונה

מחקר בהידרולוגיה בשנים האחרונות התמקד בעיקר ביישום מודלים סימולציה, מודלים 3D גיאולוגי רשתות עצביות מלאכותיות. 

הידרולוגיה של פני השטח

בתחום הידרולוגיה של מי התהום, מודלים של רשתות עצביות מלאכותיות מוחלים על מנת לחקור את הדינמיקה של פרשת המים. לפיכך, הפרויקט SIATL (Watershed זרימת מים סימולטור) נמצא בשימוש ברחבי העולם לניהול פרשת המים.

כמו כן פותחו תוכניות מחשב, כגון WEAP (הערכת מים ותכנון), שפותחה בשבדיה והציעה חינם ככלי מקיף לתכנון משאבי מים.

הידרוגאולוגיה

בתחום זה, מודלים גיאולוגיים 3D תוכננו ליצור מפות תלת ממדיות של עתודות מים תת קרקעיות.

במחקר שנערך על ידי Gámez ומשתפי פעולה ב Delta נהר Llobregat (ספרד), אקוויפרים הנוכחי יכול להיות ממוקם. בדרך זו, ניתן היה לרשום את מקורות המים של אגן חשוב זה המספק את העיר ברצלונה.

קריולוגיה

Criología הוא תחום זה לקח גובה גדול בשנים האחרונות, בעיקר בשל המחקר של הקרחונים. במובן זה, זה כבר ציין כי הקרחונים בעולם מושפעים קשות על ידי התחממות כדור הארץ.

לכן, מודלים סימולציה נועדו להעריך את ההתנהגות הפסד העתיד של הקרחונים.

קסטילו, בשנת 2015, העריך את הקרחונים של אגן Maipo, ומצא כי פני הקרחון נסוג 127.9 ק"מ², רתיעה כי התרחשה ב -30 השנים האחרונות ו תואמת 25% משטח הראשוני של הקרחון.

בהרי האנדים, Bijeesh-Kozhikkodan ואח (2016) שנערך הערכה של המשטח של הקרחונים במהלך השנים 1975 עד 2015. הם מצאו כי חלה ירידה משמעותית של ההמונים האלה של מי קרח בתקופה זו.

הירידה העיקרית של פני השטח הקרחית האנדים נצפתה בין 1975 ל -1997, במקביל להתחממות האוקיאנוס השקט.

הפניות

1. ASCE ועדת המשימות על יישום של רשתות עצביות מלאכותית בהידרולוגיה (2000) רשתות עצביות מלאכותית בהידולוגיה. I: מושגים ראשוניים. כתב העת של ההידרולוגיה ההנדסית 5: 115-123.
2. קמפוס DF (1998) תהליכים של מחזור הידרולוגי. הדפסה שלישית. אוטונומית של אוניברסיטת סן לואיס Potosí, הפקולטה להנדסה. אוניברסיטת פוטוסינה. סן לואיס פוטוסי, מקסיקו. 540 עמ '.
3. Bijeesh-Kozhikkodan V, S F רואיז-פריירה, W שאן-שאן, P טישיירה-ולנטה, דואר Bica-Grondona, A רונדון C בסרה, ואני C Rekowsky, S פלורנציו דה סוזה, N ביאנקיני, U פרנץ-ברמר, J Cardia-Simoes. (2016). ניתוח השוואתי של לנסיגה בקרחונים ב AndesTropicales באמצעות Investig חישה מרחוק. Geogr. צ'ילה, 51: 3-36.
4. קסטילו Y (2015) אפיון הידרולוגיה הקרחית של אגן נהר מאייפו באמצעות יישום של מודל פיזיקלי למחצה המופץ למחצה, הידרולוגי. עבודת גמר לתואר שני במדעי ההנדסה, ציון משאבים וסביבת מים. אוניברסיטת צ'ילה, הפקולטה למדעים פיסיקליים ומתמטיים, המחלקה להנדסה אזרחית.
5. קורן V, S ריד, M סמית, ז'אנג זי ו D-J Seo (2004) מערכת דוגמנות מעבדת מחקר הידרולוגיה (HL-RMS) של השירות המטאורולוגי הלאומי בארה"ב. Journal of הידרולוגיה 291: 297-318.
6. .