Hidrología (de Griego: Yδωρ, hudōr, " water" ; y λόγος, insignias, " study") es el estudio del movimiento, de la distribución, y de la calidad del agua a través de la tierra, y trata así el ciclo hidrológico y los recursos hídricos . Un médico de la hidrología es hidrologista, trabajando dentro de los campos de la tierra o la ciencia ambiental, la geografía física o el civil y la ingeniería ambiental .
Los dominios de la hidrología incluyen la hidrometeorología, la hidrología superficial, la hidrogeología, la gerencia y la calidad del agua del lavabo de drenaje, donde el agua desempeña el papel fundamental. La oceanografía y la meteorología no son incluidas porque el agua es solamente una de muchos aspectos importantes.
La investigación hidrológica es útil en que permite que entendamos mejor el mundo en el cual vivimos, y también proporciona la penetración para la ingeniería ambiental, la política y el planeamiento .
Historia de la hidrología
La hidrología ha sido un tema de la investigación y de la ingeniería por milenios. Por ejemplo, en cerca de 4000 el Nilo fue contenido A. para mejorar productividad agrícola de tierras previamente estériles. Las ciudades mesopotámicas fueron protegidas contra inundar con las altas paredes de tierra. Los acueductos fueron construidos por los Griegos y los romanos antiguos, mientras que la historia de la irrigación y del control de inundación construidos China trabaja. El Sinhalese antiguo utilizó la hidrología para construir los trabajos de irrigación complejos de Sri Lanka antigua, sabidos para la invención del hoyo de la válvula que permitió la construcción de los depósitos, de los anicuts y de los canales grandes que todavía funcionan.
El Marco Vitruvius, en el primer siglo A., describió una teoría filosófica del ciclo hidrológico, en el cual la precipitación que caía en las montañas infiltró la superficie de tierra y llevó a las corrientes y a los resortes en las tierras bajas. Con la adopción de un acercamiento más científico, Leonardo Da Vinci y Bernard Palissy alcanzaron independiente una representación exacta del ciclo hidrológico. No era hasta el siglo XVII que las variables hidrológicas comenzaron a ser cuantificadas.
Los pioneros de la ciencia moderna de la hidrología incluyen el Pedro Perrault, el Edme Mariotte y el Edmundo Halley . Midiendo la precipitación, la salida, y el área de drenaje, Perrault demostraron que la precipitación era suficiente explicar el flujo del Seine. Marriotte combinó velocidad y medidas seccionadas transversalmente del río para obtener descarga, otra vez en el Seine. Halley demostró que la evaporación del mar Mediterráneo era suficiente explicar la salida de los ríos que fluían en el mar.
Los avances en el siglo XVIII incluyeron el piezómetro de Bernoulli y la ecuación de Bernoulli, por Daniel Bernoulli, el tubo de Pitot. El siglo XIX consideró el desarrollo en hidrología del agua subterránea, incluyendo la ley de Darcy, la fórmula bien de Dupuit-Thiem, y ecuación de flujo capilar de Hagen-Poiseuille's.
Los análisis racionales comenzaron a substituir empirismo en el vigésimo siglo, mientras que las agencias gubernamentales comenzaron sus propios programas de investigación hidrológicos. De importancia particular era el hydrograph de la unidad de Leroy Sherman, la teoría de la infiltración de la prueba de Roberto E. Horton, y del acuífero de C. Theis/de la ecuación que describía la hidráulica bien.
Desde los años 50, la hidrología se ha acercado con una base más teórica que en el pasado, facilitada por avances en la comprensión física de procesos hidrológicos y por el advenimiento de las computadoras y especialmente de los sistemas de información geográfica (SOLDADOS ENROLLADOS EN EL EJÉRCITO).
Ciclo hidrológico
considera también:
hidrológico del ciclo
El tema central de la hidrología es que el agua se mueve a través de la tierra con diversos caminos y a diversas tarifas. La imagen más viva de esto está en la evaporación del agua del océano, que forma las nubes. La deriva de estas nubes sobre la tierra y el producto llueven. El agua de lluvia fluye en los lagos, los ríos, o los acuíferos. El agua en los lagos, los ríos, y los acuíferos entonces se evapora de nuevo a la atmósfera o fluye eventual de nuevo al océano, terminando un ciclo.
Ramas de la hidrología
la hidrología química del es el estudio de las características químicas del agua.el Ecohydrology es el estudio de interacciones entre los organismos y el ciclo hidrológico.
la hidrogeología del es el estudio de la presencia y del movimiento del agua en acuíferos.
el Hydroinformatics es la adaptación de la tecnología de la información a los usos de la hidrología y de los recursos hídricos.
la hidrometeorología del es el estudio de la transferencia del agua y energía entre la tierra y las superficies del cuerpo del agua y la atmósfera más baja.
la hidrología del isótopo del es el estudio de las firmas isotópicas del agua.
la hidrología de la superficie del es el estudio de los procesos hidrológicos en los cuales funcionar o cerca superficie de s de la tierra del '.
Campos relacionados
Química acuáticaGenio civil
Climatología
Ingeniería ambiental
Geomorfología
Hidrografía
Ingeniería hidráulica
Limnología
Oceanografía
Geografía física
Medidas hidrológicas
El movimiento del agua a través de la tierra puede ser medido de un número de maneras. Esta información es importante para determinar recursos hídricos y entender los procesos implicados en el ciclo hidrológico. Lo que sigue es una lista de dispositivos usados por los hidrologistas y qué él se utiliza para medir.
Disdrometer - características del
la precipitación
Evaporación - cacerola de evaporación de Symon
Infiltrometer - infiltración
Piezómetro - presión del agua subterránea y, por inferencia, profundidad del agua subterránea (véase: Prueba del acuífero)
Radar - características de la nube, valoración de la tarifa de la lluvia, el granizo y detección de la nieve
Calibrador de lluvia - lluvia y nevadas
Satélite - identificación de área lluviosa, valoración de la tarifa de la lluvia, cubierta vegetal/ocupación del terreno, humedad del suelo
Psicrómetro - humedad de la honda
Calibrador de corriente - flujo de corriente (véase: Descarga (hidrología) )
Tensiómetro - humedad del suelo
Reflectómetro de dominio de tiempo - humedad del suelo
Punta de prueba - humedad de la capacitancia del suelo
Predicción hidrológica
Las observaciones de procesos hidrológicos se utilizan para hacer las predicciones del comportamiento futuro de los sistemas hidrológicos (corriente, calidad del agua). Una de las preocupaciones actuales principales en la investigación hidrológica es la predicción en los lavabos de Ungauged (publicación), es decir en los lavabos donde existe no o solamente muy pocos datos.
Hidrología estadística
Analizando las características estadísticas de expedientes hidrológicos, tales como precipitación o flujo del río, los hidrologistas pueden estimar los fenómenos hidrológicos futuros. Esto, sin embargo, asume que sigue habiendo las características de los procesos sin cambiar.
Estas estimaciones son importantes para los ingenieros y los economistas para poder realizarse el análisis de riesgo apropiado para influenciar decisiones de inversión en la infraestructura futura y para determinar las características de la confiabilidad de la producción de los sistemas de abastecimiento de agua. La información estadística se utiliza para formular las reglas de funcionamiento para las presas grandes que forman la parte de los sistemas que incluyen el agrícola, el industrial y demandas residenciales .
Ver: Período de vuelta .
Modelado hidrológico
Se simplifican los modelos hidrológicos, las representaciones conceptuales de una parte del ciclo hidrológico. Se utilizan sobre todo para la predicción hidrológica y para entender procesos hidrológicos. Dos tipos importantes de modelos hidrológicos pueden ser distinguidos:
Modelos del
basados en datos. Estos modelos son sistemas de la caja negra, usar los conceptos matemáticos y estadísticos para ligar cierta entrada (por ejemplo precipitación ) a la salida modelo (por ejemplo salida ). Las técnicas de uso general son la regresión, las redes de los nervios de las funciones de transferencia y la identificación de sistema . Estos modelos se conocen como modelos estocásticos de la hidrología.
Modelos del
basados en descripciones de proceso. Estos modelos intentan representar los procesos físicos observados en el mundo real. Típicamente, tales modelos contienen representaciones de la salida superficial, del flujo subsuperficie, Evapotranspiration, y del flujo del canal, pero pueden ser lejos más complicados. Estos modelos se conocen como modelos deterministas de la hidrología. Los modelos deterministas de la hidrología se pueden subdividir en modelos del solo-acontecimiento y modelos continuos de la simulación.
La investigación reciente en el modelado hidrológico intenta tener un acercamiento más global a la comprensión del comportamiento de los sistemas hidrológicos para hacer mejores predicciones y para hacer frente a los desafíos del comandante en la gerencia de los recursos hídricos.
Transporte hidrológico
ell considera el artículo principal: modelo hidrológico del transporte del
El movimiento del agua es los medios significativos por los cuales el otro material, tal como suelo o agentes contaminadores, es transportado de un sitio a otro. La entrada inicial a las aguas de recepción puede presentarse de una descarga de la fuente de punto o una línea fuente o la fuente del área, tal como salida superficial . Desde los modelos matemáticos algo complejo de los años 60 han sido desarrollados, facilitado por la disponibilidad de computadoras de alta velocidad. Las clases mas comunes del agente contaminador analizadas son los sólidos en suspensión del total de los pesticidas de los alimentos y el sedimento .
Usos de la hidrología
Determinación del equilibrio de agua de una región.Diseño de proyectos ripícolas de la restauración.
El atenuante y que predice inunda, el derrumbamiento y el riesgo de la sequía .
Diseñando la irrigación productividad agrícola proyecta y del manejo.
Pieza del módulo del peligro en la catástrofe que modela
Abastecimiento del agua potable .
El diseño contiene para el abastecimiento de agua o la generación de la energía hidroeléctrica .
El diseño tiende un puente sobre
Diseño de las alcantarillas y del alcantarillado urbano.
Analizar los impactos de la humedad antecedente en sistemas de alcantarilla sanitarios.
Cambios geomorfológicos que predicen, tales como erosión o sedimentación .
Determinación de los impactos del cambio ambiental natural y antropogénico en los recursos hídricos .
Determinando riesgo y el establecimiento de transporte del contaminante de pautas de la política medioambiental.
Lectura adicional
Introducción del
a la hidrología, 4e. Viessman y Lewis, 1996. ISBN 0-673-99337-X
Manual de la hidrología. ISBN 0-07-039732-5
Enciclopedia de ciencias hidrológicas. ISBN 0-471-49103-9
Procesos hidrológicos, ISSN: 1099-1085 0885-6087 (electrónicos) (papel), Juan Wiley y hijos
Diario de Hydroinformatics, ISSN: 1464-7141, publicación del AIT
Hidrología nórdica, ISSN: 0029-1277, publicación del AIT
Diario de la ingeniería hidrológica, ISSN: 0733-9496, publicación ASCE
Ver también
HidroelectricidadCiclo del agua
Gerencia de agua
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