Bilans wodny jeziora:

gdzie:

ro - gęstość wody [kg/m3]

R - retencja [m3]

Jin - dopływający strumień masowy [kg/s]

Jout - wypływający strumień masowy [kg/s]

Limnologia:

nauka o zbiornikach wód śródlądowych (z.w.ś.); hydrologia wód stojących.
Badania limnologiczne dotyczą:

• własności fizycznych, chemicznych oraz termiki środowiska wodnego z.w.ś.; ich przestrzennego rozkładu i ewolucji w czasie

• procesów zasilania i hydrodynamiki przepływu wód w jeziorach i zbiornikach wodnych

• wzajemnego oddziaływania z.w.ś. z systemem

atmosferycznym i środowiskiem wód podziemnych

• życia biologicznego w jeziorach i zbiornikach

wodnych

• związków pomiędzy procesami biologicznymi a hydrodynamiką przepływu wód oraz dynamiką zmian ich składu chemicznego i temperatury w z.w.ś.

Zlewnia rzeczna - zwarty obszar powierzchni ziemi, z którego wszystkie wody powierzchniowe (wody w korytach rzek i strumieni oraz wody spływu po powierzchni terenu) odpływają w określonym przekroju koryta rzeki głównej (w tzw. przekroju zamykającym).

Zlewnia - część powierzchni terenu zamknięta działem wodnym w dowolnym profilu (np. wodowskazowym, zapory, mostu, ujścia cieku), z którego wody spływają do jednego wspólnego zbiornika (rzeki, jeziora, bagna). W przypadku gdy zlewnia obejmuje cały system rzeczny, tj. system rzeki głównej i jej dopływów, pojęcie zlewni jest równoznaczne z pojęciem dorzecza.

GENEZA JEZIOR

• j. tektoniczne (m.in. reliktowe)

• j. wulkaniczne

• j. glacjalne

• j. krasowe

• j. związane z rzekami (m.in.meandrowe)

• j. nadbrzeżne

• j. bagienne

Klasyfikacja jezior (ze względu na kryterium mieszania)

• j. polimiktyczne (płytkie jeziora mieszające

się wielokrotnie w ciągu roku)

• j. oligomiktyczne

(głębokie jeziora mieszające się rzadko)

• j. monomiktyczne zimne

(strefa polarna; j.wysokogórskie)

• j. monomiktyczne ciepłe

(strefa subtropikalna i tropikalna)

• j. dimiktyczne (strefa umiarkowana)

Podział jeziora na strefy

• litoral - strefa przybrzeżna

• pelagial - strefa wymiany tlenu z

atmosferą i produkcji tlenu w wyniku

fotosynezy chlorofilu przez fitoplankton:

6CO2 + 6H2O + (Ev) = C6H12O6 + 6O2

• profundal - strefa przydenna

Dobry status - reprezentuje jezioro, które tylko nieznacznie różni się od swojego `naturalnego stanu odniesienia' w aspekcie swojej biologii (np. fitoplanktonu, ryb itp.), składu chemicznego i warunków hydromorfologicznych (np. linia brzegowa i morfologia misy jeziornej).

Dobry status powinien zapewniać:

• Względnie niski ładunek biogenów i biomasy

fitoplanktonu

• Względnie niski poziom niedotlenienia hypolimnionu

• Bardzo niskie stężenia substancji toksycznych

• Małe zmiany reżimu hydraulicznego i niewielki jego wpływ na zbiorowiska litoralu i ryb

• Mały wpływ ujmowania wody na organizmy wodne

• Niewielki wpływ przekształceń brzegu na organizmy wodne
Potamologia - nauka o rzekach (powierzchniowych lądowych wodach płynących) Badania potomologiczne dotyczą:

- sposobu zasilania rzek w wodę

- dynamiki wahań poziomu i przepływu wody

- zmian temperatury wody

- zjawisk towarzyszących zlodzeniu rzek

- ruchu rumowiska rzecznego

- składu chemicznego wody

- życia biologicznego w rzekach

- klasyfikacji rzek

- topologii sieci rzecznej

DEFINICJE

Cieki - powierzchniowe wody płynące w formie

skoncentrowanej pod wpływem siły cięŜkości

korytem naturalnym lub sztucznym.

Obszar zasilania, zlewnia - obszar, z którego

wody spływają do jednego wspólnego odbiornika (np. rzeki, jeziora, morza).

strugi, strumienie - małe cieki naturalne w

terenach równinnych o obszarze zasilania od kilku do kilkudziesięciu kilometrów kwadratow

potoki - małe naturalne cieki wypływające

z wydajnego źródła o wartkim nurcie, płynące

wąskim korytem o dnie kamienistym lub żwirowym (potok górski), bądź piaszczystym

lub mulistym (potok nizinny)

rzeki - cieki naturalne powstałe z połączenia strumieni, potoków lub innych rzek, wypływające z czoła lodowca, jeziora,

obszaru bagiennego lub wydajnego źródła

oraz zasilane powierzchniowo i podziemnie

przez opady występujące w ich zlewniach

powierzchniowych i podziemnych

rów - sztuczne koryto (wykop podłużny, zwykle o przekroju poprzecznym trapezowym) często tylko okresowo wypełniony wodą

kanał otwarty - sztuczna arteria wodna zwykle

o przekroju poprzecznym trapezowym,

o ubezpieczonych skarpach, wyposażona

w urządzenia hydrotechniczne.

Kanały:melioracyjne, żeglugowe, przemysłowe

• Wody płynące (naturalne i sztuczne) są ze sobą

powiązane procesem przepływu tworząc system

fizyczny o strukturze topologicznej „drzewa”

zwany siecią rzeczną.

• Jeden z cieków jest (umownie) nazwany rzeką

główną. Zwykle za rzekę główną uważa się ciek

prowadzący najwięcej wody lub ten, którego

źródła położone są najwyżej.

Sieć rzeczna

• Rzeki główne odprowadzające swe wody

bezpośrednio do morza są ciekami

I-go rzędu (np.Wisła i Odra),

dopływy cieku głównego są ciekami

II-go rzędu (np. Narew),

dopływy cieków rzędu II-go są ciekami

III-go rzędu (np. Pisa), itd.

Rzeki - klasyfikacje

• Czas występowania:

1. stale płynące

2. sporadycznie wysychające

3. okresowe

4. epizodyczne

Geohydrologia - nauka o wodach podziemnych i środowisku skalnych w którym występują(dział geologii) Badania geohydrologiczne dotyczą:

- zjawisk i procesów związanych z występowaniem wody w skałach skorupy ziemskiej

- własności fizycznych, chemicznych oraz termiki wód podziemnych z uwzględnieniem ich przestrzennego rozkładu i ewolucji/przemian w czasie

- procesów zasilania i dynamiki wód podziemnych

- wzajemnego oddziaływania wódpodziemnych z systemem atmosferycznym i wodami powierzchniowymi (rzekami, jeziorami i zbiornikami)

WODY PODZIEMNE te wody, które wraz z innymi cieczami (np. ropa) i gazami wypełniają w sposób naturalny częściowo lub całkowicie pory i szczeliny ośrodka skalnego pod powierzchnią ziemi.

Źródła zanieczyszczeń wód podziemnych

• punktowe: wysypiska nie izolowane, zbiorniki ścieków, wypływy punktowe, nielegalne składowiska

• liniowe: drogi, rurociągi, kanalizacja, zanieczyszczone rzeki;

• obszarowe (rozłożone):

a) bezpośrednie: infiltracja wód opadowych zanieczyszczonych, zanieczyszczenia z roślinnej hodowli rolnej, zanieczyszczenia z działalności górniczej, pobór ropy naftowej i gazów, emisje z

poligonów, itd.;

b) indukowane zanieczyszczenia gleby: zasolenie wskutek podchodzenia zwierciadła wody do powierzchni gruntu, odwrotny lej

depresji - podchodzenie wody słonej do zafiltrowania studni.

Ośrodek porowaty/szczelinowy - ośrodek w którym występuje faza stała tworząca połączone między sobą wolne przestrzenie zwane porami lub szczelinami.

Szczeliny - wolne przestrzenie w skale, których jeden z wymiarów jest znacząco różny od dwóch

pozostałych

Pory - wolne przestrzenie w skale, charakteryzujące się brakiem wyróżnienia któregokolwiek z wymiarów.

Pory / szczeliny mogą być wypełnione gazami,

cieczami lub mieszaninami składającymi się z różnych faz.

Rodzaje wody w ośrodku skalnym:

• woda higroskopijna - woda zaadsorbowana na fazie stałej ośrodka porowatego wskutek działania sił molekularnych. Woda ta związana jest z fazą stałą ośrodka najsilniej i usuwa się ją przez suszenie w 105-110°C

• woda błonkowata - woda związana z fazą stałą ośrodka dzięki siłom elektrycznym; związanie to jest dużo słabsze niż w przypadku wody

higroskopijnej; z wodą błonkowatą wiąze się pojęcie wodochłonności molekularnej

• woda kapilarna - woda podnosząca się ponad swobodne zwierciadło wody gruntowej wskutek sił kapilarnych (włoskowatych); przyczyną

powstawania sił kapilarnych są zjawiska na granicy faz powodowane przez siły adhezji i kohezji

• woda kapilarna zawieszona - woda zawieszona ponad swobodnym zwierciadłem wody podziemnej; zjawisko to zachodzi w momencie gdy zwierciadło opada i woda kapilarna traci z nim kontakt; zawieszenie wody jest możliwe dzięki łańcuszkowemu charakterowi kapilar

• woda zawieszona (przemijająca) - woda pozostająca na nieprzepuszczalnej soczewce znajdującej się w warstwie wodonośnej.

Zagadnienie wilgotności gruntu

Współczynniki charakteryzujące grunt:

1. Grunt suchy - nie zawiera wody adhezyjnej, kapilarnej, ..., charakteryzowany jest przez współczynnik porowatości objętościowej n:

n = Vp/V

gdzie: Vp - objętość porów w badanej próbce gruntu, V - objętość próbki gruntu.

2. Grunt wilgotny - dla tego gruntu definiuje się współczynnik odsączalności wpc:

wpc < n

3. Grunt mokry - zawiera wodę adhezyjną, wodę kapilarną i wodę w martwych porach; dla gruntu mokrego definiuje się współczynnik porowatości efektywnej ne :

ne < wpc < n

Topograficzny dział wodny - zamknięta linia na mapie przechodząca przez przekrój zamykający i obejmująca obszar zlewni rzecznej.

Zlewnia różnicowa - część obszaru zlewni rzeki głównej rozważana z wyłączeniem określonej zlewni cząstkowej.

(Powierzchniowa) zlewnia jeziorna - zwarty obszar powierzchni ziemi, z którego wszystkie wody powierzchniowe (wody w korytach rzek i strumieni oraz wody spływu po powierzchni terenu) odpływają do danego jeziora.

Odpływ powierzchniowy ze zlewni - objętość wody V przepływającej przez przekrój zamykający zlewnię w ciągu określonego okresu czasu (zwykle jednego roku).

Klasyfikacja naturalnych zasobów wodnych:

1. odnawialne i nieodnawialne (obiektywna własność możliwości odnowienia zasobów

wodnych przez naturalne zasilanie)

2. statyczne i dynamiczne (zmienność w czasie ilości zasobu)

3. dyspozycyjne (nadające się do wykorzystania

z uwzględnieniem ograniczeń wynikających

z wymogów środowiska naturalnego)

4. eksploatacyjne (część zasobów dyspozycyjnych, które można w sposób uzasadniony ekonomicznie pozyskać)

---