Hydrologia

Hydrologia

I rok

Inżynieria Środowiska

Wykład nr 2

Marcin Widomski

dr inż.

p. 309

tel. wew. 4183 – z portierni

tel. [phone]

[e-mail]

ZLEWNIA I BILANS
WODNY

Zlewnia

Zlewnia - jest to całość obszaru, z

którego wody spływają do danej rzeki
(jeziora, bagna itp.) lub jej fragmentu.
Zlewnia dotyczy zarówno wód
powierzchniowych, jak i podziemnych.
Zlewnia jest (może być) częścią
dorzecza danej rzeki.

Dorzecze - zlewnia danej rzeki, czyli cały

obszar, z którego wody powierzchniowe
spływają do systemu określonej rzeki.

Zlewisko - obszar lądowy, z którego

wszystkie wody powierzchniowe i
podziemne spływają do jednego morza,
oceanu bądź też innego zbiornika
wodnego.

Wododział

Dział wód (dział wodny, wododział) - linia w

terenie rozgraniczająca dorzecza dwóch rzek, w
ten sposób, że wody spadające po jednej stronie
tej linii spływają do jednej rzeki, a po drugiej
stronie - do drugiej rzeki.

Zlewnia topograficzna – dział wodny

uwzględnia tylko topografię terenu – spływ wód
powierzchniowych – wododział powierzchniowy.

Zlewnia hydrologiczna – zlewnia rzeczywista

uwzględniająca ruch wód podziemnych –
wododział podziemny.

Wododział

Wododział powierzchniowy i podziemny:

Zlewnia topograficzna – wododział

powierzchniowy

Zlewnia hydrologiczna – wododział podziemny

Bilans wodny zlewni

Bilans wodny - jest to zestawienie

obiegu wody w przyrodzie na
poszczególnych obszarach (np.
dorzecze, zlewisko itd.), z
rozróżnieniem na przychody i
rozchody (odpływy).

Bilans wodny – matematyczne

przedstawienie cyklu
hydrologicznego.

Bilans wodny zlewni

Przypomnienie procesów obiegu wody

w przyrodzie:

Bilans wodny zlewni

Schemat zlewni z elementami bilansu

P- opady atmosferyczne (mm)
S – straty na parowanie (mm)
H – odpływ powierzchniowy i
podziemny (mm)
Z – retencja początkowa (mm)
R – retencja końcowa (mm)

Retencja wodna, naturalne
zjawisko okresowego
magazynowania wody opadowej,
opóźniające jej odpływ z danego
terenu.
Rozróżnia się: retencję wodną
powierzchniową, czyli
zatrzymanie wody w dolinach
rzek, jeziorach, zbiornikach
retencyjnych, bagnach, a także w
postaci lodu i śniegu, oraz
retencję wodną podziemną,
czyli występującą w skałach
podłoża.

P - opad

Bilans wodny zlewni

Bilans wodny zlewni (zestawienie

zysków i strat wody):

Z + P = H + S + R

Bilans wodny globu ziemskiego – bilans

zrównoważony (brak strat):

P = S

Bilans wodny zlewni

Przyrost retencji lub popularnie retencja wynosi:

±



R = R – Z

Jeżeli:

•

R > Z – w zlewni wystąpił przyrost retencjonowanej wody

•

R < Z – w zlewni wystąpił ubytek retencjonowanej wody

Równanie bilansu przyjmuje postać:

P = H + S ±



R

Jeżeli



R=0 to mamy do czynienia z uproszczonym bilansem

zlewni:

P = H + S

Bilans wodny zlewni

Uwzględniając różne możliwe rodzaje

retencji uzyskamy:

P = H + S ±



R

g

±



R

p

gdzie



R

g – zmiana retencji gruntowej (mm)



R

p – zmiana retencji powierzchniowej (mm)

HYDROMETRIA

Hydrometria

Hydrometria [gr.], dział hydrologii,

którego przedmiotem są obserwacje
zmian poziomu wód powierzchniowych i
podziemnych oraz form ich zlodzenia,
także pomiary, m.in.: głębokości
obiektów wodnych, prędkości i natężenia
przepływu wody, temp. i składu chem.
wód i opadów atmosferycznych oraz
parowania z powierzchni wod

OBSERWACJE
WODOWSKAZOWE

Obserwacje wodowskazowe

Obserwacje wodowskazowe to

obserwacje stanu wód w ciekach dokonane
za pomocą wodowskazów.

Stan wody – wzniesienie zwierciadła wody

w cieku ponad umowny poziom
odniesienia (co nie jest równoznaczne z
głębokością cieku).

Wodowskaz - urządzenie służące do

pomiarów terminowych stanów wody.

Obserwacje wodowskazowe

Obserwacje wodowskazowe:
• klucz do poznania właściwości rzek;
• umożliwiają ocenę natężenia przepływu;
• podstawa do projektowania urządzeń

hydrotechnicznych i przeciwpowodziowych

Lokalizacja wodowskazów

Lokalizacja wodowskazów:
• na większych rzekach – przed i za

ważniejszymi dopływami;

• na dopływach – powyżej zasięgu

cofki wielkiej wody odbiorników;

• w miejscu istniejących bądź

planowanych budowli wodnych

Lokalizacja wodowskazów

Wymagania stawiane korytom rzek w

miejscu lokalizacji wodowskazów:

• koryto – zwarte i jednolite;
• zwierciadło wody – wolne od spiętrzeń

lub depresji

• wodowskaz powinien być

zabezpieczony przed uszkodzeniami

• zapewnienie dobrych warunków

komunikacyjnych, łatwego dostępu itp.

Zero wodowskazu

Zero wodowskazu – umowny poziom usytuowania

początku skali [0 cm] na łacie wodowskazowej,
dowiązany geodezyjnie (utrwalony reperem) do
państwowej sieci niwelacyjnej, wyrażony w
metrach [n.p.m.] w Kronsztadt.

Rodzaje wodowskazów

Wodowskaz łatowy – łata (najczęściej drewniana lub

z tworzyw sztucznych) z przymocowaną podziałką
wodowskazową wykonaną z metalu – aluminium,
żeliwo, mosiądz. Skalowanie łaty – najczęściej
decymetry.

Rodzaje wodowskazów

Wodowskaz łatowy

Rodzaje wodowskazów

Wodowskaz schodkowy

Wodowskaz złożony

Rodzaje wodowskazów

Wodowskaz palowy

Wodowskaz pływakowy

Rodzaje wodowskazów

Wodowskaz samopiszący (limnigraf) –

urządzenie do ciągłego i samoczynnego
zapisu stanu wody w korycie rzeki. Impuls
za pomocą układów mechanicznych,
hydraulicznych lub elektronicznych
przenoszony jest na taśmę papierową lub
nośnik elektorniczny.