Zasoby wodne i

hydromorfologia

Stanisław Maciejewski prof.

PK

Przedmiotem wykładu będą podstawowe wiadomości
dotyczące hydrologii.

Hydrologia jest przyrodniczą nauką zajmującą się
badaniem hydrosfery.

Hydrosfera to:

• wody powierzchniowe
• wody podziemne
• wody atmosferyczne.

Głównym przedmiotem badań jest krążenie wody w
przyrodzie, z uwzględnieniem jej właściwości
fizycznych i chemicznych.

Nazwa hydrologia pojawiła się w drugiej połowie
XVII wieku i dotyczyła początkowo wód mineralnych
i ich wykorzystaniu w lecznictwie.

Natomiast od połowy XVIII wieku zainteresowanie
hydrologii obejmowało już wszelkie wody na
kontynentach.

Współczesne pojęcie hydrologii ma swój początek w
drugiej połowie XIX wieku.

W tym czasie pojawiły się pierwsze służby
hydrologiczne

Hydrologia należy do grupy nauk o Ziemi; jest

gałęzią geofizyki.

Ze względu naszeroki zakres zainteresowań

hydrologii mówimy, że jest to nauka o charakterze
interdyscyplinarnym.

Podstawowe nauki związane z nią to:

•fizyka,
•matematyka,
•geologia,
•mechanika cieczy,
•statystyka,
•biologia i inne.

Zadaniami hydrologii są:

1. Poznanie praw rządzących cyklem hydrologicznym

w całości oraz w poszczególnych jego fazach i
elementach.

2. Poznanie zasobów wodnych w skali globalnej,

regionalnej i krajowej, ich rozkładu i zmienności w
przestrzeni i w czasie.

3. Poznanie wpływu działalności człowieka na zasoby

wodne i cykl hydrologiczny oraz opracowanie metod
przeciwdziałania ujemnym skutkom tej działalności.

4. Dostarczanie podstawowych informacji do

projektów przedsięwzięć gospodarczych,
społecznych i obronnych państwa związanych z
wykorzystaniem wody.

5. Prowadzenie prac naukowo-badawczych

niezbędnych do funkcjonowania służb
hydrologicznych i meteorologicznych.

Podział na dyscypliny hydrologii przyjęto ze względu na

środowisko, w którym zachodzi dana część cyklu
hydrologicznego.

I tak na przykład:

w atmosferze wyodrębniamy

hydrometeorologię powiązaną z meteorologią i

klimatologią;

w oceanach - oceanologię;

w litosferze - hydrogeologię.

Najpowszechniejszy podział hydrologii to:

• Hydrometria – zajmuje się zbieraniem informacji

ilościowych o obiektach wodnych, zjawiskach i
procesach.

• Hydrografia – zwana także hydrologią opisową,

opracowuje mapy hydrograficzne.

• Hydrologia ogólna – nauka o wodach lądowych,

informująca o obiegu wody i materii stałej na globie
ziemskim.

• Hydrologia dynamiczna – opisuje zjawiska

hydrologiczne i zachodzące między nimi zależności w
czasie.

• Hydrologia regionalna – bada procesy hydrologiczne

w skali regionu.

• Hydrogeologia stosowana – związana bezpośrednio

z praktycznym stosowaniem do rozwiązań
inżynierskich zadań wodno gospodarczych

W zależności od obiektu badań hydrologię dzielimy

na:
• hydrometeorologię,
• oceanografię,
• hydrologię rzek (potamologia),
• hydrologię jezior (limnologia),
• hydrologię bagien (paludologia),
• hydrologię lodu (kriologię),
• hydrologię źródeł (krenologię),
• hydrologię gleb (pedohydrologię)
• hydrogeologię,
• hydrofizykę,
• hydrochemię,
• hydrobiologię.

Woda na kuli
ziemskiej

Właściwości
wody

H

2

O

Woda (tlenek wodoru), występujący w warunkach
standardowych w stanie ciekłym.

W stanie gazowym wodę określa się mianem pary
wodnej.

W stałym stanie skupienia wodę nazywa się lodem.

Słowo woda jako nazwa związku chemicznego
może się odnosić do każdego stanu skupienia.

Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla
substancji polarnych.

Większość występującej na Ziemi wody jest „słona”
(około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych
soli, głównie chlorku sodu. W naturalnej wodzie
rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w
największym stężeniu znajduje się dwutlenek węgla.

Właściwości fizyczne wody

•Temperatura topnienia pod ciśnieniem 1atm: 0  °C =

273,152519 K

•temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm:

99,97 °C = 373,12 K

•punkt potrójny: 0,01 °C = 273,16 K, 611,657 Pa
•gęstość w temperaturze 3,98 °C: 1 kg/l(gęstość

maksymalna)

•temperatura krytyczna: 647,096 K (ok. 374 °C)
•ciśnienie krytyczne: 22,064 MPa
•ciepło właściwe: 4187 J/(kg·K) = 1 kcal/(kg·K)
•ciepło parowania: 2257 kJ/kg

• ciepło topnienia: 333,7 kJ/kg
• masa cząsteczkowa: 18,01524 Da
• względna przenikalność elektryczna w stałym polu

elektrycznym: 87,9 (0 °C), 78,4 (25 °C), 55,6
(100 °C)

• napięcie powierzchniowe: 72,4·10

-3

N/m (18 °C)

• barwa: lekko jasnoniebieska (w małych objętościach

wydaje się bezbarwna)

• zapach: bezwonna
• konduktywność, σ, lubrezystywność, ρ: dla dobrej

jakości destylowanej lub demineralizowanej ρ > 18
Mm

• odczyn pH: 7,0

100 

 958,4

80 

 971,8

60 

 983,2

40 

 992,2

30 

 995,7

25 

 997,0

20 

 998,2

15 

 999,1

10 

 999,7

4,0 

 999,9720

0 

 999,8

−10 

 998,2

−20 

 993,5

−30 

 983,9

gęstość
temperatura