Na założeniu równowagi między ilością wody parującą i opadową oparto pojecie BILANSU

WODNEGO.

Bilans wodny to zrównoważenie przybytków i ubytków wody w określonej przestrzeni i czasie.

Bilans można sporządzać dla całego kontynentu, a także osobno dla mórz, lądów, dorzecza, zlewni, obszarów administracyjnych.

Bilans wodny można wykonać dla wieloleci, najkrótszym okresem bilansowym jest ROK

HYDROLOGICZNY (od 01.11 do 31.10)

Matematycznie bilans wodny możemy przedstawić za pomocą równania Pencka: P = H + E + ΔR

P - opad

H - odpływ (podziemny, powierzchniowy)

E - parowanie

ΔR - zmiana retencji (retencja powierzchniowa, podziemna)

Bilans poszerzony:

Pa + Pu + Z + R1 =Hp + Hg + Ep + Eg + T + G + R2

Pa - opad atmosferyczny (opad pionowy: deszcz, śnieg) Pu - opad utajniony (opad poziomy: rosa, szadź)- kondensacja pary wodnej w strefie aeracji Z - dopływ z zewnątrz

R1 - retencja na początku okresu bilansowego

Hp - odpływ powierzchniowy

Hg - odpływ podziemny

Eg - parowanie z powierzchni gruntu (ewapotranspiracja) Ep - parowanie z powierzchni wody

T - transpiracja (wyparowywanie wody z roślin)

G - bezzwrotne zużycie wody przez gospodarkę

R2 - retencja na końcu okresu bilansowego

Metoda wieloboków równego opadu

Metodę tą powinno się stosować do obszarów nizinnych o niezbyt urozmaiconej rzeźbie terenu.

Na podkład topograficzny nanosimy miejsca posterunków opadowych. Łączymy najbliższe stanowiska ze sobą linią przerywaną, tworząc sieć trójkątów. Następnie na otrzymanych odcinkach wyznaczamy symetralne, wzdłuż których linią prostą zamykamy obszar przynależny do danego posterunku opadowego. Otrzymujemy w ten sposób wielobok, wewnątrz którego znajduje się jeden posterunek opadowy.

Gdy mamy już wykreślone wieloboki na całym obszarze przystępujemy do obliczania powierzchni każdego z nich (w km2).

Powierzchnie poszczególnych wieloboków Ai mnożymy przez odpowiadającą im wysokość opadów Pi. Następnie wszystko dzielimy przez powierzchnie całej zlewni A.

P

∑ P ⋅

=

A

i

i [ mm]

A

Pi – średnia arytmetyczna wysokość opadu w obrębie wieloboku

Ai – powierzchnia poszczególnego wieloboku

A – powierzchnia całej zlewni (ΣAi)

Infiltracja

Odpływ podziemny jest to ta część wody opadowej, która przesiąka przez strefę aeracji i dostaje się do strefy saturacji a następnie poprzez źródła i wycieki zasila ciek lub zbiornik wodny.

W procesie odpływu podziemnego wyróżnia się dwie fazy:

- fazę wsiąkania wody opadowej w skały podłoża i przesiąkania się przez nie ruchem w przybliżeniu pionowym tzw. infiltrację

- fazę odpływu podziemnego tzw. filtrację

O ilości wody, która dotrze drogą infiltracji opadu atmosferycznego do poziomu wodonośnego informuje tzw. wskaźnik infiltracji efektywnej. Jest to stosunek wysokości warstwy wody efektywnie infiltrującej do wysokości średnich opadów rocznych w wieloleciu.

I

I = w ⋅ P => w =

i

i

P

I - infiltracja efektywna [mm/rok]

ωi - wskaźnik infiltracji efektywnej [-]

P - opad atmosferyczny [mm/rok]