- przebieg działu wodnego powierzchniowego nigdy nie pokrywa się z przebiegiem działu wodnego podziemnego [F]
- przepływ rzeki można zmierzyć za pomocą łaty wodowskazowej [F]
- wielkość parowania mierzy się za pomocą pluwiografu [F]
- w bilansie wodnym retencja może przyjmować wartości ujemne [P]
- anotermia to stan jeziora w którym temperatura wody jest taka sama na różnych głębokościach [F]
- z map hydroizobat można obliczyć spadek hydrauliczny [F]
- … to strefa wód powierzchniowych [F]
- izohiety to linie łączące punkty o takich samych opadach [P]
- wskaźnik odpływu określa jaka część wody opadowej odpłynęła za zlewni [P]
- odpływ jednostkowy może być wyrażony w milimetrach [F]
- granity stanowią zasobny zbiornik wód podziemnych w Polsce [F]
- krzywa konsumpcyjna przedstawia związek między stanami a przepływami wody w rzece [P]
- wody higroskopowe można usunąć podgrzewając próby skalnej do temperatury powyżej 100 C [P]
- typowym obszarem deficytu wody w Polsce są Kujawy [P]
- w Polsce występują wody artezyjskie [P]
- lizymetr służy do pomiarów natężenia spływu powierzchniowego [F]
- średni przepływ Wisły w Krakowie wynosi około 700 m2/s [F]
- lizymetr służy do pomiarów natężenia spływu powierzchniowego [F]
- jeziora oligotroficzne odznaczają się dużą zasobnością w substancje odżywczą [F]
- na terenie Polski wody I klasy czystości występują w Wielkopolsce [F]
- wysokość opadów mierzona w deszczomierzach jest niższa w stosunku do wartości rzeczywistej
- w Polsce wielkość parowania przewyższa wielkość opadów [F]
- lej depresyjny powstał w wyniku niskiego ciśnienia atmosferycznego [?]
- duży rozrzut punktów przy konstrukcji krzywej konsumpcyjnej jest najczęściej spowodowany … podczas pomiaru przepływu [F]
- kształt zlewni nie ma wpływu na kształt fali uderzeniowej [F]
- zawiesiny to materiał rozpuszczony w wodzie w postaci Janów [F]
- wody mineralne Krakowa należą do wód … [F]
- jeżeli współczynnik odpływu zlewni - 40% oznacza to że przy sumie opadów rocznych 1000mm wskaźnik odpływu wynosi 600mm [F]
- w Bieszczadach występuje pierzasty układ sieci rzecznej [P]
- silne pofałdowanie sprzyja wyrównanej stratyfikacji termicznej jeziora [F]
- w Tatrach 15 tysięcy lat temu występowały lodowce piedmontowe [F]
- w przypadku braku pomiarów hydrometrycznych zlewni do obliczenia odpływu stosujemy tabele …. [?]
- hydroizohipsy to linie prostopadłe do poziomic przechodzące przez źródło [F]
- do określenia opadów na obszarze górskim służą metody izohiet i wieloboków [F]

HYDROLOGIA I OCEANOGRAFIA

Zarys historii:

woda obiekt zainteresowania uczonych już od starożytności

badania rozwijały się głównie w krajach, gdzie był niedostatek wody - Egipt, Mezopotamia, Chiny

wody (rzeki, morza, jeziora) kartowano od dawna

4000 p.n.e. - pierwsze tamy na Nilu, pomiary stanów wody

300 p.n.e. - zbudowano kanał łączący Kair z Suezem

do dziś koło Kairu wodowskaz (nilomierz)

Fajum - depresja służąca w okresie wezbrań jako zbiornik retencyjny

W kodeksie Hammurabiego nakaz dbania o wały i kanały (prawo wodne)

Budowano kanały (zespół studzien połączonych podziemnymi sztolniami o minimalnym nachyleniu) ich zadaniem było zaczerpywanie wód podziemnych

Przerzuty wody dokonywane na 50-60 km np. do Niniwy przerzucano wodę z innych dorzeczy (VII w p.n.e.)

• Podobne przerzuty są dokonywane w USA z rzeki Kolorado

• Tales z Miletu (VII-VI w p.n.e.) „wszystko z wody pochodzi i do niej powraca”

• Arystoteles (IV w p.n.e.) - teoria kondensacji wody w parę para w wodę woda zasila rzeki

• Leonardo da Vinci - hydraulika - machiny wodne

• Bernard Palissy - objaśnił podstawowe prawa obiegu wody w przyrodzie

• Pierre Perrault - dokonał pomiaru wysokości opadów , odpływu Sekwany (wniosek, opad wystarcza do zasilania)

• Edmund Halley - ilość wody parująca z oceanu = ilość wody dopływającej rzekami

• Bilans wodny Albert Penck i Edward Brucker równocześnie

Dyscypliny w obrębie nauk hydrologicznych

• potamologia - rzeki

• limnologia - jeziora

• hydrogeologia - wody podziemne

• paludologia - bagna

• krenologia - źródła

• hydrometeorologia

• pedohydrologia

• hydrochemia

• kriologia

• glacjologia

• oceanografia

Klasyfikacja reżimów

• proste, z jednym wezbraniem

• glacjalny

• pluwialny

• górski

• nizinny

• oceaniczny (znaczenie parowania, latem parowanie, zimą opad - wzrost przepływu zimą)

• kontynentalny

• równinny

• złożone, z kilkoma wezbraniami

• śnieżny

• przejściowy

• równinny

• śnieżno-deszczowy

• deszczowo-śnieżny

• rzeki karpackie wezbrania letnie na zachodnie, na wschodzie mniejsze znaczenie

• Dunajec jedno wezbranie roztopowo-letnie

Klasyfikacja wg Wojejkowa:

• klimatów zimnych: niskie tempo, okresowe wstrzymanie obiegu wody

• wschodnioeuropejski: główne znaczenie roztopy wiosenne

• górski

• klimatu umiarkowanego oceanicznego

• klimatu umiarkowanego kontynentalnego

• śródziemnomorski

• klimatów zwrotnikowych (rzeki okresowe)

• klimatów suchych (rzeki epizodyczne)

• mieszany (Nil)

• strefy równikowej

Klasyfikacja wg Lwowicza

• według zasilania:

• lodowcowe

• śnieżne

• deszczowe

• podziemne

• według intensywności zasilania

• >80% rocznego opadu

• 50-80%

• <50%

• według pory roku o największym odpływie

Klasyfikacja według Dynowskiej

• informacja o charakterze zmienności

• reżim równikowy (niski współczynnik zmian dziennych i miesięczne)

• reżim umiarkowany (niski współczynnik zmian dziennych, różne współczynniki zmian miesięcznych)

• reżim niewyrównany (??) - wysoki współczynnik zmian dziennych i miesięcznych

• informacja o porach roku w których następują wezbrania

• wezbrania wiosenne

• wezbrania wiosenne i zimowe

• wezbrania wiosenne i letnie

• wezbrania wiosenne, zimowe i letnie

• informacja o rodzaju zasilania

• gruntowo - deszczowo - świeże

• deszczowe - gruntowe - świeże

Reżim odpływu

Reżim (ustrój rzeki) - charakter rzeki, na który składają się stany wody, przepływy oraz ich zmienność i czas ich występowania, typ genetyczny wezbrań i niżówek.

Miary zmienności przepływu:

• współczynnik nieregularności λ=Qmax/Qmin

• Amplituda względna A=(Q max-Qmin)/Qśr

• Współczynnik zmienności
  

Wezbrania:

• z deszczów

• z roztopów (w górach roztopy wolniej i stopniowe; na nizinach gwałtowne, w górach rzadko duże wezbrania wiosenne - raczej letnie)

• zatorowe i śryżowe

• związane z cofką wody morskiej do ujścia (lejkowate)

Wielkość i przebieg wezbrań zależą od:

• intensywności i ilości opadów

• zdolności retencyjnej zlewni (podłoże wodonośne/duża retencyjność/małe wezbrania)

• szaty roślinnej

• udział powierzchni z opadem w całkowitej powierzchni zlewni

• formy koryta i jego spadku

• kształt koryta i układ sieci rzecznej

• człowiek może regulować zdolność retencyjną zlewni zmieniając szatę roślinną, kształt koryta czy budując zbiorniki retencyjne

Niżówka

• okres kiedy przepływy są niższe od średnich minimalnych przepływów

• ile wody zabrakło do SNQ (średniej niskiej wody)

• jeżeli przerwa w niżówce powyżej 15 dni to dwie niżówki

• niżówki letnie - brak opadów, duże parowanie

• zimowe - retencja w śniegu

Odpływ podziemny

• woda odpływająca rzeką, odprowadzająca wodę pochodzącą z zasilania gruntowego

• czasem za wartość odpływu podziemnego uznaje się minimalne przepływy (średnią z minimalnych miesięcy) metoda Wundta

• na zasilanie rzek mogą wpływać wody jeziora

łagodnymi zmianami przepływów (niskie wyżówki, wysokie niżówki) charakteryzują się rzeki w zlewniach, których woda wsiąka w podłoże; jeżeli wsiąka niewiele, to wyżówki są wysokie/niżówki niskie; średnie wartości odpływu będą równe, ale czasowa dystrybucja różna

stabilizację rzeki można uzyskać sztucznie (zbiorniki retencyjne) jeżeli w zlewni dużo jezior - retencja hydrauliczna

Czynniki wpływające na wielkość podziemnego zasilania:

• budowa geologiczna

• ukształtowanie terenu (im bardziej stromo, tym lepsze warunki do spływu powierzchniowego)

• użytkowanie terenu zlewni (jeśli zamiast lasu pole może pojawić się spływ powierzchniowy)

• stopień przemrożenia gruntu

Odpływ w Polsce:

• centralnej - 100 - 150 mm

• na wyżynach - 150 - 200 mm

• pojezierze Pomorskie - 200 - 300 mm

• góry - 250 - 700 mm

Odpływ podziemny:

• Mazowsze, Wielkopolska, Dolny Śląsk - 50 mm

• Większość kraju - do 100 mm

• W górach miejscami powyżej 150 mm a nawet do 300

• Jura Krakowsko-Częstochowska, pojezierze Pomorskie, Mazowsze - 150 mm

Odpływ powierzchniowy:

• od 50 mm w Polsce centralnej do 100 ( a nawet 400) w górach

Średni odpływ jednostkowy:

• w górach 30 l/s z km²

• wyżyny 6 - 8

• centralna Polska - ok. 2

Przepływ = natężenie w m³/s

Odpływ = ilość wody, która odpływa ze zlewni. Zazwyczaj z kontekście rocznym

Krzywa konsumpcyjna

• zależność pomiędzy stanem wody a przepływem (oznacza się dla danego profilu)

• jeśli dno się obniży, lub podniesie to zmieni się także krzywa

• zmiana przy poszerzeniu/zwężeniu koryta

• krzywe są weryfikowane

• przyczyny zmian krzywej

• erozja (pogłębianie), akumulacja (spłycanie)

• poszerzanie lub zwężanie

• występowanie roślinności w korycie

• pokrywa lodowa

• zabudowa hydrotechniczna

Roczny odpływ ze zlewni

Miary odpływu:

• objętość odpływu [m³]

• warstwa wody H [mm]

• odpływ jednostkowy [dm³/(s*km²)]

Krzywa kalibracji

• młynki od małych (kilka cm) do kilku metrów (montowane na statkach, dźwigach, mostach)

• inna działają na zasadzie indukcji magnetycznej

• młynki bez kręcenia (w zarośniętych terenach)

• oblicza się średnią prędkość w pionach

• zakładamy, że między pionami prędkość średnia

• 
  

• Fn - pole sekcji

• Vn - średnia prędkość sekcji

• gdy sekcji jest dużo możemy wyznaczyć linie jednakowej prędkości w wodzie - izotachy

• później mnoży się pola pomiędzy izotachami przez średnie prędkości wody w polu

Rozkład prędkości wody w korycie rzeczywistym

• w zakolach po stronie zewnętrznej prędkość największa

• z reguły największa w okolicach środka nieco poniżej lustra wody

metoda chemiczna/kalorymertyczna

• rozcieńczenie roztworu/barwnika będzie tym większe im większy przepływ rzeki

• musimy znać stężenie roztworu wlewanego i jego naturalną zawartość w rzece

• w niektórych sytuacjach można wykorzystać różnicę temperatur wody w rzece (np. kiedy u brzegu rzeki znajduje się źródło o innej temperaturze i znanej wydajności

Wzór Iszkowskiego

• Stosujemy go gdy brakuje nam danych z pomiarów

• Q=0,0317*C*P*A

• Q - średni przepływ

• C - współczynnik zależny od cech zlewni

• P - opad roczny w mm

• A - powierzchnia zlewni w km²

Odpływ (H)

P=E+H+/- DR

Warto pamiętać, że po stronie przychodu wody do zlewni, może znaleźć się dopływ, występują niezgodności działu wodnego powierzchniowego z podziemnym.

Stan wody i przepływ rzeki:

• system wodny świadczy o ilości wody płynącej przez profil poprzeczny

• stan nie zawsze odzwierciedla przepływ (zapory, zatory lodowe)

• mierzy się łatą wodowskazową

Przepływ (natężenie przepływu rzeki) - ilość wody przepływającej przez przekrój poprzeczny koryta w określonym czasie

Limnigraf:

• urządzenie mierzące stan rzek, jezior, mórz (mareograf) składa się z rury w której założony jest pływak, który rejestruje stan wody analogowo lub cyfrowo

Diver:

• urządzenie podobne do długopisu, przelicza ciśnienie słupa wody na wysokość słupa

Stan wody mierzy się:

• w miejscach stabilnych

• jeżeli korytko jest niestabilne to stosuje się umocnienia

stan wody może świadczyć o wartości przepływu

Ilość wody płynąca rzeką:

• metoda wolumetryczna

• pod płynącą wodę podstawia się naczynie i mierzy się czas w którym napełni się wodą (tylko dla małych rzek)

• metoda przelewów

• pomiar pływakiem

• pomiar pośrodku koryta

• prędkość=czas*przekrój

• Q=F*v*α

• młynek hydrometryczny

• najczęściej stosowana metoda

Przyczyny błędów pomiarowych:

• straty na zwilżenie ścianek zbiornika

• zaburzenia turbulencyjne

• nierejestrowane opadów

• wywiewanie śniegu

• parowanie

• błędy odczytu

• w rocznikach statystycznych podaje się sumy opadów zarejestrowane

• opad zarejestrowany < opad rzeczywisty

• niedoszacowanie 15% odczytu rocznego

• im niższe opady, tym większe niedoszacowanie

• wartość niedoszacowania zależna od posterunku

Metody obliczania opadu w zlewni:

• metoda izohiet

• wyznaczanie izohiet metodą interpolacji

• powinny zawiązywać do poziomic

• między izohietami 600-550 średni opad 575

• dla obszarów górskich

• średnia ważona

• metoda poligonów (wieloboków)

• dla obszarów nizinnych

• wyliczenie regionów opadowych

• 
  

Opad

• jest domeną meteorologii i klimatologii, ale leży też w zasięgu zainteresowań hydrologii jaką jest element bilansu wodnego

• opady różnią się natężeniem, sumą, obszarem występowania

• cumulonimbus - chmury opadowe charakterystyczne dla lata

• osad = opad poziomy (drzewa i trawy zatrzymują sporo wody; trudno go zmierzyć)

• mgła

• szron

• szadź

Ombrometry - deszczomierze - różnią się między sobą powierzchnią

Deszczomierz Hellmana:

• powierzchnia wlotowa 200 cm² 1 metr nad gruntem

• krzyż śniegowy

• opad mierzony w mm (lub l/m²)

• odpowiednio wyskalowany cylinder pozwala szybko uzyskać wynik

Pluwioraf:

• od ombrometru różni się tym, że umożliwia ciągły zapis opadów

• zbiorniczek z pływakiem

• bęben dobowy/tygodniowy

Wagi strunowe:

• ważą wodę w naczyniu, masa wody oceniona jest na podstawie drgań struny

Totalizatory:

• kolektory opadu całkowitego (kubły w trudno dostępnych miejscach, np. Tatry na Żółtej turni), aby woda nie wyparowała do kubła wlewa się oliwy

Dystrybucja opadu w lesie:

• znaczna część wody zatrzymywana na powierzchni liści (intercepcja) a potem ewaporacja

• obecność roślin ma duże znaczenie dla sumy przyjmowanej wody

• zimą las sprzyja zatrzymywaniu wody

Parametry opadu:

• suma opadu [mm] - średnia dla Polski 600-700 mm; Kujawy, Wielkopolska - 500

• natężenie [mm/min]

• 1mm/min - ściana deszczu, b silny opad i opady intensywna są zazwyczaj krótkotrwałe); zwykle 0,05-0,1 mm/minutę

• wydajność [mm] (??)

• czas trwania opadu

• zjawisko opadu dotyczy danej chmury, może trwać dłużej niż rejestrowane w danym punkcie

Układy sieci rzecznej:

• dendryczny

• krasowy

• równoległy

• decentryczny

• nieregularny

• widlasty

Parametry sieci rzecznej:

• spadek wyrównany rzeki - stosunek różnicy wysokości źródło i ujście do długości rzeki (promile)

• spadek zwierciadła wody w rzece - stosunek wysokości rzędnych zwierciadła w dwóch punktach

• krętość rzeki - iloraz długości rzeki i doliny

• gęstość sieci rzecznej - suma długości cieków wodnych na danym obszarze do powierzchni obszaru (jest zmienna w czasie, zależy od przepuszczalności podłoża i spadku terenu)

• wyznaczanie gęstości sieci rzecznej metodą Wilgata (??)

• ekwidystanty

• krzywa kumulacyjna i mediana wskaźników

Parametry zlewni:

• obwód; wysokość średnia; długość; max długość; wysokość max, min; wskaźnik wydłużenia, kolistości

• zlewnia reprezentatywna - to zlewnia typowa dla danego regionu fizykogeograficznego, często wystarczy poznać funkcjonowanie zlewni reprezentatywnej aby znać funkcjonowanie innych zlewni na danym obszarze

• zlewnia eksperymentalna - na jej obszarze bada się różnego rodzaju procesy

• zlewnia analogowa (nie wiem czy nie chodzi o analogiczną) - zlewnia, której poszukujemy, gdy brakuje nam informacji na temat zlewni którą badamy (funkcjonuje podobnie)

Dorzecze - jest to obszar, z którego wody spływają do systemu jednej rzeki, jeziora, bagna; jest ograniczona działem wodnym

Zlewnia - jest to jednostka, z której wody spływają do jednego odbiorcy; granica - dział wodny (kulminacje i przełęcze)

Dział wodny topograficzny może być niezgodny z działem wodnym podziemnym - niezgodność działu wodnego. Niezgodności sprzyja np. budowa monoklinalna. Bardzo skomplikowany przepływ wód w obszarach o budowie krasowej.

Klasyfikacja rzek (wg Hartona-Strahlera)

• I rzędu - dochodzą do morza (źródłowe odcinki rzek)

• II rzędu - dopływy I (połączenie dwóch rzek I rzędu)

• III rzędu - dopływy II (połączenie rzek)

Przyrzecze - obszar położony zwykle w obrębie dna doliny z którego wody spływają bezpośrednio do rzeki głównej

Kaptaż, bifurkacja, obszar bezodpływowy

Dynamika wód

Cyrkulacja wielkoskalowa

• wody powierzchniowe wędrują ku północy, zwiększają gęstość, w miarę ochładzania się opadają na dno i wracają ku równikowi ogrzewanie, wznoszenie

• główny kierunek cyrkulacji - zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara

RUCHY

• rytmiczny (falowanie)

• stały (prądy)

• okresowy (pływy)

RODZAJE FAL

• wymuszone

• swobodne

Cechy prądów morskich:

• ruch postępowy cząsteczek wody

• znaczne odległości

• duże masy

• ten sam kierunek

• podobna prędkość

Przyczyny powstawania:

• tarcie wiatru

• różnice gęstości wód

• różnice ciśnienia

• różnice poziomu wody

• pływy

Modyfikacje:

• siła Coriolisa

• siła tarcia

• siła odśrodkowa

• kształt dna

Rodzaje prądów:

• wiatrowe

• kompensacyjne (stałe, okresowe, czasowe)

• spływowe

• gęstościowe

• pływowe

OCEANOGRAFIA

Oceany zajmują 71% powierzchni Ziemi i zawierają w sobie 97% wszystkich zasobów wodnych.

180 mln km² - Ocean spokojny - 52%

106 mln km² - Ocean atlantycki - 25%

75 mln km² - Ocean indyski - 20%

Główne formy dna oceanicznego:

• szelf - 7,8%

• stok kontynentalny - 18,1%

• basen oceaniczny - 73,1 %

Kaniony podwodne - przedłużenie kanionów lądowych

Gujoty - podwodne samotne góry, stożki wulkaniczne

Riplemarki - zmarszczki

Grzbiet śródoceaniczne - podmorskie łańcuchy górskie

Najgłębszy rów - Rów Mariański - - 11022m

Cechy wody morskiej:

• NaCl

• MgSO₄

• Na, Cl, K, Ca, SO₄, Mg, Sr, Br, HCO

Temperatura:

• duże regionalne zróżnicowanie temperatury

• max ciepłe ku zwrotnikom (25-30°C)

• 0-5°C ku biegunom

• -1°C Antarktyda

• wygięcie izotermy na Oceanie spokojnym spowodowane zimnym prądem Preuwiańskim

• Termoklina - skokowa zmiana temperatury

Zasolenie

• średnie 34,7 ‰

• Ocean atlantycki - 34,9 ‰

• Ocean indyjski - 34,7 ‰

• Ocean spokojny - 34,62 ‰

• spadek zasolenia w stronę równika spowodowany deszczami zenitalnymi

• Morze Czerwone - 300‰; 44,5°C

• Bałtyk ok. 7‰

• Paloklina - skok zasolenia z głębokością

Woda morska jest ośrodkiem dyspersyjnym, niejednorodna optycznie

Sterfy

• fotyczna

• euforyczna - do 100m

• dysfotyczna 350-450 m

• afotyczna (ciemna)

KRIOLOGIA

Zmarzlina = premafrost

Rozkład lodowców na kuli ziemskiej

• Afryka 20 km² (Klimandżaro - b.szybko się kurczy)

• Antarktyda - 14 tys.km²

• 11% lądów - 16317 tys km²

Warunki powstawania lodowców

• klimatologiczne

• dostępność śniegu

• promieniowanie słoneczne

• temperatura

• układ prądów morskich

• orograficzne

• stożki wklęsłe

• ekspozycja

• wysokość n.p.m.

• odległość od morza

18 tys lat temu - ostatnie zlodowacenie Wurn, poziom Atlantyku 135m niżej; obecnie 43-61% tamtego lodowca

lodowiec półpokrywowy - pole lodowca, z którego spływają fragmenty lodu do doliny (np. Spitzbergen)

Slash - spływ błotno-lodowcowy

Metamorfoza śniegu w lód lodowcowy

1. mokra - zakłada fazę ciekłą (odmarzanie/zamarzanie) - ciemna barwa - kl. cieplejszy

2. sucha - bez stanu ciekłego - biały śnieg - klimat zimniejszy

Lodowiec nałożony - warstwa ponownie zamarznięta nadbudowująca lodowiec

Lodowiec Rodanu - wydrążona jaskinia - można zwiedzać

Gęstość udział powietrza

Śnieg 0,03-0,4 g/cm3 90%

Śnieg firnowy - kryształy lodu w postaci śniegu

Firn 0,4-0,8 60%

Lód firnowy - kryształy lodu sklejone lepiszczem

Lód 0,8-0,9 15%

Pole firnowe - gromadzenie śniegu

Jęzor - ubytek

Ablacja

• termiczna

• mechaniczna (cielenie się)

TERMIKA LODOWCÓW

Lodowce ciepłe - ok. 0°C (temperatura spada w głąb)

Lodowce zimne -30 °C do -50 °C 9temp rośnie w głąb)

Politermalne (ciepły na zimnym lub odwrotnie)

Źródła ciepła lodowca :

• atmosfera

• deszcz

• przemiany fazowe

• ciepło geotermalne

Ciepło właściwe lodu

• aby lód ogrzał się o 1°C potrzeba 0,5 cal

Rzeki

• supraglacjalne (na pow lodowca)

• inglacjalne (wewnątrz)

• subglacjalne (pod lodowcem)

transfluencja lodowcowa - lodowiec wędruje pod górę

rzeki lateralne - boczne, wzdłuż lodowca

Ruch lodowca

Lodowiec - masa lodu będąca w ruchu

Szczeliny do ok. 30m świadczą o spękaniu powierzchni

Ruch

Aktywny Pasywny

Formy tektoniki glacjalnej

• szczeliny lodowe - boczne, poprzeczne, podłużne, brzeżne

• serczki - gęsta siec spękań

• ogiwy - most gromadzący się w szczelinach

Mikroformy

• krionity - frmy związane z selektywnym wytapianiem lodu

LIMNOLOGIA

Jeziora pochodzenia endogenicznego:

• tektoniczne (głębokie, wydłużona, strome brzegi)

• wulkaniczne (w kraterach wygasłych wulkanów, zaokrąglony kształt, płytkie)

• rzeki przegrodzone lawą wulkaniczną

Jeziora pochodzenia egzogenicznego:

• polodowcowe

• nie związane z działalnością lodowców

Jeziora polodowcowe

• krótkotrwałe (do kilku tys lat)

• rynnowe

• moreny dennej (materiał na bardzo dużym obszarze - zagłębienia)

• oczka (erozyjna działalność wód krążących w lądolodzie)

• kotły (działalność eworsyjna wód)

• cyrkowe/karowe (lodowce górskie)

• fiordowe (końcowe odcinki fiordów, odcięte od morza)

• drumlinowe

Jeziora stanowią zbiorniki retencyjne łagodzące przepływ rzek w zlewni. Gdy leża w górnej części zlewni ich łagodzący wpływ jest mniejszy, niż gdy leżą w dolnej części zlewni.

Dla przepływu rzeki znaczenie ma powierzchnia jezior i miąższość strefy wahań. Większego znaczenia nie ma objętość wody w jeziorach.

Termika jezior

W lecie gdy jest ciepło wody jeziorne są rozgrzane, natomiast woda w głębszych warstwach nie podlega nagrzewaniu

Jezioro oligotroficzne		Jezioro dystroficzne
Duża	Przezroczystość	Mała
Dużo	Zawartość tlenu	Mało
Mała	Mineralizacja	Dużo
Liczne	Gatunki	Nieliczne
Mała	Populacja organizmów	Duża
Uboga	Roślinność	Bogata
Słabo rozwinięty	Plankton	Silnie rozwinięty
Ubogie w składniki organiczne	Osady denne	Bogate w substancje organiczne

W nagrzanej przypowierzchniowej warstwie gęstość wody jest niewielka. Dużo większą gęstość mają chłodne wody w niższych warstwach. W związku z tym prawie nie następuje mieszanie się ze sobą warstw ciepłych i chłodnych. Zimą może się zdarzyć, że większą gęstość będą miały zimne wody przypowierzchniowe opadanie i mieszanie się wód.

W jeziorach płytkich o wydłużonym kształcie wiatr może mieszać wody. Wówczas Epilimnion jest miąższy.

Trofia jezior

Jeziora polodowcowe są krótkotrwałe, misa jeziorna jest wypełniona materiałem niesionym prze rzeki, nasycenie wód substancjami odżywczymi spłyceniebagnozanik

Źródła dostawy biogenów

• N atmosferyczny, glebowy

• Detergenty

• Nawozy naturalne i sztuczne

• Ścieki

• Zanieczyszczone odpady

Trofia - produktywność biologiczna

• wody płone

• oligotroficzne - mało żyzne

• mezotroficzne - umiarkowanie żyzne

• eutroficzne - żyzne

• politroficzne - b. żyzne

• saprotroficzne - przeżyźnione

• na trofię jezior wpływa przede wszystkim zawartość fosforu

	P	N niorg
Ultratroficzne	<5	<200
Oligotroficzne	5-10	200-400
Mezotroficzne	10-30	300-650
eutroficzne	30-100	500-1500
hypertroficzne	>100	>1500

Jeziora są najbardziej wrażliwymi i najtrudniejszymi w rekultywacji obiektami pułapka dla ścieków.

RETENCJA

Retencja powierzchniowa

• śniegowa - ma znaczenie głównie zimą, choć może się zdarzyć, że pokrywa śniegowa będzie występować przed początkiem roku hydrologicznego; woda ze śniegu może zasilać wody podziemne; miąższość pokrywy śnieżnej nie jest równoważna ilości wody (h_s*g = ekwiwalent śniegu)

• retencja jeziorna (powierzchnia jezior i różnice stanu wody, mnożymy, a następnie dzielimy przez powierzchnię zlewni

Retencja podziemna

• DR=Dh*M (współczynnik odsączalności)

• współczynnik odsączalności zmienia się w skałach nawet na bardzo małych odległościach

Recesja przepływu

• krzywa ta opada w postępie geometrycznym V=(86400/a)*Q_t V=zasób wód; Q-przepływ, t=czas

• poprzez pomiar wody podziemnej płynącej rzekami możemy określić wskaźnik retencji. Do tego potrzeba okresów bezopadowych

Retencja intercepcji

• trudnomierzalna, krótkotrwała, zmienna w przestrzeni i czasie

Retencja antropogeniczna

Retencja rzeczna

PAROWANIE

P=E+H+DR

Parowanie (ewaporacja)

• polega na procesie fizycznym, w którym cząsteczki wody przechodzą ze stanu ciekłego do gazowego

Parowanie potencjalne

• mogłoby zachodzić w danych warunkach przy nieograniczonym dostępie wody

Parowanie rzeczywiste

• parowanie, które faktycznie zachodzi

Transpiracja

• parowanie za pośrednictwem organów roślinnych

• ewapotranspiracja = ewaporacja + transpiracja

Intercepcja

• zatrzymywanie wody na powierzchni drzew, liści

Parowanie terenowe

• parowanie w terenie wraz ze stratami pary wodnej w przemyśle

Parowanie

• z powierzchni ziemi

• z powierzchni wody

• z roślin

• z powierzchni sztucznej np. asfaltu

Pomiary parowania

• ewapometry

• poziom lub masa wody ubywająca z naczynia w skutek parowania. W celu zbilansowania strat i zysków wody stawia się obok deszczomierza

• lizymetr

• przyrząd mierzący parowanie z powierzchni gruntu, składa się z wypełnionej glebą donicy o znanej wadze, z której paruje woda. Można też zmierzyć wielkość przesiąkania

Wzory empiryczne

• gdy nie dysonujemy seriami pomiarów to są modele służące do określania wielkości parowania przy znajomości czynnika wpływającego na wielkość parowania

• temperatura powietrza

• prędkość wiatru

• wilgotność powietrza

• wilgotność środowiska

• metoda dyfuzji turbulencyjnej

• E=-kwP (wilgotność właściwa/wysokość npm)

• k - wskaźnik dyfuzji turbulencyjnej pary

• R=EL+A uproszczone równanie bilansu cieplnego powierzchni czynnej

• EL = straty ciepła na parowanie

• A - wymiana ciepła z atmosferą

• metoda deficytu odpływu

• P=H+E+/-DR E=P-H+/-DR (opad wieloletni, średni)

• E=P-H

• Parowanie terenowe w konkretnym (??)

• K=E1/E2

Rodzaje wody podziemnej:

1. para wodna zawarta w powietrzu glebowym

2. woda związana chemicznie

3. higroskopijna

- bardzo silnie związana siłami adsorbcji

- warstwa od 1 do 140 średnic cząsteczki wody (rzędu 10 do -4 do 10 do -2 um)

- nie wchodzi w reakcje, nie może rozpuszczać substancji

- nie przynosi ciśnienia hydrostatycznego

- zamarza przy -78°

- niedostępna dla roślin

3. błonkowata

- ciekła woda związana z siłami elektrycznymi (polarna budowa cząsteczki H2O)

- warstwa nie przekracza 0,5 um

- ma częściową zdolność rozpuszczania substancji

- zamarza poniżej 0º

- nie przenosi ciśnienia hydrostatycznego

5. kapilarna

- utrzymywana siłami spójności i przylegania(kapilarnymi); ich wielkość zależy od rodzaju cieczy i wielkości kanalików (porów w skale)

- podlega siłom ciężkości

- przekazuje ciśnienie hydrostatyczne

- rozpuszcza sole mineralne

- dostępna i wykorzystywana przez rośliny

- zamarza poniżej 0º

- wpływ na własności fiz-chem skał, powodowanie osuwisk, zawilgacanie murów i

fundamentów

6. woda wolna

- w pełni podlega sile grawitacji

- wypełnia pory w skale

- swobodnie migruje

• woda wolna w strefie saturacji (ruch poziomy, stagnacja)

• woda wolna w strefie aeracji: woda wsiąkowa (porusza się ruchem zbliżonym do pionowego)

strefa aeracji: woda higroskopijna strefa saturacji: woda przypowierzchniowa

błonkowata zawieszona

kapilarna wgłębna

wsiąkowa głębinowa

zawieszona rodzaje: porowe, szczelinowe, krasowe

HYDROIZOHIPSY - jednakowa rzędna zwierciadła wód podziemnych

HYDROIZOBATY - jednakowa miąższość strefy aeracji

rzeka drenująca - odbiera wodę z warstwy wodonośnej

rzeka zasilająca - zasila wody podziemne

filtracja wód podziemnych odbywa się w kierunku spadku zwierciadła prostopadle do hydroizohips

własności hydrogeologiczne skał

- porowatość

- szczelinowatość

- krasowatość

- przepuszczalność

- wodochłonność

- wodoodsączalność

1. porowatość

- pory subkapilarne ø< 0,0002 mm

- pory kapilarne 0,0002mm<ø< 0,5 mm

- pory nadkapilarne ø> 0,5 mm

współczynnik porowatości: p=Vp*100%/Vc (Vp - obj.porów, Vc - obj.całej próbki)

porowatość efektywna - pory połączone ze sobą o średn. umożliwiających ruch wody wolnej

wpływ na porowatość: wysortowanie ziaren w skale, występow.lepiszcza, ułożenie ziaren

2. wodoodsączalność

zdolność skal do oddawania wody wolnej pod wpływem siły ciężkości

---