Równanie ogólne bilansu wodnego ziemi dla lądów i oceanów oraz zlewni.

Bilans wodny- Zrównoważenie przybytków i ubytków wody w określonej przestrzeni i w określonym czasie(równowaga między parowaniem a opadem, który wraca).

Bilans ogólny- może być oddzielny dla atmosfery, dla kontynentów, dla oceanów, dla poszczególnych zlewni.

Ogólne równanie bilansu:

P(opad)=E(parowanie).

Bilans wodny dla lądów:

P_L=H+E_L.

Bilans wodny dla mórz i oceanów:

P_m+H=E_m,

gdzie:

P_m- opad na morze,

H- dopływ wody.

Bilans wodny dla zlewni:

P=H+E

Wzory te mogą być stosowane tylko w wieloleciu.

Nie dotyczą one rozwiązania np. w ciągu roku.

Bilans powiększony o retencję :

R_p+P=H+E+R_k

gdzie:

R_p- retencja początkowa,

R_k- retencja końcowa.

2. Stany wody w rzece.

To wzniesienie zwierciadła wody ponad przyjęty umownie poziom zwany zerem wodowskazu w danym profilu tego cieku: W [cm]. Stan wody nie należy mylić z głębokością wody(T)-oznacza wzniesienie zwierciadła wody ponad dnem w danym punkcie przekroju hydrometrycznego.

Poziomy stanów wody:

*podstawa charakterystyki hydrologicznej rzeki i ich ustroju,

*mierzy się za pomocą wodowskazów,

*miejsce pomiaru – posterunek wodowskazowy,

*punkt na rzece w którym zamocowany wodowskaz – profil wodowskazowy. Wyposażenie posterunku:

*łata wodowskazowa zamocowana na ceowniku,

*reper geodezyjne,

*znak wielkiej wody. Mierzy się go raz na dobę o 7:00 (gdy nie ma zagrożenia). Jeśli jest sytuacja nadzwyczajna np. nagły przybór wody to prowadzi się pomiary co 6 godz. , a w stanach alarmowych co 2 lub i co godzinę. Zajmuje się tym IMiGW.

Stany charakterystyczne- operowanie całym zbiorem dobowych stanów wody z długiego okresu nie jest wygodne, dlatego wprowadzono stany charakterystyczne. Są to stany przeciętne, skrajne oraz trwające przez określony czas. Dzielą się na główne, okresowe oraz umowne. Stany główne I stopnia- charakteryzują zakres w jakim zmieniają się stany wody w rozpatrywanym okresie. Wyznacza się dla okresów półrocznych i rocznych: *stan max- WW, *stan min- NW, *stan przeciętny- SW, *stan zwyczajny- ZW. Stany główne II stopnia: *najwyższy W – WWW, WSW, WZW, WNW, *średni S – W, SSW, SZW, SNW, *zwyczajny – ZWW, ZSW, ZZW, ZNW, *najniższy – NWW, NSW, NZW, NNW.

Przyrządy do pomiarów stanów wód:

1. Łata wodowskazowa- wyskalowana odpowiednio deska.

2. Wodowskaz schodkowy- ukośnie ułożony na skarpie wału.

3. Wodowskaz maksymalny- wskazuje maksymalny stan wody w ciągu doby, używany jest w rzekach górskich, nie trzeba stać przy nim cały dzień aby odczytać max, jest obmalowany zmywalną farbą i wtedy zaznacza się najwyższy stan.

4. Wodowskaz maksymalny z pływakiem sprężonym zatrzymującym się na max wysokości stanu wody.

5. Limnigraf- rejestrator, zasada naczyń połączonych, na brzegu budka połączona z ciekiem zasadą naczyń połączonych, w studni pływak połączony z urządzeniem dokonującym pomiaru i przy każdym podniesieniu czy opadnięciu wody rejestruje zmiany na wykresie.

Infiltracja – grawitacyjne przemieszczanie się wód powierzchniowych oraz opadowych w głąb skorupy ziemskiej. Zależy m.in. od przepuszczalności gruntów (ich współczynnika filtracji), morfologii terenu, szaty roślinnej, niedosytu wilgotności powietrza, nasycenia wodą środowiska skalnego, przemarzania gruntu, działalności człowieka i klimatu. Odgrywa decydującą rolę w odnawianiu zasobów wód podziemnych.

Drenaż – element konstrukcji hydrotechnicznych.

Stosuje się go w przypadku, gdy w podłożu lub konstrukcji występuje przepływ wód infiltracyjnych lub gruntowych oraz w celu zabezpieczenia materiału konstrukcji lub podłoża przed szkodliwym działaniem filtracji, która powoduje zmiany strukturalne w gruncie. Drenaż ma za zadanie zmniejszenie ciśnienia piezometrycznego działającego na konstrukcję, obniżenie krzywej depresji, redukcję ciśnienia w porach oraz zabezpieczenie przed ciśnieniem spływowym na skarpie odwodnej.

Strefa saturacji, strefa nasycenia - warstwa skalna, w której wolne przestrzenie (szczeliny, pory lub próżnie krasowe) są całkowicie wypełnione wodą. Od strefy aeracji oddzielona jest zwierciadłem wód podziemnych^[1]. Wody w strefie saturacji dzielimy na przypowierzchniowe zaskórne , gruntowe, wgłębne i głębinowe.

Strefa aeracji, inaczej strefa napowietrzenia – strefa pomiędzy powierzchnią terenu a zwierciadłem wód podziemnych.

Wolne przestrzenie pomiędzy skałami są częściowo wypełnione wodą lub powietrzem. Woda w postaci ciekłej może występować jako woda związana (higroskopijna, błonkowata lub kapilarna) lub jako woda wolna (wsiąkowa lub zawieszona). Woda w strefie aeracji może także występować w postaci pary wodnej. Wody w tej strefie pozostają w ścisłym kontakcie z powietrzem i nie tworzą ciągłego horyzontu.