*Morfologiczne typy rzek:
- rzeka prostolinijna
- rzeka meandrująca
- rzeka roztopowa = nizinne, duże koryto, dużo wysp, występują łacki śrókorytowe i przybrzeżne
- rzeka ariastomuzujące
Ruch rzek:
Woda porusza się ruchem turbulentnym i opory w tym ruchu są proporcjonalne do kwadratów prędkości.
Powstają charakterystyczne układy strug wody w korycie rzeki. Nurt znajduje się generalnie przy powierzchni i na lukach zbliż się do brzegu wklęsłego. Im głębsza rzeka tym woda płynie szybciej
Reżim wody:
- prosty = głównie rzeki autoktoniczne
- złożony = głównie rzeki allochtoniczne(rzeki większe)
Fazy reżimu wodnego = okresy powtarzające się corocznie i cyklicznie
Klimat umiarkowany:
1. Niżówka zimowa
2. Wezbranie wiosenne
3. Niżówka letnia
4. wezbranie jesienne
Klimat śródziemnomorski:
1. Wezbranie zimowe
2. Niżówka letnia
Wezbranie = wyraźne powiększenie stanów i przepływów wody w cieku, występuje w dwóch wymiarach:
czasowym-ile czasu trwa ten stan;
wielkościowym- jakie to wezbranie jest duże
Przybór = podniesienie stanów i przepływów wody, która może wywoływać wyjście rzeki z koryta na teren zalewowy
Powódź = przynosi szkody gospodarcze i społeczne, przestaje być tylko zjawiskiem hydrologicznym
Wezbrania różnią się pochodzeniem :
- wezbrania opadowe= spowodowane przez opady
>opadowe nawalne- związane z nawałnicami (małe obszary)
>opadowe frontalne- związane z intensywnymi i długimi opadami, występują w strefie frontów atmosferycznych
>opadowe rozlewne- związane z dużymi obszarami, z mniejszą intensywnością opadów, mają większy zasięg niż frontalne
- wezbrania roztopowe= ma miejsce z wiosennym dopływem(zwiększonym),
wezbrania zimowe(zatorowe) powstają w wyniku zmniejszenia świtała koryt rzecznych(zamarzania)> Mogą być zatorowe, śryżowe, lodowe.
- wezbrania sztormowe= wiatr wpycha wody morskie lub jeziorowe do rzek i uniemożliwia jej odpływ
- wezbrania antropogenne= np. 1982 Płock
Wezbranie porusza się w formie fali i tworzy FALĘ WEZBRANIOWĄ
Niżówka= okres z małymi przepływami w stosunku do okresu wezbrania
susza atmosferyczna →
susza glebowa →
niżówka wody podziemnej → niżówka przepływów
>letnia- małe ilości opadów, duże parowanie
> zimowa- brak odpływu wody
*Wody podziemne= biorą się one z opadów atmosferycznych. Są to wody:
1. .infiltracyjne = pochodzące z wód powierzchniowych, mają na nie wpływ głównie czynniki geologiczne
2. kondensacyjne= wykraplają się wewnątrz gleby; ziarna gruntu to ziarna kondensacji
3. juwenilne( młodociane)
powstają w procesie krzepnięcia magmy wewnątrz skorupy ziemskiej; powstają pierwszy raz w historii, są nierozerwalnie związane z istnieniem czynnego wulkanizmu
4. reliktowe= pochodzą z zamierzchłej przeszłości. Występują na znacznych głębokościach. W zależności od tego czy powstały w czasie stworzenia się skał, w której znajduje dzielimy na:
>sedymentacyjne- wypełniają pory skał gdy zostają odcięte od kontaktu z innym wodami ; ich wiek jest równy wiekowi skał, w których się znajdują
>.infiltracyjne- są młodsze od skał , których się znajdują.
Wody reliktowe są nieodnawialne
5. metamorficzne= pochodzą z przekształceń chemicznych
Zwierciadło wód podziemnych tworzą dwie strefy:
- aeracji
( grunt+woda+powietrze)
- saturacji(grunt + woda)
Woda w strefie aeracji:
jej miąższość jest różna, na bagnach nie ma jej wcale, na pustyni ma nawet kilkaset metrów.
>para wodna- woda w stanie gazowym, przemieszcza się biernie z powietrzem, w czasie przemieszczania przechodzi w inne formy, z niej powstają wody kondensacyjne
>woda związana chemicznie- wchodzi w skład minerałów
(gipsy,, krzem), jest niedostępna dla roślin, niewierze udziału w krążeniu wody w przyrodzie, nie rozpuszcza żadnych substancji
> woda związana fizycznie- związana dzięki siłom molekularnym, okrywa ziarna gruntu. Dzieli się na:
A) Woda higroskopijna- otacza ziarenka skał, jest sprężysta, nie ma zdolności ruchu, ma dużą gęstość, ma bardzo niska temperaturę zamarzania(78°C), nie jest wykorzystywana przez rośliny, nie rozpuszcza substancji
B) woda błonkowata- otacza i ziarno skał i wodę higroskopijną, powstaje gdy grunt nasyci się woda higroskopijną, nie podlega działaniu siły ciężkości, ma ograniczona zdolności rozpuszczania substancji, zamarza w temp. nieco poniżej O°, z reguły jest niedostępna dla roślin
>woda kapilarna- forma pośrednia między wodą grawitacyjną a związana fizycznie. Wysokość wzniosu kapilarnego zależy od wielkości ziaren żwiru. Występuje w pobliżu strefy satur5acji, ta woda aktywnie transportuje sole mineralne, jest wykorzystywana przez rośliny
>woda wolna grawitacyjna- duże objętości wody przesiąkające przez profil glebowy
>woda zawieszona- nie znajduje się ani w strefie aeracji ani saturacji; powstaje gdy przestrzenie w skałach nie są wypełnione całkowicie.
Woda w strefie saturacji:
Wytwarza przed sobą zwierciadło wód podziemnych.
Horyzonty wodonośne = tworzą je skały porowate, woda porusza się w kierunku zgodnym z nachyleniem zwierciadła wody.
3 strefy saturacji:
1. zasilania- obszary, na których wody powierzchniowe zasilają wody podziemne
2.spływu- obszary gdzie wody podziemne przemieszczają się ale ich ilość nie ulega zmianie
3. drenażu- obszaru gdzie wody podziemne pojawiają się na powierzchni ziemi lub zasilają wody powierzchniowe
Zwierciadło wód podziemnych może występować jako:
>swobodne- gdy ponad nimi występuje strefa aeracji(skały porowate)
>napięte- jest ograniczona przez nieprzepuszczalną warstwą
Wody potamiczne -biorą udział w obiegu wody w przyrodzie, maja kontakt z wodami powierzchniowymi.
Hydroizohipsy= linie łączące punkty o jednakowej wysokości zwierciadła wód podziemnych w stosunku do poziomu.
Hydroizobaty= linie łączące punkty o jednakowej głębokości zwierciadła wód w stosunku do terenu
Hydroizopiezy= stosuje się wyłącznie w przypadku wód podziemnych mających zwierciadło napięte, linie łączą punkty o jednakowej wysokości ciśnienia piezometrycznego.
Ze względu na głębokość występowania wody podziemne dzielimy na:
>powierzchniowe
(zaskórne) - występują płytko pod powierzchnią terenu, wyróżnieniem jest to,że nie posiadają nad sobą stery aeracji; występują do kilkudziesięciu cm pod powierzchnia terenu, tworzą zabagnienia, trasy rzeczne
>gruntowe-gdy pojawia się cecha aeracji, są zasilane przez wody infiltracyjne, ich zwierciadło jest swobodne i wykazuje znaczne wahania okresowe; w naszej strefie kształt zwierciadła w przybliżeniu naśladuje kształt powierzchni terenu (polodowcowy)
>wgłębne- występują w warstwach wodonośnych przykrytych skałami nieprzepuszczalnymi lub trudno przepuszczalnymi; ich zasilanie odbywa się przez okna hydrologiczne
Okna hydrologiczne= miejsca w skałach, przez które woda może się przedostać do tych wód wgłębnych
#powstałe wskutek wyklinowania się skał nieprzepuszczalnych nad układy przepuszczalne
#okna sedymentacyjne- powstałe wskutek lokalnej zmiany składu litologicznego
Wody artezyjskie-wzniesienie wód podziemnych na skutek ciśnienia co powoduje wypływanie wody
Wody subartezyjskie- wznios dochodzi do powierzchni ale woda się nie wylewa
>głębinowe- są całkowicie izolowane, często są to wody reliktowe, są nieodnawialne, często są mineralizowane.
Ze względu na rodzaj skał, których woda występuje dzielimy na :
> warstwowe(porowe) -gdy woda wypełnia pory wewnątrz warstw wodonośnych
> szczelinowe- występuje w spękanych twardych skałach(magmowe). Zwierciadło wody podziemnej ma charakter nieciągły w tych szczelinach, ale zazwyczaj jest ono swobodne
> krasowe- występuje w miękkich skałach(dolomity), w większych przestworach wyługowanych w tych skałach. Zasilane często jest infiltracyjnie tylko z wód powierzchniowych
> ponor- miejsce gdzie wody powierzchniowe zasilają wody krasowe
*Poziomy wód ulegają dużym wahaniom sezonowym; w Polsce wahania roczne to 2,2m
Współczynnik retencji dla Polski-11,3%.
Wody te muszą być chronione, ochrona ta jest dwukierunkowa:
1. ochrona jakościowa wiąże się z ochroną jakościową
2. całkowita w przypadku zasobów nieodnawialnych;
>częściowa rozpatruje się je w okresie roku hydrologicznego lub w czasie całej eksploatacji
Ochrona wymaga precyzyjnego określenia ognisk zanieczyszczeń oraz znajomości procesów geochemicznych.
ochronę realizuje się jako:
- wstępną: gdy planujemy eksploatację ujęcia
- bierzącą: w trakcie eksploatacji
- następczą : gdy w trakcie eksploatacji pojawiają się nieprzewidziane komplikacje
- czynna : przedsięwzięcia techniczne(ekranowanie, tworzenie barier pompowanie wody) ; tworzenie barier hydrologicznych
-bierna : administracyjno-prawna ( tworzenie stref ochronnych ujęć wody)
W przypadku ochrony wód podziemnych powinno się ustanowić tzw BLOK OCHRONY-obszar, w którym ochronimy te wody przestrzennie
*Źródło= miejsce połączeń wód podziemnych i powierzchniowych; to samoczynny skoncentrowany wypływ wody podziemnej na powierzchnię w miejscach kontaktu warstw wodonośnych z powierzchnią. Najczęściej źródła występują w klimacie umiarkowanym, rzadko na obszarach pustynnych i suchych oraz wiecznej zmarzliny.
*Klasyfikacja źródeł związana z napięciem zwierciadła wody:
>spływowe- charakteryzują się tym, że warstwa wodonośna znajduje się w pobliżu i kierunek ruchu jest w dół
> podpływowe- wypływa pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego; w tej formie występują źródła wód artezyjskich lub szczelinowych
> lewarowe-
napełnianie → wylewanie→ obniżanie zwierciadła→ napełnienie itd. cykliczne wypływy
Podział ze względu na warunki geologiczne:
>warstwowe- wypływają z utworów porowatych, nie są zbyt wydajne
(występują w Polsce)
>szczelinowe- występują w utworach skalnych tam gdzie są wody szczelinowe
(w skałach twardych), mogą występować jako zstępujące i wstępujące; wykazują bardzo dużą zmienność wydajności
Ze względu na położenie
w stosunku do terenu:
>zboczowe
>krawędziowe- u podnóża krawędzi np. u nasady klifów
>tarasowe- wypływają z tarasów rzecznych
>przykorytowe, podkorytowe- z wiązane z korytami rzecznymi przy lub pod powierzchnią wody
>grzbietowe-występują na grzbietach
Ze względu na przyczynę powodującą piętrzenie wód podziemnych wyróżnia się źródła:
>zaporowe-spiętrzanie
>przelewowe-wypełnianie
Ze względu na charakter skał (litologiczny):
>skalne
>rumoszowe-wypływają z pokrywy zwietrzelinowej (duże okruchy)
>zwietrzelinowe-wypływają z drobnych okruchów skalnych
>morenowe- wypływają z utworów morenowych
>smudrowe- wypływają z piasków
>deluwialne
Ze względu na właściwości fizyczno-chemiczne
>.temperatura wody:
a) zimne- z temp. niższą niż średnia temp. na danym terenie
b) zwykłe- z temp. zbliżoną
c) cieple- z temp. wyższą
>mineralizacja
a) słodkie
b) mineralne- solanki, siarczany, szczawy
Gejzery= ujścia wód juwenilnych; na dole gejzeru, dzięki ciśnieniu temp. wzrasta do 100°C, woda ulatuje w górę i zamienia się w parę
W Polsce występują na południu, głównie na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej, w górach Świętokrzyskich
*Morza i oceany:
98% wszystkich wód to wody morskie i oceaniczne. W zasadzie wszystkie morze i oceany są ze sobą połączone.
Oceany charakteryzują się swoistym ruchem, prędkościami oceanicznym.
Morze= wyodrębniona cześć oceanu zwykle przylegająca do kontynentu, oddzielona od otwartych wód oceanicznych łańcuchami wysp, półwyspami lub podwodnym prądami utrudniającymi wymianę wód głębinowych.
Morza zajmują pow. prawie
10% pow. oceanu światowego.
Typy mórz ze względu na położenie:
> przybrzeżne- mają szerokie połączenie z wodami oceanicznymi np. Karaibskie
> śródlądowe- są otoczone przez lądy i tylko wąskie, płytkie cieśniny łączą jez oceanami np. Bałtyckie
> międzywyspowe - są oddzielone od wód oceanicznych wyspami ; archipelagami wysp np. Koralowe
Ze względu na stopień izolacji od oceanu:
>otwarte- łączą się bezpośrednio z oceanem; szerokie i głębokie przejścia, umożliwiają swobodna wymianę ich wód powierzchniowych jak i podziemnych np. Północne
> półzamknięte- łączą się przez niziny np. Bałtyckie
>zamknięte - właściwie są jeziorami; są całkowicie odizolowane od oceanu np. Kaspijskie
Niektóre morza są nazywane zatokami bądź cieśninami.
Zatoka= jest częścią większego basenu wodnego-morza lub oceanu, głęboko wcina się w ląd; część mórz jest traktowana jako zatoki .
Cieśnina= wąskie pasmo wody, które rozdziela ląd i łączy dwa baseny wodne. Niektóre oddzielają wody i lądy.
Kanał Mozambicki- największa cieśnina ; ma 1670 km długości.
Zawsze występują tu silne prądy przepływowe -typy cieśnin
(ze względu na prądy) :
1. dwa prądy
-jeden porusza się po powierzchni
- drugi przy dnie
Funkcjonują stale w dwóch różnych kierunkach np. Cieśnina Gibraltarska
.2. dwa przeciwne, skierowane na tym samym poziomie
3. typ gdzie .kierunek prądu jest związany z pływami morskimi
(słodkie strefa równikowa)
4. typ, w którym kierunek ruchu wody jest zależny od kierunku wiatru
5. typ, w którym kierunek wody odbywa się w jedną stronę
*Dno morskie:
1..szelf
2. stok kontynentalny
3. kanion
4. podnóże kontynentalne, platformy oceaniczne
5. gujot
6..równina abisalna
7. góry podwodne
8. grzbiety śródoceaniczne
9. rów głębokowodny
10. łańcuch wysp
11. morze przybrzeżne
Szelf i stok tworzą podwodne obniżenia kontynentalne
Szelf = strefa rozpościerająca się wokół kontynentu od linii najniższej wody do głębokości, na której nachylenie zbocza podwodnego gwałtownie wzrasta. Jest to stosunkowo płytkowodna, przylegająca do lądu będąca jego geologicznym przedłużeniem; część dna morskiego o stosunkowo miarowym zatopieniu przez morze. Średnio kończy się na głębokości 132m, szerokość waha się od 16-1400km
Stok kontynentalny = wyraźne przejście między kontynentem a dnem oceanicznym
.>kaniony
(utworzone przez szelf i stok)
Prostopadłe do nachylenia zgłębienia; zaznaczają się, zaznaczają się na krawędziach szelfów
Podnóże kontynentalne= strefa łagodnego przejścia do równiny abisalnej; występują tam różne formy wypiętrzeń :
>gujoty o płaskich szczytach
>góry podwodne
.>grzbiety śródoceaniczne-są pęknięciami skorupy ziemskiej; w tych grzbietach są najsilniejsze trzęsienia ziem; powodują TSUNAMI
Rowy oceaniczne
(rowy głębokowodne) = są strefami, w których następuje wciskanie płyt kontynentalnych do wody; mają formę wydłużeń
Woda morska
cecha mórz i oceanów jest to, iż proporcje pomiędzy poszczególnymi jonami pozostają jednakowe
*zbiorniki zaporowe =
Są to jeziora utworzone przez człowieka(zdarzają się naturalne); powstają najczęściej poprzez przegromadzenie koryta rzecznego przy pomocy tam.
Podstawową funkcja zbiorników zaporowych jest magazynowanie wody; powoduje to zmiany w rozkładzie odpływu rzecznego; gromadzenie wody w okresach wezbrań i wypuszczanie jej w okresach niżówek
Cele:
- nie są zbiornikami jednofunkcyjnymi
- są hydroenergetyczne
- zabezpieczenie przeciwpowodziowe
-zaopatrzenie w wodę
-nawadnianie
-rekreacja
-transport
-rybactwo
Funkcje wiodące zbiorników zaporowych to
-hydroenergetyczna
-przeciwpowodziowa
Zbiorniki zaporowe dzielą się na:
A)typu rzecznego, które dzieli się na:
>dolinowe- wydłużony kształt, na całej swej długości stanowią rzekę, wąskie
>korytowe- są mniejsze, płytsze, oprócz koryta zalewają przyległe tereny
B) typu jeziornego- mają znacznie mniejszy stosunek długości do szerokości; bardziej owalne. Mają część cech jezior, część rzek:
cechy jezior
powolna wymiana, uwarstwienie mas wody
cechy rzek
ciągły przepływ, który widoczny jest w górnych warstwach zbiornika
od rzek odróżniają się niejednorodnością temperatury a
od jezior niestałą stratyfikacją
Spowodowane jest to reżimem wodnym, w wyniku dużego wahania się stanów wody; cykliczne napełnianie(wiosna) i opróżnianie(lato i jesień)
*Budowa;
-części przyzatorowe- najgłębsze ma przewagę cech jeziora
- część środkowa- ma charakter pośredni miedzy cechami jezior i rzek
- odcinek górny położony na cofce, stosunkowo płytki
Ze względu na poziom spiętrzenia:
(spowodowane reżimem)
-NPP- zbiorniki zaprojektowane do normalnej eksploatacji
- spiętrzenie łączy się z przelewem zbiornika-w przypadku przekroczenia największego spiętrzenia woda przelewa się przez górę zapory
Pod względem hydrologicznym zbiorniki zaporowe są zbliżone bardziej do jezior niż do rzek m.in. wzrost temp. rozpoczyna się jeszcze pod lodem, ogrzewa się stopniowo. Można wyróżnić w zbiornikach stratyfikacje prostą jak i odwrotną; homotermia na jesieni utrzymuje się stosunkowo długo, a letnie uwarstwienie jest niestabilne; przypomina uwarstwienie jeziorne
okres eksploatacji zbiorników zaporowych:
-zmiana konfiguracji terenu; rozrywanie brzegu, spłaszczanie
-zamulanie zbiorników; woda niesie ze sobą materiał skalny i gdzie prędkość zmniejsza się następuje odkładanie materiału9strefa cofki)
Przykłady zapór:
-Hins
-Topuz
-Solina(Polska)
Katastrofy:
-Austin (USA) 1000 ofiar
-Gleno(Włochy) 400 ofiar