Hydrologihistoria, föremål för studier och exempel på undersökningar



den hydrologi Det är vetenskapen som ansvarar för studier av vatten i alla dess aspekter, inklusive dess fördelning på planeten och dess hydrologiska cykel. Det behandlar också vattenförhållandet med miljön och levande varelser.

De första referenserna om vattenuppträdande dateras tillbaka till Antikens Grekland och Romerriket. Mätningarna av Seine (Paris) flöde gjord av Pierre Perrault och Edme Mariotte (1640) anses vara början på vetenskaplig hydrologi.

Därefter fortsatte fältmätningar och alltmer noggranna mätinstrument utvecklades. För närvarande baserar hydrologin sin forskning främst på tillämpningen av simuleringsmodeller.

Bland de senaste studierna framgår utvärderingen av reträtten av glaciärerna på grund av effekten av global uppvärmning. I Chile har glacialytan av Maipo-bassängen regressionerats med 25%. När det gäller Andesglaciärerna är dess minskning relaterad till uppvärmningen av Stilla havet.

index

  • 1 historia
    • 1.1 Forntida civilisationer
    • 1,2 renässans
    • 1,3 XVII-talet
    • 1.4 Century XVIII
    • 1,5 Century XIX
    • 1,6 20 och 21 århundraden
  • 2 Utbildningsområde
  • 3 Exempel på ny forskning
    • 3.1 Vattenhydrologi
    • 3.2 Hydrogeologi
    • 3.3 Criology
  • 4 referenser

historia

Forntida civilisationer

På grund av vikten av vatten för livet har undersökningen av dess beteende observerats sedan mänsklighetens början.

Den hydrologiska cykeln analyserades av olika grekiska filosofer som Platon, Aristoteles och Homer. I Rom var Seneca och Plinio oroad över att förstå vattenets beteende.

Men de hypoteser som uppkommer av dessa gamla visare anses vara felaktiga för närvarande. Romersk Marco Vitruvio var den första som indikerar att vattnet infiltrerade i marken kom från regn och snö.

Dessutom vid denna tid en hel del praktiska hydrauliska färdigheter utvecklades, vilket tillät byggandet av stora verk som akvedukter i Rom eller bevattningskanaler i Kina, bland annat.

renässans

Under renässansen gjorde författare som Leonardo da Vinci och Bernard Palissy viktiga bidrag till hydrologi. De lyckades studera den hydrologiska cykeln i förhållande till infiltrationen av regnvatten och dess återkomst genom fjädrarna.

17th century

Det anses att i denna period föds hydrologin som en vetenskap. Fältmätningar initierades, särskilt de som utfördes av Pierre Perrault och Edmé Mariotte vid Seine River (Frankrike).

De belyser också det arbete som Edmond Halley utförde i Medelhavet. Författaren lyckades fastställa förhållandet mellan förångning, utfällning och flöde.

18th century

Hydrologi gjorde viktiga framsteg i detta århundrade. Det fanns många experiment som gjorde det möjligt att fastställa några hydrologiska principer.

Vi kan lyfta fram Bernoullis ståndpunkt, vilket säger att i en ström av vatten ökar trycket när hastigheten minskar. Andra forskare gjorde relevanta bidrag angående vattenens fysikaliska egenskaper.

Alla dessa experiment utgör den teoretiska grunden för utvecklingen av kvantitativa hydrologiska verk.

19th century

Hydrologin stärks som en experimentell vetenskap. Betydande framsteg gjordes inom området geologisk hydrologi och ytvattenmätning.

Under denna period formler tillämpas på hydrologiska studier var de företas betonar ekvation Hagen-Pouiseuille kapillärflöde och väl formeln Dupuit-Thiem (1860).

Hydrometri (disciplin som mäter flödet, kraften och hastigheten på rörliga vätskor) baserar sina baser. Formler för flödesmätning utvecklades och olika fältmätinstrument utformades.

Å andra sidan fann Miller 1849 att det finns ett direkt samband mellan mängden nederbörd och höjd.

20 och 21 århundraden

Under den första delen av det tjugonde århundradet förblev kvantitativ hydrologi en empirisk disciplin. Vid mitten av århundradet utvecklas teoretiska modeller för att göra mer exakta uppskattningar.

1922 skapades den internationella föreningen för vetenskaplig hydrologi (IAHS). IAHS grupperar hydrologer över hela världen fram till idag.

Viktiga bidrag görs i brunnarnas hydraulik och teorier om vatteninfiltrering. Dessutom används statistik i hydrologiska studier.

1944 lade Bernard grunden till hydrometeorologi genom att lyfta fram meteorologiska fenomenens roll i vattnets cykel.

För närvarande har hydrologer i sina olika studier utvecklat komplexa matematiska modeller. Genom de föreslagna simuleringarna är det möjligt att förutsäga vattenets beteende under olika förhållanden.

Dessa simuleringsmodeller är mycket användbara vid planering av stora hydrauliska arbeten. Dessutom är det möjligt att göra en effektivare och mer rationell användning av planetens vattenresurser.

Utbildningsområde

Termen hydrologi kommer från grekiska Hydros (vatten) och logo (vetenskap), vilket innebär vetenskapens vetenskap. Därför är hydrologin den vetenskap som ansvarar för vattenstudien, inklusive dess cirkulations- och fördelningsmönster på planeten.

Vatten är ett viktigt element för utvecklingen av livet på planeten. 70% av jorden är täckt med vatten, varav 97% är salt och utgör världens oceaner. Återstående 3% är färskvatten, och det mesta är fryst i världens poler och glaciärer, så det är en knapp resurs.

Inom hydrologiområdet utvärderas de kemiska och fysiska egenskaperna hos vattnet, dess förhållande till miljön och dess förhållande till levande varelser.

Hydrologi som en vetenskap är en komplex karaktär, så att deras studie har delats in i olika områden. Denna uppdelning ger olika aspekter med fokus på någon fas av hydrologiska cykeln: dynamiken i oceanerna (oceanografi), sjöar (limnología) och floder (potamology), ytvatten, den Hydrometeorology, hydro ( grundvatten) och KRYOLOGI (fast vatten).

Exempel på ny forskning

Forskningen inom hydrologi de senaste åren har huvudsakligen fokuserat på tillämpningen av simuleringsmodeller, 3D geologiska modeller och konstgjorda neurala nätverk. 

Ytvattenhydrologi

På området vattenvattenhydrologi används modeller av konstgjorda neurala nätverk för att studera vattenkällans dynamik. SIATL-projektet (Watershed Water Flow Simulator) används alltså över hela världen för vattenskyddsförvaltning.

Datorprogram har också utvecklats, såsom WEAP (Vattenutvärdering och planering), utvecklat i Sverige och erbjöds kostnadsfritt som ett omfattande verktyg för planering av vattenresurshantering.

hydro

På detta område har 3D geologiska modeller utformats för att skapa tredimensionella kartor över underjordiska vattenreserver.

I en studie som gjordes av Gámez och medarbetare i Llobregat River Delta (Spanien), kunde nuvarande akvarier vara belägna. På så sätt kunde man registrera vattenkällorna i detta viktiga bassäng som levererar staden Barcelona.

KRYOLOGI

Criología är ett fält som har haft stor höjd de senaste åren, främst på grund av studien av glaciärerna. I detta avseende har det observerats att världens glaciärer påverkas allvarligt av den globala uppvärmningen.

Därför är simuleringsmodeller utformade för att beräkna glaciärernas framtida förlustbeteende.

Castillo, år 2015, utvärderade glaciärerna i Maipo-bassängen och fann att glaciärytan har minskat 127,9 km2, recoil som har inträffat under de senaste 30 åren och motsvarar 25% av glacialens ursprungliga yta.

I Anderna, Bijeesh-Kozhikkodan et al (2016) genomförde en utvärdering av ytan av glaciärer under åren 1975 till 2015. De fann att det fanns en signifikant reduktion av dessa massor isvatten under denna period.

Huvudminskningen av Andesglacialytan observerades mellan 1975 och 1997 och sammanföll med uppvärmningen av Stilla havet.

referenser

  1. ASCE-uppdragskommitté för tillämpning av konstgjorda neurala nätverk i hydrologi (2000) konstgjorda neurala nätverk inom hydrologi. I: Preliminära begrepp. Journal of Hydrologic Engineering 5: 115-123.
  2. Campos DF (1998) Processer av den hydrologiska cykeln. Tredje utskrift. Autonoma Universitetet i San Luis Potosí, Tekniska fakulteten. University Editorial Potosina. San Luis Potosí, Mexiko. 540 pp.
  3. Bijeesh-Kozhikkodan V, S F Ruiz-Pereira, W Shanshan, P Teixeira-Valente, A E Bica-Grondona, A C Becerra Rondon, jag C Rekowsky, S Florêncio de Souza, N Bianchini, U Franz-Bremer, J Cardia-Simoes. (2016). En jämförande analys av glaciären reträtt i AndesTropicales använder fjärranalys Investig. Geogr. Chile, 51: 3-36.
  4. Castillo Y (2015) Karakterisering av glacial hydrologi av Maipo River bassängen genom att genomföra en halv distribuerad hydrologisk modell fysiskt glacial-baserade. Examensarbete i ingenjörsvetenskap, huvudämne resurser och vattenmiljön. University of Chile, fakulteten för fysik och matematik, Institutionen för civilingenjörs.
  5. Koren V, S Reed, M Smith, Zhang Z och D-J Seo (2004) Hydrologi forskningslaboratorium modelleringssystem (HL-RMS) av US National Weather Service. Journal of Hydrology 291: 297-318.
  6. .