HIDROLOGIE

HIDROLOGIE

INTRODUCERE

PRELEGEREA Nr. 1

INTRODUCERE

Apa reprezinta unul din elementele naturale indespensabile existentei lumii vii. Ea are un rol fundamental in desfasurarea proceselor naturale (fizico- chimice, biologice, climatice, in modelarea reliefului) si a activitatilor social-economice, constituind un mijloc important de comunicatie si de aparare, o materie prima pentru industrie, o sursa apreciata pentru energie, pentru irigarea culturilor, alimentarea populatiei.

Prin diferitelor ei forme de manifestare si prin larga raspandire pe care o are, apa alcatuieste unul dintre cele mai extinse invelisuri ale Terrei, cunosc 434d31e ut sub numele de hidrosfera . Aceasta se afla in relatii de interactiune si influenta reciproca cu celelalte sfere ale Pamantului (atmosfera, litosfera si biosfera).

Pentru cei mai multi dintre noi, apa este un corp incolor, inodor si insipid. Aceasta definitie, insusita inca din copilarie, lasa o impresie de banalitate. Ca urmare a caracteristicilor sale, apa este o substanta extraordinara. Daca Terra este un organism, apa joaca rolul sangelui. Daca poate exista viata fara aer, nu acelasi lucru se poate spune si despre apa.

In conditiile societatii actuale, apa joaca un rol de prima importanta in economia si bugetul oricarei tari. Ca urmare a locului ocupat pentru societatea actuala, aceasta substanta trebuie foarte bine manageriata.

Hidrologia, in cadrul stiintelor geografice, ocupa un rol foarte important, fiind considerata stiinta fundamentala. In acest context trebuie acordati o atentie deosebita fenomenelor hidrologice cu implicatii majore asupra mediului inconjurator.

Apa, ca agent cu mobilitate ridicata, trebuie studiata cub toate formele sale de agregare.

Cursul de fata este strcuturat pe 12 capitole. Imoprtanta cea mai mare este acordata apelor subterane si raurilor, deoarece acestea contribuie cu cele mai mari cantitati in circuitul economiei generale. Un loc foarte important il ocupa si studiul gurilor de varsare (estuare si delte). In actuala modalitate de globalizare, locul de varsare al marilor fluvii reprezinta locul de consens intre peren si efemer. Inca din cele mai vechi timpuri gurilor marilor fluvii au atras populatia ca urmare a binefacerilor oferite "gratuit" de natura.

O problema foarte importanta se refera si la subiectul legat de poluarea apelor, mai ales a celor utilizate in alimentarea popultiei.

Lucrarea, astfel, conceputa, se adreseaza studentilor de la facultatilor de geografie, ecologie, hidrotehnica, biologie etc. Si tuturor celor dornici de cunoastere.

DEFINITII SI SUBDIVIZIUNI

Hidrologia[2] este stiinta care se ocupa cu studiul diferitelor unitati acvatice, cu fenomenele si procesele dinamice, fizice si chimice specifice acestor unitati, precum si cu modul de folosinta a apelor pentru diferitele necesitati social-economice. Cu alte cuvinte hidrologia este stiinta apelor sau stiinta care studiaza hidrosfera (invelis complex aflat in stransa interactiune cu celelalte geosfere- atmosfera, litosfera si biosfera). Etimologic, cuvantul hidrologie deriva din limba greaca: hydros = apa si logos = stiinta.

O lata definitie care poate fi data este aceea conform careia hidrologia este o stiinta care se ocupa cu studiul apelor naturale. Cerceteaza si stabileste formarea, circulatia si raspandirea apelor, proprietatile fizice si chimice, regimul si actiunea lor, legile fenomenelor si proceselor desfasurate in cadrul apelor, dar si actiunea lor mutuala cu mediul inconjurator si cu diverselor activitati umane.

Conform dictionarului enciclopedic (The Encyclopaedic Dictionary. Physical Geography, Edited by Andrew Goudie) hidrologia este "stiinta care studiaza apa sub diferitele ei forme si existenta acestora in natura. Principalele sale preocupari sunt circulatia si distributia apei ca o consecinta a bilantului apei si ciclului hidrologic ".

Tinand cont de complexitatea structurala si functionala a obiectului sau de cercetare, hidrologia poate fi definita mai pe larg ca stiinta care studiaza toate tipurile de unitati acvatice , din punct de vedere al formarii, circulatiei si distributiei lor, al proprietatilor fizice si chimice care le caracterizeaza, al proceselor si legilor generale care actioneaza in hidrosfera, precum si al modalitatilor de valorificare a resureselor de apa (I. Pisota).

Intrucat are drept obiect de studiu un element al mediului natural, hidrologia este incadrata in categoria stiintelor fizico- geografice (permite abordari calitative, utilizand metode descriptive, explicative, conceptuale) sau naturale. In acelasi timp, prin metodologiile de investigare, analiza si prelucrare a informatiilor, precum si prin tehnologiile utilizate in acest scop, hidrologia este o stiinta inginereasca (permite abordari cantitative oferind posibilitatea solutionarii numeroaselor aspecte de ordin parctic - valorificarea resurselor de pa, protectia lor, reducerea si eliminarea riscurilor hidrologice etc.). Cele doua aspecte se completeaza reciproc si confera o individualitate aparte hidrologiei.

Datorita obiectului de cercetare foarte vast si diversificat, hidrologia ca stiinta a fost divizata in doua mari domenii: hidrologia uscatului sau hidrologia continentala si hidrologia marilor si oceanelor. Aceasta structurare a fost impusa de diferentele importante dintre caracteristicile, procesele si fenomenele specifice celor doua doua medii.

Hidrologia continetala, care formeaza obiectul nostru de studiu pe parcursul semestrului I, cuprinde mai multe subramuri:

potamologia (potamos = rau) se ocupa cu studiul apelor curgatoare de pe continente;

limnologia (limnos = lac) studiaza geneza, evolutia si proprietatileunitatilor acvatice naturale si artificiale;

telmatologia are ca obiect de cercetare mlastinile;

glaciologia studiaza raspandirea zapezilor permanente si a ghetarilor, geneza si miscarea lor, tipurile de ghetari.

hidrogeologia se ocupa cu cercetarea apelor subterane, in scopul cunoasterii modalitatilor de formare a straturilor acvifere, izvoarelor, a caracteristicilor lor, a circulatiei apelor subterane, proprietatilor hidrogeologice ale rocilor;

hidrometria se ocupa cu organizarea posturilor si statiilor hidrometrice din reteaua de rauri, lacuri, mlastini ale unui teritoriu, cu metodele si procedeele de masurare si prelucrare a elementelor hidrologice (niveluri, debite lichide si solide, temperatura, chimismul apelor etc.);

hidrologia urbana studiaza caracteristicile proceselor hidrologice din spatiile urbanizate;

hidrologia rurala cerceteaza functionarea sistemelor hidrografice in relatie cu modul de utilizare a terenurilor si cu practicile asociate fiecarui tip de folosinta;

hidrometeorologia este un compartiment al meteorologiei care se ocupa cu studiul apei existente in spatiul atmosferic.

Ca o ramura aparte hidrologiei poate fi considerata gospodarirea apelor , care inglobeaza un ansamblu de actiuni menite sa conduca, in principal, la: cunoasterea caracteristicilor cantitative si calitative ale unitatilor acvatice; conservarea, dezvoltarea si protectia fondului acvatic; prevenirea si combaterea efectelor distructive ale apelor.

Ca urmare a finalitatii practice se contureaza pregnant si o hidrologie aplicata.

LEGATURA HIDROLOGIEI CU ALTE STIINTE

Apa constituie obiectul de studiu si al altor stiinte cu care hidrologia este in stransa legatura. Dintre acestea mentionam:

1. hidrofizica si hidrochimia, care se ocupa cu studiul proprietatilor fizice, respectiv chimice ale apelor;
2. hidraulica, ce studiaza dinamica apleor;
3. hidroenergetica, al carei scop este cunoasterea potentialului energetic al apelor si posibilitatea valorificarii lor;
4. hidrotehnica, ce studiaza modalitatile si tehnicile de realizare a lucrarilor de amenajare a unitatilor acvatice;
5. hidrobiologia, ale carei preocupari constau in studierea conditiilor de viata vegetala si animala din diferitele unitati acvatice.

Deoarece fenomenele si procesele hidrologice se gasesc in stransa legatura cu mediul geografic in care se produc, hidrologia are relatii stranse cu celelalte stiinte care studiaza geosferele: meteorologia si climatologia ("raul este un produs al climei"), geologie, geomorfologie, pedologie, biologie, hidrobiologie, microbiologie, paleohidrologie, paleohidrologie, filosofie etc.

Hidrologia, prezinta o arie larga de aplicatii, intrucat apa constituie un element esential pentru viata omului si activitatile social-economice. Cunostintele si cercetarile hidrologice sunt utilizate in diferite domenii de valorificare a apelor: alimentari cu apa potabila si industriala,irigatii,piscicultura, producere de energie, navigatie, constructii hidrotehnice, amenajari pentru agrement si ocrotirea sanatatii, utilizarea fortei mecanice a apei (pentru mori de apa, joagare , gatere, pive, darace de lana) etc.

SCOP

1. Ierarhizarea, explicarea si definitivarea notiunilor generale cu privire la problematica hidrologiei generale.

2. Formarea deprinderilor de analiza si sinteza a fenomenelor geografice, in general, si a celor hidrografice, in special.

3. Integrarea notiunilor de baza ale hidrologiei generale in domeniul geografiei generale si a mediului inconjurator.

4. Formarea unei gandiri analitice globale asupra mediului geografic, in general, si a mediului hidrografic, in special.

OBIECTIVELE PRINCIPALE

Cel mai important obiectiv al hidrologiei este cel al cercetarii fundamentale. Deoarece ataca si domenii tehnice, trebuie sa raspunda si la unele probleme aplicative:

stabilirea bilanturilor hidrologice pe teritorii componente din cadrul continentelor: bazine hidrografice (precipitatii, umiditatea solului, scurgeri pe cursurile de apa), unitati de relief etc.

determinarea volumului de apa care se scurge printr-un profil transversal din cadrul unui rau (potential hidroenergetic)

variatia volumului de apa scurs in diferite intervale calendaristice;

stabilirea valorilor extreme ale scurgerii din cadrul cursurilor de apa (valori maxime si minime)

scurgerea aluviunilor

prognoza volumului si nivelului

influenta actiunii umane asupra cantitatii si calitatii apelor etc.

1. Concepte si cunostinte

• utilizarea adecvata (oral si scris) a terminologiei generale si specifice.
• perceperea coerenta a realitatii obiective inconjuratoare, concretizata in mediul hidrografic general si cel romanesc.
• perceperea diversitatii, ordonarii si ierarhizarii sistemelor naturale hidrologice.
• identificarea relatiilor cauzale in ansamblurile obiective percepute direct sau indirect.
• utilizarea algoritmilor de analiza si prezentarea informatiilor referitoare la mediul hidrografic.
• localizarea elementelor si fenomenelor spatiale.
• insusirea unui numar cat mai mare de nume proprii.

2. Procedeuri

• utilizarea informatiei (inclusiv transformarea ei).
• utilizarea unor proceduri de investigare a realitatii obiective.
• utilizarea unui demers stiintific invatat.
• trecerea de la informatia directa la reprezentarea ei grafica si cartografica

3. Sistemul de atitudini si valori

• cultivarea rigorii critice.
• educarea curiozitatii.
• constituirea unui sistem obiectiv de valori.
• asumarea responsabilitatii.

4. Obiectivele pot fi grupate in mai multe "campuri"

• utilizarea terminologiei specifice si generale.
• perceperea coerenta a mediului geografic, in general, si a celui hidrografic in special.
• perceperea si reprezentarea spatiului.
• utilizarea informatiei.
• utilizarea unor proceduri de investigatie

Hidrologia, ca stiinta de prima importanta practica in activitatea umana pune in valoare puterea hidraulica a cursurilor de apa, mareste fertilitatea solului, alimenteaza cu apa centrele populate si impulsioneaza industria etc. (Gh. Romanescu, 1996).

METODE DE CERCETARE IN HIDROLOGIE

In cercetarea hidrologica sunt utilizate diferite metode, multe dintre ele fiind folosite si de alte stiinte ale naturii. Dintre cele specifice hidrologiei se remarca: metoda observatiilor stationare, metoda observatiilor experimentale si metoda cercetarilor experimentale.

Metoda observatiilor stationare sau observatiile la posturile hidrometrice consta in observatii si masuratori dupa un anumit program, la posturile hidrometrice, asupra variatiilor de nivel, a debitelor de apa, a debitelor de aluviuni, asupra temperaturii, transparentei, culorii apei, a reziduului fix , datele obtinute pe baza unor observatii regulate, pe intervale mari de timp, servesc, la realizarea de sinteze si generalizari ale unor parametrii de ordin hidrologic si permit desprinderesa unor legitati in manifestarea diferitelor fenomene si procese hidrologice.

Metoda observatiilor expeditionare este folosita pentru regiunile greu accesibile, unde nu se pot instala posturi hidrometrice fixe pentru executarea unor masuratori si observatii regulate (zilnice, lunare sau sezoniere). Observatiile expeditionare se desfasoara pe baza unui plan itinerant in care se are in vedere atat executarea de masuratori pentru obtinerea unor date cantitative de ordin hidrologic, cat si efectuarea de observatii comparative cu scop aplicativ. Prin observatii expeditionare avem posibilitatea sa efectuam o analiza asupra principalilor parametri hidrologici (debite, viteza apelor, indici morfometrici, temperatura, salinitate) si totodata sa realizam o sinteza asupra eventualelor prognoze hidrologice.

Metoda cercetarilor experimentale ne permite sa redam un fenomen oarecare din natura, la o anumita scara, in conditii de laborator in ideea de a se putea analiza modul in care actioneaza diferitele procese naturale (de exemplu, de eroziune si acumulare) asupra unei unitati acvatice.

AUTOEVALUARE

Cum este definita hidrologia si care sunt principalele sale ramuri si subramuri?

Sa se enumere stiintele inrudite cu hidrologia prin obiectul lor comun de cercetare si principalele domenii de aplicare a cunostintelor hidrologice.

Care sunt metodele de cercetare specifice hidrologiei?

SINTEZA

definitia si obiectul de studiu al hidrologiei uscatului

subramurile hidrologiei uscatului

legatura cu alte stiinte

metodele de cercetare (observatiile stationare, observatiile expeditionare si cercetarea experimentala)