Очерк гидрологии - Outline of hydrology

Следующее контур предоставляется как обзор и актуальное руководство по гидрологии:

Гидрология - изучение движения, распределения и качества воды на Земле и других планетах, включая гидрологический цикл, водные ресурсы и экологическая устойчивость водоразделов.

Что тип что такое гидрология?

Гидрологию можно охарактеризовать следующим образом:

• филиал наука
  • филиал естественные науки
    • филиал физическая наука
      • филиал Науки о Земле
  • филиал география
    • филиал Физическая география

Сущность гидрологии

• Вода
• Гидрологический цикл
• Криосфера
• Происхождение воды на Земле
• Распределение воды на Земле

Отрасли гидрологии

• Гидрометрия - измерение различных компонентов гидрологического цикла
• Химическая гидрология - изучение химических характеристик воды
• Экогидрология - изучение взаимодействий между организмами и гидрологическим циклом
• Гидрогеология - изучение наличия и движения воды в водоносных горизонтах
• Гидроинформатика - адаптация информационных технологий к приложениям гидрологии и водных ресурсов
• Гидрометеорология - изучение передачи воды и энергии между землей и поверхностями водного объекта и нижними слоями атмосферы
• Изотопная гидрология - исследование изотопных сигнатур воды
• Гидрология поверхности - изучение гидрологических процессов, которые происходят на или вблизи земной шар поверхность
• Гидрология водосбора - изучение регулирующих процессов в данной гидрологически определенной водосбор
• Водосборный бассейн управление - охватывает водохранилища в виде резервуаров и защиту от наводнений.
• Качество воды - включает химический состав воды в реках и озерах, как загрязнителей, так и природных растворенных веществ.

История гидрологии

История гидрологии

Вещи, изучаемые гидрологией

Абстрактные концепции в гидрологии

• Емкость поля

Явления, изучаемые гидрологами

Пути движения воды

Круговорот воды (он же «гидрологический цикл»)

• Над землей
  • Испарение –
    • Кастрюля испарения –
  • Конденсация –
  • Осадки - конденсированная вода, притягиваемая силой тяжести обратно к Земле, в виде:
    • Морось
    • Дождь
    • Мокрый снег
    • Снег
    • Graupel
    • Град
  • Перехват –
    • Эвапотранспирация –
  • Стебель –
  • Сквозной –
• На земле
  • Поверхностный сток - поток Поверхность воды
    • Первый сбор
    • Наводнения
      • Паводки
  • Сухопутный поток –
  • Хортон сухопутный поток –
• Под землей
  • Проникновение –
  • Трубопровод –
  • Базовый поток –
  • Подземный поток - поток грунтовые воды

Дальнейшая информация: Гидрологическое явление

Физические предметы, изучаемые гидрологией

• Грунтовые воды
• Влажность почвы
• Поверхность воды

Экологические проблемы

• Опустынивание /Оазификация –
• Гипоксия –
• Эрозия –
• Загрязнение воды –

Инструменты измерения

Грунтовые воды^[1]

• Характеристика водоносного горизонта

• Направление потока

• Пьезометр - давление грунтовых вод и, соответственно, глубина грунтовых вод (см .: испытание водоносного горизонта )
• Электропроводность, хранимость, светопроницаемость
• Геофизические методы

• Характеристика вадозной зоны
  • Проникновение
    • Инфильтрометр - инфильтрация
  • Влажность почвы
    • Зонд емкости -влажность почвы
    • Рефлектометр во временной области - влажность почвы
    • Тензиометр - влажность почвы
    • Отбор проб растворенных веществ
    • Геофизические методы

Поверхность воды^[1]

• Уровень воды

• Манометр механический –
• Электронный манометр –
• Акустический манометр –

• Форма канала

• Кусковой уровень –

• Увольнять

• Акустический доплеровский велосиметр –
• Отслеживание разбавления –

Метеорологический

• Осадки^[1]

• Осадкомер - глубина осадков (единица измерения) и интенсивность (единица времени⁻¹)
• Дисдрометр - размер капли дождя, общая глубина и интенсивность осадков
• Доплеровский метеорологический радар - размер капель дождя, общая глубина и интенсивность осадков, отражательная способность дождевых облаков, преобразованная в интенсивность осадков путем калибровки по дождемерам
• Профилировщик ветра - вертикальное и горизонтальное движение осадков, вертикальное сечение отражательной способности и типизация

• Замерзшие осадки (на земле)

• Датчики давления - давление, глубина и жидкий водный эквивалент
• Акустические датчики - давление, глубина и жидкий водный эквивалент

• Средняя скорость ветра и направление

• Анемометр –
• Доплеровский сонар –
• Профилировщик ветра - вертикальное и горизонтальное движение воздуха

• Средняя температура воздуха

• Термометр –

• Влажность

• Инфракрасный термометр - форма дистанционного зондирования
• Гигрометр (Психрометр) - измеряет относительную влажность

• Давление воздуха

• Барометр –

• Поток горячего воздуха

• Сетевой радиометр –
• Пиранометр –
• Пиргеометр –
• Датчик теплового потока –
• Лизиметр –

• Облачность / Солнце

• Спектрорадиометр –
• Регистратор Кэмпбелла – Стокса –

• Эвапотранспирация ^[2]

• Метод водного бюджета

• Водный баланс бассейна -
• Поддон испарения –
• Лизиметрия –
• Влажность почвы истощение -

• Метод переноса водяного пара

• Коэффициент Боуэна - учитывает энергетический бюджет
• Ковариация вихрей –

• Компонентный анализ

• Порометрия /Сокодвижение –
• Потеря перехвата –
• Испарение почвы –

• Крупномасштабный

• Сцинтиллометр –
• Дистанционное зондирование оценки -
• ЛИДАР –

Почва / пористая среда^[1]

• Насыпная плотность и пористость

• Сушеный образец –

• Матричный потенциал

• Всасывающая пластина - определяет соотношение между объемом воды и матричный потенциал
• Термометр сопротивления - относится к матричному потенциалу из предыдущей калибровки

• Гидравлическая проводимость

• Дисковый пермеаметр - измеряет гидравлическую проводимость почвы
• Симулятор дождя - измеряет выход за счет применения постоянного входа («дождь») в изолированной зоне
• Слизневой тест - добавление или удаление воды и отслеживание времени до возврата к уровню, предшествующему возмущению

• Пьезометр –
• Влажность почвы (процентное содержание воды)

• Датчик частотной области –
• Рефлектометр во временной области –
• Нейтронный зонд –

Качество воды^[1]

• Проводимость

• Электрическая проводимость - разнообразие используемых датчиков

• pH

• pH метр –

• Растворенный кислород (DO)

• Тест Винклера –

• Мутность

• Нефелометр (Турбидиметр) -

• Прозрачность воды

• Диск Секки –

• Кровать нагрузка
• Эрозия / осаждение

Моделирование

• Поведенческое моделирование в гидрологии

Уравнения

Бассейн

• Закон взлома –

Отлов

• Водный баланс –

Испарение

• Penman –
• Пенман-Монтейт –

Проникновение / движение почвы

• Закон Дарси –

• Дарси-Вайсбах –

• Уравнение Ричардса –

Streamflow / Открытый канал

• Закон диффузии Фика –
• Формула Шези –
• Формула укомплектования –
• Номер Strahler –
• Стандартный шаговый метод - вычислительная техника для моделирования стационарных профилей поверхности открытого канала

Эрозия

• Кривая Хьюлстрёма –

Грунтовые воды

• Допущение Дюпюи-Форххаймера –
• Уравнение потока грунтовых вод –

Мощность / Неопределенность

• Коэффициент эффективности модели Нэша – Сатклиффа
• КЛЕЙ

Модели

Модель гидрологического транспорта

Смотрите также: Модель стока (водохранилище)

• Схема земной поверхности Канады
• CHyM - Гидрологическая модель Cetemps
• DRAINMOD[1]
• DSSAM
• FEHM
• Модельер наводнений Pro
• Модель грунтовых вод
• ГСША
• Гидрологическая модель HBV
• HEC-HMS
• ГидроГеоСфера
• Гидрологическая оценка работы полигона
• Модель гидрологического транспорта
• Карта Изохроны
• Литпак
• МЕТРИЧЕСКИЙ
• МАЙК 11
• MODFLOW
• Мышь
• RheinBlick2050
• Модель стока (водохранилище)
• SahysMod
• SaltMod
• SEDCAD
• ШЕТРАН
• Стохастическая эмпирическая модель загрузки и разведения
• SWAT модель
• Темпоральный аналитик
• Vflo
• WAFLEX
• WaterGAP
• WEAP
• ZOOMQ3D

Приложения гидрологии

Некоторые примеры применения гидрологии:

• Анализируя влияние предшествующая влажность по системам канализации
• Оценка загрязнитель транспортный риск и установление руководящих принципов экологической политики
• Оценка воздействия естественных и антропогенных изменений окружающей среды на водные ресурсы
• Проектирование мостов
• Проектирование плотины за водоснабжение или же гидроэлектростанция поколение
• Проектирование орошение схемы и управление производительностью сельского хозяйства
• Разработка проектов реставрации прибрежных вод
• Проектирование канализация и городская канализация
• Определение водный баланс сельского хозяйства
• Определение водный баланс региона
• Сбор тумана
• Часть модуля опасности в моделирование катастроф
• Прогнозирование и смягчение последствий наводнение, оползень и риск засухи
• Прогнозирование геоморфологический изменения, такие как эрозия или же осаждение
• Предоставление питьевая вода
• В реальном времени прогнозирование наводнений и Угроза наводнения

Гидрологические организации

Межправительственные организации

• Международная гидрологическая программа (МГП)^[3]

Международные исследовательские организации

• Международный институт управления водными ресурсами (ИВМИ)^[4]
• Институт ЮНЕСКО-ИГЕ по образованию в области водных ресурсов^[5]

Национальные исследовательские органы

• Центр экологии и гидрологии - ВЕЛИКОБРИТАНИЯ^[6]
• Центр водных наук, Университет Крэнфилда, Великобритания^[7]
• eawag - водные исследования, ETH Zürich, Швейцария^[8]
• Институт гидрологии, Университет Альберта-Людвига, Фрайбург, Германия^[9]
• Геологическая служба США - Водные ресурсы США^[10]
• NOAA с Национальная служба погоды - Управление гидрологического развития, США^[11]
• Инженерный корпус армии США Центр гидрологической инженерии, США^[12]
• Центр гидрологических исследований, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ^[13]
• NOAA по экономике и социальным наукам, США^[14]
• Центр исследований природных опасностей и катастроф Университета Оклахомы, США^[15]
• Национальный центр гидрологических исследований, Канада^[16]
• Национальный институт гидрологии, Индия^[17]

Национальные и международные общества

• Геологическое общество Америки (GSA) - Отдел гидрогеологии^[18]
• Американский геофизический союз (AGU) - Секция гидрологии^[19]
• Национальная ассоциация подземных вод (NGWA)^[20]
• Американская ассоциация водных ресурсов^[21]
• Консорциум университетов по развитию гидрологической науки, Inc. (CUAHSI)^[22]
• Международная ассоциация гидрологических наук (IAHS)^[23][24]
• Рабочая группа по статистике в гидрологии (подгруппа IAHS)^[25]
• Немецкое гидрологическое общество (DHG: Deutsche Hydrologische Gesellschaft)^[26]
• Итальянское гидрологическое общество (SII-IHS) - http://www.sii-ihs.it
• Северная ассоциация гидрологии^[27]
• Британское гидрологическое общество^[28]
• Русское географическое общество (Московский центр) - Гидрологическая комиссия^[29]
• Международная ассоциация экологической гидрологии^[30]
• Международная ассоциация гидрогеологов^[31]

Обзор всего бассейна и водосбора

• Инициатива Connected Waters, Университет Нового Южного Уэльса^[32] - Изучение и повышение осведомленности о проблемах грунтовых вод и водных ресурсов в Австралии
• Инициатива бассейна Мюррей-Дарлинг, Департамент окружающей среды и наследия, Австралия^[33]

Публикации по гидрологии

Журналы по гидрологии

• Гидрологические процессы, ISSN  1099-1085 (электронная) 0885-6087 (бумажная), Джон Уайли и сыновья
• Гидрологические исследования, ISSN  0029-1277, IWA Publishing (ранее Северная гидрология)
• Журнал гидроинформатики, ISSN  1464-7141, Издательство IWA
• Журнал гидрологической инженерии, ISSN  0733-9496, ASCE Публикация
• Журнал гидрологии
• Водные исследования
• Исследование водных ресурсов
• Журнал гидрологических наук – Журнал Международной ассоциации гидрологических наук (IAHS) ISSN  0262-6667 (Распечатать), ISSN  2150-3435 (В сети)

Лица, влиятельные в области гидрологии

• Хайн де Баар
• Гюнтер Блёшль
• Чэнь Син (гидролог)
• Вен Те Чоу
• Гедеон Даган
• Джеймс Дуг
• Эндре Дудич
• Г. Х. Дьюри
• Саид Эсламян
• Филипп Форххаймер
• Франсуа-Альфонс Форель
• Питер Хартинг
• Маджид Хассанизаде
• Альф Ховард
• Ян Владимир Граски
• Гидра (фигуристка)
• Шахбаз Хан (гидролог)
• Вит Клемес
• Михал Кравчик
• Торбен Ларсен
• Джон Р. Филип
• Джованни Ронкагли
• Артуро Санчес-Азофейфа
• Алиреза Шокухи
• Божидар Спириев
• Валериан Урываев
• Джаспер А. Вругт
• Джон Уильямс (ученый-водник)

• Чеслав Закашевский

Смежные науки

• Водная химия –
• Гражданское строительство –

• Гидротехника –

• Климатология –
• Инженерия окружающей среды –
• Экологическая инженерия –
• Геоморфология –
• Гидроакустика –
• Гидрография –

• Лимнология –
• Океанография –

• Физическая география –

Списки гидрологии

• Водосборные бассейны по площади - крупнейшие гидрологически определенные водосборы в мире
• Наводнения - хронологический и географический список крупных наводнений в мире
• Водные пути - всемирный перечень водоемов, классифицируемых как реки, каналы, эстуарии и лиманы

Смотрите также

• Очерк метеорологии

Другие области, связанные с водой

• Океанография - более общее изучение воды в океанах и эстуариях.
• Метеорология - более общее изучение атмосферы и погоды, включая осадки в виде снега и дождя.
• Лимнология - изучение внутренних вод (проточные и стоячие воды, пресные и соленые, природные или искусственные), включая их биологические, химические, физические, геологические и другие характеристики.^[34] Это включает изучение озер и прудов, рек, родников, ручьев и водно-болотных угодий.
• Водные ресурсы - источники воды, которые являются полезными или потенциально полезными. Гидрология изучает наличие этих ресурсов, но обычно не их использование.

Рекомендации

1. Вестерн, Эндрю В. (2005). «Принципы гидрологических измерений». В Андерсоне, Малкольм Г. (ред.). Энциклопедия гидрологических наук. 1. Западный Суссекс, Англия: John Wiley & Sons Inc., стр. 75–94.
2. Шаттлворт, У. Джеймс (январь – февраль 2008 г.). «Методы измерения эвапотранспирации» (PDF). Юго-западная гидрология. Тусон, Аризона. 7 (1): 22–23. Получено 2009-07-22.
3. «Международная гидрологическая программа (МГП)». МГП. Получено 8 июн 2013.
4. «Международный институт управления водными ресурсами (IWMI)». ИВМИ. Получено 8 марта 2013.
5. «Институт ЮНЕСКО-ИГЕ по образованию в области водных ресурсов». UNIESCO-IHE. Архивировано из оригинал 4 августа 2007 г.. Получено 8 марта 2013.
6. «Сайт ЦВЗ». Центр экологии и гидрологии. Получено 8 марта 2013.
7. «Крэнфилдский институт водных наук». Крэнфилдский университет. Получено 8 марта 2013.
8. "Водные исследования Eawag". Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий. 25 января 2012 г.. Получено 8 марта 2013.
9. "Professur für Hydrologie". Фрайбургский университет. 23 февраля 2010 г.. Получено 8 марта 2013.
10. «Водные ресурсы США». USGS. 4 октября 2011 г.. Получено 8 марта 2013.
11. «Управление гидрологического развития». Национальная служба погоды. NOAA. 28 октября 2011 г.. Получено 8 марта 2013.
12. «Гидрологический инженерный центр». Инженерный корпус армии США. Получено 8 марта 2013.
13. «Центр гидрологических исследований». Центр гидрологических исследований. Получено 8 марта 2013.
14. "NOAA Экономика и социальные науки". Управление по планированию и интеграции программ NOAA. Архивировано из оригинал 25 июля 2011 г.. Получено 8 марта 2013.
15. «Центр исследования стихийных бедствий и катастроф». Университет Оклахомы. 17 июня 2008 г. Архивировано с оригинал 24 мая 2013 г.. Получено 8 марта 2013.
16. «Национальный центр гидрологических исследований (Саскатун, СК)». Центры экологических наук. Environment Canada. Получено 8 марта 2013.
17. «Национальный институт гидрологии (Рурки), Индия». NIH Roorkee. Архивировано из оригинал 19 сентября 2000 г.. Получено 1 августа 2015.
18. «Отдел гидрогеологии». Геологическое общество Америки. 10 сентября 2011 г.. Получено 8 марта 2013.
19. «Добро пожаловать в секцию гидрологии (H) AGU». Американский геофизический союз. Получено 8 марта 2013.
20. «Национальная ассоциация подземных вод». Получено 8 марта 2013.
21. «Американская ассоциация водных ресурсов». 2 января 2012 г. Архивировано из оригинал 24 марта 2018 г.. Получено 8 марта 2013.
22. «ЧУАХСИ». Получено 8 марта 2013.
23. «Международная ассоциация гидрологических наук (МАГН)». Ассоциации. Международный союз геодезии и геофизики. 1 декабря 2008 г.. Получено 8 марта 2013.
24. «Международная ассоциация гидрологических наук». Получено 8 марта 2013.
25. «Международная комиссия по статистической гидрологии». СТАГИ. Архивировано из оригинал 6 июня 2013 г.. Получено 8 марта 2013.
26. Deutsche Hydrologische Gesellschaft, по состоянию на 2 сентября 2013 г.
27. Северная ассоциация гидрологии, по состоянию на 2 сентября 2013 г.
28. «Британское гидрологическое общество». Получено 8 марта 2013.
29. Гидрологическая комиссия [Гидрологическая комиссия]. Русское географическое общество. Архивировано из оригинал 26 августа 2013 г.. Получено 8 марта 2013.
30. «Гидропаутина». Международная ассоциация экологической гидрологии. Получено 8 марта 2013.
31. «Международная ассоциация гидрогеологов». Получено 19 июн 2014.
32. «Инициатива подключенных водоемов (CWI)». Университет Нового Южного Уэльса. Получено 8 марта 2013.
33. «Интегрированное управление водными ресурсами в Австралии: тематические исследования - инициатива бассейна Мюррей – Дарлинг». Правительство Австралии, Департамент окружающей среды. Правительство Австралии. Получено 19 июн 2014.
34. Ветцель, Р. (2001) Лимнология: озерные и речные экосистемы, 3-е изд. Академическая пресса. ISBN  0-12-744760-1

внешняя ссылка

• Hydrology.nl - Портал по международной гидрологии и водным ресурсам
• Дерево решений для выбора метода неопределенности для гидрологического и гидравлического моделирования
• Вики по экспериментальной гидрологии