Sejarah hidrologi, objek kajian dan contoh penyiasatan



The hidrologi Ia adalah sains yang bertanggungjawab untuk mengkaji air dalam semua aspeknya, termasuk pengedarannya di planet ini dan kitaran hidrologinya. Ia juga menangani hubungan air dengan alam sekitar dan makhluk hidup.

Rujukan pertama mengenai kajian perilaku air bermula pada zaman purba Yunani dan Empayar Rom. Pengukuran aliran Seine (Paris) yang dibuat oleh Pierre Perrault dan Edme Mariotte (1640) dianggap sebagai permulaan hidrologi saintifik.

Selanjutnya, pengukuran lapangan telah diteruskan dan instrumen pengukuran yang semakin akurat telah dibangunkan. Pada masa ini, hidrologi mendasarkan penyelidikannya terutamanya pada aplikasi model simulasi.

Antara kajian terkini, penilaian pengunduran glasier akibat kesan pemanasan global menonjol. Di Chile, permukaan glasial lembapan Maipo telah mengalami penurunan sebanyak 25%. Dalam kes glasier Andean, pengurangannya adalah berkaitan dengan pemanasan Lautan Pasifik.

Indeks

  • 1 Sejarah
    • 1.1 Tamadun purba
    • 1.2 Renaissance
    • 1.3 XVII Century
    • 1.4 Century XVIII
    • 1.5 Century XIX
    • 1.6 abad ke-20 dan ke-21
  • 2 Bidang pengajian
  • 3 Contoh penyelidikan baru-baru ini
    • 3.1 Hidrologi air permukaan
    • 3.2 Hidrogeologi
    • 3.3 Criology
  • 4 Rujukan

Sejarah

Tamadun kuno

Oleh kerana pentingnya air untuk kehidupan, kajian terhadap tingkah lakunya telah diperhatikan sejak permulaan kemanusiaan.

Kitaran hidrologi dianalisis oleh ahli falsafah Yunani yang berbeza seperti Plato, Aristotle dan Homer. Semasa di Rom Seneca dan Plinio bimbang untuk memahami tingkah laku air.

Walau bagaimanapun, hipotesis yang dibangkitkan oleh bijak purba ini dianggap salah pada masa ini. Romawi Marco Vitruvio adalah yang pertama menunjukkan bahawa air yang menyusup di darat berasal dari hujan dan salju.

Di samping itu, pada masa ini banyak kemahiran hidraulik praktikal telah dibangunkan, yang membenarkan pembinaan kerja-kerja besar seperti akueduk Rom atau tali air di China, antara lain.

Renaissance

Semasa Renaissance, penulis seperti Leonardo da Vinci dan Bernard Palissy membuat sumbangan penting kepada hidrologi; Mereka berjaya mengkaji kitaran hidrologi berhubung dengan penyusupan air hujan dan kembali melalui mata air.

Abad ke-17

Ia dianggap bahawa dalam tempoh ini hidrologi dilahirkan sebagai sains. Pengukuran lapangan telah dimulakan, terutama yang dilakukan oleh Pierre Perrault dan Edmé Mariotte di Sungai Seine (Perancis).

Mereka juga menyerlahkan kerja yang dilakukan oleh Edmond Halley di Laut Mediterranean. Penulis berjaya mewujudkan hubungan antara penyejatan, pemendakan dan aliran.

Abad ke-18

Hidrologi membuat kemajuan penting dalam abad ini. Terdapat banyak eksperimen yang dibenarkan untuk menubuhkan beberapa prinsip hidrologi.

Kita boleh menyerlahkan teorem Bernoulli, yang menyatakan bahawa dalam aliran air tekanan meningkat apabila kelajuan berkurangan. Penyelidik lain membuat sumbangan yang berkaitan dengan sifat fizikal air.

Semua percubaan ini merupakan asas teori bagi pembangunan kerja-kerja hidrologi kuantitatif.

Abad ke-19

Hidrologi dikukuhkan sebagai sains eksperimen. Pendahuluan penting dibuat dalam bidang hidrologi geologi dan pengukuran permukaan air.

Dalam tempoh ini Formula digunakan untuk kajian hidrologi mereka telah diambil Tekanan persamaan Hagen-Pouiseuille aliran kapilari dan juga formula Dupuit-Thiem (1860).

Hidrometri (disiplin yang mengukur aliran, daya dan kelajuan cecair bergerak) mengasaskan asasnya. Rumusan untuk pengukuran aliran telah dibangunkan dan pelbagai instrumen pengukuran lapangan telah direka.

Sebaliknya, Miller, pada tahun 1849, mendapati terdapat hubungan langsung antara jumlah hujan dan ketinggian.

Abad ke-20 dan ke-21

Semasa bahagian pertama hidrologi kuantitatif abad kedua puluh kekal sebagai disiplin empirikal. Menjelang pertengahan abad, model teoritis sedang dibangunkan untuk membuat anggaran lebih tepat.

Pada tahun 1922, Persatuan Hidrologi Saintifik Antarabangsa (IAHS) telah diwujudkan. Kumpulan IAHS ahli hidrologi di seluruh dunia sehingga masa kini.

Sumbangan penting dibuat dalam hidraulik telaga dan teori penyusupan air. Di samping itu, statistik sedang digunakan dalam kajian hidrologi.

Pada tahun 1944, Bernard meletakkan dasar-dasar hydrometeorology dengan menonjolkan peranan fenomena meteorologi dalam kitaran air.

Pada masa ini, pakar hidrologi dalam bidang pengajian mereka yang berbeza telah membangunkan model matematik kompleks. Melalui simulasi yang dicadangkan, adalah mungkin untuk meramal tingkah laku air dalam keadaan yang berbeza.

Model simulasi ini sangat berguna dalam perancangan kerja hidraulik besar. Di samping itu, adalah mungkin untuk membuat penggunaan sumber air di planet ini lebih berkesan dan rasional.

Bidang pengajian

Istilah hidrologi berasal dari bahasa Yunani hydros (air) dan logo (sains), yang bermaksud sains air. Oleh itu, hidrologi adalah sains yang bertanggungjawab untuk mengkaji air, termasuk corak peredaran dan pengedarannya di planet ini.

Air adalah elemen penting untuk pembangunan kehidupan di planet ini. 70% dari Bumi ditutup dengan air, di mana 97% adalah asin dan membentuk lautan dunia. Baki 3% adalah air tawar, dan kebanyakannya dibekukan di kutub dan glasier di dunia, jadi ia adalah sumber yang terhad.

Dalam bidang hidrologi, sifat kimia dan fizikal air dinilai, hubungannya dengan persekitaran dan hubungannya dengan makhluk hidup.

Hidrologi sebagai sains mempunyai sifat yang kompleks, jadi kajiannya telah dibahagikan kepada bidang yang berbeza. Bahagian ini juga menyediakan pelbagai aspek memberi tumpuan kepada mana-mana fasa kitaran hidrologi: dinamik lautan (oseanografi), tasik (limnología) dan sungai-sungai (potamology), air permukaan, hydrometeorology itu, hidrogeologi ( air bawah tanah) dan cryology (air pepejal).

Contoh penyelidikan baru-baru ini

Penyelidikan dalam hidrologi pada tahun-tahun kebelakangan ini telah memberi tumpuan terutamanya kepada aplikasi model simulasi, model geologi 3D dan rangkaian neural buatan. 

Hidrologi air permukaan

Dalam bidang hidrologi air permukaan, model rangkaian saraf tiruan sedang digunakan untuk mengkaji dinamika aliran air. Oleh itu, projek SIATL (Aliran Air Aliran Air) digunakan di seluruh dunia untuk pengurusan aliran sungai.

Program komputer juga telah dibangunkan, seperti WEAP (Penilaian dan Perancangan Air), yang dibangunkan di Sweden dan ditawarkan secara percuma sebagai alat yang komprehensif untuk merancang pengurusan sumber air.

Hidrogeologi

Dalam bidang ini, model geologi 3D telah direka untuk mewujudkan peta tiga dimensi rizab air bawah tanah.

Dalam satu kajian yang dijalankan oleh Gámez dan kolaborator di Delta Sungai Llobregat (Sepanyol), akuarium sekarang boleh ditempatkan. Dengan cara ini, adalah mungkin untuk mendaftarkan sumber air lembangan penting ini yang membekalkan bandar Barcelona.

Criology

Criología adalah bidang yang telah mengambil ketinggian yang hebat pada tahun-tahun yang lalu, terutama disebabkan kajian glasier. Dalam pengertian ini, telah diperhatikan bahawa glasier di dunia sedang dipengaruhi oleh pemanasan global.

Oleh itu, model simulasi sedang direka untuk menganggarkan kelakuan kehilangan masa depan glasier.

Castillo, pada tahun 2015, menilai glasier lembah Maipo, mendapati permukaan glasier telah menurun 127.9 km2, mundur yang telah berlaku dalam 30 tahun yang lalu dan bersesuaian dengan 25% permukaan awal glasier.

Di Andes, Bijeesh-Kozhikkodan et al (2016) telah menjalankan penilaian terhadap permukaan glasier pada tahun-tahun 1975 hingga 2015. Mereka mendapati bahawa terdapat pengurangan ketara dalam jisim air ais dalam tempoh ini.

Pengurangan utama permukaan glasial Andean diperhatikan antara 1975 dan 1997 bersamaan dengan pemanasan Lautan Pasifik.

Rujukan

  1. Jawatankuasa Petugas Asas Penggunaan Rangkaian Neural Buatan dalam Hidrologi (2000) Rangkaian Neural Buatan dalam Hidrologi. I: Konsep Awal. Jurnal Kejuruteraan Hidrologi 5: 115-123.
  2. Campos DF (1998) Proses kitaran hidrologi. Cetakan semula ketiga. Universiti Autonomi San Luis Potosí, Fakulti Kejuruteraan. Editorial Universiti Potosina. San Luis Potosí, Mexico. 540 ms.
  3. Bijeesh-Kozhikkodan V, S F Ruiz-Pereira, W Shanshan, P Teixeira-Valente, A E Bica-Grondona, A C Becerra Rondon, saya C Rekowsky, S Florêncio de Souza, N Bianchini, U Franz-Bremer, J Cardia-Simoes. (2016). Analisis perbandingan berundur glasier di AndesTropicales menggunakan remote sensing MENYIASA. Geogr. Chile, 51: 3-36.
  4. Castillo Y (2015) Pencirian hidrologi glasial lembah Sungai Maipo menerusi pelaksanaan model glasier-hidrologi semi-tersebar berasaskan fizikal. Tesis Sarjana dalam Sains Kejuruteraan, Sumber rujukan dan Persekitaran Air. Universiti Chile, Fakulti Sains Fizikal dan Matematik, Jabatan Kejuruteraan Awam.
  5. Koren V, S Reed, M Smith, Zhang Z dan D-J Seo (2004) Hidrologi sistem penyelidikan model makmal (HL-RMS) Perkhidmatan Cuaca Kebangsaan Amerika Syarikat. Jurnal Hidrologi 291: 297-318.
  6. .