HIDROLOJI: TARIH, ÇALIŞMANIN VE ARAŞTIRMANIN AMACI - BILIM - 2024

Hidroloji bilimi olduğunu fırsatlar gezegen üzerindeki dağılımı ve onun hidrolojik döngünün dahil her yönüyle, su çalışma ile. Aynı zamanda suyun çevre ve canlılarla olan ilişkisine de değinir.

Suyun davranışının incelenmesine ilişkin ilk referanslar Antik Yunan ve Roma İmparatorluğu'na kadar uzanmaktadır. Pierre Perrault ve Edme Mariotte (1640) tarafından yapılan Seine (Paris) akışının ölçümleri, bilimsel hidrolojinin başlangıcı olarak kabul edilir.

Brezilya, Serra da Bocaina Milli Parkı'ndaki hidrometeoroloji istasyonu. Kaynak: Halley Pacheco de Oliveira, Wikimedia Commons'tan.

Daha sonra saha ölçümlerine devam edildi ve giderek daha hassas ölçüm cihazları geliştirildi. Hidroloji şu anda araştırmasını esas olarak simülasyon modellerinin uygulanmasına dayandırmaktadır.

Son zamanlarda yapılan çalışmalar arasında küresel ısınma nedeniyle buzulların geri çekilmesinin değerlendirilmesi öne çıkıyor. Şili'de Maipo havzasının buzul yüzeyi% 25 oranında geriledi. And buzulları söz konusu olduğunda, bunların azalması Pasifik Okyanusu'nun ısınmasıyla ilgilidir.

Tarih

Antik Uygarlıklar

Suyun yaşam için önemi nedeniyle, davranışının incelenmesi insanlığın başlangıcından beri gözlem nesnesi olmuştur.

Hidrolojik döngü, Platon, Aristoteles ve Homer gibi farklı Yunan filozofları tarafından analiz edildi. Roma'dayken Seneca ve Pliny suyun davranışını anlamakla ilgileniyorlardı.

Ancak bu kadim bilgeler tarafından ortaya atılan hipotezler bugün yanlış kabul edilmektedir. Romalı Marco Vitruvius, yere sızan suyun yağmur ve kardan geldiğini belirten ilk kişi oldu.

Ek olarak, şu anda, diğerleri arasında Roma su kemerleri veya Çin'deki sulama kanalları gibi büyük işlerin inşasına izin veren büyük miktarda pratik hidrolik bilgi geliştirildi.

Rönesans

Rönesans döneminde, Leonardo da Vinci ve Bernard Palissy gibi yazarlar hidrolojiye önemli katkılarda bulundular; Hidrolojik döngüyü yağmur suyunun infiltrasyonu ve kaynaklardan geri dönüşü ile ilgili olarak inceleyebildiler.

XVII yüzyıl

Bu dönemde hidrolojinin bir bilim olarak doğduğu düşünülmektedir. Özellikle Pierre Perrault ve Edmé Mariotte tarafından Seine Nehri'nde (Fransa) gerçekleştirilen saha ölçümlerine başlandı.

Edmond Halley. Kaynak: Bilinmeyen, Wikimedia Commons aracılığıyla

Edmond Halley'in Akdeniz'de yaptığı çalışma da dikkat çekiyor. Yazar buharlaşma, yağış ve akış arasındaki ilişkiyi kurmayı başardı.

Yüzyıl XVIII

Hidroloji bu yüzyılda önemli ilerlemeler kaydetti. Bazı hidrolojik prensiplerin oluşturulmasını mümkün kılan çok sayıda deney yapıldı.

Bir su akışında hız azaldığında basıncın arttığını belirten Bernoulli teoremini vurgulayabiliriz. Diğer araştırmacılar suyun fiziksel özellikleriyle ilgili olarak ilgili katkılarda bulundular.

Tüm bu deneyler, kantitatif hidrolojik çalışmaların geliştirilmesi için teorik temeli oluşturur.

XIX yüzyıl

Hidroloji, deneysel bir bilim olarak güçleniyor. Jeolojik hidroloji alanında ve yüzey sularının ölçümünde önemli ilerlemeler kaydedildi.

Bu dönemde hidrolojik çalışmalara uygulanan önemli formüller geliştirildi Kapiler akışın Hagen-Pouiseuille denklemi ve Dupuit-Thiem kuyu formülü (1860) öne çıkıyor.

Hidrometri (hareket eden sıvıların akışını, kuvvetini ve hızını ölçen disiplin) temellerini atar. Akış ölçümü için formüller geliştirilmiş ve çeşitli saha ölçüm cihazları tasarlanmıştır.

Öte yandan Miller, 1849'da yağış miktarı ile rakım arasında doğrudan bir ilişki olduğunu buldu.

20. ve 21. yüzyıllar

20. yüzyılın ilk yarısında kantitatif hidroloji ampirik bir disiplin olarak kaldı. Yüzyılın ortalarında daha doğru tahminler yapabilmek için teorik modeller geliştirilmeye başlandı.

1922'de Uluslararası Bilimsel Hidroloji Derneği (IAHS) kuruldu. IAHS, dünya çapındaki hidrologları günümüze kadar gruplandırmaktadır.

Kuyu hidroliği ve su infiltrasyon teorilerine önemli katkılar yapılmıştır. Benzer şekilde, hidrolojik çalışmalarda istatistikler kullanılmaktadır.

Bernard, 1944'te meteorolojik olayların su döngüsündeki rolünü vurgulayarak hidrometeorolojinin temellerini attı.

Şu anda, hidrologlar farklı çalışma alanlarındaki karmaşık matematiksel modeller geliştiriyorlar. Önerilen simülasyonlar sayesinde, farklı koşullar altında suyun davranışını tahmin etmek mümkündür.

Bu simülasyon modelleri, büyük hidrolik işlerin planlanmasında çok kullanışlıdır. Ayrıca gezegenin su kaynaklarını daha verimli ve akılcı kullanmak mümkündür.

Çalışma alanı

Hidroloji terimi, su bilimi anlamına gelen Yunanca hidros (su) ve logodan (bilim) gelir. Bu nedenle hidroloji, gezegendeki dolaşım ve dağılım modelleri de dahil olmak üzere suyun incelenmesinden sorumlu bilimdir.

Su, gezegendeki yaşamın gelişmesi için temel bir unsurdur. Dünyanın% 70'i su ile kaplıdır, bunun% 97'si tuzludur ve dünya okyanuslarını oluşturur. Kalan% 3 tatlı sudur ve çoğu dünyanın kutuplarında ve buzullarında donarak onu kıt bir kaynak haline getirmektedir.

Hidroloji alanında suyun kimyasal ve fiziksel özellikleri, çevre ile ilişkisi ve canlılarla ilişkisi değerlendirilir.

Hidroloji bir bilim olarak karmaşık bir yapıya sahiptir, bu nedenle çalışmaları çeşitli alanlara bölünmüştür. Bu bölüm, hidrolojik döngünün bazı aşamalarına odaklanan çeşitli yönleri tasarlamaktadır: okyanusların dinamikleri (oşinografi), göller (limnoloji) ve nehirler (potamoloji), yüzey suları, hidrometeoroloji, hidrojeoloji ( yeraltı suyu) ve kriyoloji (katı su).

Quelccaya Buzulu (Peru). Kaynak: Edubucher, Wikimedia Commons'tan

Son Araştırma Örnekleri

Son yıllarda hidroloji araştırması esas olarak simülasyon modellerinin, 3 boyutlu jeolojik modellerin ve yapay sinir ağlarının uygulanmasına odaklanmıştır.

Yüzey suyu hidrolojisi

Yüzey suyu hidrolojisi alanında, hidrografik havzaların dinamiklerini incelemek için yapay sinir ağı modelleri uygulanmaktadır. Bu nedenle, SIATL (Watershed Water Flow Simulator) projesi dünya çapında havza yönetimi için kullanılmaktadır.

İsveç'te geliştirilen ve su kaynaklarının yönetimini planlamak için kapsamlı bir araç olarak ücretsiz olarak sunulan WEAP (Su Değerlendirme ve Planlama) gibi bilgisayar programları da geliştirilmiştir.

Hidrojeoloji

Bu alanda, yeraltı su rezervlerinin üç boyutlu haritalarının oluşturulmasına izin veren 3 boyutlu jeolojik modeller tasarlanmıştır.

Gámez ve ortakları tarafından Llobregat nehrinin (İspanya) deltasında yapılan bir çalışmada, mevcut akiferlerin yeri tespit edilebilir. Böylelikle Barselona şehrine beslenen bu önemli havzanın su kaynakları tescil edildi.

Cryology

Kriyoloji, özellikle buzullarla ilgili çalışmalar nedeniyle son yıllarda büyük patlama yaşayan bir alandır. Bu anlamda dünya buzullarının küresel ısınmadan ciddi şekilde etkilendiği gözlemlenmiştir.

Bu nedenle, buzulların gelecekteki kayıp davranışlarını tahmin etmek için simülasyon modelleri tasarlanmaktadır.

Castillo, 2015 yılında, buzlu yüzeyi 127.9 km çekildi bulgu, Maipo havzasının buzlarından değerlendirildi ² , buzul ilk yüzeyinin% 25 son 30 yıl ve tekabül oluştu bir geri çekilme.

And Dağları'nda Bijeesh-Kozhikkodan ve diğerleri (2016), 1975-2015 yılları arasında buzul yüzeyinin bir değerlendirmesini yaptılar. Bu dönemde bu donmuş su kütlelerinde önemli bir azalma olduğunu buldular.

And buzul yüzeyindeki ana azalma, Pasifik Okyanusu'nun ısınmasıyla aynı zamana denk gelen 1975 ile 1997 yılları arasında gözlemlendi.

Referanslar

1. Hidrolojide Yapay Sinir Ağlarının Uygulanması ASCE Görev Komitesi (2000) Hidrolojide Yapay Sinir Ağları. I: Ön Kavramlar. Hidrolojik Mühendislik Dergisi 5: 115–123.
2. Campos DF (1998) Hidrolojik döngünün süreçleri. Üçüncü yeniden baskı. Otonom San Luis Potosí Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi. Editoryal Universitaria Potosina. San Luis Potosí, Meksika. 540 s.
3. Bijeesh-Kozhikkodan V, SF Ruiz-Pereira, W Shanshan, P Teixeira-Valente, AE Bica-Grondona, AC Becerra Rondón, IC Rekowsky, S Florêncio de, N Bianchini, U Franz-Bremer, J Cardia-Simões. (2016). Uzaktan algılama Investig kullanılarak Tropikal And Dağları'ndaki buzul çekilmesinin karşılaştırmalı bir analizi. Coğ. Şili, 51: 3-36.
4. Castillo Y (2015) Fiziksel temelli yarı dağıtılmış bir buzul-hidrolojik modelin uygulanması yoluyla Maipo Nehri havzasının buzul hidrolojisinin karakterizasyonu. Mühendislik Bilimleri Yüksek Lisans Tezi, Su Kaynakları ve Çevrede Mansiyon. Universidad de Chile, Fiziksel ve Matematik Bilimleri Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü.
5. Koren V, S Reed, M Smith, Z Zhang ve DJ Seo (2004) ABD Ulusal Hava Servisi'nin Hidroloji laboratuvarı araştırma modelleme sistemi (HL-RMS). Journal of Hydrology 291: 297-318.
6. Yeraltı Hidrolojisi Grubu (GHS), CSIC - İspanya. https://h2ogeo.upc.edu/es/ 27 Ocak 2019'da revize edildi.