Hydrológia

Literatúra

•Milan Trizna - Cvičenia z Hydrologie, Polygrafické stredisko UK, Bratislava, 80s.•Jan Lellák, František Kubíček – Hydrobiologie, Univerzita Karlova, Praha,1991, 257s.•Nancy D. Gordon – Stream Hydrology, John Wiley & Sons Ltd., South Gate, Chichester, West Sussex, England, 2005, 422 p.

Terminológia• Hydrosféra – sústava zahrňujúca všetku vodu na zemi

• Hydrológia – vedný odbor zaoberajúci sa zákonitosťami časového a priestorového rozdelenia a obehu vody na Zemi a jej fyz., chem. a biol. vlastnosťami

• Hydrografia – veda, ktorá opisuje hydrologické, morfologické, morfometrické charakteristiky vodných útvarov a ich geografického rozloženia na zemi

• Hydrologický proces – dej, pri ktorom vstupuje voda do interakcie s prírodným prostredím

• Hydrologický jav – prírodný úkaz, ktorý je prejavom hydrologického procesu

Hydrologický cyklusObjem vody na zemi: Eo = So + O Ep = Sp – O So + Sp = Eo + EpPodľa ciest transportu: atmosferický, povrchový, podpovrchový Atmosferický :Malý hydrologický režim Veľký hydrologický

režim oceán – atmosféra – oceán oceán – atmosféra –

pevnina pevnina – atmosféra - pevnina - atmosféra – oceánPovrchový: oceán – atmosféra – pevnina – povrchový odtok - oceánPodpovrchový: Oceán – atmosféra – pevnina – infiltrácia do horninového prostredia

– podzemný odtok do riek - oceán

Hydrologická bilancia povodia• Porovnávanie prírastkov a úbytkov vody a zmien zásob v povodí za

daný časový interval (odtok, výška odtoku, retencia vody, intercepcia, evaporácia, transpirácia, evapotranspirácia)

• Hydrologická bilancia: Hz = He + Ho ± R

• Hydrologický cyklus: vstup – zrážky (precipitation) výstup – povrchová retencia: výpar, povrchový

odtok - intercepcia: transpirácia

Hydrografia• Povodie – časť zemského povrchu, odkiaľ voda vteká do

uvažovaného vodného útvaru

• Rozvodie – geomorfologické rozhranie medzi dvoma povodiami• Rozvodnica – myslená čiara medzi dvoma povodiami• Plocha povodia – plocha pôdorysu povodia (F)• Priemerný sklon povrchu povodia (iF)

• Sieť vodných tokov – sústava stálych a občasných vodných tokov v uvažovanom území

• Hustota siete vodných tokov (r)• Riečna sieť – hlavný tok s prítokmi• Dĺžka toku – (L)• Spád toku – (Hi – Hi-1)• Sklon toku (ir)• Lesnatosť – pomer zalesnenej plochy k celkovej ploche povodia (δ)

Rád toku

Riečna sieť

• Hustota siete vodných tokov: • r = Σ L / F – km*km-2

• Priemerný sklon povodia: ir = tgα = h*Σl / F resp. ir = ((Hmax – Hmin)/ F)* 100%

• Priemerný sklon toku: iT = ((Hp – Hu)/ L)* 100%

• Primerná nadmorská výška povodia – H = 0,5*Σ θ*(Hi + Hi-1) kde θ= Fi/F• Lesnatosť toku - údaj predstavuje podiel zalesnenej plochy toku F1

k celkovej ploche povodia vyjadrený cez percentá δ= (FL / F)*100%Typy povodí: α=B/L alebo α=F/L2

• Typy povodí: 1. pretiahnuté 2. prechodné 3. vejarovité

Hydrometeorológia

• Atmosferické zrážky – častice vznik. kondenzáciou vodnej pary• Intenzita zrážok – množstvo atmosferických zrážok spadnutých za

jednotku času• Isohyeta – čiara spájajúca miesta s rovnakými úhrnmi zrážok• Isochiona - čiara spájajúca miesta s rovnakou výškou snehovej

pokrivky • Ombograf – prístroj pre zaznamenávanie priebehu atmosferických

zrážok• Zrážkový gradient – zmena úhrnov zrážok odpovedajúca zvolenému

výškovému rozdielu

Dážď• Intezita dažďa: i= Hz / t (mm / min)

• Špecifická výdatnosť dažďa: qz (l s-1 ha-1)• qz = 166,7 i (l s-1 ha-1) alebo q = 16,67 i (m3 s-1 km-2)

• Stanovenie zrážkového úhrnu:

H = 1/n * Σ Hzi

Hz = (Hzi*Fi +..+ Hzn*Fn) / Fi +... ..+ Fn

Hortova polygonova metódaMetóda izohyet

Vertikálna diferenciácia zraž. úhrnov na Slovensku

• Zrážkový gradient – pribúdanie zrážkových úhrnov s rastúcou nadmorskou výškou

• Hz = ½ Ha + 650 pre polohy do 650 m n.m.• Hz = 3/5 Ha + 650 pre polohy nad 650 m n. m.

Hydrometria• Hladinomer - pristroj na meranie úrovne hladiny

vody• Hydrologická stanica – miesto na vodnom útvare

kde sa vykonávajú hydrologické pozorovania• Limnigraf – hladinomer na automatické snímanie

a grafický záznam časovej zmeny úrovne hladiny vody

• Prietok – je to objem vody ktorý pretečie profilom za jednotku času. Udávava sa v l.s-1 alebo m.s-1

• Vodný stav – výška hladiny nad zvoleným pevným bodom

Meranie a určenie vodného stavu

l'= l / sin α

Limnografická stanica

Meranie prietokov

• Hydrométria: Q = F* vp• Plaváková metóda:

Poncelatov prepadQ = 2/3 * μ* b*h2 * (2hg)1/2μ – súčiniteľ vplyvu koncentácie (mení sa s hrubkou prepadajúcej vody)

Meranie prietokov• Prietok – m3 / s (väčšie toky) L/s (menšie toky)• Priame mneranie: Q = l' / t - pomocou mernej nádoby

• Meranie pomocou merných prepadov: Thomsonov prepad s vrcholovým uhlom 90 Q = 8/15 * μ* h2 * (2hg)1/2

μ = 0,62

Prietok vo vertikálnom profile toku

Prietok a výška hladiny

Hodnotenie hydrologického režimu toku

• Qr – priemerný ročný prietok• Qa – priemerá hodnota ročných prietokov • Qm – priemerný mesačný prietok• Qd – priemerný denný prietok

• Qm / Qr – vyrovnanosť vodných odtokov • Kr = (Σ Ipi -8,3I) / 8.3• Kr : 0 – 22• Špecifický odtok – q• q = Σ qi*pi / P