ΣΗΣΛΟ ΜΑΘΖΜΑΣΟ: ΤΓΑΣΗΚΟΗ ΠΟΡΟΗ ΣΔΥΝΗΚΖ ΤΓΡΟΛΟΓΗΑ ΔΝΟΣΖΣΑ: ΚΑΣΔΗΓΤΖ ΟΝΟΜΑ ΚΑΘΖΓΖΣΖ: Η. ΕΑΥΑΡΗΑ ΣΜΖΜΑ: Σκήκα Γηαρείξηζεο Πεξηβάιινληνο θαη Φπζηθώλ

Transcript

1 ΣΗΣΛΟ ΜΑΘΖΜΑΣΟ: ΤΓΑΣΗΚΟΗ ΠΟΡΟΗ ΣΔΥΝΗΚΖ ΤΓΡΟΛΟΓΗΑ ΔΝΟΣΖΣΑ: ΚΑΣΔΗΓΤΖ ΟΝΟΜΑ ΚΑΘΖΓΖΣΖ: Η. ΕΑΥΑΡΗΑ ΣΜΖΜΑ: Σκήκα Γηαρείξηζεο Πεξηβάιινληνο θαη Φπζηθώλ Πόξσλ ΑΓΡΗΝΗΟ

2 Άδεηεο Υξήζεο Σν παξόλ εθπαηδεπηηθό πιηθό ππόθεηηαη ζε άδεηεο ρξήζεο Creative Commons. Γηα εθπαηδεπηηθό πιηθό, όπσο εηθόλεο, πνπ ππόθεηηαη ζε άιινπ ηύπνπ άδεηαο ρξήζεο, ε άδεηα ρξήζεο αλαθέξεηαη ξεηώο.

3 Υξεκαηνδόηεζε Σν παξόλ εθπαηδεπηηθό πιηθό έρεη αλαπηπρζεί ζηα πιαίζηα ηνπ εθπαηδεπηηθνύ έξγνπ ηνπ δηδάζθνληα. Σν έξγν «Αλνηθηά Αθαδεκατθά Μαζήκαηα ζην Παλεπηζηήκην Παηξώλ» έρεη ρξεκαηνδνηήζεη κόλν ηε αλαδηακόξθσζε ηνπ εθπαηδεπηηθνύ πιηθνύ. Σν έξγν πινπνηείηαη ζην πιαίζην ηνπ Δπηρεηξεζηαθνύ Πξνγξάκκαηνο «Δθπαίδεπζε θαη Γηα Βίνπ Μάζεζε» θαη ζπγρξεκαηνδνηείηαη από ηελ Δπξσπατθή Έλσζε (Δπξσπατθό Κνηλσληθό Σακείν) θαη από εζληθνύο πόξνπο.

4 Τδαηηθνί Πόξνη Σερληθή Τδξνινγία ΗΔΡΟΘΔΟ ΕΑΥΑΡΗΑ Καζεγεηήο Παλ/κίνπ Παηξώλ Δπηθνηλσλία: Ηιεθηξνληθό Σαρπδξνκείν: Οκάδακαζήκαηνο:

5 ΚΑΣΔΙΓΤΗ (Ι)

6 α) Οξηζκόο θαη βαζηθά θαηλόκελα Καηείζδπζε είλαη ην κέξνο εθείλν ησλ θαηαθξεκληζκάησλ πνπ δηαπεξλά ηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο θαη θζάλεη ζηνπο ππόγεηνπο πδξνθόξνπο νξίδνληεο θαη πξνζηίζεηαη ζην ππόγεην λεξό. Λεπηνκεξέζηεξα: Έλα κέξνο πνπ δηαπεξλά ηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο ζα ζπκπιεξώζεη ην έιιεηκκα πγξαζίαο ησλ ζηξσκάησλ από ηα νπνία ζα πεξάζεη (λεξό θαηαθξάηεζεο). Σν ππόινηπν, ιόγσ βαξύηεηαο, ζα θηλεζεί πξνο ηα θάησ θαη ζα πξνζηεζεί ζην λεξό ησλ πδξνθόξσλ (λεξό βαξύηεηαο).

7 Μέξνο ησλ παξαπάλσ θαηεγνξηώλ ηνπ λεξνύ εμαηκίδεηαη ή δηαπλέεηαη θαη επαλέξρεηαη ζηελ αηκόζθαηξα, απηό ηειηθά ην πνζνζηό ζα ππαρζεί ζηελ εμαηκηζηδηαπλνή θαη όρη ζηελ θαηείζδπζε. Σειηθά δελ θζάλεη ζην ππόγεην λεξό όιε ε πνζόηεηα ηνπ κεηεσξηθνύ λεξνύ πνπ πέξαζε ηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο (νιηθή θαηείζδπζε), αιιά έλα κέξνο ηνπ (ελεξγή θαηείζδπζε).

8 Η θαηείζδπζε εθθξάδεηαη κε: Όγθν Ι ν (ζε m 3 ), πληειεζηή Ι σ (ζπληειεζηήο θαηείζδπζεο), δει. ην πνζνζηό ηνπ κεηεσξηθνύ λεξνύ πνπ θαηεηζδύεη Ι Ι σ = 100 Ρ Ύςνο λεξνύ θαηείζδπζεο (ζε mm) πνπ αληηζηνηρεί ζε πάρνο ηνπ λεξνύ πνπ θαηεηζδύεη.

9 Η δηαθνξά ηεο θαηείζδπζεο από ηε δηήζεζε έγθεηηαη ζην γεγνλόο όηη ε πξώηε είλαη θαηαθόξπθε θίλεζε ζε αθόξεζην κέζν, πνπ πξνέξρεηαη από κεηεσξηθό λεξό, ελώ ε δεύηεξε είλαη ε θίλεζε ηνπ ππόγεηνπ λεξνύ ζε θνξεζκέλν κέζν.

10 Η ηθαλόηεηα ελόο εδάθνπο λα απνξξνθά ην λεξό ηεο βξνρήο, δειαδή ν βαζκόο κε ηνλ νπνίν επηδέρεηαη ηελ θαηείζδπζε, νλνκάδεηαη δπλακηθό νιηθήο θαηείζδπζεο (F). Δίλαη ν κέγηζηνο βαζκόο κε ηνλ νπνίν ην δνζέλ έδαθνο απνξξνθά ην κεηεσξηθό λεξό. Δθθξάδεηαη ζε mm/h. Αλ Ρi είλαη ε έληαζε κηαο βξνρόπησζεο θαη F ην δπλακηθό θαηείζδπζεο ηόηε Pi F = επηθαλεηαθή απνξξνή (L). Οη ζεξηλέο βξνρέο δελ θζάλνπλ ζηνλ πδξνθόξν ζε αληίζεζε κε ηηο ρεηκεξηλέο. Αλ ε έληαζε ηεο βξνρόπησζεο είλαη κηθξή, ηόηε έρνπκε κέγηζην πνζνζηό θαηείζδπζεο. Όζν ε έληαζε κεγαιώλεη, ηόζν κεηώλεηαη ν ζπληειεζηήο θαηείζδπζεο.

11 β) Παξάγνληεο πνπ ξπζκίδνπλ ηελ θαηείζδπζε Ύςνο βξνρήο θαη έληαζε ηεο βξνρόπησζεο Έδαθνο θαη ππέδαθνο (πεξαηόηεηα, πνξώδεο, ιηζνινγηθή ζύζηαζε), π.ρ.: ζπληειεζηήο ελεξγήο θαηείζδπζεο Πεξηνρέο: αζβεζηνιηζηθέο 25-60% νθηνιηζηθέο 4-8% θιύζρεο 3-7% ςακκίηεο 15-25% ζρηζηόιηζνη 3-7%

12 Πεξηζζόηεξνη παξάγνληεο πνπ ξπζκίδνπλ ηελ θαηείζδπζε Κιίζε εδάθνπο (νη κεγάιεο θιίζεηο δηεπθνιύλνπλ ηελ απνξξνή) Βιάζηεζε (ηα θπηά δηεπθνιύλνπλ ηελ νιηθή θαηείζδπζε) Θεξκνθξαζία θαη θιίκα γεληθόηεξα (ξπζκίδνπλ ηελ εμαηκηζηδηαπλνή) Τγξαζία εδάθνπο, ε πάθησζε ησλ εδαθώλ, ε άξνζε, ην βάζνο ηνπ πδξνθόξνπ θιπ.

13 γ) Μέηξεζε θαηείζδπζεο 1. Με ηελ παξαθνινύζεζε ηεο παξνρήο ησλ πεγώλ ζε όιε ηε δηάξθεηα ηνπ πδξνινγηθνύ έηνπο. Ο νιηθόο όγθνο ηεο εηήζηαο παξνρήο ζα αληηζηνηρεί πξνο ηελ νιηθή πνζόηεηα ηνπ λεξνύ εθείλνπ ηνπ θαηαθξεκληζκάησλ πνπ θαηείζδπζε από ηελ πεξηνρή ηξνθνδνζίαο ηεο ππόςε πεγήο. Η πεξηνρή απηή ζα πξέπεη λα είλαη ζηεγαλή πξνο άιιεο γεηηνληθέο ή ππνθείκελνπο πδξνθόξνπο.

14 Αλ Vp είλαη ν όγθνο ησλ θαηαθξεκληζκάησλ θαη V Η ε νιηθή εηήζηα παξνρή ηεο πεγήο, ηόηε ν ζπληειεζηήο θαηείζδπζεο (ελεξγήο) είλαη: V Η Ηζ = 100 Vp

15 2. Με ηε ρξήζε ιπζηκέηξσλ. Σα όξγαλα απηά κεηξνύλ άκεζα ηελ θαηείζδπζε θαη έκκεζα κπνξνύλ λα κεηξνύλ ηελ εμαηκηζηδηαπλνή (αλ ζπλνδεύνληαη από βξνρόκεηξα ή βξνρνγξάθνπο). Η αξρή ζηελ νπνία ζηεξίδνληαη ηα ιπζίκεηξα είλαη ε απνκόλσζε ελόο ηκήκαηνο εδάθνπο, ρσξίο λα ηνπ κεηαβάιιεη ηηο πδξνγεσινγηθέο ζπλζήθεο θαη λα δέρεηαη ζε έλα βάζνο (1-2 κ) ην λεξό ηεο βξνρήο, λα δέρεηαη δειαδή ην λεξό ηεο θαηείζδπζεο.

16 Η εγθαηάζηαζή ηνπο ρξεηάδεηαη ηδηαίηεξε πξνζνρή γηα λα κελ πξνθιεζεί δηαηάξαμε ηνπ εδάθνπο. Μεηνλεθηήκαηα ησλ ιπζηκέηξσλ είλαη: α) Σν «δείγκα» ηνπ εδάθνπο είλαη κηθξό θαη όρη ίζσο αληηπξνζσπεπηηθό. Σν πξόβιεκα μεπεξληέηαη κε ηε ρξήζε πεξηζζόηεξσλ ιπζηκέηξσλ. β) ίγνπξε δηαηάξαμε ηεο θπζηθήο θαηάζηαζεο ηνπ εδάθνπο αθόκα θαη κε ηελ πξνζεθηηθόηεξε εγθαηάζηαζε.

17 3) Με πεηξακαηηθή κέζνδν. Δδώ δεκηνπξγνύληαη εηδηθέο εγθαηαζηάζεηο όπνπ ην έδαθνο-δείγκα ηξνθνδνηείηαη κε λεξό (ηερλεηή βξνρή) θαη παξαθνινπζνύκε ηε ζηάζκε ηνπ λεξνύ δηακέζνπ ηάθξσλ θαη ζσιήλσλ ηνπνζεηεκέλσλ ζην έδαθνο.

18 4) Με ηελ παξαθνινύζεζε ηεο δηαθύκαλζεο πηεδνκεηξηθήο ζηάζκεο ζε κηα πδξνγεσινγηθή ιεθάλε, νκνγελή σο πξνο ηε ιηζνινγηθή ζύζηαζε. Δδώ παξαθνινπζνύκε ηε θπζηθή θίλεζε ηνπ λεξνύ θαη ην πνξώδεο ηνπ θαη θαηαιήγνπκε ζε ρξήζηκα ζπκπεξάζκαηα, ηξνθνδνηώληαο ην έδαθνο κε ηερλεηή βξνρή.

19 5) Καη εθηίκεζε γηα ηελ εύξεζε κόλν ηεο ηάμεο κεγέζνπο. 6) Έκκεζα από ηελ εμίζσζε P = I + R + E όηαλ είλαη γλσζηνί νη ππόινηπνη παξάγνληεο. πλήζσο κία ιεθάλε δελ έρεη ζε όια ηα ζεκεία ηεο ηελ ίδηα ιηζνινγηθή ζύζηαζε. Ο θαλόλαο κάιηζηα είλαη ην αληίζεην. Άξα θάζε ζρεκαηηζκόο έρεη δηθό ηνπ ζπληειεζηή θαηείζδπζεο.

20 Η αλαγσγή κεξηθώλ ζπληειεζηώλ θαηείζδπζεο ζε έλαλ εληαίν γίλεηαη ηθαλνπνηεηηθά κε ηνλ εμήο ηύπν: Ι 1 Δ 1 + Ι 2 Δ Ι 4 Δ 4 Η = Όπνπ: Δ νι Η = ν δεηνύκελνο εληαίνο ζπληειεζηήο θαηείζδπζεο, Η 1... Η 4 = νη κεξηθνί θαηά πεηξώκαηα ζπληειεζηέο θαηείζδπζεο, Δ 1... Δ 4 = νη επηθάλεηεο ησλ αληίζηνηρσλ πεηξσκάησλ, Δ νι = ε νιηθή επηθάλεηα ηεο εμεηαδόκελεο πεξηνρήο.

21 δ) ρέζε θαηείζδπζεο ύςνπο εηήζησλ θαηαθξεκληζκάησλ Από ηηο κεηξήζεηο ησλ ιπζηκέηξσλ θαη ησλ βξνρόκεηξσλ, πξνέθπςε κηα γξακκηθή ζρέζε ηεο κνξθήο: Η = α Ρ - β Μεηαμύ ηεο θαηείζδπζεο Η (ζε mm) θαη ησλ θαηαθξεκληζκάησλ Ρ (ζε mm).

22 Οη παξάκεηξνη ζεκαίλνπλ: α: (πληειεζηήο θαηεύζπλζεο) ηελ αύμεζε ηεο θαηείζδπζεο αλά κνλάδα αύμεζεο ηεο βξνρόπησζεο, β: (ηαζεξά) αληηζηνηρεί ζην Ι γηα Ρ = 0. Οη ηηκέο ησλ Ι θαη Ρ είλαη εηήζηεο θαη γηα ηνλ ίδην ζρεκαηηζκό, άξα ε πξνεγνύκελε ζρέζε βαζίδεηαη ζε κία ζεηξά πδξνινγηθώλ εηώλ.

23 Σν (α) αθνξά ην θπζηθό έδαθνο. Σν (β) αθνξά 3 όκνηα πεηξακαηηθά δείγκαηα πνπ εθηέζεθαλ ζε δηαθνξεηηθέο θιηκαηηθέο θαη πδξνγεσινγηθέο ζπλζήθεο, δει. ζε 3 δηαθνξεηηθέο ιεθάλεο. Σν (γ) αθνξά 3 δηαθνξεηηθά ιηζνινγηθά δείγκαηα πνπ βξέζεθαλ θάησ από ηηο ίδηεο θιηκαηηθέο ζπλζήθεο, δει. ζηελ ίδηα ιεθάλε.

24 Σν ζπκπέξαζκα από ηα δηαγξάκκαηα απηά είλαη όηη, ε ιηζνινγία ηνπ ζρεκαηηζκνύ θαζνξίδεη ηελ ηηκή ηνπ α θαη νη θιηκαηηθέο ζπλζήθεο ηελ ηηκή ηεο ζηαζεξήο β. εκεηώλεηαη όηη γηα πςειά θαηαθξεκλίζκαηα αξρίδεη κία απόθιηζε από ηνλ θαλόλα ηεο γξακκηθόηεηαο.

25 Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την 1 η έκδοση. Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Πατρών, Ιερόθεος Ζαχαρίας, Ιερόθεος Ζαχαρίας. «ΤΓΑΣΗΚΟΗ ΠΟΡΟΗ ΣΔΥΝΗΚΖ ΤΓΡΟΛΟΓΗΑ». Έκδοση: 1.0. Αγρίνιο Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού, Απαγόρευση Εμπορικής Χρήσης και Όχι Παράγωγα Έργα. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: «Το υλικό της παρουσίασης προέρχεται από τις πανεπιστημιακές παραδόσεις του καθηγητή Ι. Ζαχαρία. Σε εικόνες, στις οποίες δεν υπάρχει αναφορά, αποτελούν δημιουργία του διδάσκοντα».