Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  0 0

  justynka1 11.9.2010 (12:45)

  Podstawowym zagadnieniem ekohydrologii jest bilans wodny w danym punkcie. Bilans wodny opisuje ilość wody jaka przechodzi do gruntu i musi być równa ilości wody jaka opuszcza grunt plus zmiany w ilości wody w gruncie (retencja). Bilans wodny obejmuje podstawowe przepływy wody: opad na powierzchnię, parowanie, ujście do głębszych rejonów niedostępnych dla roślin, oraz odpływ powierzchniowy wody. Bilans wyrażony dla jednostki powierzchni w jednostkowym czasie może być wyrażony następującym równaniem:
  
  
  Gdzie wyrażenie po lewej stronie równania opisuje zmiany zawartość wody w gruncie dostępnej dla roślin, a prawa intensywność wyżej wymienionych przepływów.
  
  Znaczenie symboli:
  
  t – czas,
  n – pojemność wodna gruntu, parametr określający jakość gleby jest równy ilości wody jaką pochłonie próbka gruntu do objętości gruntu, jest to wielkość bezwymiarowa w zakresie 0 – 1,
  s – stopień nasycenia gruntu, wartość w zakresie 0-1 określająca w jakiej części woda wypełnia pojemność wodną gruntu,
  Zr – głębokość gruntu.
  R – intensywność opadu deszczu (opad na jednostkę powierzchni w jednostce czasu),
  I – intensywność przepływu gruntu (infiltracja) do warst głębszych z których nie może już podsiąknąć do warstwy dostępnej dla korzeni,
  Q – intensywność odpływu powierzchniowego,
  E – intensywność ewapotranspiracji, czyli parowanie bezpośrednie gruntu, lub roślinności go porastającej,
  L – intensywność innych ubytków.
  Infiltracja, parowanie i ubytek zależą głównie od nasycenia gruntu. Opad, jest czynnikiem zewnętrznym (zależność od czasu). Odpływ powierzchniowy zależy od nasycenia gruntu jak i od czynników zewnętrznych. Infiltracja, odpływ i ubytek może w pewnych sytuacjach oznaczać także napływ wody (podsiąkanie, napływ wewnętrzny lub powierzchniowy) do analizowanej objętości gruntu, wówczas składniki te przyjmują wartości ujemne.
  
  By rozwiązać to równanie, trzeba znać zależność szybkości parowania jako funkcję wilgotności gruntu. Dla obszarów pokrytych roślinnością zakłada się, że powyżej pewnego stanu nasycenia, rośliny mają wystarczająco wody i wówczas parowanie zależy tylko od czynników klimatycznych takich jak wiatrz, temperatura i natężenie promieniowania słonecznego. Poniżej tego punktu, niedobór wody dla roślin wywołuje ograniczenie jej parowania, wówczas intensywność parowania jest zależna liniowo od wilgotności gruntu i zmniejsza się aż dochodzi do sytuacji, w którym roślinność nie jest w stanie uzyskać wody.
  
  Wprawdzie z fizycznego punktu widzenia współczynnik nasycenia nie może przekroczyć wartości 1, ale przy dużych opadach może dojść do przekroczenia tej wartości, wówczas nadmiarowa część wody pozostaje na powierzchni i ulega spływowi powierzchniowemu.
  
  Ilość wody zgromadzonej w jednostce powierzchni gruntu określona jest wzorem:
  
  
  Model ten może służyć do prognozowania spływu z danego obszaru na podstawie znanych opadów. Natężenie odpływu z jednostki powierzchni danego obszaru jest równa sumie odpływu podziemnego (I), który zawsze wydostaje się na powierzchnię w postaci źródła lub podsiąkania w innym miejscu oraz spływu powierzchniowego (Q). Natężenie odpływu podziemnego zależy od rodzaju gruntu i stopnia nasycenia. W prostych modelach przyjmuje się, że natężenie przepływu przez grunt jest proporcjonalne do kwadratu nasycenia gruntu. Natężenie spływu powierzchniowego początkowo zależy od nierówności terenu, w których gromadzi się woda, nierówności zapełniają się wodą a nadwyżka spływa, niewielki dodatek wody sprawia że niemalże cała woda spływa. W modelu tym oznacza to, że po osiągnięciu stopnia określonego stopnia nasycenia spływ powierzchniowy jest równy opadowi.
  
  Model ten jest znacznie uproszczony, zakłada on jednakowe nasycenie gruntu na każdej głębokości i nieskończenie szybkie przesiąkanie w obszarze gruntu, pomija przepływy między sąsiednimi obszarami, pomimo tych uproszczeń jest z powodzeniem stosowany w modelach przewidywania pogody

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie