1. Pojęcie zlewni, dział wodny, obszar zasilający, dorzecze, zlewisko

- zlewnia – obszar, z ktorego wody spływają do jakiegoś określonego miejsca (przekroju), do danej rzeki, jeziora lub jej fragmentu- dział wodny - linia rozdzielająca poszczegolne dorzecza. Dział wodny kontynentalny rozdziela zlewiska morz

- obszar zasilający – cała powierzchnia przyjmująca wody opadowe spływająca do danej zlewni łącznie ze spływem powierzchniowym- dorzecze-zlewnia rzeki lub systemu rzecznego,ktory tworzy rzeka wraz z dopływami-zlewisko-zespoł dorzeczny, których wody spływają do jednego morza.

2. Charakterystyka zlewni Parametry kształtu zlewni:- długość zlewni L [km]- długość cieku głownego L0 [km]- średnia szerokość zlewni B = F / L [km] -wskaźnik zawartości (Graveliusa,wydłużenia zlewni) Kc = 0,28 * O / F1/2- wskaźnik symetryczności Ks = Bp / Bl- suma długości wszystkich dopływow- szerokość prawo i lewostronna-obwod zlewni.Parametry orografii zlewni- krzywa hipsometryczna- krzywa klinometryczna- podział hipsometryczny- średnie wzniesienie zlewni- wzniesienie medialne zlewni- wskaźnik styczności zlewni S.Parametry wodności zlewni- gęstość sieci hydrologicznej D= ΣL /F [1/km] - wskaźnik Belgranda Bel = 1/D [km]

3. Woda w atmosferze (opady) Opad jest to produkt kondensacji pary wodnej,ktory w stanie stałym lub ciekłym dociera do powierzchni terenu.Opad mierzymy wysokością warstwy wody jaka powstałaby w terenie gdyby był szczelny, płaski i nie byłoby parowania, wyrażamy w mm.deszcz – opad złożony z wody o średnicy większej niż 0,5 mm. mżawka – opad drobnych kropelek wody o średnicy mniejszej od 0,5 mm ktore spadają bardzo wolno i są łatwo przenoszone przez wiatr w kierunku poziomym śnieg – opad kryształkow lodu

śnieg z deszczem – opad śniegu i deszczu lub mokrego ściegu krupy śnieżne – opad białych kulistych lub stożkowatych ziarenek o średnicy od 2 do 5mm.Podczas spadania na twarde podłoże odbijają się i rozpryskują grad – opad kulek lub bryłek lodu nieforemnego kształtu o średnicy do 50mm, czasem większych.Pada przy temp. wyższych niż 0°C,w ciepłej porze roku, zwykle towarzyszy mu burza atmosferyczna Jeżeli na powierzchnię 1m2 spadnie deszcz o wysokości 1mm to objętość wyniesie 1 litr, na 1ha deszcz o wys.1mm – objętość 10m3, na 1km2 deszcz o wys.1mm – objętość 1000m3.

Opady ciągłe – są to opady deszczu lub śniegu

trwające przez dłuższy czas bez przerwy.Opady z przerwami – są to rownomierne opady

zazwyczaj o małym natężeniu, z chmur warstwowych padające z przerwami.Opady przekątne – są to opady zwykłe krotkotrwałe o zmiennym lecz dużym natężeniu (ulewy) pochodzą z chmur kłębiastych deszczowych. Opady roszące – są to niewielkie opady bardzo drobnej mżawki lub małych śnieżynek Inne podziały:Opady orograficzne-związane z rzeźbą terenu,występują po dowietrznej stronie gór.Poziomo przemieszczająca się masa powietrza napotykając na przeszkodę w postaci gór ulega spiętrzeniu i wznosi się po zboczu do góry.Ochładza się adiabatycznie w wyniku czego powstają chmury.Deszcze ulewne –ulewami nazywamy takie opady ktore w krotkim czasie dają duże ilości wody.Deszcze nawalne- deszcze o dużym natężeniu i krotkim czasie trwania.Opady średnie w zlewniach- metoda obliczeniowa Ps = ΣPi ∙ΔFi / F Ps – średni opad w zlewni [mm] Pi – średni opad w i-tej części zlewni [mm] F – powierzchnia zlewni [km2]

- metoda izohiet(izohiety-linie łączące punkty których opady zmierzone w danym okresie mają jednakowe wysokości)-metoda wielokątów(punkty połączenia stacji opadowych łączymy prostymi-otrzymamy jeden wielokąt.Na prostych wykreślamy symetryczne,przecinają się one i tworzą wraz z przeciwległymi bokami wielokąty).-metoda trapezów graficznych(dokonujemy podziału obszaru ograniczonego równoleżnikami w odstępach 15’szer.geograficznej i 30’dł.geograficznej.W ten sposób otrzymamy trapezy o równym zadeszczeniu.-metoda hipsometryczna-krzywa hipsometryczna obrazuje związek między wzniesieniem terenu a wielkością powierzchni terenu na tej wysokości lub wyżej.Drugim związkiem jest zależność między wysokością opadu a wzniesieniem n.p.m.(krzywa gradientowa).Obie te krzywe naniesione na siebie dają pluwiometryczną która zamyka powierzchnię równą całkowitej objętości opadu w określonych granicach zlewni.

Intensywność opadów I = P/t [mm/h], [mm/min] P – wydajność opadu [mm] T – czas trwania opadu

4. Klasyfikacja rzek i systemów rzecznych 1.Ciągłość zasilania a)stale płynące b)sporadycznie wysychające c)okresowe d)epizodyczne 2.Długość cieku i powierzchnia zlewni a)rzeki małe b)rzeki średnie c)rzeki duże d)rzeki wielkie 3.Środowisko fizyczno-geograficzne a)rzeki gorskie i wyżynne (spadek > od 5‰) b)rzeki nizinne (spadek < 5 ‰ )

4.Rzeźba i budowa geologiczna zlewni a)autoktoniczna (płyną w obrębie jednej strefy klimatycznej b)autochtoniczna (tranzytowe – płyną przez rożne strefy klimatyczne) 5.Charakter koryta a)rzeki wędrujące – zmieniają swoje koryto b)rzeki nieustalone – mała zmienność koryta c)cieki stałe – o ustabilizowanym korycie Potok – mały ciek Gorski wypływający z wydajnego źrodła (wys. w terenie gorskim) Strumień, strumyk – małe cieki występujące na terenie nizinnym. Rzeki powstają z połączenia się potokow lub strumieni lub wypływają bezpośrednio z czoła lodowca, jeziora i zasilane są powierzchniowo i podziemnie

5. Cechy charakterystyki rzek 1.Długość rzeki – wzdłuż linii nurtu od ujścia do

Źrodła 2.Rozwinięcie rzeki R – stosunek długości rzeki lrz do długości doliny ld

Koryto rzeki – razem z łożyskiem Dolina rzeki – większa od koryta Jaz - przegrody spiętrzające wody (mała tama) dzieli koryto (tylko i wyłącznie) Zapora – dzieli dolinę

3.Krętość rzeki – R – stosunek długości rzeki do długości dna doliny, przez ktorą przepływa dana rzeka

6. Podział cieku Ciekiem określamy wszystkie wody płynące stale lub okresowo korytem Rodzaje cieków- potoki- rzeki gorskie- rzeki nizinne Podział cieku:- źródło cieku- bieg górny cieku- środkowy bieg- dolny bieg- ujście cieku

7. Elementy doliny rzecznej

- koryto – najniższa część doliny w ktorym płynie woda - tarasy zalewowe-ta część doliny która jest zalewana podczas wysokich stanów wód.Tereny nadzalewowe-ta część doliny która nie jest zalewana.

8. Rumowisko zawieszone i wleczone(charakterystyka i pomiar)Rumowisko – wszystko co niesie ze sobą woda w korycie cieku.Materiał stały i rozpuszczony transportowany przez rzekę.Podział rumowiska:a) ze względu na sposob transportu:- torczyny – głazy, odłamki skalne- wleczyny – otoczki, żwiry, piaski wleczone na dnie- unosiny – transportowane w masie wody, najdrobniejsze cząstki mineralne i

organiczne- zawiesiny – materiał organiczny o ciężarze właściwym mniejszym od wody

- roztwory – związki chemiczne wyługowane ze skał przez wodę b) w zależności od sposobu poruszania się- wleczone – poruszają się po dnie w sposob ciągły lub skokowy (γr > γw)

- unoszone – wypełniające całą masę strumienia wody- zawieszone – będące w stanie zawieszenia w strumieniu (γr < γw) Pomiar rumowiska – dokonujemy na całej długości cieku lub na wybranym odcinku w odległości nie przekraczającym 1 km. Intensywność transportu (natężenie) – ilość rumowiska w kg przetransportowana w jednostce czasu.Masa transportu – całkowita ilość rumowiska przechodząca przez przekroj poprzeczny koryta w pewnym okresie czasu [tony] Moduł transportu – roczny transport rumowiska z 1 km2 zlewni Zmęczenie transportu – ilość rumowiska unoszonego zawarta w jednostce objętości

Pomiar rumowiska wykonuje się batometrem (zbiorniki do pobierania rumowiska)

Metody:- fotometryczne- elektrooporowe- ultradźwiękowe- radiozatopowe.

9. Co to jest stan wody.Stan wody – położenie zwierciadła wody w danym przekroju ponad przyjęty umownie poziom, zwany zerem wodowskazu. Jest to wielkość względna, podawana w cm z dokładnością do 1 cm i oznaczana jako H

10. Charakterystyczne stany wody1. Stany główne2. Stany drugorzędne3. Stany okresowe 4. Stany umowne5. Stany zimowe

11.Charakterystyczne przepływy wody.Przepływ wody – natężeniem przepływu nazywamy ilość wody przepływającej w jednostce czasu przez określony przekroj poprzeczny cieku.Klasyfikacja charakterystycznych przepływów

wody:- średni roczny przepływ- średni wielki przepływ z wielolecia- największy przepływ dotychczas notowany-średni niski przepływ-przepływ najniższy dotychczas notowany- przepływ normalny- Przepływy wys. lub niskie o określonym prawdopodobieństwie pojawienia się. Przepływy charakterystyczne (określone w niejednolitej klasyfikacji przepływów)- przepływy główne – maksymalny,minimalny, średni, środkowy- przepływy okresowe – określane na podstawie krzywych czasu trwania:najdłużej trwający, środkowy, trwający przez określony czas- prawdopodobne – określone metodami statystycznymi,charakteryzują się określonym prawdo-podobieństwem przewyższenia

12.Krzywe hydrologiczne dotyczące stanów wody-krzywa codziennych stanów wody(oś x-czas,oś y-H[cm],-krzywa częstotliwości stanów wody(pokazuje ile razy w ciągu badanego okresu pojawił się badany stan wody oś x czas,oś y stan wody,-krzywa sum czasu trwania stanu wody(oś x sumaryczny czas trwania stanu wraz z wyższymi lub niższymi,oś y stan wody przedziały),-krzywa związku dwóch wodowskazów(stany korespondujące)(stany wody na dwóch wodowskazach tego samego cieku jeżeli obydwa stany zostały wywołane przez jednakową fazę tej samej fali przepływu wpdy(np.przepływy kulminacyjne,pośrednie,niskie).Stany korespondujące dają materiał statystyczny do opracowania związku(w postaci funkcji matematycznej)pomiędzy stanami-liniowe,wielomian,krzywoliniowe).

13. Krzywe hydrologiczne dotyczące przepływów wody

- krzywa codziennych przepływow wody,- krzywa częstotliwości przepływow wody,- krzywa sum czasow trwania przepływow wody,- krzywa koncentracji,- krzywa recesji

14. Stany a przepływy-krzywa konsumpcyjna (przepływów) Krzywa konsumpcyjna – zależność między przepływem a stanem wody Q = f(H) Q = a + bH + cH2 Mając n punktów wziętych do obliczeń współczynniki a b c wyprowadza się metodą najmniejszych kwadratów.Przy niskich wartościach stanów wody wartości natężenia przepływów wyznaczone z równań krzywej wychodzą ujemne-zależność w tych obszarach między stanem a przepływem jest nieokreślona.

17. Rodzaje powodzi – metody ochrony Powódź – pojęcie społeczne, mowimy wtedy gdy mamy wymierne szkody społeczne lub finansowe. Każda powodź jest wywołana przez wezbrania. Nie każde wezbranie jest powodzią.W zależności od natężenia zjawiska wyróżniamy:- wezbrania i powodzie zwykłe – sięgają poziomu średniej wielkiej wody (występują co kilka lat),- katastrofalne – sięgają najwyższej wielkiej wody, występujące co

kilkanaście lub kilkadziesiąt lat.Główne przyczyny występowania powodzi:- niekorzystne warunki atmosferyczne,- niewielka zdolność retencyjna dorzecza,spowodowana niewłaściwym jego zagospodarowaniem(wyrąb lasow,nieodpowiednia uprawa roli, brak retencji dolinnej i in.).Na proces formowania się, wielkości i przebiegu wezbrania mają wpływ:- intensywność i czas trwania opadow,- rozciągłość terytorialna opadu na zlewni,- właściwości zlewni (wielkość, kształt,rzeźba),- zdolność retencyjna zlewni,przepuszczalność podłoża, szata roślinna.Podział powodzi:- opadowe (czynnikiem wymuszającym jest opad deszczu),- roztopowe(czynnikiem wymuszającym jest temperatura),-zatorowe-sztormowe

Ze względu na zasięg rozróżniamy:-lokalne,-regionalne,-krajowe

Metody ochrony przed powodzią- metody techniczne(redukcja strat przy wykorzystaniu metod technicznych następuje przez oddziaływanie na przebieg powodzi tzn. wpływanie na

wielkość kulminacji, czas jej trwania lub rozkład przestrzenny, przy pomocy urządzeń technicznych takich jak zbiorniki retencyjne, suche zbiorniki przeciwpowodziowe,obwałowania,osłony przeciwpowodziowe,- metody mechaniczne (prowadzą do redukcji strat przez oddziaływanie na organizację życia)

Ochrona czynna i bierna-czynna(zbiorniki retencyjne, poldery,suche zbiorniki, lodołamacze,

retencyjne przysposobienie zlewni),-bierna(wały przeciwpowodziowe,suche zbiorniki bez zamknięć, kanały ulgi)

18. Niżówki, susza hydrologiczna Niżówka – stany poniżej normalnych stanow wody.- susza – spowodowana długotrwałym ograniczeniem opadow. Trudno określić zasięg terytorialny oraz kiedy zaczyna się lub kończy.

Rodzaje suszy:-susza atmosferyczna(w okresie wegetacyjnym przez 20 dni nie ma opadow)

- dalszy brak opadow powoduje susze glebową ktora wpływa niekorzystnie na wzrost roślin

- nawet jeśli w tym czasie są opady min.efekty suszy glebowej mogą zostać złagodzone lecz mimo to susza może przejść w stan suszy hydrologicznej,-susze atmosferyczne i glebowe znikają stosunkowo szybko, natomiast susza hydrologiczna ktorej efektem jest niżowka hydrologiczna (czyli obniżenie poziomu wod powierzchniowych i podziemnych) trwa na ogoł długo, nawet kilka sezonow. Niżowką nazywamy taki stan wody w rzece ktory znajduje się poniżej strefy stanow średnich i trwa co najmniej kilkanaście dni. Im bardziej obniża się stan wody w rzece poniżej dolnej granicy stanow średnich tym niżowka jest głębsza. To okres w ktorym przepływy są rowne. Niżowki:- płytkie <SNW, NSW),- głębokie <SNW

Niżowki:- zimowe (krotkotrwałe i głębokie),- letnio-jesienne (długotrwałe)

Przyczyny:- naturalne–deficyt zasilania: brak opadow, duże parowanie, długotrwałe mrozy)

- sztuczne – magazynowanie wody w zbiorniku retencyjnym

19.Ocena zagrożenia powodziowego.Strefy zagrożenia powodziowego:-strefa A1(stanowiąca zasięg obszaru zalewowego odpowiadającego wysokiemu powodziowemu przepływowi o objętości przepływu Q którego prawdopodobieństwo przewyższenia wynosi 1%),-strefaA10(część strefy A1 o najniższym poziomie zagrożenia i jest to zasięg powodzi odpowiadający przepływowi o prawdopodobieństwie występowania p=10%),-strefa A0(część strefy A1 o najwyższym poziomie zagrożenia powodziowego),strefa ASW(strefa średniego i wysokiego ryzyka powodzi).

20. Pomiary w hydrologii - pomiar stanów wody.Pomiar stanu wody (wodowskaz) – jest to wyskalowany przyrząd do mierzenia poziomu wody osadzony w określonym profilu pomiarowym.Posiada odpowiednią podziałkę do odczytu stanu wody.

Rodzaje wodowskazu:1.Wodowskazy łatowe2.Łaty proste3.Wodowskazy grupowe4.Wodowskazy schodkowe5.Wodowskazy skośne6.Wodowskazy palowe7.Łaty cyfrowe8.Wodowskazy pływakowe9.Wodowskazy maksymalne10.Limnimetry(samopisy)– do ciągłej rejestracji zmian stanu wody

Limnigraf – do ciągłej rejestracji stanu wody,Limnigram – ciągły zapis stanu wody uzyskiwany za pomocą automatycznego urządzenia rejestrującego

Limnigramy pływakowe:-rurowe z ujęciem poziomym albo lewarowym,-urządzenie rejestrujące może być w postaci samopisu, urządzenie analogowe albo cyfrowe

- pomiar głębokości-Głębokość wody w korycie–wielkość opisująca wysokość wody od zwierciadła do dna. Jest rożna w każdym punkcie przekroju poprzecznego koryta. Pomiary głębokości wykonujemy za pomocą rożnego rodzaju przyrządow ciężarkowych.- pomiar prędkości przepływów wody w korytach rzecznych (metody,przyrządy, tachoida)

W pionie hydrometrycznym rozróżniamy następujące prędkości:- prędkość powierzchniową w pionie vp,- prędkość maksymalną w pionie,- prędkość średnią w pionie,- prędkość minimalną w pionie.Wykres prędkości w pionie hydrometrycznym obrazuje tachoida. Prędkość średnia w pionie znajduje się w przybliżeniu na wys. 0,6 H od zwierciadła czyli 0,4 H od dna.W przekroju hydrometrycznym rozróżniamy:-prędkość maksymalną powierzchniową w przekroju,- prędkość średnią w przekroju

Pomiar prędkości:- przyrządy(pływaki powierzchniowe,powierzchniowo-głębinowe),

- młynki hydrometryczne(policzenie liczby obrotu skrzydełek młynka w określonym czasie),- prędkościomierze(mierzy małe prędkości poniżej 3cm/s),-dynamometry(ciężarowe-tzw.kula hydrometryczna opuszczona do przekroju,mierzy opór,sprężynowe-sprężyna wycechowana,-rurowe:rurki hydrometryczne,batometry i różne przyrządy elektroniczne).

- pomiar objętości przepływu wody w ciekach.Metody bezpośrednie:a)objętościowe Q=V/t(pojemność zbiornika do czasu napełniania się);-za pomocą podstawowego naczynia,-za pomocą zbiornika cechowanego,skrzyni cechowanych,-koryta wywrotne,-wypływ z otworów w dnie zbiornika(Q=μ*F*√2gh),-wypływ swobodny z otworu w ściance bocznej.b)przelewy pomiarowe:-ze względu na przekrój ścianki(przelewy o cienkiej koronie i ostrej krawędzi,o szerokiej koronie,o kształtach praktycznych),-ze względu na kształt wycięcia w ściance przegradzającej(trójkątne,prostokątne,trapezowe,półkoliste),-ze względu na położenie przelewu w planie(proste,przelewy ukośne,łamane,krzywoliniowe),-ze względu na położenie zwierciadła wody dolnej(odpływającej)(niezatopowe-zwierciadło tej wody poniżej korony;-zatopowe-zwierciadło powyżej korony),-ze względu na prędkość wody odpływającej do przelewu(przelewy bez i z uwzględnieniem prędkości wody),c)pomiary dynamometryczne,d)chemiczne,e)termometryczne(termiczne),f)kolorymetryczne,g)izotopowe,h)tachymetryczne. Metody pośrednie:najpierw pomiar prędkości a później na podstawie tego natężenia przepływu.

21. Odpływ – rodzaje, charakterystyka

Proces odpływu – proces stanowiący przemieszczanie się cząstek wody pod wpływem siły ciężkości poza granice określonego obszaru. Rodzaje:-powierzchniowy,-podpowierzchniowy ,- podziemny (etapy: infiltracja, filtracja,drenowanie horyzontu wodonośnego przez rzekę).

Czynniki rządzące procesami odpływu:a)czynniki klimatyczne:-bezpośrednie(opady atmosferyczne,parowanie terenowe),- pośrednie(temp. powietrza,ciśnienie atmosferyczne, wilgotność powietrza,prędkości wiatru).b) czynniki fizyczno-geograficzne:-wielkość i kształt zlewni(wydłużony lub koncentryczny),-ukształtowanie terenu(orografia) – wzniesienie zlewni n.p.m.,zrożnicowanie pionowe zlewni, układ sieci rzecznej, przepuszczalność podłoża, pokrycie terenu, użytki rolne.

Odpływ podziemny: a) infiltracja(jest procesem wchłaniania wody przez grunt w którym woda doprowadzana jest do poziomu horyzontu wodonośnego czyli poprzez strefę powietrzną-aeracji do strefy nasyconej-saturacji.W procesie tym wyróżniamy fazę wsiąkania i fazę przesiąkania).b)filtracja(gdy woda opadowa infiltruje w grunt zaczyna płynąć zgodnie ze spadkiem zwierciadła wód podziemnych),c) drenowanie horyzontu wodonośnego przez cieki powierzchniowe i z chwilą osiągnięcia łożyska cieku kończy się podziemna droga odpływu.Odpływ powierzchniowy:a) spływ powierzchniowy(ruch wody po powierzchni terenu),- spływ przedinfiltracyjny(przed fazą infiltracji,- spływ poinfiltracyjny(występuje gdy przekroczona zostaje zdolność infiltracyjna gruntu,następuje spływ poinfiltracyjny(tworzą się mini strumienie)),b)odpływ korytami ciekow(stanowi sumę spływu powierzchniowego i odpływu podziemnego).

22. Retencja powierzchniowa i podziemna.Retencja – zjawisko czasowego zatrzymywania wody w zlewni rzecznej, czasami – wody znajdujące się w określonym czasie w granicach obszaru zlewni lub dorzecza.Retencyjność-Zdolność zatrzymywania wody przez określony obszar na powierzchni ziemi.Stopień retencyjności zależy od rzeźby terenu ktora może zarowno ułatwić jak i utrudnić spływ wody, od przepuszczalności podłoża, od pokrycia terenu szatą roślinną, w pewnej mierze od klimatu

Podział:a)retencja powierzchniowa-śniegowa i lodowcowa(klimat strefy umiarkowanej w okresie zimowym),- koryt i dolin rzecznych(w okresie wezbrań zdolność koryt i dolin (przestrzeń pomiędzy wałami) do retencjonowania nadmiaru wody),- jeziorna i zbiornikowa(naturalne zbiorniki wody– jeziora i zbiorniki sztuczne zwane retencyjnymi)

- terenu(woda wypełnia zagłębienia terenowe, bruzdy itp.)

b) retencja podziemna:Zmienna w czasie ilość wody zgromadzonej w środowisku podziemnym.Wpływają na zmiany stanow zwierciadła wod podziemnych, którego podniesienie oznacza przyrost.Metody określania zasobów retencji podziemnej:- metoda studzien wybranych Dębskiego R = a ∙ Wn Wn – rzędna zwierciadła wody podziemnej w otworze badanym - metoda krzywych wysychania R = a ∙ Qg Qg – przepływ rzeczny pochodzenia podziemnego - na podstawie wydatku źródeł, - uwilgotnienie gleby.