Proiect la amenajări și construcții hidrotehnice

CAPITOLUL 1. ELEMENTE GENERALE PRIVIND CICLUL HIDROLOGIC SI SCHEMELE DE AMENAJARE A BAZINELOR HIDROGRAFICE

1.1. DEFINIŢIA SI COMPONENTELE CICLULUI HIDROLOGIC

Ciclul hidrologic reprezintă un model conceptual care descrie miscarea continuă a apei între biosferă, atmosferă, litosferă si hidrosferă. Apa de pe Pământ este stocată în diferite tipuri de rezervoare: atmosferă, oceane, lacuri, râuri, sol, gheţari, apă subterană si suprafeţe acoperite cu zăpadă. Circulaţia apei între aceste rezervoare are loc prin procese de evaporare, condensare, precipitare, interceptive, siroire, topire, infiltraţie, percolatie,transpiraţie, inmagazinare, scurgere de suprafaţă si scurgere subterană.

Circulaţia apei în natură este determinată de următorii factori:

- energia solară, care produce circulaţia aerului în atmosferă datorită încălzirii inegale a suprafeţei terestre;

- forţa de atracţie gravitaţională care determină fenomenele de precipitare, scurgere, infiltraţie;

- forţele de atracţie solară si lunară, care se află la originea mareelor si a curenţilor marini;

- presiunea atmosferică; diferenţele de presiune determină apariţia vântului prin deplasarea maselor de aer pe orizontală;

- forţele intermoleculare din sol care determină fenomene capilare; acestea influenţează scurgerea apei în sol;

- factorul uman, care intervine direct în procesele de mişcare si transformare ale apei.

Ciclul global al apei se subdivide în ciclurile oceanic şi continental. Oceanele asigură cea mai mare parte din apa evaporată în atmosferă, din care aproximativ 91% se reîntoarce în oceane sub formă de precipitaţii, restul fiind transportat către masele de aer deasupra uscatului, unde factorii meteorologici declanşează formarea precipitaţiilor. Dezechilibrul dintre cantităţile de apă evaporate deasupra oceanului si continentului este corectat de scurgerea de suprafaţă si subterană prin care apele sunt dirijate înapoi către ocean.

Conform sursei: Water resources. In Encyclopedia of Climate and Weather, 1996, editata de S. H. Schneider, Oxford University Press, New York, vol. 2, pp.817-823, oceanele cantonează circa 96,5 % din întreaga cantitate de apă de pe Pământ restul regăsindu-se în gheţari, apă subterană, lacuri, râuri, sol, atmosferă si biosferă Ulterior in anul 2000 aceste informatii au fost completate prin noi studii si cercetari situatia distributiei apei pe glob prezentata de Cosandey, Robinson, 2000 in anul 2000 se prezinta in tabelul 1.2.

Tabelul 1.1.

Distribuţia apei pe glob (estimare).

Sursa: Water resources. In Encyclopedia of Climate and Weather, 1996, editata de S. H. Schneider, Oxford University Press, New York, vol. 2, pp.817-823

Nr. Crt. Sursa de apa Volumul apei

in km3 Procentul din totalul de apa dulce(%) Procentul din totalul de apa(%)

1. Oceane, mari si golfuri 1,338,000,000 - 96.5

2. Calote glaciare, ghetari si zapada permanenta 24,064,000 68.7 1.74

3. Apa subterana 23,400,000 - 1.7

3.1. Dulce 10,530,000 30.1 0.76

3.2. Sarata 12,870,000 - 0.94

4. Umiditatea din sol 16,500 0.05 0.001

5. Gheata permanenta si nepermanenta din sol 300,000 0.86 0.022

6. Lacuri 176,400 - 0.013

6.1. cu apa duce 91,000 0.26 0.007

6.2. cu apa sarata 85,400 - 0.006

7. Atmosfera 12,900 0.04 0.001

8. Apa din mlastini 11,470 0.03 0.0008

9. Rauri 2,120 0.006 0.0002

10. Apa biologica 1,120 0.003 0.0001

Total 1,386,000,000 - 100

Tabelul. 1.2

Distribuţia apei pe glob(estimare conform sursei: Cosandey,Robinson,2000)

REZERVOR VOLUM

(milioane Kmc) %

Oceane 1370-1.338 94,22

Gheţari 24 1,65

Ape subterane 23.4 1,61

Lacuri 0,18 0,012

Sol 0,082 0,0056

Atmosferă 0,0129-0,014 0,0009

Ape de suprafaţă 0,002 0,0001

biosferă 0,002 0,0001

TOTAL 1.454 mil.kmc-1.500mil.kmc

Volumele de apa disponibile de apă dulce pe locuitor şi continente conform sursei Jones, 1998 se prezinta in tabelul 1.3.

Tabelul 1.3.

Volumul de apă scurs şi disponibilul de apă dulce

Continentul Volumul de apă scurs Populaţia Disponibilul de apă dulce pe locuitor

km3/an % mii. loc. (1996) m /an

Asia 14410 30,7 3489 5743

America de Sud 11760 25,3 322 50256

America de Nord 8200 17,6 461 22222

Africa 4570 9,7 739 10020

Europa 2310 6,8 728 5302

Australia şi Oceania 2348 5,0 29 106727

Antarctida 2310 4,9 - -

TOTAL 46848 100,0 5768 10804

Gheţarii reprezintă volume de gheaţă însemnate aflate la latitudini mari (polare) sau în munţi la altitudini ridicate, acolo unde temperaturile pozitive se produc rar şi nu determină topirea lor, iar precipitaţiile dominant solide le asigură creşterea masei.

Gheţarii rezultă prin acumularea şi transformarea în timp a zăpezii care persistă de la un an la altul pe suprafeţe slab înclinate sau în depresiuni cu dimensiuni variabile. Căderile anuale de zăpadă formează un strat cu grosime variabilă. La început este o zăpadă pufoasă cu mult aer între cristalele de zăpadă. Cu timpul datorită propriei greutăţi şi a unor topiri parţiale stratul de zăpadă suferă transformări care se concretizează în tasări însoţite de micşorarea până la eliminare a golurilor cu aer şi în modificarea formei cristalelor.