Appunti di Idrologia

Il ciclo idrologico

Idrologia: Scienza che studia il ciclo idrologico

Ciclo idrologico: Insieme dei processi riguardanti l'acqua che avvengono nell'atmosfera.

• Atmosfera
• Terra e corpi idrici superficiali
• Acquiferi
• Aree karsiche (dissolte dãll'acqua angiente)

Tra questi compartimenti avvengono diversi scambi senza cessione di continuita. I processi fondamentali sono:

• Evaporitazione: Evaporazione dā corpi superficiali (59%) e traspirazione dalle piante (31%)
• Condensazione: Formazione di particelle d'acqua in atmosfera (Nuvole)
• Precipitazione: Si ha quando il peso delle gocce prevale sulla spinta ascendente
• Infiltrazione: Passaggio dell'H2O dalla superficie ad un acquifero
• Scorrimento: Moto dell'acqua in pendenza verso il mare. Si divide in:
  • Superficiale
  • Ipodermico
  • Sotterraneo

Tempo di residenza

È il tempo che impiega una goccia d'acqua ad attraversare un generico compartimento e si calcola:

Tr = V/Q dove V: Volume [Km³] Q: Portata [Km³/anno]

Il Ciclo Idrologico

Idrologia: Scienza che studia il ciclo idrologico

Ciclo idrologico: Insieme dei processi riguardanti l’acqua che vengono nell’atmosfera.

L’idrosfera può essere suddivisa in:

• Atmosfera
• Terra e corpi idrici superficiali
• Acquiferi
• Aree Karstiche (siolesio dall’acquacente)

Tra questi compartimenti avvengono diversi scambi senza soluzione di continuità. I processi fondamentali sono:

• Evaporazione: Evaporazione da corpi superficiali (59%) e traspirazione dalle piante (1%).
• Condensazione: Formazione di particelle d’acqua in atmosfera (nuvole).
• Precipitazione: Si ha quando il peso della goccia prevale sulla spinta ascensionale.
• Infiltrazione: Passaggio dell’acqua dalla superficie ad un acquifero.
• Scorrimento: Moto dell’acqua in pendenza verso il mare. Si divide in:
  • Superficiale
  • Ipodermico
  • Sotterraneo

Tempo di Residenza

È il tempo che impiega una goccia d’acqua ad attraversare un generico comportamento e si calcola:

Tr = V/Q dove V: Volume [km³]Q: Portata [km³/anno]

Effetti Antropici su Ciclo Idrologico Naturale

Causa ⟶ Effetto

• Incremento delle superfici impermeabili ⟶
  • Riduzione dell’infiltrazione e ricarica di acquiferi
  • Aumento del ruscellamento superficiale
  • Riduzione dell’evapotraspirazione
• Incremento delle coltivazioni irrigue ⟶
  • Aumento di infiltrazione, evapotraspirazione e ricarica degli acquiferi nelle aree coltivate
• Trasferimento di volumi idrici nello spazio e nel tempo
• Immissione di sostanze inquinanti nei corsi, idrici superficiali e negli acquiferi ⟶
  • Inquinamento corsi d’acqua e falde
• Immissione di gas vari in atmosfera

Sistema idrologico

È un volume ben definito all’interno di uno dei compartimenti del ciclo idrologico che è isolato dal ciclo idrologico di una superficie di controllo (sp. di generazioni alla superficie). All’aumento input attraverso processi interni al sistema subisce delle modifiche e viene trasformato in output.

• I(t) input ⟶ Sistema idrologico ⟶ Q(t) Output

Q(t) = Ω I(t)

I modelli matematici

Possono essere:

• Modelli concettuali ⟶ Schemattizzano il sistema come un insieme di strutture elementari, valli leggi di continuità e del moto semplificate. Generalmente i modelli idrologici fanno parte di questa categoria.
• Modelli fisicamente basati ⟶ Si basano su leggi di conservazione della massa e della quantità di moto
• Modelli empirici ⟶ Sono costituiti da equazioni che trasformano gli input in output con l’impiego dell’analisi “a scatola nera”.

Si possono classificare:

- A seconda della VARIABILITA’ SPAZIALE delle grandezze in:

• MODELLI GLOBALI → Non si considera la variabilità spaziale di input e le se distribuische
• MODELLI DISTRIBUITI → Il sistema vieni suddiviso in sotto-sistemi e si considera la variabilità temporale e spaziale degli input

per l’"imposizione forzata."