Hydrologische Grundlage

lehre/ Wissenschaft des Wassers und seines Kreislaufs

hydor- griechisch wasser / logos =lehre

Wasser gestaltet durch Erosion, Lösung, Transport und sedimentation im wesentlichen Maße die natürliche Erdoberfläche

-Einzige verbindungen in der Natur der Erde, die in drei zustandsformen vorliegt

Fest (Eis)

Flüssig (wasser)

Gasförmig (wasserdampf)

-> Folge der Wasserstoffbrücken

-chemische Verbindung aus den Elementen Sauerstoff(O) und wasserstoff(H)

-zwei Atome Wasserstoff und ein Atom Sauerstoff bilden das Molekül H2O

H+ und O- ->polare Bindung

-Wasserstoffbrückenbindungen entstehen durch eine Anziehung von Teilladungen verschiedener Moleküle

-schmelzpunkt bei 0°C

-siedepunkt bei 100 °C

nicht immer ->siedepunkt=siedetemperatur +siederdruck

-> je niedriger der Druck, desto niedriger die siedetemperatur von Wasser

Anomalie = Unregelmäßigkeit

->wasser verhält sich bei der Dichte anders als die meisten stoffe

-dichtemaximum von 1 g/cm3 bei 3,98 °C -> 1L wasser =1 kg

->alles wasser unterhalb und oberhalb von 3,98°C weist eine geringere Dichte aus (Eis schwimmt oben)

P(roh, Dichte) = m (masse)/ V(Volumen)

-Wasser als speicher von Wärmeenergie

-Wärmeenergie des Wassers beeinflusst das Klima wesentlich

• Tropfen wasser wieder verdunstet

Unter dem Begriff des Niederschlags versteht man die Kondensationsprodukte des Wasserdampfes, die flüssig oder fest in der Atmosphäre entstehen und aus dieser auf die Land- oder Meeresoberfläche der Erde fallen

-fallende Niederschläge (regen, schnee, Graupel, Hagel)

-abgesetzte Niederschläge (Tau, reif, nebel)

-abgelagerte Niederschläge (schneedecke)

Wasser, das alle Hohlräume (poren, Klüften) zusammenhängend ausfüllt, die Wasserbewegung wird ausschließlich durch die Schwerkraft bestimmt

Interzeptionsverdunstung: Aufgefangenes Wasser des Blattes (blattoberfläche)

Transpiration: verdunstung aus Pflanzen

Evaporation: Verdunstung aus Boden

ungesättigte Zone: Poren luft gefüllt

gesättigte Zone: Poren Wassergefüllt

Kapillarer Aufstieg: gegen schwerkraft

-> wasservolumen, das pro Zeiteinheit einen Fließquerschnitt passiert

Wird in gleichmäßigen Abständen (b) die Wassertiefe (ti) ermittelt. Der fließquerschnitt wird gedanklich in Rechtecke und rechtwinklige Dreiecke aufgeteilt. Diese Teilflächen werden einzeln berechnet und aufsummiert.

-Rand /boden reibung= langsamer

-Je höher der Rauhigkeitsbeiwert, desto geringer der Rreibungswiederstand

-> Demnach ist die mittlere Fließgeschwindigkeit eine Funktion der Rauhigkeit deer Gewässersohle (kstr), der Gerinneform (Rh) und des Gefälles (s).

-höhere Fließgeschwindigkeit

->erhöhte Tiefenerosion

->tieferes Gewässer

->Mindesttiefe für die Schiffahrt

Q = V1 x A1 = V2 x A2

Teil des Wassers, das mit nur geringer zweitverzögerung den vorfluter erreicht

Teil des Wassers, das den vorfluter erst mit erheblicher zeit verzögerung erreicht

1)Sättigungsabfluss: Boden ist Wasser gesättigt und kann kein weiteres wasser mehr aufnehmen (z.B nach lang andauernden Niederschlägen im Winter)

2) Horton´scher Oberflächenabfluss: die Niederschlagsintensität überschreitet die Infiltrations kapazität des Bodens (bei starkregen in Sommer)