• Dla zlewni Brzeźnica oblicz odpływ i różnicę

(1)

Bilans wodny

Ćwiczenia 3

(2)

(3)

• Bilans wodny dla mniejszych obszarów

• Oblicz bilans wodny zlewni Brzeźnica w roku hydrologicznym

• Niezbędne informacje:

• V – objętość przepływu [m³]

• Q – średni przepływ [m³/s]

• t – liczba sekund w przyjętym do obliczeń przedziale czasu

• A – powierzchnia zlewni

• P – opad

• H – odpływ

• E – parowanie

• ΔR – różnica retencji

(4)

• Niezbędne wzory:

• V = Q * t

• H = V / A

• ΔR = P – H – E

• Deficyt odpływu „S”

• P = H + S

(5)

Dz XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X

1 … … … … … … … … … … … …

2 … … … … … … … … … … … …

3 … … … … … … … … … … … …

4 … … … … … … … … … … … …

5 … … … … … … … … … … … …

6 … … … … … … … … … … … …

7 … … … … … … … … … … … …

8 … … … … … … … … … … … …

9 … … … … … … … … … … … …

10 … … … … … … … … … … … …

11 … … … … … … … … … … … …

12 … … … … … … … … … … … …

13 … … … … … … … … … … … …

14 … … … … … … … … … … … …

15 … … … … … … … … … … … …

16 … … … … … … … … … … … …

17 … … … … … … … … … … … …

18 … … … … … … … … … … … …

19 … … … … … … … … … … … …

20 … … … … … … … … … … … …

21 … … … … … … … … … … … …

22 … … … … … … … … … … … …

23 … … … … … … … … … … … …

24 … … … … … … … … … … … …

25 … … … … … … … … … … … …

26 … … … … … … … … … … … …

27 … … … … … … … … … … … …

28 … … … … … … … … … … … …

29 … … … … … … … … … … …

30 … … … … … … … … … … …

31 … … … … … … …

suma 3,935 4,040 5,390 4,812 15,030 7,840 4,975 4,890 2,400 2,265 2,290 2,240

(6)

• Dla zlewni Brzeźnica oblicz odpływ i różnicę

retencji we wszystkich miesiącach, a dla marca i kwietnia narysuj wykres bilansu wodnego

zlewni zlewni

• Dla marca i kwietnia oblicz deficyt odpływu

(7)

Miesiące

Opad P [mm] Odpływ H [mm]

Parowanie terenowe E

[mm]

Różnica retencje dR

[mm]

XI 230 40

XII 200 73

I 300 60

II 215 110

III 674 250

IV 679 180

V 240 100

VI 300 90

VII 140 40

VIII 180 20

IX 110 20

X 120 30

(8)

(9)

(10)

• Obliczamy ze wzoru objętość odpływu

• Sumę objętości w miesiącu mnożymy przez czas (miesiąca w sekundach)

• Obliczamy ze wzoru warstwę odpływu

• Objętość wyrażoną w m³dzielimy przez powierzchnię (którą zamieniamy na m²).

• Otrzymujemy wynik w m, który zamieniamy na mm

suma 3,935 4,040 5,390 4,812 15,030 7,840 4,975 4,890 2,400 2,265 2,290 2,240 V 10199520 10471680 13970880 12472704 38957760 20321280 12895200 12674880 6220800 5870880 5935680 5806080 H 135,09 138,70 185,04 165,20 516,00 269,16 170,80 167,88 82,39 77,76 78,62 76,90

(11)

• Uzupełniamy i obliczamy

Miesiące Opad P [mm] Odpływ H [mm]

[mm]

Różnica retencji dR

[mm]

XI XII

I II III Miesiące

[mm]

XI 230 40

XII 200 73

I 300 60

II 215 110

III 674 250

Miesiące

[mm]

XI 230 135 40

XII 200 139 73

I 300 185 60

II 215 165 110

III 674 516 250

Miesiące

Opad P [mm] Odpływ H [mm] Parowanie terenowe E [mm]

Różnica retencje dR [mm]

XI 230 135 40 55

XII 200 139 73 -12

I 300 185 60 55

II 215 165 110 -60

IIIIII 674 516 250 -92

IV V VI VII VIII

IX X

III 674 250

IV 679 180

V 240 100

VI 300 90

VII 140 40

VIII 180 20

IX 110 20

X 120 30

III 674 516 250

IV 679 269 180

V 240 171 100

VI 300 168 90

VII 140 82 40

VIII 180 78 20

IX 110 79 20

X 120 77 30

III 674 516 250 -92

IV 679 269 180 230

V 240 171 100 -31

VI 300 168 90 42

VII 140 82 40 18

VIII 180 78 20 82

IX 110 79 20 11

X 120 77 30 13

(12)

Wykres słupkowy bilansu wodnego zlewni

• Jeżeli ΔR > 0 po lewej stronie wykresu jest tylko opad

• Jeżeli ΔR < 0 po lewej stronie wykresu jest stronie wykresu jest opad (znaczony od poziomu 0 w górę) oraz różnica retencji (znaczona od poziomu 0 w dół)

(13)

(14)

• Deficyt odpływu „S”

• P = H + S

Miesiące Opad P [mm] Odpływ H [mm]

Deficyt odpływu S [mm]

XI 230 135 95

XII 200 139 61

I 300 185 115

II 215 165 50

III 674 516 158

IV 679 269 410

V 240 171 69

VI 300 168 132

VII 140 82 58

VIII 180 78 102

IX 110 79 31

X 120 77 43

(15)

http://www.unep.org

(16)

http://www.unep.org

(17)

Jak przeciwdziałać niedoborowi wody ?

(18)

http://www.architekt.bedzin.pl

(19)

DIME Hydrophobic Materials z ZEA oraz Helmut Schulze z Niemiec

• Opracowali hydrofobowy piasek

• 10-cio centymetrową warstwę piasku należy umieścić pod warstwą gleby

• Piasek hydrofobowy działa jak folia, uniemożliwiając przesiąkanie wody w głąb gruntu

przesiąkanie wody w głąb gruntu

• Zdaniem autorów rolnicy muszą podlewać pola 5-6 razy dziennie. Dzięki piaskowi można ograniczyć

podlewanie do 1 razu na dzień

• Skład substancji nie jest znany, jednak uzyskał

certyfikat bezpieczeństwa ekologicznego niemieckiej Federalnej Agencji Ochrony Środowiska

(20)

Zamiana wody słonej na słodką

• Obecnie w Instytucie Technologii w

Massachusetts trwają prace nad ukończeniem budowy takiego urządzenia

• W pewnych określonych warunkach fizycznych i

chemicznych, w wyniku działania pola elektrycznego cząstki (wśród których jest sól i organizmy) ulegają cząstki (wśród których jest sól i organizmy) ulegają odseparowaniu

• Pod wpływem działania prądu elektrycznego

wynaleźli sposób na zamianę wody słonej w słodką

• Urządzenie działa, lecz wymaga jeszcze wielu

poprawek technicznych. Na dzień dzisiejszy nowa technologia nie może być wykorzystana.

(21)

GE Water & Process Technologies

• Obecnie na świecie jest blisko 2000 zakładów otrzymujących wodę pitną z wody morskiej

• Największa ich liczba jest na Bliskim Wschodzie (około 1700 zakładów)

• Wodę pitną uzyskuje się na dwa sposoby

• Wielostopniowa

• Wielostopniowa destylacja rzutowa

• Chłodna woda przepływa przez kolumny destylacyjne w których się ogrzewa

• Dopływa do grzejnika, gdzie jest przegrzewana pod dużym ciśnieniem

(22)

• Następnie przepływa dalej – do kolumny – w której panuje niższe ciśnienie. Zaczyna wrzeć

• Para w górnej części kolumny (na chłodnicy) skrapla się i trafia do odbieralnika

• Woda przepływa do kolejnej kolumny ciśnienia dalej spada i proces się powtarza, aż woda przejdzie przez wszystkie kolumny

• Wymaga dostarczenia bardzo dużej ilości energii

• Odwrotna osmoza

• Słona woda pod dużym ciśnieniem jest wtłaczana do rury wyścielonej specjalną błoną

• Błona ta przepuszcza cząsteczki wody, jednak zatrzymuje cząsteczki

• Błona ta przepuszcza cząsteczki wody, jednak zatrzymuje cząsteczki soli

• Woda bez soli zbiera się przy ścianie rury, skąd jest przetłaczana do innego zbiornika.

• Często błona się zatyka i trzeba ją wymieniać przez co jest bardzo kosztowna

• Dziennie na świecie odsala się najprawdopodobniej ok. 29 mld litrów wody