1
1
UNIVERZITET U TUZLI
RUDARSKO-GEOLOŠKO-GRAĐEVINSKI FAKULTET
HIDROLOGIJA
Prof. dr. sc. NEDIM SULJIĆ, dipl.ing.građ.
2
PROCESI U SLIVU
•To su vremenski promjenjivi parametri:
a)
evapotranspiracija
b)
upijanje (infiltracija)
c)
površinski procesi
d)
potpovršinski procesi
e)
procesi u rije
č
nom koritu
•Navedeni parametri zovu se
PROCESNIM PARAMETRIMA
•Procesni parametri = temeljni procesi u slivu koji se odvijaju tokom vremena
•Oticanje ima temeljnu važnost posebna pažnja tokom predavanja
3
•Procesni parametri zemaljske faze hidrološkog ciklusa po Flemingu (1975):
Procesi zemaljske faze hidrološkog ciklusa
4
4.a) EVAPOTRANSPIRACIJA
•Predstavlja direktan gubitak u bilansiranju vode koja padne i oti
č
e
•Pojam evapotranspiracije = gubicima vode u (voda se kao vodena para vra
ć
a u
atmosferu – hidrološki ciklus)
•Ranije detaljno obra
đ
ena tokom predavanja
2
5
4. b) UPIJANJE (INFILTRACIJA)
•
Infiltracija
= proces prolaska vode sa površine u tlo i kretanje vode ka površini
PV
•
Infiltracija
= neustaljeno strujanje (nestacionarno) kroz nezasi
ć
enu poroznu sredinu
•
Filtracija (procje
đ
ivanje)
= strujanje vode kroz zasi
ć
enu sredinu (tlo)
•Ja
č
ina upijanja (intenzitet infiltarcije) = mm / ha
•Intenzitet infiltracije f-ja ja
č
ine
P
, poroznosti tla, granulacije tla, gustine tla ...)
•Intenzitet infiltracije razli
č
it za razne vrste tla
6
Dijagram upijanja (infiltracije) za razna tla
1-glina 2-ilova
č
a 3-glina sa malo pijeska 4-glina sa puno pijeska
5-pijesak sa piuno gline 6-pijesak sa umjerenom koli
č
inom gline 7-pijesak sa malo gline
F
- zbirno upijanje (sumarna infiltracija) (mm)
7
•Upijanje (infiltracija) – tokom
t
se smanjuje
•U praksi odre
đ
ivanje upijanja:
1) matemati
č
ko modeliranje
2) direktno mjerenje
1) Matemati
č
ko modeliranje:
-
Izrada matemati
č
kih modela upijanja
-
Hortonova j-na (1940) jednostavan izraz
č
esti korišten u praksi
f
c
, f
o
, k
– parametri dati tabelarno u f-ji vrste tla
t
– vrijeme (min)
e
– baza prirodnog logaritma (e=2,718)
8
Vrijednosti parametara u Hortonovoj j-ni za neke vrste tla
•Hortonova j-na: upijanje u ta
č
ki za ve
ć
u površinu pretpostaviti jednolike
uslove u slivu
•Parametar
f
c
– odnosi se na neobraslo zemljište
4
13
Površinsko oticanje
•F-ja koli
č
ine
P
i vremenske raspodjele
P
•Za
i
mali (npr.
i
< infiltracije ili
ETP
) sve
P
ulaze u tlo ili ispariti
•Za
i
veliki (npr.
i
> infiltracije ili
ETP
) dolazi do površinskog oticanja
•Površinsko oticanje:
P
koje preostaju nakon potreba tla (infiltracija) i potreba
vegetacije za vodom, nakon
ETP
i nakon zadržavanja vode u udolinama
površinsko oticanje niz nagib terena
•Površinsko oticanje: pod dejstvom trenja površine terena i površinskog napona
14
Prikaz površinskog oticanja i površinskog zadržavanja sa ja
č
inom P i ja
č
inom infiltracije
1 – padavine 2 – infiltracija 3 – površinsko oticanje 4 – površinsko zadržavanje
15
•Površinsko oticanje sa sliva:
a) površinsko ili primarno oticanje sa manjih slivnih površina
b) oticanje u vodotocima nižeg reda koji bo
č
no kontinualno prihvataju
površinsko oticanje
c) oticanje u vodotocima višeg reda koji koncentri
č
no prihvataju vodu od
pritoka (nižeg reda)
•Površinsko oticanje:
NEJEDNOLIKO
(promjenjivo u prostoru) i
NEUSTALJENO
(promjenjivo vremenski)
•Prora
č
un ovog te
č
enja:
a) hidrauli
č
ki postupci (rješenje j-na koje opisuju zakon kretanja i
zakon održanja mase)
b) hidrološki postupci (korištenje j-ne neprekidnosti)
16
Prikaz površinskog oticanja
1 – oticanje sa manje slivne površine (primarno oticanje)
2 - oticanje u vodotoku nižeg reda
3 – oticanje u vodotoku višeg reda
5
17
•Bitan parametar:
vrijeme sabiranja sliva (vrijeme koncentracije sliva)
•
Vrijeme sabiranja sliva (t
c
) =
vrijeme potrebno da elementarna efektivna
V
vode sa najudaljenije ta
č
ke sliva dospije do mjesta opažanja protoka u vodotoku
•Elementarna
V
vode treba neko
t
da od vododjelnice dođe do određenog mjesta
•Odre
đ
eno mjesto = izlazni profil
•Kretanje elementarne
V
razli
č
ite
v
(f-ja hidrauli
č
kih parametara)
•U hidrološkim analizama: ukupno
t
te
č
enja (sabiranja)
t
c
dijelimo na:
1) vrijeme te
č
enja po površini sliva (
t
sl
)
2) vrijeme te
č
enja u vodotocima višeg i nižeg reda (
t
v
)
18
Vrijeme sabiranja sliva: površinsko i u vodotoku
1) Vrijeme te
č
enja po površini = vrijeme potrebno da
∆
∆
∆
∆
Q
iz ta
č
ke A do
đ
e do B
2) Vrijeme te
č
enja vodotokom = vrijeme te
č
enja od ta
č
ke B do C (izlazni profil)
•Potrebno je odrediti srednje brzine te
č
enja problem kod odre
đ
ivanja
t
te
č
enja
•Složeno je definisati
t
te
č
enja po slivu (
t
sl
) empirijske metode
•Manji problem odre
đ
ivanje
t
te
č
enja u vodotocima (
t
v
) hidrauli
č
ke metode
•I
t
sl
i
t
v
f-ja: koeficijenta hrapavosti, srednjeg pada, visine
P
...
19
•U praksi: odnos
t
sl
/ t
v
uzima se kod kategorizacije veli
č
ine slivova
•Mali slivovi:
t
sl
>> t
v
•Veliki slivovi:
t
v
>> t
sl
Pojam izohronalne karte sliva:
Izohrone
= linije koje povezuju ta
č
ke u prostoru izme
đ
u kojih je jednako
t
putovanja
∆
∆
∆
∆
V
vode slu
č
aj intenzitet
P
> intenziteta infiltracije (
i > f
)
Izohronalna karta sliva
= karta sa gore navedenim grafi
č
kim prikazom
Izohronalna karta sliva
Položaj izohrona u prostoru nije const.
Položaj f-ja kišnih intenziteta i infiltracije
usložnjen prora
č
un na analizi izohrona
20
4. d) POTPOVRŠINSKI PROCESI
Kretanje zemljišne vlage
•Voda u tlu uticaj molekularnih sila (adhezijska voda), površinskog napona
(kapilarna voda) i sile teže (
PV
)
•Smjer kretanja vode od ta
č
ke sa višim ka ta
č
ki sa nižim potencijalom
•Nezasi
ć
en tok kretanja vode rezultira promjenom sadržaja vode u nekoj ta
č
ki toka
Potpovršinsko oticanje
•Proces oticanja vode kroz porozan i nezasi
ć
en sloj tla.
•Sastavljeno od dvije komponenete:
1) brzi potpovršinski oticaj
2) spori potpovršinski oticaj
