수문학적 원리

수문학은 지표수와 지하수의 발생, 순환, 저장, 분배를 다루는 학문입니다. 지표수와 지하수의 저장 및 분배와 밀접한 관련이 있습니다. 수문학의 영역에는 자연 및 인위적인 환경에서의 물의 물리적, 화학적, 생물학적 반응이 포함됩니다. 수문 순환의 복잡한 특성과 날씨 입력 및 기후패턴, 토양 유형, 지형, 지형학 및 기타 관련요인과의 관계로 인해 수문학과 다른 지구 과학(예 : 기상학, 지질학, 해양학, 생태학) 간의 경계는 명확하지 않습니다. 수문학 연구에는 전통적인 유체 역학, 및 수자원 공학의 주제도 포함됩니다. 또한 현대의 많은 수문학적 문제에는 수질과 오염 물질 이동에 대한 고려사항이 포함됩니다. 

 

수문순환은 지표수와 지하수를 높은 고도에서 낮은 고도로 배출합니다.

 

수문순환은 수면과 해양에서 물이 증발하여 습한 기단이 되어 내륙으로 이동하고 올바른 수직 상승 조건이 존재하면 강수를 생성하는 연속적인 과정입니다. 구름에서 지표면으로 떨어지는  강수는 여러 경로를 통해 수문순환으로 분산됩니다. 강수량 P 또는 강우량의 일부는 강수가 내리는 곳 근처의 토양에 남아 있다가 수면에서 물이 수증기로 전환되는 증발 E와 식물 조직과 잎을 통해 수증기가 손실되는 증산 T를 통해 대기로 되돌아갑니다. 증발산량 ET라고 하는 합산 손실은 토양의 물 공급이 항상 적절한 경우 최대값 입니다.

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일부 물은 토양 수분 조건과 토양 유형의 함수인 침투 F로 토양 시스템에 유입되며, 나중에 중간흐름으로 수로로 재 진입하거나 침투하여 얕은 지하수를 재충전할 수 있습니다. 지하수 G는 농업 및 도시 상수도에 물을 공급하기 위해 펌핑할 수 있는 얕거나 깊은 대수층 시스템의 지하에 있는 다공성 매질로 흐릅니다. 강수량의 나머지 부분은 육상 유출 또는 직접유출 R이 되며, 일반적으로 하강 경사의 방향으로 흘러 지역 하천에 축적된 후 강으로 흘러갑니다.

 

수문 순환 구성 요소의 흐름도

 

지표수와 지하수는 높은 고도에서 낮은 고도로 흐르며, 특히 큰 강우가 발생한 후에는 결국 바다로 배출될 수 있습니다. 그러나 대량의 지표수와 지하수의 일부는 증발 또는 ET에 의해 대기로 되돌아가 자연적인 수문 순환이 완성됩니다. 대기로부터의 강수는 수문 순환을 주도하는 주요 힘이며, 주요 기상 매개변수와 시스템을 이해하는 것은 강수 사건의 예측에 중요합니다.