Veeringe Loeng Hugo Treffneri g

1
Veeringe Loeng Hugo Treffneri gümnaasiumi
reaalharu 11. klassi õpilastele
Emeriitprofessor Aleksander Maastik aleksmaastik_at_
hot.ee
2
Hüdroloogia jagunemine

• Ookeani- ja mereteadus e okeanoloogia
  (okeanograafia)
• Sisevete (mandrivete) hüdroloogia
• Sisevete hüdroloogia jaguneb
• jõehüdroloogia e potamoloogia vooluveekogude
  hüdroloogia
• järveteadus e limnoloogia järvede jt aeglase
  veevahetusega maismaavee-kogude füüsikalisi,
  keemilisi, hüdroloogilisi ja bioloogilisi omadusi
  uuriv teadus
• sooteadus e telmatoloogia
• liustikuteadus e glatsioloogia.
• /Okeanos kreeka usundis titaan, ümber maa
  voolava jõe isand
  kr p?taµó? jõgi, ??µ?? järv, t??µa soo
  lad. glacies jää/

3
Online-sõnaraamat

• http//mot.kielikone.fi/mot/endic/netmot.exe?UIen
  ed

4
(No Transcript)
5
Põhimõisteid

• Hüdroloogia teadus, mis uurib Maa hüdrosfääri
  veeringet, vee omadusi ja levikut ning seoseid
  keskkonnaga, elusolendid kaasa arvatud.
• Hüdromeetria hüdroloogia haru, mis tegeleb
  veekogusid iseloomustavate suuruste mõõtmise ja
  registreerimisega.
• Kreeka k ?d?? (hydor) vesi ????? (logos)
  sõna, õpetus) µ?t?e?? (metrein) mõõtma

6
Põhimõisteid

• Hüdrograafia loodusgeograafia haru, mis tegeleb
  veekogude mõõtmise, kirjeldamise ja
  kaardistamisega
• Hüdrosfäär hüdroloogia uurimisobjekt üks Maa
  geosfääre, mis hõlmab keemiliselt sidumata vee,
  s.o ookeanide, merede, järvede, jõgede, mulla-,
  põhja-, atmosfääri- ja liustikuvee.
• Geosfäärid on erisuguse koostise ja tihedusega
  kontsentrilised kihid, millest koosneb Maa
  atmosfäär e õhkkond, hüdrosfäär, litosfäär (Maa
  tahke väliskest, mille moodustab maakoor koos
  selle all oleva vahevöö ülemise osaga), vahevöö
  ja barüsfäär e tsentrosfäär (Maa tuum).

7
Hüdroloogia seosed

• Hüdroloogia on tihedalt seotud mitme muu
  veeteadusega
• hüdrometeoroloogia teadusharu, mis käsitleb vee
  ringkäiku atmosfääris
• geohüdroloogia hüdroloogia maaveele pühendatud
  haru /???, ?e?- maa/
• hüdrogeoloogia põhjavee päritolu, koostist,
  omadusi ja liikumist uuriv geoloogia haru
• krüoloogia õpetus lumest, jääst ja igikeltsast
  
• geokrüoloogia teadus külmunud pinnastest
  (igikeltsast). /????? külm/

8
Vee jaotumus maakeral
http//ga.water.usgs.gov/edu/watercycleestonian.ht
ml
9
Veeringe

• Hüdroloogia kujunes iseseisvaks teadusharuks 19.
  sajandi lõpuks
• Ajaloo alguseks võib pidada aega, mil hakati
  veeringe olemusest aru saama
• Kuidas tõuseb vesi merest taevasse?
• Kuidas tekivad vihm ja lumi?
• Kuidas tekib põhjavesi?
• Ojade ja jõgede vesi pärineb sademeist?

10
(No Transcript)
11
Varaseid arutlusi veeringe üle

• Hiina 900 aastat eKr
• Jõevesi sademeist
• Poeet Homeros
• (u 8. saj. eKr?)
• Maailmapilt

12
Varaseid arutlusi veeringe üle

• Anaxagoras (u 500428 eKr)
• päike tõstab vee merest taevasse, kust ta
  vihmana maale langeb ja koguneb maa-alustesse
  veekogumitesse.
• Theophrastos (372288 eKr)
• veeringe atmosfääris veeauru kondenseerumine,
  vihma või lume tekkimine.

13
Varaseid arutlusi veeringe üle

• Leonardo da Vinci
• (14521519)

14
Varaseid arutlusi veeringe üle

• Tänapäevase arusaamani jõudsid
• Bernard Palissy (15101590) jõgede vesi
  pärineb sademeist
• Pierre Perrault (16081680) allikate päritolu
• Edmund Halley (16561742) jõgede vesi pärit
  ookeanidest ning aurumine nende pinnalt on sama
  suur kui tagasivool ookeanidesse.

15
Veeringe

• Veeringe kirjeldab vee olemasolu ja liikumist Maa
  peal, sees ja kohal.
• Päikeseenergia gt aurumine
• Sademed jää, lumi (sulavesi) ning kondensatsioon
• Pindmine äravool
• Maasseimbumine ja evapotranspiratsioon (aurumine
  maapinna ja taimede kaudu)
• Põhjavesi
• põhjaveekihid (veega küllastunud kivimid
  mageveevaru)

16
http//ga.water.usgs.gov/edu/watercycleestonian.ht
ml
17
(No Transcript)
18
(No Transcript)
19
Olemas 59 (tekst 18) keeles
20
Veeringe

• Suur veeringe (ookean gt mandrid gt ookean)
• Väike veeringe (enamik ookeanidest aurunud veest
  sajab sinna tagasi)

21
Maakera veebilanss

• Eo ET Em Po Pm
• Eo aurumine ookeanidelt
• (tähistus E rahvusvaheliselt kasutatavast
  terminist evaporation)
• ET evapotranspiratsioon aurumine maapinna ja
  taimede kaudu
• Em aurumine mandrite pinnaveekogudelt ja
  taimkatteta aladelt
• Po ja Pm sademehulk ookeanidele ja mandritele
• (tähistus P rahvusvaheliselt kasutatavast
  terminist precipitation).

22
Veeringe kiirus

• Organismides olev vesi vahetub keskmiselt mõne
  tunniga
• Atmosfäärivesi 8 d
• Sängides voolav vesi 16 d
• Vesi soodes 5 a
• Vesi järvedes 17 a (pisijärv 1 a, Baikali järv
  380 a)
• Maa sees olev vesi (maavesi)
• mullavesi 1 a
• põhjavee sügavamates kihtides 1400 a
• igikeltsas 10 000 a
• Liustike ja mägede igilumi 1600 a
• Polaarjää 9700 a.
• Maailmamere vesi tervikuna 2700 aastat

23
Aurumine

• Aurumine on protsess, milles vesi läheb vedelast
  olekust gaasilisse, s.o muutub auruks
• Mida soojem ja kuivem on õhk, seda kiirem on
  aurumine.
• Kui õhu suhteline niiskus on 100 (õhk on veega
  küllastunud), siis vesi õhku auruda ei saa.
• Taimaurumine e transpiratsioon aurumine taimede
  kaudu
• Evapotranspiratsioon aurumine taimkattega alalt
  
• Sublimatsioon aurumine lumelt või jäält

24
Aastaaurumine Eesti valgaladelt (mm)
EMHI
25
Sademed

• Sademed pilvedest vihma, lörtsi, lume või
  rahena langev vesi.
• Sademehulka avaldatakse rõhtpinnale moodustuva
  sademevee kihi paksusena (mm)
• Eestis 520820 mm/a
• Sademehulk ajaühikus (mm/min või mm/h) on saju
  intensiivsus (tugevus)

26
Sademed
EMHI
27
Äravool

• Osa vihmaveest ja lumest jääb taimestikule
  (võraspeetus) ja ehitistele pidama ning aurub
  maapinnale jõudmata (sademeveepeetus).
• Osa vihmaveest imbub maasse ja osa peetub
  maapinnanõgudes (nõgupeetus) ning see, mis pidama
  ei jää, hakkab maapinda mööda ära voolama ning
  jõuab ojadesse ja jõgedesse, moodustades
  äravoolu.
• Maasse imbunud vihma- või sulavesi
• toidab põhjavett
• voolab põhjavette jõudmata läbi pinnase
  pinnaveekogudesse (vaheäravool e maasisene
  äravool).

28
Äravool

• Äravool on see osa sademeveest, mis veekogudesse
  voolab.
• Äravoolu saab väljendada
• vooluhulgana Q W/T m3/s.
• Vooluhulk on voolusängi ristlõiget aja T
  (tavaliselt sekundi) jooksul läbiva vee maht W
  (kuupmeetrites, liitrites)
• äravoolumahuna W Qk T m3 (Qk ajavahemiku T
  keskmine Q)
• äravoolukihina h W/(A103) mm/a (A valgla
  pindala km2)
• äravoolumoodulina q Q/A L/(skm2) (Q
  vooluhulk L/s)

29
Äravoolu mõjutavad tegurid

• Äravool iseloomustab veerohkust
• Äravoolu mõjutavad tegurid
• klimatoloogilised (sademed ja aurumine)
• kliima muutumine
• füüsikalis-geograafilised tegurid (valgla suurus,
  pinnamood, mullastik ja geoloogiline ehitus,
  taimkate, järved ja veehoidlad)
• inimtegevus

30
Äravool

• Emajõe tippveetaseme pikaajaline muutumine Tartu
  hüdromeetriajaamas

H. Haldre andmetöötlus
31
Aasta keskmine äravoolukiht (norm) h mm
EMHI
32
Aasta keskmise äravoolumoodul (norm) q l/(s?km2)
EMHI
EMHI
33
Põhjavesi
Stream corridor10/98, A. Maastiku tõlge
34
Põhjavee toiteala

• Põhjavee toiteala (neeldumisala,
  infiltratsiooniala) on seal, kus vettkandvad
  kihid maapinnale ulatuvad ning kus sademevesi
  põhjaveekihti pääseb.
• Põhjavee loodusliku väljavoolu koht maapinnal või
  veekogu põhjas on allikas (läte).
• Eestis on suurim Pärnu jõe läte Roosna-Allikul
  (vooluhulk 200300 l/s)

35
Eesti põhjaveekihid
www.maves.ee
36
Pinnase veejuhtivus

• Pinnase veeläbilaskvust iseloomustab kiiruse
  dimensiooniga (tavaliselt meetrit ööpäevas)
  veejuhtivus e filtratsioonimoodul k

k m/d
Jämekruus, klibu, lõheline kaljukivim 1000100
Jämeliiv, liivasegune kruus 10010
Liiva- ja savisegune kruus, kesk- ja peenliiv 101
Peenliiv, saviliiv 10,1
Saviliiv, liivsavi 0,10,01
Savi 0,010,001
37
Veebilanss

• Veebilanss on mingi maa-ala, veekogu, taime,
  tehnoloogiaprotsessi vms kõigi juurde- ja
  äravooluliikide ning vee akumulatsiooni mahtu
  iseloomustav näitaja.
• Aurumise, sademete ja äravoolu vahel valitseb
  tasakaal, millel põhineb maakera, mandri või
  valgla veebilanss
• Veebilansi liikmeid avaldatakse veekihi paksusena
  (mm) või mahuühikutes (km3).

38
Jõe valgla

• Jõe valgala on ala, millelt jõgi saab oma vee.
  Jaguneb
• maapealne valgla
• maa-alune valgla
• Need ei ühti
• Geograafiatermin jõgikond on jõe valgla sünonüüm
  siis, kui jõgikonnas ei ole äravooluta alasid (nt
  kõrbi).

39
Valgala veebilanss

• ET Ev Pv Q ?S
• Q äravool valgalalt
• ET evapotranspiratsioon
• Ev aurumine taimkatteta maapinnalt ja
  veepinnalt
• Pv valgalale langenud sademed
• ?S valgala veevaru muutus vaatlusaluses
• ajavahemikus.
• (tähistus S rahvus-vaheliselt kasutatavast
  terminist storage)

40
Maapealne ja maa-alune veelahe
41
Vesikond

• Veepoliitika raamdirektiivi kohaselt on valgalade
  majandamise põhiüksus vesikond,
• s.o üht või mitut naabervalgala koos põhjavee ja
  rannikuvetega hõlmav maismaa- ja mereala.
• Eesti jaguneb kolmeks valgalapõhiseks vesikonnaks
  
• Lääne-Eesti,
• Ida-Eesti
• Koiva vesikond (millest suurem osa on Lätis)
• kaheksaks alamvesikonnaks
• Viru, Peipsi, Võrtsjärve, Pärnu, Matsalu,
  Läänesaarte, Harju ja Pandivere põhjavee
  alamvesikond (mis hõlmab osa Harju, Viru ja
  Peipsi alamvesikonnast)

42
Eesti vesikonnad ja alamvesikonnad
43
Tippvooluhulgad

• Tippvooluhulgad esinevad Eesti jõgedes tavaliselt
  kevadel lume sulamise ajal ja sügisel, kui
  ohtralt sajab.
• Kevadised tipud on sügisestest enamasti suuremad
  (äravoolumoodul gt 100 l/(s?km2))
• Ka suvel võivad valingvihmad põhjustada
  lühiaegseid tippvooluhulki
• Tippvooluhulki on vaja teada, kui
  projekteeritakse vesiehitisi.

44
Miinimumvooluhulgad

• Miinimumvooluhulgad esinevad jõgedes siis, kui
  nad toituvad ainult põhjaveest.
• Suvine madalvesi
• Talvine madalvesi
• Läbikülmumine
• Jõgede kuivaks jäämine
• Äravoolumiinimumi on raskem hinnata kui
  suurveetippu
• miinimumvooluhulgaks loetakse madalveeperioodi
  30-päeva-keskmist vooluhulka

45
Rakendushüdroloogia

• Hüdroloogia haru, mis tegeleb veevarude
  kasutamiseks ja kaitsmiseks vajalike
  hüdroloogiliste arvutustega. Rakendusalad
• veetransport
• üleujutuste ohjamine
• tammide, paisude, kanalite, sildade, sadamate jms
  rajamine
• vee-energia kasutamine
• kuivendus ja niisutus
• veevarustus
• sademe- ja heitvee ärajuhtimine
• veereostuskontroll
• veeökoloogia
• vesiviljelus.