- •Міністерство освіти і науки україни
- •1.1.Предмет вивчення гідрології, поділ її на розділи та значення
- •1.2. Водні об’єкти та їх гідрологічний режим
- •1.3. Методи гідрологічних досліджень
- •1.4. Розподіл води на земній кулі
- •Розподіл та обсяги води у гідросфері
- •1.5.Кругообіг води на Землі
- •1.6. Властивості води
- •1.6.1. Хімічний склад води
- •1.6.2. Чинники формування складу вод
- •1.6.3. Класифікація природних вод
- •Класифікація природних вод за величиною мінералізаці
- •Класифікація прісних вод за величиною мінералізації
- •1.6.4. Фізичні властивості води
- •Гідрологія водотоків (річок)
- •2.1.Класифікація річок
- •2.2.Характеристика річки і річкової системи
- •2.3.Водозбір і басейн річки
- •2.4. Річкова долина і русло річки
- •Складові частини річкової долини:
- •Основні морфометричні елементи живого перерізу:
- •2.5.Поздовжній профіль річки
- •2.6.Живлення річок
- •Класифікація о.І.Воєйкова
- •Класифікація м.І. Львовича.
- •2.7.Водний режим річок
- •Рівневий режим річок
- •Річковий стік
- •Класифікація в.Д. Зайкова за внутрішньорічним режимом стоку води
- •2.8.Рівняння водного балансу басейну річки
- •2.9.Рух води в річках
- •2.10.Річкові наноси
- •2.12.Руслові процеси
- •Типи дельт:
- •2.13.Термічний режим річок
- •2.14.Льодовий режим річок
- •2.15.Гідрохімічний режим річок
- •2.15.Гідробіологічні особливості річок
- •Гідрологія водойм
- •3.1.Гідрологія озер
- •3.1.1.Типи озер
- •Озера ендогенного походження
- •Озера екзогенного походження
- •2. За розміром поверхні дзеркала води озера поділяють на:
- •3.1.2.Морфологія озер
- •3.1.3.Основні морфометричні характеристики озера
- •3.1.4.Водний баланс озера
- •3.1.5.Рух озерної води Вітрове хвилювання
- •Перемішування в озерах
- •3.1.6.Термічний режим озер
- •3.1.7.Льодовий режим озер
- •3.1.8.Хімічний склад озерних вод
- •3.1.9.Донні відклади озерної улоговини
- •3.1.10.Коливання рівня води в озерах
- •3.1.11.Водні маси озер
- •3.1.12.Гідробіологічна характеристика озера
- •3.2.Гідрологія водосховищ
- •3.2.1.Типи водосховищ
- •3.2.2.Основні характеристики водосховищ
- •3.2.3.Водний режим водосховищ
- •3.2.4.Термічний і льодовий режим водосховищ
- •3.2.5.Гідрохімічний гідробіологічний режим водосховищ
- •3.2.6.Замулення водосховищ та переформування їх берегів
- •3.2.7.Водні маси водосховищ
- •3.2.8.Вплив водосховищ на природне середовище
- •3.3.Гідрологія боліт
- •3.3.1.Типи боліт
- •3.3.2.Морфологія та гідрографія боліт
- •3.3.3.Водний баланс боліт
- •3.3.4.Рух води в болотах
- •3.3.5.Термічний режим боліт
- •3.3.6.Вплив боліт на стік річок
- •3.4.Гідрологія океанів і морів
- •3.4.1. Світовий океан та його частини
- •Основні особливості будови земної кори під морями та океанами
- •3.4.2.Рельєф дна океанів
- •Підводна окраїна материків.
- •Перехідна зона
- •Ложе океану
- •3.4.3.Донні відклади в океанах і морях
- •3.4.4.Хімічний склад вод Світового океану
- •3.4.5.Солоність вод Світового океану
- •3.4.6.Водний баланс Світового океану
- •3.4.7.Термічний режим океанів і морів
- •3.4.8.Густина і тиск морської води
- •3.4.9.Крига в океанах і морях
- •Класифікація морської криги
- •Фізичні властивості морського льоду
- •Рух льоду
- •3.4.10.Водні маси океану
- •3.4.11.Оптичні та акустичні властивості морської води
- •3.4.12.Хвилювання в океанах і морях
- •3.4.13.Течії в океанах і морях
- •3.4.14.Припливи і відпливи
- •3.4.15.Рівень океанів і морів
- •Гідрологія особливих водних об'єктів
- •4.1.Гідрологія льодовиків
- •4.1.1.Утворення льодовиків
- •4.1.2.Живлення та абляція льодовиків
- •4.1.3.Баланс льоду і води в льодовику
- •Рівняння балансу води в льодовику:
- •Рівняння балансу маси льодовика:
- •4.1.4.Режим та рух льодовиків
- •4.1.5.Робота льодовиків
- •4.1.6.Типи льодовиків
- •4.1.7.Поширення та значення льодовиків
- •4.2.Гідрологія підземних вод
- •4.2.1.Теорії походження підземних вод
- •4.2.2.Фізичні властивості порід
- •4.2.3.Види води в породах
- •4.2.4.Вологість і водні властивості порід
- •4.2.5.Фільтраційні властивості порід
- •4.2.6.Рух підземних вод
- •4.2.7.Умови залягання підземних вод
- •4.2.8.Водний баланс і режим підземних вод Водний баланс підземних вод
- •Водний режим зони аерації
- •Режим підземних вод
- •4.2.9.Роль підземних вод у фізико-географічних процесах
- •4.2.10.Розповсюдження підземних вод
- •Приблизний перелік питань для підготовки до заліку
- •Література
Міністерство освіти і науки україни
Ужгородський національний університет
Хімічний факультет
Кафедра екології та охорони навколишнього середовища
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до вивчення курсу: „Гідрологія”,
для студентів хімічного факультету,
напряму підготовки 0708 – Екологія,
спеціальності 8.070801 – Екологія, охорона навколишнього середовища
Ужгород - 2008
Рекомендовано до друку
Радою хімічного факультету
протокол № 3 від 20 листопада 2008 р.
Автори: кандидат хімічних наук, доц. Р.Т. Марійчук,
кандидат хімічних наук, доц. М.Ю. Сабов,
викладч С.С. Мільович
Рецензент: |
Кохан О.П., к.х.н., доц.. |
Передмова
Даний конспект лекцій призначений для студентів-екологів. В ньому в короткій конспективній формі викладено весь матеріал передбачений навчальним планом з курсу „Гідрологія”. До конспекту лекцій включені не тільки теоретичний матеріал, але і питання для підготовки та повний список літератури, до якої може звернутись студент для більш поглибленого вивчення даної дисципліни.
Ужгородський національний університет
ВСТУП
Сучасна гідрологія об’єднує в собі окремі науки про складові частини гідросфери. До них, перш за все, відноситься загальна гідрологія, яка вивчає кругообіг води на земній кулі, окремі частини гідросфери, взаємозв’язок між ними, найбільш загальні закономірності гідрологічних процесів і явищ, що в них відбуваються у взаємодії з атмосферою, літосферою, біосферою та під впливом господарської діяльності.
Гідрологія широко використовує досягнення техніки при проведенні вимірювань і спостережень та обробці одержаних даних.
Гідрологія має широке практичне застосування в наш час. Відомості про водні об’єкти, їх режим, гідрологічні розрахунки, прогнози елементів водного режиму, кількість та якість води необхідні для задоволення потреб гідроенергетики, морського та річкового флоту, промислового, комунального міського та сільськогосподарського водопостачання, будівництва населених пунктів, промислових підприємств, мостів, рибного господарства, осушувальних і зрошувальних меліорацій, організації відпочинку населення.
1.1.Предмет вивчення гідрології, поділ її на розділи та значення
Гідрологія – це наука, яка вивчає властивості гідросфери та її компоненти, процеси і явища, які в ній відбуваються, закономірності, за якими ці явища і процеси розвиваються, а також взаємозв’язок і взаємодію природних вод із земною корою та атмосферою.
Термін “гідрологія” утворений із латинських слів “гідро” – вода і “логос” – наука. Термін “гідрологія” вперше з’явився у 1694 р. в книзі, яка вміщала “Начала учения о водах” і виданій Мельхіором в Франкфурті-на-Майні. В самостійну науку гідрологія сформувалася лише в 20-30-і роки ХХ століття.
Сучасна гідрологія об’єднує в собі окремі науки про складові частини гідросфери. До них насамперед належить гідрологія, яка вивчає розподіл та кругообіг води на земній кулі, окремі частини гідросфери, взаємозв’язок між ними, найбільш загальні закономірності гідрологічних процесів і явищ, що в них відбуваються, у взаємодії з атмосферою, літосферою й біосферою та під впливом господарської діяльності.
Гідрологія за об’єктами вивчення поділяється на дві великі самостійні частини: гідрологію моря і гідрологію суші.
Гідрологія моря - це самостійна наука, яка вивчає процеси і явища, що відбуваються у Світовому океані, їх взаємодію з навколишнім середовищем, а також окремі моря та океани.
Гідрологія моря поділяється на океанологію та океанографію.
Океанологія – наука про Світовий океан, вивчає фізичні, хімічні, геологічні і біологічні процеси та явища, які відбуваються в Світовому океані, розчленування Світового океану на водні маси, підрозділ його на райони тощо.
Океанографія – 1) це частина океанології, яка вивчає режим Світового океану і фізико-хімічні особливості морської води; 2) регіональний розділ океанології, задачею якої є характеристика окремих частин Світового океану.
Гідрологія суші вивчає водні об’єкти суші. Залежно від об’єкта вивчення вона поділяється на великі розділи, яких нараховується понад 30, наприклад: загальна гідрологія, гідрометрія, гідрографія, інженерна гідрологія, динаміка вод суші, руслові процеси, гідрофізика, гідрохімія, гідроекологія.
Окремі розділи гідрології мають свою специфіку, багато з них уже є самостійними науками. Так, до самостійних розділів належать: гідрологія підземних вод, гідрологія річок, гідрологія озер, гідрологія боліт, гідрологія льодовиків та повітряна гідрологія.
Гідрологія підземних вод (або гідрогеологія) – наука, яка вивчає походження, поширення, режим, динаміку, ресурси і фізико-хімічні властивості підземних вод, розробляє методи їх розвідування і добування для народногосподарського використання.
Гідрологія річок – наука, яка вивчає формування стоку річок, водний режим, характеристики річкового стоку, термічний і льодовий режим, хімічний склад води, річкові наноси, руслові процеси тощо.
Гідрологія озер (лімнологія) – наука, яка вивчає гідрологічний режим озер та водосховищ.
Гідрологія боліт – наука, яка вивчає фізичні процеси руху вологи в болотах і процеси вологообміну між болотами та довкіллям, походження, поширення, розвиток і гідрологічний режим боліт.
Гідрологія льодовиків (гляціологія) – наука, яка вивчає умови й особливості походження, існування та розвитку льодовиків, їхній склад, будову, фізичні властивості, геологічну і геоморфологічну діяльність, географічне поширення і різні форми взаємодії з навколишнім середовищем.
Повітряна гідрологія (гідроаерологія) - наука, яка вивчає водні процеси в атмосфері - утворення опадів, конденсацію, випаровування, вологість у зв’язку з повітряними течіями, теплообміном, сонячною радіацією тощо.
Вивчення водних об’єктів завжди пов’язане з проведенням різних спостережень і вимірювань. Ці вимірювання, незважаючи на деяку специфічність у їх проведенні на різних водних об’єктах, мають багато спільного. Методи всіх вимірювань і спостережень з метою вивчення гідрологічного режиму водних об’єктів і методи обробки результатів спостережень та вимірювань розглядає гідрометрія.
Гідрографія – це розділ гідрології суші, основною задачею якої є вивчення і опис конкретних водних об’єктів за якісною і кількісною характеристикою їх положення, розміру, режиму і місцевих умов, а також виявлення вод на земній кулі та особливостей їх морфології, режиму і господарчого значення в окремих природно-історичних районах та ландшафтних зонах.
Важливою дисципліною, котра об’єднує кілька розділів гідрології суші, є інженерна гідрологія. Інженерна гідрологія – сукупність тих областей гідрології суші, які безпосередньо пов’язані з практичним застосуванням гідрології для вирішення інженерних водогосподарчих задач. Переважно це область гідрологічних розрахунків. Інколи використовують поняття – прикладна гідрологія, до якої відносять не тільки гідрологічні розрахунки, а й гідрологічні прогнози.
Гідрологічні розрахунки – розробка методів визначення характеристик гідрологічного режиму і водних об’єктів, необхідних для проектування гідротехнічних споруд і планування водогосподарських заходів.
Гідрологічні прогнози – це наукова дисципліна, яка розробляє методи передбачення (прогнозування) гідрологічних характеристик (рівнів, витрат води, замерзання, скресання тощо) на майбутній період. За характером передбачення елементів гідрологічні прогнози поділяють на водні та льодові. До водних прогнозів відносять прогнози об’єму сезонного і паводкового стоку, максимальних витрат і рівнів повені та паводків, середні витрати води за різні календарні періоди тощо. До льодових прогнозів відносяться прогнози строків скресання і замерзання річок, озер і водосховищ, товщу льоду тощо.
Вода, як усяке природне тіло, має низку фізичних і хімічних властивостей, які вивчаються окремими науковими дисциплінами. Так, гідромеханіка та її прикладний розділ гідравліка, займаються вивченням законів руху і рівноваги рідин, зокрема води, та їхньої взаємодії з твердими тілами. Фізичні властивості води як речовини і процеси, що відбуваються у водній масі, вивчає гідрофізика, а хімічні властивості і процеси – гідрохімія, органічне життя у водах - гідробіологія.
Гідроекологія – вчення про взаємозв’язки між гідрологічними, гідрохімічними і гідробіологічними процесами у водах, які містяться у різних компонентах навколишнього середовища та впливають на життєдіяльність організмів, мають склад і властивості, сформовані під дією природних і антропогенних факторів.
Гідрологія тісно пов’язана з іншими науками, які вивчають географічну оболонку і, зокрема, діяльність води на Землі - це метеорологія і кліматологія, геологія, геоморфологія, фізична географія, картографія, фізика, хімія, математика.
Гідрологія широко використовує досягнення техніки, особливо при проведенні вимірювань і спостережень та обробці одержаних даних.
Гідрологія має широке практичне застосування в наш час. Відомості про водні об’єкти, їхній режим, гідрологічні розрахунки і прогнози елементів водного режиму, кількість та якість води необхідні для задоволення потреб морського та річкового флоту, гідроенергетики, осушувальних і зрошувальних меліорацій, промислового, комунального міського та сільськогосподарського водопостачання, будівництва населених пунктів, промислових підприємств, мостів і доріг, рибного господарства, організації відпочинку та водного спорту, боротьби зі шкідливою дією вод, планування й проведення інших заходів щодо використання водних об’єктів і водних ресурсів.