Гидрология – наука, изучающая природные воды и происходящие в них явления и процессы. Гидрология принадлежи к числу наук о Земле и тесно соприкасается с геофизикой, геохимией, географией, а также-с геологическими и биологическими науками. Предметом исследований гидрологии являются все виды гидросферы: океаны, моря, реки, озера, водохранилища, ледники, болота, почвенные и подземные воды, а также воды атмосферы. Основная область исследований гидрологии – водный режим и водный баланс, изучение круговорота воды в природе, пространственно-временных колебаний и изменений его элементов под влиянием естественных и. антропогенных факторов. В практическом приложении, гидрология тесно связана с водным хозяйством и проблемами рационального использования и охраны поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения, с разработкой методов гидрологических расчетов и прогнозов.
По объектам исследований гидрология делится на гидрологию суши, гляциологию и океанологию.
Гидрология суши – наука, изучающая поверхностные воды суши, реки, озера, водохранилища, каналы, болота и подземные воды.
Гидрология суши включает:
Гидрология суши также включает в себя:
Гляциология – наука о природных льдах на поверхности Земли, в атмосфере и литосфере. Гляциология изучает режим и динамику их развития, взаимодействие с окружающей средой, роль льда в развитии Земли; исследуются снежно-ледниковые ресурсы, массообмен снежно-ледниковых систем с окружающей средой, деформации и движение ледников, лавин, ледяных полей .особенности покровных ледников как основных хранилищ пресной воды планеты, колебание ледников в истории оледенения, инженерно-гляциологические проблемы.
Океанология – наука о природных процессах в Мировом Океане. Океанология рассматривает Мировой Океан одновременно и как часть гидросферы, и как целостный планетарный природный объект, который взаимодействует с атмосферой, литосферой, материковым стоком, и где в сложной взаимосвязи протекают физические, химические, геологические и биологические процессы. Океанология базируется на фактических данных измерений глубин, температуры, солености, течений волн, цвета и прозрачности воды, содержания растворенных химических веществ и соединений, различных биологических и других показателей, опирается на теоретические положения физики, математики, химии, биологии, использует методы системного анализа.
В связи с широким использованием рек и озёр в целях мелиорации, водоснабжения, водного транспорта, энергетики и многих других целей возникло и укрепилось новое направление, получившее название инженерной гидрологии, которая занимается изучением качественных и количественных изменений водного режима, возникшего в результате сооружения того или иного гидротехнического сооружения.
ГИДРОЛОГИЯ КАК НАУКА
Гидрология буквально – наука о воде (от греческого «hydro» – вода и «logos» учение, знание, наука).
Гидрология занимается изучением природных вод, явлений и процессов, в них протекающих, а также определяющих распространение вод по земной поверхности и в толще почвогрунтов, закономерностей, по которым эти явления и процессы развиваются.
Гидрология относится к комплексу наук, изучающих физические свойства Земли, в частности такой их элемент как гидросфера, то есть гидрология – часть физической географии – науки, занимающейся изучением явлений, происходящих на поверхности земного шара, формированием и динамикой их развития, взаимосвязями и закономерностями.
Предметом изучения гидрологии являются водные объекты: океаны, моря, реки, озера и водохранилища, болота и скопления влаги в виде снежного покрова, ледников, почвенных и подземных вод.
Гидрология как прикладная наука получила развитие в связи с насущными хозяйственными задачами. Она занимается рациональным использованием и охраной поверхностных и грунтовых вод, прогнозом паводков, оценкой водных ресурсов и другими проблемами.
Воды поверхности Земли (океанов, морей, рек, озер, болот, ледников), ее воздушной оболочки (атмосферы) и находящиеся в земной коре тесно связаны между собой. Поэтому ряд вопросов, относящихся к деятельности воды на земном шаре, одновременно рассматривается гидрологией, метеорологией, геологией, почвоведением, геоморфологией, географией и другими науками, изучающими атмосферу и литосферу.
В гидрологических исследованиях широко используются выводы физики, гидравлики и гидродинамики.
Так как процессы, совершающиеся в морях и океанах, существенно отличаются от процессов, происходящих в реках, озерах и болотах, что определяет и различие в методах их исследований, гидрология делится на гидрологию моря и гидрологию суши.
Гидрологию моря чаще называют океанологией, или океанографией, сохраняя термин «гидрология» за гидрологией суши. Такое понятие и будет использоваться в дальнейшем.
В зависимости от объектов исследования в гидрологии суши различают:
1) гидрологию рек;
2) гидрологию озер;
3) гидрологию болот;
4) гидрологию подземных вод;
5) гидрологию ледников.
Научные дисциплины гидрологии
Помимо деления по видам изучаемых объектов в гидрологии выделяют самостоятельные разделы (научные дисциплины):
1) Гидрометрия – рассматривает методы наблюдений за режимом водных объектов и измерений гидрологических величин; применяемые для этого приборы и способы обработки результатов.
2) Гидрография – изучает и выявляет закономерности распространения поверхностных вод; дает описание водных объектов или территорий с общей характеристикой режима и хозяйственного значения, географических условий территории.
3) Общая гидрология – изучает и описывает водные объекты и их характерные свойства, устанавливает общие закономерности управляющие процессом формирования и деятельности вод суши. Изучает связь гидрологических явлений с метеорологическими факторами и условиями подстилающей поверхности. Освещает особенности проявления гидрологических закономерностей в различных водных объектах.
4) Инженерная гидрология – занимается разработкой методов расчета (гидрорасчеты) и прогноза (гидропрогнозы) гидрологических характеристик, необходимых в хозяйственной деятельности, строительстве гидротехнических сооружений, планировании изменений естественного режима водных объектов.
5) Водохозяйственные расчеты и регулирование речного стока – совокупность методов оценки соответствия водных ресурсов, объектов или территории требованиям их хозяйственного использования, способов определения режима регулирования стока, параметров гидротехнических сооружений и правил их работы.
6) Гидрофизика – изучает физические и механические свойства вод (испарение, образование и таяние льда и снега, влагосодержание почв).
7) Динамика вод суши и русловые процессы – изучает закономерности перемещения водных масс и наносов, течения, волнение, сгонно-нагонные явления; закономерности формирования берегов и русел рек, явления размыва, перемещения и отложения (аккумуляции) частиц грунтов, слагающих русло и берега.
8) Гидрохимия – изучает химические свойства и состав вод суши. В настоящее время ее важной задачей является решение проблемы качества воды.
9) Охрана водных ресурсов – в последнее время развивается направление, занимающееся разработкой научных основ рационального использования и охраны водных ресурсов с целью предотвращения их истощения, загрязнения и неблагоприятного изменения водного режима. В рамках этого направления развивается гидроэкология – наука, изучающая изменения водных ресурсов, гидрологического режима и качества вод; влияние этих изменений на экологическое состояние водных объектов и окружающей природной среды.
Гидрология опирается на обшеобразовательные дисциплины и специальные дисциплины из смежных отраслей знаний:
Гидрология
–
наука, изучающая природные воды, явления
и процессы, в них протекающие. Предмет
изучения гидрологии – все виды вод
гидросферы в океанах, морях, реках,
озерах, водохранилищах, болотах, почвенные
и подземные воды. Гидрология:
–
исследует круговорот воды в природе,
влияние на него деятельности человека
и управление режимом водных объектов
и водным режимом отдельных территорий;
–
проводит анализ гидрологических
элементов для отдельных территорий и
Земли в целом;
–
дает оценку и прогноз состояния и
рационального использования водных
ресурсов;
–
пользуется методами, применяемыми в
географии, физике и других науках.
Гидрология
подразделяется на океанологию и
гидрологию суши.
Гидрологический
процесс
– процесс формирования гидрологического
режима. При гидрологическом процессе
вода вступает во взаимодействие с
природной средой.
Гидрологические
характеристики
– параметры, характеризующие водную
среду и ее пограничные слои:
–
температура, соленость и плотность
морской воды;
–
скорость распространения звука в воде;
–
химический состав и радиоактивность
воды;
–
электрические и оптические свойства
воды и т.д.
Гидрологический
режим
– закономерные изменения состояния
водного объекта во времени и пространстве,
обусловленные главным образом
климатическими особенностями данного
бассейна. Естественный гидрологический
режим нередко существенно видоизменяется
под воздействием хозяйственной
деятельности человека.
Соленость
морской воды
– состав и количество солей, растворенных
в воде; количество солей в граммах на
1000 г раствора. В открытых частях океана
морская вода в среднем содержит солей
35 г на 1000 г. Колебания величины солености
зависят от соотношения количества
осадков и величины испарения; во
внутренних морях большое значение имеет
количество воды, приносимой реками.
Кругооборот
воды в природе
– непрерывный процесс циркуляции воды
на земном шаре между геосферами,
обусловленный солнечной энергией,
действием силы тяжести и геологическими
процессами.
В
процессе кругооборота вода испаряется
с поверхности океана, водяные пары
перемещаются вместе с воздушными
течениями, конденсируются, и вода
возвращается в виде атмосферных осадков
на поверхность суши и моря. Различают:
–
большой кругооборот воды, при котором
вода, выпавшая в виде осадков на сушу,
возвращается в моря путем поверхностного
и подземного стоков; и
–
малый кругооборот воды, при котором
осадки выпадают на поверхность океана.
Гидросфера
–
водная оболочка Земли, включающая все
воды, находящиеся в жидком, твердом и
газообразном состояниях. Гидросфера
включает воды океанов, морей, подземные
воды и поверхностные воды суши. Некоторое
количество воды содержится в атмосфере
и в живых организмах.
Свыше
96% объема гидросферы составляют моря и
океаны, около 2% – подземные воды, около
2% – льды и снега, около 0,02% – поверхностные
воды суши.
Водный
объект
– постоянное или временное сосредоточение
природных вод на поверхности суши либо
в горных породах, имеющие характерные
формы распространения и черты режима.
Водными
объектами являются моря, океаны, реки,
озера, болота, водохранилища, подземные
воды, а также воды каналов, прудов и
другие места постоянного сосредоточения
воды на поверхности суши (в виде снежного
покрова).
Вода
–
устойчивое в обычных условиях химическое
соединение водорода и кислорода,
существующее в жидком, твердом и
газообразном состояниях.
Лёд
—
кристаллическое состояние воды, минерал
Водяной
пар
— газообразное состояние воды. Образуется
молекулами воды при ее испарении.
Водные
ресурсы
– пригодные для использования в
национальной экономике запасы вод суши,
Мирового океана, подземных вод, почвенной
влаги, льдов, снежного покрова и их
энергия: механическая или тепловая.
Общий
объем (единовременный запас) водных
ресурсов составляет 1390 млн.куб.км, из
них около 1340 млн.куб.км – воды Мирового
океана. Менее 3% составляют пресные воды,
из них технически доступны для
использования – всего 0.3%.
Минерализация
воды
– суммарная концентрация анионов,
катионов и недиссоциированных растворенных
в воде неорганических веществ, выражающаяся
в г/куб.дм.
Водный
баланс
– соотношение прихода и расхода воды с
учетом изменения ее запасов за выбранный
интервал времени для рассматриваемого
объекта.
Водный
баланс может быть рассчитан для водосбора
или участка территории, для водного
объекта, страны, материка и т.д.
Ледник
– движущееся естественное скопление
льда и фирна на земной поверхности,
возникающее в результате накопления и
преобразования твердых атмосферных
осадков при положительном многолетнем
балансе. Ледники подразделяются на
покровные, шельфовые и горные. Основными
типами ледников суши являются горные
и покровные ледники.
Оледенение
– совокупность длительно существующих
природных льдов: ледников, наледей,
многолетних морских и подземных льдов.
Оледенение
– процесс значительного расширения
площади ледников, связанный с изменением
климата.
Выпадающий
на поверхность ледника снег постепенно
накапливается, уплотняется под давлением
вышележащих слоев и под влиянием
рекристаллизации и частичного таяния
и замерзания просочившейся воды
превращается в зернистый
снег
Глетчерный
лёд
— лёд, возникающий из снега в областях
выше снеговой линии.
Абляция
–
совокупность процессов денудации и
плоскостного смыва, способствующих
удалению продуктов выветривания.
Режим
ледника
– совокупность процессов, происходящих
на поверхности и в толще ледника.
Снеговая
линия
– условная линия на земной поверхности,
выше которой снег на горизонтальных
площадках не стаивает даже летом. Выше
снеговой границы накопление твердых
атмосферных осадков преобладает над
их таянием и испарением.
Высота
снеговой линии определяется температурными
условиями и количеством твердых осадков,
связанными с широтой местности и степенью
континентальности климата. В Антарктике
снеговая граница опускается до уровня
моря, на Тибетском нагорье – поднимается
до 7 тыс.м.
Фирновая
линия
– линия, являющаяся границей между фирном
и льдом на поверхности ледника.
Фирн
– плотный зернистый снег, образующийся
на ледниках и снежниках выше снеговой
границы вследствие давления вышележащих
слоев, поверхностного таяния и вторичного
замерзания воды, просочившейся в глубину.
Под давлением вышележащих слоев может
превратиться в сплошной лед.
РЕЖЕЛЯЦИЯ
– 1) повторное замерзание кристаллов
или отдельных массивов льда в местах
их соприкосновения в условиях высокого
удельного давления; 2) попеременное
промерзание и оттаивание рыхлых влажных
горных пород
Конжеляция
– повторное замерзание талой воды на
поверхности льда.
Сердж
– временное ускорение движения ледника.
Подземные
воды
– воды, находящиеся в верхней (до глубины
12-16 км) части земной коры в жидком, твердом
и парообразном состоянии.
По
условиям залегания подземные воды
подразделяются на почвенные, верховодку,
грунтовые, межпластовые.
Грунтовые
воды
– воды первого от поверхности постоянного
водоносного горизонта, залегающие на
выдержанном водоупорном горизонте.
Артезианские
воды
–
в современном понимании – напорные
пластовые (межпластовые) воды, ограниченные
водоупорами.
Артезианские
воды – первоначально – напорные подземные
воды, самоизливающиеся при вскрытии.
Почвенные
воды
– так называется вода, скопившаяся в
грунте на известной глубине от поверхности,
питающая обыкновенные колодцы и
вытекающая, в виде родников и ключей, в
оврагах и долинах.
Верховодка
–
безнапорные подземные воды, залегающие
на незначительной глубине и имеющие
ограниченное распространение. Такие
воды обычно подстилаются слоем водоупорных
глин или суглинков, имеющим небольшую
протяженность. Воды верховодки:
–
быстро расходуются на внутригрунтовое
испарение, просачивание и стекание
вниз;
–
(в случае больших запасов) могут служить
источником местного водоснабжения;
–
легко подвергаются загрязнению.
Просачивание
– проникновение воды в почву и движение
ее вниз.
Инфильтрация
– в гидрологии – проникновение воды с
поверхности земли в толщу горных пород.
Инфильтрация является одним из главных
источников питания грунтовых вод.
Закон
Дарси
(Анри
Дарси, 1856) — закон фильтрации жидкостей
и газов в пористой среде. Выражает
зависимость скорости фильтрации от
градиента напора в виде формулы:
V
= K
* i
где:
V
— скорость фильтрации, K
— коэффициент фильтрации, i
— градиент напора.
Река
–
водный (постоянный) поток сравнительно
больших размеров, питающийся стоком
осадков атмосферных со своего водосбора
и подземными водами. Река имеет четко
очерченное русло.
Водосбор
– часть земной поверхности и толща почв
и горных пород, откуда вода поступает
к водному объекту. Различают поверхностный
и подземный водосборы.
Бассейн
реки
– это часть суши, включающая данную
речную систему и ограниченная водоразделом.
Речная
сеть
– часть русловой сети, состоящая из
отчетливо выраженных русел постоянных
водотоков. Речная сеть характеризуется
густотой водотоков.
Половодье
– фаза водного режима реки, ежегодно
повторяющаяся в данных климатических
условиях в один и тот же сезон,
характеризующаяся наибольшей водностью,
высоким и длительным подъемом уровня
воды, и вызываемая снеготаянием или
совместным таянием снега и ледников.
Различают весеннее, весеннелетнее и
летнее половодья.
Паводок
– фаза водного режима реки; сравнительно
кратковременное и непериодическое
поднятие уровня воды в реке, возникающее
в результате быстрого таяния снега,
ледников, обильных дождей. В отличие от
половодья паводок может возникать в
любое время года.
Межень
– фаза водного режима реки, ежегодно
повторяющаяся в один и те же сезоны,
характеризующаяся малой водностью,
длительным стоянием низкого уровня и
возникающая вследствие уменьшения
питания реки.
Сток
воды
– это процесс стекания воды с водосборов
вместе с содержащимися в ней веществами
и теплом.
Расход
воды
– объем воды, протекающей через поперечное
сечение потока в единицу времени. На
основании регулярных измерений расхода
воды вычисляется сток за длительный
период.
НОРМА
СТОКА
(лат. norma — правило) — средняя величина
стока за определённый период времени
(год, сезон, месяц и т. д.), вычисляемая
по многолетнему ряду наблюдений. Н. с.
является одной из осн. характеристик
стока для физ.-географич. условий речного
бассейна.
Гидрограф
– график изменения во времени расхода
воды в створе реки или иного водотока.
Гидрограф отражает характер распределения
водного стока в течение года, сезона,
половодья (паводка), межени.
Изотахи
–
изолинии одинаковых скоростей (ветра,
течения воды и т.п.) на картах.
ИОННЫЙ
СТОК
– количество минеральных растворимых
веществ в жидком стоке.
Сало
– поверхностные первичные ледяные
образования, состоящие из иглообразных
и пластинчатых кристаллов в виде пятен
или тонкого сплошного слоя серого цвета.
Забереги
–
полосы льда, окаймляющие берега водотоков,
озер и водохранилищ, при незамерзающей
остальной части водного пространства.
Снежура
– скопление снега, плавающего в воде.
Снежура:
–
образуется при обильном выпадании снега
на охлажденную воду;
–
быстро смерзается в плотный эластичный
покров сравнительно большой толщины.
Шуга
– скопления рыхлого губчатого льда в
водной толще или на поверхности водоема.
Шуга образуется главным образом из
кристалликов глубинного (внутриводного
и донного) льда. Шуга возникает до
ледостава преимущественно на горных и
порожистых реках.
Зажор
–
скопление шуги с включением мелкобитого
льда в русле водотока. Зажор:
–
вызывает стеснение (закупорку) водного
сечения, подъем уровня воды и затопление
прибрежных участков;
–
возникает перед ледоставом;
–
обычно формируется ниже порогов.
Затор
– закупорка русла плывущими льдинами,
часто происходят на узких участках
русла, в местах разделения реки на
рукава.
Пятры
– скопления донного льда, выросшие до
поверхности воды.
Наледь
– нарост льда, возникающий при замерзании:
–
подземных вод, изливающихся на поверхность
земли; или
–
вод водотоков (речных вод), выходящих
на поверхность ледяного покрова.
Наледи
распространены в области многолетнемерзлых
горных пород.
Ледостав
–
процесс образования на поверхности
водоема или водотока неподвижного льда.
Полынья
–
пространство чистой воды среди сплошных
льдов или на их границе. При сильных
морозах поверхность воды в полынье
обычно заполняется ледяной кашей.
Полыньи
образуются на реках в местах с быстрым
течением, в местах выхода грунтовых
вод, в нижних бьефах плотин водохранилищ,
в местах сброса теплых вод промышленными
предприятиями, в истоках рек из озер,
при разрыве льдов во время их движения
и т.п.
Закраина
–
в гидрологии – полоса открытой воды
между ледяным покровом и берегом,
образующаяся перед вскрытием реки или
взломом припая в море в результате
отхода льда от берега или сквозного
протаивания льда.
Ледоход
– движение льдин и ледяных полей на реках
и озерах под действием течения, ветра,
температуры воды. Различают весенний
и осенний ледоходы.
Долина
водотока
– относительно узкое и вытянутое в длину,
обычно извилистое углубление в земной
поверхности, образованное вековой
деятельностью стекающей по поверхности
земли воды, с наличием русла современного
водотока и характеризующееся продольным
уклоном дна.
Русло
– вытянутое понижение земной поверхности,
выработанное линейной эрозией; наиболее
пониженная часть речной долины, по
которой происходит сток воды в
межпаводочные периоды.
Меандр
– плавный изгиб русла (равнинной) реки.
Меандры возникают в результате действия
течений, не совпадающих с направлением
основного речного потока, при которых
поверхностные струи направляются к
вогнутому берегу, подмывая его, а донные
– к выпуклому, откладывая наносы.
Осередок
– затапливаемые подвижные повышения
дна.
Плесы
– более высокие, более стабильные и
закрепленные растительностью острова,
глубокие и мелкие участки русла.
ПЕРЕКАТ
(русск.) — мелководный участок русла
реки в виде вала, подводной гряды с
пологим скатом, обращенным против
течений, и крутым — по течению.
Водность
—
количество воды, проносимое рекой с её
бассейна за отрезок времени (месяц,
сезон и т. д.) по сравнению с нормой
(средним значением) для данного периода.
Различают
малую (межень), среднюю и большую
(половодья и паводки) водность.
Водоносность
– абсолютная средняя многолетняя
величина стока реки.
Питание
реки
– поступление (приток) воды в реку от
источника питания. Питание может быть
дождевое, снеговое, ледниковое, подземное
(грунтовое), чаще всего смешанное, с
преобладанием того или иного источника
питания на отдельных отрезках реки и в
разное время года.
Число
Рейнольдса
– отношение сил инерции к силам вязкости.
Число
Рейнольдса используется в гидродинамике
для моделирования условий обтекания
потоком различных тел.
Re
= ρ·vср·r/μ,
где ρ
– плотность жидкости;
vср
– средняя (по сечению трубы) скорость
потока; μ
– коэффициент вязкости жидкости; r
– характерный геометрический размер, в
частности, радиус сечения цилиндрической
трубы.
Число
Фруда
—
один из критериев подобия движения
жидкостей и газов, является безразмерной
величиной. Применяется в случаях, когда
существенно воздействие силы тяжести.
Fr
= v2/gh,
где h
– глубина потока, g
– ускорение свободного падения.
ФОРМУЛА
ШЕЗИ
– выражает зависимость средней скорости
потока от основных влияющих факторов
для равномерного движения воды в речном
русле: v = С/RI, где v – средняя скорость
потока, м/с; С – коэф. Шези, являющийся
интегральной характеристикой сил
сопротивления, действующих в речном
русле; R – шидравлический радиус потока,
примерно равный средней глубине потока,
м; I – уклон потока.
Модуль
стока
– количество воды, стекающее с единицы
площади водосбора в единицу времени.
Масса
обломков, перемещаемых потоком,
пропорциональна скорости течения в
шестой степени, а их диаметр соответственно
пропорционален квадрату скорости.
Эрозия
водная
–
процесс разрушения почв, геологических
пород и строительных материалов талыми,
дождевыми и текучими водами.
Дейгиш
– быстрое разрушение берегов.
Побочень
– гребневая часть крупной гряды,
пересекающей русло, обычно затопляемая
в половодье и обсыхающая в прибреговой
части в межень.
Заструга
– скопление наносов в русле реки в форме
прибрежной гряды. Разрастаясь, заструги
переходят в песчаные косы.
Затон
– длинный непроточный залив реки,
образованный из старицы, протоки или
отделенный от основного русла косой.
Затон
– естественная или искусственная речная
акватория, защищенная от течения и
ледохода и служащая для отстоя судов и
их ремонта. Обычно затоны устраивают в
портах. В затонах часто располагают
судостроительные и судоремонтные верфи.
Старица
–
замкнутый водоем; полностью или частично
отделившийся от реки участок ее прежнего
русла. Старица имеет продолговатую
извилистую или подковообразную форму.
Старицы
обычно образуются при спрямлении русла,
когда в половодье воды, идущие по пойме,
успевают промыть более короткий путь.
Река, вернувшаяся в свои берега, использует
этот новый участок русла, а старый, более
длинный, оказывается ненужным. Постепенно
входы в старицу заносятся песком и илом.
Старица некоторое время сохраняется
как озеро, а затем превращается в болото
или сырой луг.
Дельта
– форма устья реки; низменность в низовьях
крупных рек, впадающих в мелководные
участки моря или озера, образованная
речными отложениями. Обычно дельта
образуется на мелководных участках
моря или озера при впадении реки, несущей
большое количество наносов. С течением
времени дельта растет в сторону моря.
Устье
– место впадения реки в другую реку,
озеро, водохранилище или море.
Основными
типами устьев являются: нормальные
устья, эстуарии и дельты.
Пойма
– часть ложа долины, прилегающая к руслу
водотока и затопляемая при подъемах
уровня воды в водотоке. При разливе река
выносит в пойму наносы, постепенно
повышающие ее уровень.
Эстуарий
– воронкообразный, суживающийся к вершине
залив, образующийся в результате
подтопления низовьев речной долины и
преобразованный воздействием волнового,
речного и приливного факторов.
Эстуарий
– однорукавное воронкообразное устье
реки, расширяющееся в сторону моря.
Эстуарий образуется, когда приносимые
рекой наносы уносятся приливно-отливными
течениями, а прилегающая часть моря
достаточно глубока, так что накопления
наносов не происходит.
Коса
– низкая и узкая намывная полоса суши:
–
одним концом, причлененная к берегу
моря, озера, реки; а
–
другим концом, вдающаяся клином в пределы
акватории.
Коса
образуется в результате перемещения
обломочного материала волнами и течениями
и аккумуляции этих наносов на участках,
где при огибании выступов берега
ослабевает энергия волн.
Береговой
вал
– аккумулятивная форма рельефа,
образованная действием прибойного
потока и расположенная в тыловой части
пляжа.
Береговой
вал – песчано-галечная или ракушечная
невысокая гряда на берегу, сформированная
из донного материала и вытянутая вдоль
береговой линии.
Устьевой
бар
– характерная отмель, являющаяся
начальным элементом, из которого
формируется дельта.
Рифели
–
небольшие донные гряды.
Гряды
– вытянутые, относительно невысокие
положительные формы рельефа различных
размеров, высоты и происхождения.
Озеро
– природный водоем с замедленным
водообменом. Озера:
–
располагаются в углублениях суши
(котловинах);
–
заполнены в пределах озерной чаши
(озерного ложа) разнородными водными
массами; и
–
не имеют одностороннего уклона.
Котловина
– понижение земной поверхности в пределах
суши, дна океанов или морей, преимущественно
округлых очертаний, замкнутое со всех
сторон или открытое с одной стороны
(если из котловины вытекает река) или с
двух сторон (если река протекает через
котловину).
Литораль
–
пограничная полоса между сушей и морем,
регулярно затопляемая во время прилива
и осушаемая при отливе. Литораль
представляет собой зону морского дна,
расположенную между уровнями самого
высокого прилива и самого низкого
отлива. В литорали представлены все
типы царства животных.
Пелагиаль
– глубоководная часть озера.
Профундаль
– дно озера. Профундаль – глубинная
часть озер, где отсутствуют волновые
движения, ветровое перемешивание и
донная растительность.
Евтрофные
озера
– озера с большим поступлением питательных
веществ, большим содержанием органического
вещества.
Олиготрофные
озера
– глубокие озера с малым количеством
питательных веществ и малой продукцией
органического вещества.
Гомотермия
–
явление однородности температуры воды
по глубине водоема.
Слой
температурного скачка – слой водной
толщи водоема, в пределах которого
происходит резкое падение температуры
и повышение плотности воды с глубиной.
Сгонно-нагонные
явления
– повышение или понижение уровня моря
или озера под воздействием ветра, дующего
со стороны водоема на сушу или наоборот.
Сейши
–
стоячие волны большого периода (от
нескольких минут до десятков часов);
свободные колебания уровня воды в
замкнутых или полузамкнутых водоемах
без распространения профиля волн по
поверхности водоема, происходящие по
инерции после прекращения действия
вынуждающей их внешней силы.
При
сейшах поверхность озера наклоняется
попеременно то в одну, то в другую
сторону.
Конвективное
перемешивание вод
– свободная конвекция в океане; вертикальное
движение воды, вызванное изменением ее
плотности в результате изменения
температуры или солености. Конвекция
ведет к перемешиванию воды и выравниванию
по вертикали ее физических и химических
характеристик, обогащению кислородом
нижележащих слоев и питательными солями
– вышележащих слоев.
Термический
бар
– вертикальный пояс с температурой
воды 4 градуса С. – раздел между теплой
и холодной водой, где они соприкасаются
и где вода от поверхности до дна имеет
температуру 4°
Припай
–
форма неподвижного льда; сплошной
ледяной покров, образующийся главным
образом вдоль побережий арктических и
антарктических морей путем замерзания
воды или примерзания к берегу дрейфующих
льдов. Припай может простираться на
расстояние от нескольких метров до
сотен километров от берега.
Сапропель
— это отложения пресноводных водоемов,
состоящие из органического вещества и
минеральных примесей, формирующиеся в
результате длительных природных
процессов из остатков растительных и
животных организмов, населяющих водоем.
ЭПИЛИМНИОН,
верхний теплый и богатый кислородом
слой воды в различных водоемах. В глубоких
водоемах Э. располагается над металимнионом,
в мелких может занимать всю толщину
воды.
ГИПОЛИМНИОН
– толща воды в глубоких водоемах, в
пределах которой температура мало
изменяется в течение года.
Водохранилище
–
искусственный водоем, предназначенный
для хранения воды и регулирования стока
и образованный:
–
либо водоподпорным сооружением на
водотоке;
–
либо использованием естественной или
искусственной впадины на поверхности
земли;
–
либо обвалованием части территории.
Пруд
–
искусственный водоем, выкопанный или
созданный путем постройки плотины в
долинах небольших рек, ручьев, в балках
или оврагах площадью обычно не более 1
кв.км.
Заиление
водохранилища
– процесс заполнения чаши водохранилища
мелкими наносами.
–
отложение
в водохранилище крупных наносов.
Часть б Гидрология и схема ее научных дисциплин Предмет гидрологии
Гидрология
– наука о воде (от греческого “hydro”
– вода и “logos”
учение, знание, наука). Гидрология –
наука, занимающаяся изучением природных
вод, явлений и процессов в них протекающих,
закономерностей, по которым эти явления
и процессы развиваются, закономерностей,
определяющих распространение вод по
земной поверхности и в толще почво-грунтов,
а также их количественные изменения во
времени.
Гидрология
относится к комплексу наук, изучающих
физические свойства Земли, в частности
такой их элемент как гидросфера, то есть
гидрология – часть физической географии
– науки, занимающейся изучением явлений,
происходящих на поверхности земного
шара, формированием и динамикой их
развития, взаимосвязями и закономерностями
(physis
– от греческого природа).
Важным рубежом в истории развития
гидрологии можно считать конец XVII
в., когда французские ученые Пьер Перро,
Эдм Мариотт и англичанин Эдмунд Галлей
на основании измерений и расчетов
осадков, стока и испарения впервые
установили количественные соотношения
главных фаз круговорота воды. В России
более или менее систематические
исследования водных объектов были
начаты при Петре I.
Можно
выделить объекты изучения гидрологии
и в зависимости от объекта (в связи со
специфическими особенностями процессов
в них происходящих) – подразделы
гидрологии:
–
океаны и моря – гидрология моря –
океанология;
–
реки – гидрология рек – потамология;
ГИДРОЛОГИЯСУШИ
–
озера и водохранилища – лимнология;
–
ледники – гидрология ледников –
гляциология – изучается в рамках
физической географии;
– гидрогеология – входит в состав
гидрологии поверхностных вод суши как
вспомогательная дисциплина, в объеме,
необходимом для установления взаимодействия
поверхностных и подземных вод и влияния
подземных вод на режим поверхностных
вод.
Схема
научных дисциплин гидрологии
Помимо
деления по видам изучаемых объектов в
гидрологии выделяют самостоятельные
разделы (научные
дисциплины):
1
Гидрометрия
– рассматривает методы наблюдений за
режимом водных объектов и измерений
гидрологических величин; применяемые
для этого приборы и способы обработки
результатов.
2
Гидрография
– изучает и выявляет закономерности
распространения поверхностных вод;
дает описание водных объектов или
территорий с общей характеристикой
режима и хозяйственного значения,
географических условий территории.
3
Общая
гидрология
– изучает и описывает водные объекты
и их характерные свойства, устанавливает
общие закономерности управляющие
процессом формирования и деятельности
вод суши. Изучает связь гидрологических
явлений с метеорологическими факторами
и условиями подстилающей поверхности.
Освещает особенности проявления
гидрологических закономерностей в
различных водных объектах.
4-5
Инженерная
гидрология
– занимается разработкой методов
расчета (гидрорасчеты 4) и прогноза
(гидропрогнозы 5) гидрологических
характеристик, необходимых в хозяйственной
деятельности, строительстве гидротехнических
сооружений, планировании изменений
естественного режима водных объектов.
6-7
Водохозяйственные
расчеты и регулирование речного стока
– совокупность методов оценки соответствия
водных ресурсов объектов или территории
требованиям их хозяйственного
использования, способов определения
режима регулирования стока, параметров
гидротехнических сооружений и правил
их работы.
8
Гидрофизика
– изучает физические и механические
свойства вод (испарение, образование и
таяние льда и снега, влагосодержание
почв).
9-10
Динамика
вод суши и русловые процессы
– изучает закономерности перемещения
водных масс и наносов, течения, волнение,
сгонно-нагонные явления; закономерности
формирования берегов и русел рек, явления
размыва, перемещения и отложения
(аккумуляции) частиц грунтов, слагающих
русло и берега.
11
Гидрохимия
– изучает химические свойства и состав
вод суши. В настоящее время ее важной
задачей является разработка некоторых
сторон проблемы качества воды.
12
Охрана
водных ресурсов
– в последнее время развивается
направление, занимающееся разработкой
научных основ рационального использования
и охраны водных ресурсов с целью
предотвращения их истощения, загрязнения
и неблагоприятного изменения водного
режима. В рамках этого направления
развивается гидроэкология,
изучающая не просто изменения водных
ресурсов, гидрологического режима и
качества вод, а влияние этих изменений
на экологическое состояние водных
объектов и окружающей природной среды.
Гидрология
опирается на
обшеобразовательные
дисциплины
и специальные
дисциплины из смежных отраслей знаний:
Соседние файлы в папке Гидрология
