ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ И ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЦЕДУРЫ

Во́дный режи́м — изменения во времени расхода воды, уровней воды и объёмов воды в водных объектах.

Гидроло́гия (греч. ; от др.-греч.  «вода» +  «слово, учение») — наука, изучающая природные воды, их взаимодействие с атмосферой и литосферой, а также явления и процессы, протекающие в водах (испарение, замерзание и т. п.).

Гидрологический режим — закономерные изменения гидрологических элементов водного объекта во времени, обусловленные физико-географическими и в первую очередь климатическими условиями бассейна.

Гидрологический режим включает многолетние (годы с повышенной или пониженной водностью), внутригодовые или сезонные (половодье, межень, паводок) и суточные колебания:

уровня воды (режим уровня); расходов воды (режим стока); ледовых явлений (ледовый режим); температуры воды (термический режим); количества и состава твёрдого материала, который переносится потоком (режим наносов); состава и концентрации растворённых химических веществ (гидрохимический режим); изменений русла реки (режим руслового процесса).

В зависимости от вида водного объекта (водоток или водоём) отличают гидрологический режим рек, озёр, водохранилищ, гидрогеологический режим, режим болот.

Элементами гидрологического режима называют явления и процессы, которые характеризуют гидрологический режим водного объекта (например, колебания уровня, расходов воды, температуры воды и тому подобное).

Естественный гидрологический режим нередко существенно изменяется под воздействием хозяйственной деятельности человека. В зависимости от наличия или отсутствия гидротехнических сооружений выделяют гидрологический режим регулируемый и природный или бытовой.

Наибольшее влияние на гидрологический режим оказывают водохранилища, с помощью которых осуществляется (в зависимости от проекта) суточное, недельное, сезонное и годовое регулирование стока (например каскад водохранилищ на Днепре), а также каналы (например канал Днепр — Донбасс, канал Северский Донец — Донбасс, Северо-Крымский канал).

Любой водный объект и его режим могут быть описаны с помощью некоторого набора гидрологических характеристик. Эти характеристики делятся на несколько групп. Приведем некоторые из них.

1. Характеристики водного режима: уровень воды (Н, м в Балтийской системе высот (БС) или см над 0 поста), скорость течения (v, м/с), расход воды (Q, м3/с), сток воды за интервал времени ∆t (W, м3, км3), уклон водной поверхности (I, величина безразмерная) и т.д. Большинство этих характеристик может быть отнесено не только к водотокам и водоемам, но и к особым водным объектам — ледникам, подземным водам.

2. Характеристики теплового режима: температура воды, снега, льда (Т, °С), теплосодержание водного объекта или тепловой сток за интервал времени ∆t (Q, Дж) и т.д.

3. Характеристики ледового режима: сроки наступления и окончания различных фаз ледового режима (замерзания, ледостава, таяния, вскрытия, очищения ото льда), толщина ледяного покрова, сплоченность льдов и т. д.

4. Характеристики режима наносов: содержание в воде взвешенных наносов или мутность воды (s, кг/м3), расход наносов (R, кг/с), распределение наносов по фракциям (крупности) и т.д.

5. Характеристики формы и размера водного объекта: его длина (L, м, км), ширина (В, м, км), глубина (h, м) и т.д.

Кроме того, к числу гидрологических обычно относят такие очень важные для описания любого водного объекта характеристики, как гидрохимические— минерализацию воды (М, мг/л) или ее соленость (S, ‰), содержание отдельных ионов солей, газов, загрязняющих веществ и др.; гидрофизические— плотность воды (r, кг/м3), вязкость воды и др.; гидробиологические — состав и численность водных организмов (экз./м2) и величину биомассы (г/м3, г/м2) и др.

Совокупность гидрологических характеристик данного водного объекта в данном месте и в данный момент времени определяет гидрологическое состояние водного объекта.

Гидрологическое состояние водного объекта подобно погоде применительно к состоянию атмосферы подвержено постоянным пространственно-временным изменениям. Оно всегда зависит от множества факторов и определяется характером процессов, происходящих в водном объекте, его связью с другими водными объектами, атмосферой, литосферой, влиянием хозяйственной деятельности человека и т. д. Однако вследствие сложности и многофакторности этих процессов и связей и недостаточного знания их природы мы часто вынуждены подходить к оценке гидрологического состояния водного объекта как явления, подверженного случайным изменениям, которые подчиняются вероятностным законам и поддаются статистическому анализу.

При длительных наблюдениях за любым водным объектом обнаруживаются некоторые закономерности в изменениях его гидрологического состояния, например в течение года. Совокупность закономерно повторяющихся изменений гидрологического состояния водного объекта — это его гидрологический режим. Некоторым аналогом гидрологического режима применительно к атмосфере можно считать климат.

Сущность гидрологического режима водных объектов — это изменение гидрологических характеристик в пространстве и во времени. Под изменением гидрологических характеристик в пространстве понимают их изменение от места к месту (вдоль, поперек или по глубине реки, вдоль или по глубине моря или озера и т.д.), от одного водного объекта к другому.

Изменение гидрологических характеристик во времени (временная изменчивость) имеет несколько масштабов. Выделяют изменчивость вековую(с интервалами времени или периодами, исчисляемыми веками); многолетнюю(периоды колебаний — от нескольких до десятков лет), внутригодовую,или сезонную(колебания в течение года), кратковременную,имеющую период в несколько суток (например, колебания синоптического масштаба с периодом 3—10 дней), сутки (суточная или внутрисуточная изменчивость), минуты и секунды. Главные причины вековой и многолетней изменчивости гидрологических характеристик — долгопериодные колебания климата, а также воздействие хозяйственной деятельности человека. Основные причины внутригодовых (сезонных) изменений — смена сезонов года, колебаний синоптического масштаба — процессы в атмосфере (перемещение циклонов, антициклонов и атмосферных фронтов), изменчивости суточного масштаба — вращение Земли вокруг оси и сопутствующие ему смена дня и ночи и приливы. Природа колебаний самого малого временного масштаба (минуты, секунды) — волны на поверхности воды, макро- и микротурбулентность в водных потоках.

Гидрологический режим водного объекта — хотя и закономерное, но все же лишь внешнее проявление некоторых более сложных внутренних процессов, свойственных водному объекту, или обусловленных его взаимодействием с другими водными объектами, атмосферой, литосферой. Наблюдая за уровнем или расходом воды в реке, например, и выясняя закономерности их изменения, т.е. изучая их режим, мы пока оставляем в стороне причины этих изменений. Для того чтобы их вскрыть, необходимо изучить уже некоторые как внутренние, так и внешние процессы, воздействующие на режим водного объекта. Поэтому гидрологи изучают не только гидрологический режим водных объектов, но и гидрологические процессы,под которыми понимается совокупность физических, химических и биологических процессов, определяющих закономерности формирования гидрологического состояния и режима водного объекта.

Чтобы познать гидрологические процессы в любом водном объекте, необходимо изучить, во-первых, явления, происходящие в водной толще рассматриваемого объекта (перемешивание, формирование температурной и плотностной стратификации, образование внутриводного льда, продуцирование кислорода благодаря жизнедеятельности зеленых растений и т. д.); во-вторых, процессы на твердых границах объекта — его дна и берегах (взаимодействие водного потока и грунтов, размыв или аккумуляция наносов и т.д.); в-третьих, явления, происходящие на водной поверхности объекта — границе раздела вода — воздух (тепло- и газообмен с атмосферой, испарение и конденсация, образование или таяние ледяного покрова, возникновение волн и течений под действием ветра и т. д.); в-четвертых, взаимосвязь водного объекта с его водосбором (условия формирования стока воды, наносов, растворенных веществ, теплоты и т. д.).

НАУКИ О ПРИРОДНЫХ ВОДАХ

Гидрология и ее подразделение.Природные воды на Земле и гидрологические процессы изучает комплекс наук, объединяемых общим понятием гидрология. Термин «гидрология» образован из латинских слов «гидро» — вода и «логос» — наука. Однако гидрология занимается изучением не воды как таковой (физического вещества или химического соединения), а изучением распространения и режима природных вод на Земле. Термин «гидрология» впервые появился в 1694 г. в книге, содержащей «начала учения о водах», изданной Мельхиором во Франкфурте-на-Майне. В действительно самостоятельную науку гидрология оформилась лишь в 20—30-х годах прошлого столетия.

Гидрологию по направленности и методам исследований подразделяют на крупные разделы: общая гидрология,изучающая наиболее общие закономерности гидрологических процессов и явлений; гидрография,занимающаяся изучением и описанием конкретных водных объектов; прикладная (или инженерная) гидрология,разрабатывающая методы расчета и прогноза различных гидрологических характеристик; гидрометрия,разрабатывающая методы измерений и наблюдений при изучении природных вод, и специальные разделы гидрологии,такие, как физика природных вод(или гидрофизика), химия природных вод(или гидрохимия), биология природных вод(или гидробиология).

Общая гидрология по объектам исследования подразделяется на три большие части: гидрологию морей (синоним — физическая океанология), занимающуюся изучением океанов и морей; гидрологию суши, или точнее гидрологию поверхностных вод суши (часто называемую просто гидрологией), изучающую водные объекты суши, — реки, озера, водохранилища, болота, ледники; гидрологию подземных вод, изучающую воды, находящиеся в свободном состоянии в верхней части земной коры.

Гидрология суши, в свою очередь, по объектам исследования подазделяется на гидрологию рек(устаревшее название — потамология), гидрологию озер(иногда называемую также лимнологией или озероведением), гидрологию болоти гидрологию ледников.

Болота как физико-географические объекты (геоморфологические, биологические, а также и гидрологические процессы в болотах) изучает также комплексная наука «Болотоведение». Гидрология болот, поэтому может считаться одновременно частью гидрологии суши и болотоведения. То же касается ледников. Как природные объекты их изучает раздел физической географии, называемый «Гляциологией», включающий помимо гидрологических также геологические, геоморфологические, климатические и другие исследования. Поэтому гидрологию ледников можно одновременно считать и частью гидрологии суши, и частью гляциологии. Гидрологию подземных вод иногда отождествляют с самостоятельной наукой «Гидрогеологией»— разделом геологии. Однако гидрогеология изучает не только закономерности распространения, залегания и движения подземных вод, но и их роль в геологических процессах, а также условия и возможности хозяйственного использования подземных вод (разведки и добычи). Гидрогеология кроме того решает разнообразные задачи по инженерно-геологическому обеспечению строительства, мелиорации, разработки месторождений полезных ископаемых и др. Поэтому гидрология подземных вод также может считаться как частью гидрологии, так и частью гидрогеологии.

В последнее время в качестве самостоятельных разделов гидрологии стали выделять гидрологию водохранилищ,сочетающую методы гидрологии рек и гидрологии озер, а также гидрологию морских устьев рек,пограничную между гидрологией рек и океанологией.

Отдельные разделы, выделяемые в гидрологии по направленности и методам исследований, так же как и общая гидрология, допускают подразделение по объектам изучения. Так, в рамках гидрографии можно выделить гидрографию рек, гидрографию озер, региональную океанологию и т.д. Прикладная гидрология также может быть подразделена на прикладную океанологию(например, промысловую) и инженерную гидрологию суши.Прикладную (инженерную) гидрологию суши, в свою очередь, иногда подразделяют на самостоятельные разделы применительно и к рекам, и к озерам — гидрологические расчетыи гидрологические прогнозы. Гидрометрия также может относиться и к морям, и к рекам, и к озерам. В специальных разделах гидрологии могут быть выделены подразделы, относящиеся к водным объектам разных типов, например физика океана, химия океана; комплекс дисциплин, имеющих отношение кфизике речного потока, — динамика русловых потоков, теория русловых процессов, а также гидрофизика рек, гидрофизика озер; гидрохимия рек, гидрохимия озер; гидробиология рек и т.д. Специальные разделы гидрологии входят одновременно разделами в физику, химию, биологию.

Устоявшейся и общепринятой классификации разделов гидрологии как науки пока не существует, поэтому в различных пособиях можно встретить довольно существенные различия в названии и толковании содержания отдельных разделов гидрологии.

Общая гидрология, ее предмет, задачи и связь с другими науками.Предмет общей гидрологии как науки — природные воды Земли и процессы, в них происходящие при взаимодействии с атмосферой, литосферой и биосферой и с учетом влияния хозяйственной деятельности человека. Термин «общая» указывает на то, что рассматриваются наиболее общие (не узкоспециальные и не региональные) вопросы гидрологии и что речь идет о всех водных объектах Земли, включая реки, озера, водохранилища, болота, ледники, подземные воды, океаны и моря.

Задача общей гидрологии состоит в рассмотрении основных и наиболее общих закономерностей процессов в водных объектах, выявлении их взаимосвязей с процессами, протекающими в атмосфере, литосфере и биосфере. Особое значение при этом имеет установление закономерностей круговорота воды на земном шаре, географического распределения различных гидрологических характеристик в глобальном масштабе и рассмотрение гидрологических процессов как важнейшего фактора в формировании географической оболочки Земли.

Общая гидрология как часть комплексной науки — гидрологии — прежде всего, тесно связана с другими ее разделами — гидрографией, прикладной (инженерной) гидрологией, гидрометрией, специальными разделами гидрологии. Перечисленные разделы гидрологии, т.е. науки так называемого гидрологического цикла, не могут полноценно существовать без взаимодействия, взаимного проникновения и обогащения. Так, например, общие законы гидрологии нельзя познать без изучения конкретных водных объектов (гидрография) и наоборот. Многие общие законы гидрологии установлены с помощью специальных разделов — физики, химии, биологии природных вод. Без гидрометрии невозможно изучение любых водных объектов. Прикладная гидрология широко использует законы, установленные общей гидрологией и специальными разделами гидрологии и т.д.

Общая гидрология (и гидрология в целом), изучающая природные воды, относится к наукам географическим и тесно связана с другими физико-географическими науками — метеорологией и климатологией, геоморфологией, гляциологией, картографией и т. д. Эта связь отражает объективно существующее единство природы, проявляющееся во взаимосвязи и взаимодействии всех компонентов природной среды, а вода, как отмечалось выше, — один из ведущих ее компонентов. Но связь вод и других компонентов природной среды обоюдная, поэтому и соответствующие науки тесно взаимосвязаны.

Так, с одной стороны, метеорология и климатология позволяют объяснить многие гидрологические явления (дождевые паводки, накопление снега и льда в ледниках, ветровые течения в морях и т.д.), но, с другой стороны, и гидрология помогает метеорологам и климатологам изучать процессы в атмосфере как результат взаимодействия с водными объектами (обмен водой, теплотой и т.д.). Точно так же тесно взаимодействуют гидрология и геоморфология, например, при изучении формирования речных долин и русел, оврагов, морских берегов, речных дельт и т.д. О связи гидрологии и гляциологии уже говорилось выше.

Связана общая гидрология (и гидрология в целом) и с другими естественными науками — геологией, биологией, почвоведением, геохимией. Гидрология (и общая гидрология, в частности) не может продуктивно развиваться без опоры на фундаментальные науки — физику, химию, математику.

К гидрологии тесно примыкают разделы физики: гидрофизика, гидромеханика и гидравлика, термодинамика. Многие гидрологические закономерности, как мы будем рассматривать позже, имеют в своей основе строгие физические законы и поэтому без использования достижений соответствующих разделов физики познаны быть не могут. Гидрохимия как раздел гидрологии широко использует законы взаимодействия химических веществ и методы химического анализа их состава. Таким образом, общая гидрология связана с физикой и химией через специальные разделы гидрологии.

Использование математики и информатики в гидрологии идет в нескольких направлениях. Во-первых, широко применяются методы математической обработки данных наблюдений с использованием численных методов анализа и методов математической статистики. Во-вторых, применение физических законов в гидрологии требует строгих формулировок, использования методов математического моделирования. Наконец, создание баз данных и организация сетевого обмена и обработки данных наблюдений опирается на информатику.

Связана гидрология и с такой сферой деятельности человека, как техника.Гидрология широко использует достижения техники при проведении измерений и наблюдений (в том числе и дистанционных), обработке их результатов; гидрометрия имеет дело с разнообразной измерительной техникой, иногда весьма сложной. При обработке данных наблюдений, их анализе, различных расчетах, математическом моделировании широко используют электронно-вычислительную технику. В то же время развитие некоторых областей техники (гидротехнического строительства на реках и морях, мелиоративных и других мероприятий и т. п.) не может обойтись без использования гидрологических знаний.

В последнее время проявляется тенденция к «экологизации» многих естественных наук. Но поскольку содержание и задачи экологии как междисциплинарного научного направления еще до конца не сформулированы, не вполне определилось и место гидрологии в комплексе наук экологического цикла. В настоящее время активно разрабатываются основы геоэкологии — комплексной науки, призванной изучать взаимодействие геосфер (т.е. как живой, так и неживой природы) между собой и с человеческим обществом. В рамках геоэкологии начала развиваться гидроэкология (водная, или аквальная, экология), изучающая экологию водных объектов (рек, озер, морей и др.). Эта комплексная наука должна изучать водные экосистемы — совокупность трех взаимодействующих компонентов: водной среды, водных организмов и деятельности человека. Место гидрологии как науки в гидроэкологиивполне определенно — это изучение абиотических компонентов водной среды и их взаимодействия с водной биотой и деятельностью человека. Видимо, имеет право на существование и такая часть гидрологии, как экологическая гидрология(или экогидрология), широко развивающаяся в последние десятилетия за рубежом. Под экологической гидрологией можно понимать те разделы гидрологии, которые имеют непосредственную экологическую направленность и ориентированы на изучение взаимодействия водных объектов и водной среды с водной биотой и человеческой деятельностью.

• В.Н. Михайлов, М.В. Михайлова. . — статья из научно-популярной энциклопедии «Вода России». Дата обращения: 12 сентября 2016.
• Мала гірнича енциклопедія   / за ред. В. С. Білецького  : Донбас, 2004. ISBN 966-7804-14-3
• Географічна енциклопедія України : у 3 т. / редколегія: О. М. Маринич (відпов. ред.) та ін.  «Українська радянська енциклопедія» ім. М. П. Бажана
• Загальна гідрологія / За ред. В. К. Хільчевського і О. Г. Ободовського: Підручник. — 2-ге вид., доповнене.  — К.: ВПЦ «Київський університет», 2008. — 399 с.

Гидрологический режим

закономерные изменения состояния водного объекта во времени: уровня и расхода воды, ледовых явлений, температуры воды, количества и состава переносимых потоком наносов, изменений русла реки, состава и концентрации растворённых веществ и т.д. Г. р. обусловлен физико-географическими свойствами бассейна и в первую очередь его климатическими условиями.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
.

Смотреть что такое “Гидрологический режим” в других словарях

Различают следующие фазы водного режима:

• Половодье — ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водности реки, вызывающее подъём её уровня; обычно сопровождается выходом вод из меженного русла и затоплением поймы.
• Паводок — сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды, возникающее в результате быстрого таяния снега при оттепели, обильных дождей. Следующие один за другим паводки могут образовать половодье. Значительные паводки могут вызвать наводнение.
• Межень — ежегодно повторяющееся сезонное стояние низких (меженных) уровней воды в реках. Обычно к межени относят маловодные периоды продолжительностью не менее 10 дней, вызванные сухой или морозной погодой, когда водность реки поддерживается, главным образом, грунтовым питанием при сильном уменьшении или прекращении поверхностного стока. В умеренных и высоких широтах различают летнюю (или летне-осеннюю) и зимнюю межень.
• Ледостав — период, когда наблюдается неподвижный ледяной покров на водотоке или водоёме. Длительность ледостава зависит от продолжительности и температурного режима зимы, характера водоёма, толщины снега.
• Ледоход — движение льдин и ледяных полей на реках.

Неравномерный в течение года режим питания рек связан с неравномерностью выпадения атмосферных осадков, таяния снега и льда и поступления их вод в реки.

Колебания уровня воды вызываются в основном изменением расхода воды, а также действием ветра, ледовых образований, хозяйственной деятельностью человека.

Чем занимаетсяПравить

• 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
• даёт оценку и прогноз состояния и рационального использования водных ресурсов; пользуется методами, применяемыми в географии, физике и других науках.

Типы водных режимовПравить

Типичные водные режимы рек различаются по климатическим зонам:

Предмет изученияПравить

Гидрология изучает все виды вод гидросферы в океанах, морях, реках, озёрах, водохранилищах, болотах, почвенные и подземные воды.

наука, изучающая воды Земли, их свойства, распространение и протекающие в них процессы. Людей давно занимал вопрос, почему океаны не выходят из берегов, хотя реки постоянно выносят в них огромные массы воды. Когда выяснилось, что вода при нагревании может переходить из жидкого состояния в газообразное, стало очевидно, что под воздействием солнечного тепла нагревается поверхность океана и вода постоянно превращается в пар. Между тем и метеорология постепенно раскрывала причины изменений погоды. Стало известно, что дождь выпадает из облаков, а облака состоят из крошечных капелек воды или кристаллов льда. Наконец, происхождение облаков было соотнесено со скоплениями водяного пара в атмосфере, а описание гидрологического цикла – круговорота воды в природе (рис. 1) – стало краеугольным камнем гидрологии.Рис. 1. КРУГОВОРОТ ВОДЫ В ПРИРОДЕ. А1 – осадки, выпадающие над сушей; А2 – осадки, выпадающие над океаном; Б1 – испарение с суши; Б2 – транспирация растительностью; Б3 – испарение с озер и рек; Б4 – испарение с океана; В1 – инфильтрация воды в почву; В2 – потребление воды растительностью; В3 – подземный сток воды в реки и озера; В4 – подземный сток воды в океан; Г – поверхностный сток в озера и реки.
По сути, источником всех вод суши является океан. Молекула воды начинает свой путь в этом цикле, когда, получив несколько больше тепловой энергии по сравнению с соседними молекулами, преодолевает поверхностное натяжение жидкости и превращается в молекулу пара. Воздух, в который попадает молекула, вовлечен в процесс циркуляции, порожденный неравномерным нагреванием полярной и тропической зон, перепадами атмосферного давления и вращением Земли. Циркуляция атмосферы в Северном полушарии в целом направлена с запада на восток. Внутри воздушных масс происходит вертикальное движение воздуха, вызванное прежде всего нагреванием воздуха на контакте с более теплой поверхностью океана или суши. Нагретая таким образом отдельная частица расширяется, становясь менее плотной, чем частицы, находящиеся непосредственно выше нее, и благодаря большей подъемной силе, воздействующей на нее, устремляется вверх. Однако в соответствии с известным физическим законом расширение происходит за счет запаса тепла, и поэтому, поднимаясь, эта воздушная частица охлаждается до тех пор, пока температура не понизится до такой степени, что влага уже не сможет оставаться в газообразном состоянии и не произойдет конденсация пара. Крошечные капельки воды, взвешенные в атмосфере, образуют облака. При соответствующих условиях эти капельки сливаются вокруг ядер конденсации (кристаллов льда или пылинок), а достигнув веса, достаточного для преодоления сопротивления воздуха, падают на землю в виде дождя, снега или града. Когда частица воды вместе с наземным или подземным стоком попадает снова в океан, это означает, что она совершила полный круговорот в природе.Осадки.
Измерение. Современный инструмент для измерения осадков – это автоматический плювиограф, непрерывно регистрирующий в графической форме количество, продолжительность и интенсивность атмосферных осадков. Используются также дождемеры, улавливающие осадки. Там, где снег выпадает нерегулярно и в небольшом количестве, применяются те же приборы, что и для измерения жидких осадков. В горных областях устанавливаются емкости-ловушки, аккумулирующие снег иногда в течение всего холодного сезона. Попадая в емкость, снег тает под воздействием концентрированного солевого раствора. Количество выпавшего снега измеряется также при помощи снегомерной трубки, которой берут снежный керн. Для определения эквивалентного слоя воды этот керн взвешивается.Типы. Интенсивность и количество осадков зависят от содержания воды, а также от скорости и амплитуды охлаждения воздуха. Выделяются два основных типа осадков. Первый – это осадки, выпадающие на обширной территории в результате циклонической деятельности; их можно подразделить на фронтальные и нефронтальные. Первые формируются, когда теплый воздух поднимается над холодным, вторые – когда происходит горизонтальная конвергенция и поднимающийся воздух перетекает в область низкого давления. Осадки второго типа выпадают на меньшей территории и представляют собой более интенсивные грозовые ливни, при которых более теплый воздух нижних слоев быстро выносится вверх сильными конвективными течениями. Осадки конвективного типа могут быть одной из стадий циклона, и оба типа осадков могут усиливаться за счет дополнительного подъема воздуха над высокими формами рельефа.Распределение во времени. Дожди циклонического типа умеренной или слабой интенсивности могут продолжаться несколько суток. Такие дожди – благо для фермеров, так как большая часть осадков впитывается в землю и способствует росту растений. Однако, когда контраст во влагосодержании и температурах между соседними воздушными массами крайне велик или конвекция протекает особенно активно, дождь выпадает с такой интенсивностью, что большая часть воды скатывается по поверхности грунта прямо в реки, часто захватывая при этом большое количество плодородного гумуса. Русла оказываются не способными вместить и пропустить весь объем воды в столь короткие сроки, и реки выходят из берегов. В результате происходят разрушительные наводнения.Пространственное распределение. Паводок обычно следует непосредственно за ливнем. В среднем слой выпавших дождевых осадков уменьшается с увеличением площади территории, над которой они выпадают, а также с удалением от центра циклона. В горах структура дождя, изображаемая в изогиетах (линиях равной величины осадков), зависит от распределения высот, экспозиции отдельных склонов и крупных форм рельефа.Снег. Когда водяной пар конденсируется при температурах значительно ниже 0° С, формирующиеся кристаллы льда при определенных условиях объединяются и падают на землю в виде снежинок. Плотность свежевыпавшего снега варьирует в широких пределах. На востоке США снег рассматривается как рекреационный фактор, однако, если таяние снега предшествует ливневым дождям или происходит одновременно с ними, он также существенно влияет на формирование паводков. На западе США снег является источником воды, использующейся для ирригации, выработки электроэнергии и водоснабжения городов и поэтому играет важную роль в хозяйственной жизни страны. Там, начиная с высоты ок. 2150 м, формируется устойчивый снежный покров, который держится с октября по март. Выше 3000 м его мощность бывает более 6 м.Испарение. Преобразование воды в пар представляет собой важный энергетический переход в непрекращающемся круговороте воды в природе. Этот процесс происходит почти непрерывно в результате испарения со всех водных поверхностей и влажной почвы и транспирации растениями. Количественная оценка испарения обычно выполняется косвенным путем. При идеальных условиях испарение с поверхности озера можно определить путем измерения суммарного поступления в него воды, стока из него и аккумулировавшейся воды. При этом предполагается, что остаточная составляющая баланса, необходимая для сохранения равновесия системы, соответствует испарению. Такой метод обычно неудовлетворителен, так как невозможно точно оценить прочие элементы водного баланса, например просачивание воды в грунт. Близкий подход, называемый методом энергетического баланса, заключается в измерении поступающей тепловой энергии, отдаваемой озером и накопленной в нем. Надежность этого метода повышается благодаря огромному количеству тепловой энергии, затрачиваемой на испарение воды (скрытой теплоты парообразования). Транспирация пышной зеленой растительностью, образующей сплошной покров и в достатке получающей влагу, почти равна испарению с поверхности соседних озер. Если вода, извлеченная из почвы и затраченная на транспирацию, не восполняется за счет осадков или орошения, почва начинает иссушаться, скорость транспирации падает, и, наконец, растения увядают из-за дефицита воды. Таким образом, в годовом осреднении транспирация в районах с достаточным увлажнением несколько меньше, чем испарение с открытой водной поверхности, а в аридных районах она ограничена количеством осадков. Поверхностный сток формируется, когда дождь выпадает или снег тает со скоростью, превышающей скорость просачивания воды в грунт. Сначала вода заполняет небольшие углубления на поверхности земли, которые, переполнившись, сливаются вместе и образуют промоины и ручейки, продолжающие сливаться, расширяться и превращаться в ручьи и реки, на которых может быть измерен сток. Питание водотоков осуществляется двумя путями: дождевой или талой снеговой водой, которая стекает с поверхности, и водой, поступающей со дна русла и из бортов долины. Последний источник включает: 1 – воды, поступающие с ливнями на поверхность почвы неподалеку от русла, просачивающиеся в нее и быстро перемещающиеся на небольшой глубине в направлении русла, а при достижении его смешивающиеся с поверхностным стоком, и 2 – воды, просачивающиеся вглубь и достигающие уровня грунтовых вод, имеющих выход в глубокие долины, секущие такие водоносные горизонты. Первый из названных подтипов – внутрипочвенный ливневый сток – не может быть измерен отдельно от поверхностного стока. Второй подтип, называемый грунтовыми водами, поддерживает существование водотоков в периоды, когда осадки не выпадают.Гидрографы. Графическое изображение изменений уровня воды в данном створе водотока за определенный промежуток времени называется гидрографом. Если подъем уровня воды приводит к затоплению берегов, такой гидрограф называют гидрографом паводка (рис. 2).Рис. 2. ГИДРОГРАФ ПАВОДКА на р. Скайото около Чилликоте (шт. Огайо) 27 декабря 1936 – 5 февраля 1937. Сплошной линией показан уровень воды в реке (h, метров), выше прерывистой линии соответствующий режиму паводка. Каждый заштрихованный столбик обозначает среднюю интенсивность осадков за сутки на площади всего водосборного бассейна (Р, миллиметров).Инфильтрация. Часть атмосферных осадков, которая просачивается в грунт, подчиняется воздействию двух сил: силы тяжести и силы молекулярного притяжения между частицами грунта и водой. В целом, эти силы противостоят друг другу. Вода, обволакивающая частицы грунта, т.н. гигроскопическая вода, или влажность почвы, играет важную роль в поддержании жизнедеятельности растений. Вода, прокладывающая себе путь вниз по порам между частицами почвы, в конце концов достигает наземных водотоков или уровня грунтовых вод. Если зеркало грунтовых вод располагается ниже русла потока, то на поверхность они могут быть выведены либо в результате откачивания насосами из скважин, либо через артезианские источники и родники, если создается достаточное гидростатическое давление.Капиллярное поднятие воды. Если открытый конец трубки, заполненной сухим песком, погрузить в сосуд с водой, то вода в ней поднимется несколько выше уровня жидкости в сосуде. Если в трубку помещать разные грунты, высота, на которую поднимается вода, будет зависеть от их физических свойств (размерности частиц, пористости и пр.). Такой подъем уровня воды, противоположный направлению силы тяжести, является суммарным результатом действия трех сил: молекулярного притяжения между частицами грунта и водой, поверхностного натяжения воды и способности воды противостоять силам, стремящимся разъединить их. Таким образом, иссякшие запасы почвенной влаги компенсируются капиллярным поднятием воды из горизонтов, расположенных ниже корнеобитаемой зоны, которое зависит от размерности почвенно-грунтовых частиц и глубины залегания грунтовых вод.Грунтовые воды. Их движение зависит от скорости фильтрации воды в рыхлых отложениях, сквозь которые они текут, и некоторых физических свойств этих отложений (в особенности гранулометрического состава, т.е. количественного соотношения частиц разного размера), перепада высот между вершиной и устьем водоносного горизонта и его протяженности. Эти взаимосвязи могут быть выражены простейшими математическими формулами.Прикладное значение гидрологии. 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.ЛИТЕРАТУРА
Чеботарев Н.П. Учение о стоке. М., 1962 Великанов М.А. Гидрология суши. М., 1964 Железняков Г.В. Гидрология и гидрометрия. М., 1981

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество.
.

Смотреть что такое “ГИДРОЛОГИЯ” в других словарях

3.23 гидрологический процесс: Последовательное развитие во времени и пространстве гидрологических явлений, определяющих режим водных объектов.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации.
.
.

Смотреть что такое “гидрологический процесс” в других словарях

• Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Гидрология. — 3. — Высшая школа, 2008. — 463 с. — ISBN 978-5-06-005815-4.
• Пашков Н. Н., Долгачев Ф. М. Гидравлика. Основы гидрологии.. — М,: Энергия, 1977. — 408 с.
• Соколов А. А., Чеботарев А. И. Очерки развития гидрологии в СССР. — Л.: Гидрометеоиздат, 1970. — 312 с.
• Чеботарев А. И. Гидрологический словарь. — 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Гидрометеоиздат, 1978. — 312 с. (1964)
• Виноградов Ю. Б. Думы о Гидрологии // Гидросфера. Опасные процессы и явления. 2019. Т. 1. Вып. 4. С. 555-589.

Использование результатов исследованийПравить

Некоторые данные гидрологии моря используются при плавании и ведении боевых действий надводными кораблями и подводными лодками.