С.В. Свергузова, ж.А. Сапронова Введение в гидрологию
Учебное пособие
Белгород
2012
Министерство образования и науки Российской Федерации
Белгородский государственный технологический университет
им. В.Г. Шухова
С.В. Свергузова, ж.А. Сапронова Введение в гидрологию
Утверждено ученым советом университета
в качестве учебного пособия для аспирантов, обучающихся
по специальности 25.00.27 "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия"
Белгород
2012
УДК 5023(07)
ББК 20.1я7
С 24
Рецензенты:
Кандидат технических наук, доцент Белгородского государственного технологического университета
им. В.Г. Шухова Л.И. Яшуркаева
Кандидат технических наук, ст. преп. кафедры общей химии БелГУ С.Н. Дудина
Свергузова, С.В.
С24 Введение в гидрологию: учеб. пособ. / С.В. Свергузова, Ж.А. Сапронова– Белгород: Изд-во БГТУ, 2012.– 118 с.
В учебном пособии рассмотрены важнейшие вопросы гидрологии: роль воды в природе и в жизни человека; понятия о водных объектах и гидросфере; водном законодательстве в России; химические и физические свойства воды; круговорот воды в природе и водные ресурсы; влияние гидрологических процессов на природные условия; классификация подземных вод, типы подземных вод; основные черты гидрохимического и гидробиологического режима рек, озер, болот и др.
Учебное пособие предназначено для аспирантов, обучающихся по специальности 25.00.27 "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия"
Данное издание публикуется в авторской редакции.
УДК 5023(07)
ББК 20.1я7
© Белгородский государственный
технологический университет
(БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2012
Оглавление
|
Предисловие …………………………………………………………... |
7 |
|
Введение ……………………………………………………………..... |
8 |
|
1. Общие сведения о воде и гидрологии ….……………….……….. |
8 |
|
1.1. Вода в природе и жизни человека …………………………… |
8 |
|
1.2. Водные объекты. Понятие о гидросфере ……………………. |
9 |
|
1.3. Гидрологический режим и гидрологические процессы ……. |
10 |
|
1.4. Наука о природных водах ……………………………………. |
11 |
|
1.5. Методы гидрологических исследований ……………………. |
12 |
|
1.6. Использование природных вод и практическое значение гидрологии ……………………………………………………. |
13 |
|
1.7. Водное законодательство в России ………………………….. |
15 |
|
1.8. Практическое значение гидрологии …………………………. |
15 |
|
2. Химические и физические свойства природных вод ……………. |
17 |
|
2.1. Вода как вещество, ее молекулярная структура и изотопный состав ……………………………………………………. |
17 |
|
2.2. Химические свойства воды. Вода как растворитель ……….. |
19 |
|
2.3. Физические свойства воды …………………………………… |
23 |
|
2.3.1. Агрегатные состояния воды и фазовые переходы ……… |
23 |
|
2.3.2. Плотность воды …………………………………………… |
24 |
|
2.3.3. Тепловые свойства воды …………………………………. |
27 |
|
2.3.4. Некоторые другие физические свойства воды …………. |
28 |
|
3. Физические основы гидрологических процессов ……………….. |
30 |
|
3.1. Фундаментальные законы физики и их использование при изучении водных объектов …………………………………... |
30 |
|
3.2. Водный баланс ………………………………………………… |
31 |
|
3.3. Основные закономерности движения природных вод ……... |
32 |
|
3.3.1. Классификация видов движения воды ………………….. |
32 |
|
3.3.2. Расход, энергия, работа и мощность водных потоков …. |
33 |
|
4. Круговорот воды в природе и водные ресурсы земли ………….. |
34 |
|
4.1. Вода на земном шаре …………………………………………. |
34 |
|
4.2. Современные и ожидаемые изменения климата и гидросферы Земли ………………………………………………….. |
36 |
|
4.3. Круговорот теплоты на земном шаре и роль в нем природных вод ………………………………………………………… |
38 |
|
4.4. Круговорот воды на земном шаре …………………………… |
40 |
|
4.5. Круговорот содержащихся в воде веществ ………………….. |
44 |
|
4.6. Влияние гидрологических процессов на природные условия |
46 |
|
4.7. Водные ресурсы земного шара, частей света и России …….. |
50 |
|
5. Гидрология ледников ……………………………………………… |
52 |
|
5.1. Происхождение ледников и их распространение на земном шаре ……………………………………………………………. |
53 |
|
5.2. Типы ледников ………………………………………………... |
54 |
|
5.3. Образование и строение ледников …………………………... |
55 |
|
5.4. Режим и движение ледников …………………………………. |
56 |
|
5.5. Роль ледников в питании и режиме рек. Практическое значение горных ледников ………………………………………. |
60 |
|
6. Гидрология подземных вод ………………………………………. |
62 |
|
6.1. Происхождение подземных вод ……………………………… |
62 |
|
6.2. Физические и водные свойства грунтов. Виды воды в порах грунтов……………………………………………………. |
63 |
|
6.2.1. Физические свойства грунтов …………………………..... |
63 |
|
6.2.2. Виды воды в порах грунтов …………………………….... |
65 |
|
6.2.3. Водные свойства грунтов ………………………………... |
67 |
|
6.3. Классификация подземных вод. Типы подземных вод по характеру залегания ……………………………………….. |
69 |
|
6.3.1. Классификация подземных вод …………………………. |
69 |
|
6.3.2. Воды зоны аэрации. Почвенные воды, верховодка, капиллярная зона ……………………………………………... |
71 |
|
6.3.3. Вода зоны насыщения. Грунтовые воды ……………….. |
72 |
|
6.3.4. Артезианские и глубинные воды ……………………….. |
73 |
|
6.4. Движение подземных вод ……………………………………. |
74 |
|
6.5. Водный баланс и режим подземных вод …………………….. |
77 |
|
6.6. Взаимодействие поверхностных и подземных вод. Роль подземных вод в питании рек. Некоторые природные проявления подземных вод ……………………………………… |
78 |
|
7. Гидрология рек ……………………………………………………. |
81 |
|
7.1. Реки и их распространение на земном шаре ………………… |
81 |
|
7.2. Типы рек ………………………………………………………. |
83 |
|
7.3. Морфология и морфометрия реки и ее бассейна …………... |
84 |
|
7.3.1. Водосбор и бассейн реки ………………………………... |
84 |
|
7.3.2. Морфометрические характеристики бассейна реки …... |
85 |
|
7.3.3. Физико-географические и геологические характеристики бассейна реки …………………………………………….. |
86 |
|
7.3.4. Река и речная сеть ………………………………………… |
87 |
|
7.3.5. Долина и русло реки ……………………………………… |
88 |
|
7.3.6. Продольный профиль реки ………………………………. |
90 |
|
7.4. Питание рек …………………………………………………… |
92 |
|
7.5. Водный режим рек ……………………………………………. |
93 |
|
7.5.1. Виды колебаний водности рек …………………………... |
93 |
|
7.5.2. Фазы водного режима рек. Половодье, паводки, межень |
94 |
|
7.6. Речной сток и его составляющие …………………………….. |
95 |
|
7.7. Движение воды в реках. Распределение скоростей течения в речном потоке …………………………………………………. |
96 |
|
7.8. Русловые процессы …………………………………………… |
97 |
|
7.8.1. Физические причины и типизация русловых процессов |
97 |
|
7.8.2. Устойчивость речного русла …………………………….. |
98 |
|
7.9. Термический и ледовый режим рек …………………………. |
98 |
|
7.9.1. Термический режим рек …………………………………. |
98 |
|
7.9.2. Ледовые явления ………………………………………….. |
100 |
|
7.10. Основные черты гидрохимического и гидробиологического режима рек …………………………………………………. |
102 |
|
7.10.1. Гидрохимический режим рек …………………………... |
101 |
|
7.10.2. Гидробиологические особенности рек ………………… |
103 |
|
8. Гидрология озер …………………………………………………… |
104 |
|
8.1. Озера и их распространения не земном шаре……………….. |
104 |
|
8.2. Типы озер ……………………………………………………… |
105 |
|
8.3. Ледовые явления на озерах …………………………………... |
106 |
|
8.4. Основные особенности гидрохимических и гидробиологических условий. Донные отложения озер …………………… |
107 |
|
8.4.1. Гидрохимические характеристики озер ………………… |
107 |
|
8.4.2. Гидробиологические характеристики озер ……………... |
109 |
|
9. Гидрология болот …………………………………………………. |
110 |
|
9.1. Происхождение болот и их распространение на земном шаре ……………………………………………………………….. |
111 |
|
9.2. Типы болот …………………………………………………….. |
112 |
|
9.3. Строение, морфология и гидрография торфяных болот …… |
113 |
|
9.4. Водный баланс и гидрологический режим болот …………... |
115 |
|
9.5. Влияние болот и их осушение на речной сток. Практическое значение болот …………………………………………… |
115 |
|
Библиографический список …………………………………………. |
117 |