1 Гидрология и направления ее приложения

Цель занятия – получить представления о науке гидрологии и направлениях ее применении при решении практических задач.

Задачи

1) изучить предмет гидрологии и классификацию науки;

2) освоить направления применения гидрологии к решению региональных задач.

Краткая справка

Гидрология – наука о воде. Эта дисциплина изучает природные воды, явления и процессы, протекающие в них. Гидрология рассматривает процессы распространения вод по земной поверхности и толще почво-грунтов и закономерности их развития. Она входит в комплекс наук о Земле.

Земля и атмосфера имеют слоистую структуру. Поэтому объекты гидросферы взаимодействуют с воздушной оболочкой и твердой частью Земли, земной корой.

В состав гидросферы, располагающейся между атмосферой и твердой земной корой, входят океаны, моря и поверхностные воды суши. Гидросфера покрывает 70,8% земной поверхности.

Поскольку процессы, происходящие в морях, отличаются от процессов, которые наблюдаются в реках, озерах и болотах, гидрология делится на гидрологию моря (океанологию) и гидрологию суши.

В учебном пособии рассматриваются вопросы гидрологии суши. В зависимости от объектов исследования различают:

- гидрологию рек;

- гидрологию озер;

- гидрологию болот;

- гидрологию подземных вод;

- гидрологию ледников.

Изучение гидрологии подземных вод необходимо для выявления закономерностей взаимодействия подземных вод с поверхностными водами. Непосредственным исследованием подземных вод занимается гидрогеология. Аналогично как объекты, взаимодействующие с поверхностными водами, рассматриваются ледники, которые являются предметом изучения гляциологии.

Помимо объектов исследования, в гидрологию суши входят гидрометрия, гидрография, общая гидрология, инженерная гидрология, динамика вод суши, русловые процессы, гидрофизика и гидрохимия.

Гидрометрия является измерительной частью гидрологии, где рассматриваются методы измерений и наблюдений за гидрологическим режимом объекта.

Гидрография посвящена описанию рек, озер, водохранилищ и их частей с качественной и количественной характеристикой их положения, физико-географических условий, режима и использования.

Общая гидрология освещает общие закономерности, управляющие процессами формирования и деятельности вод суши.

В гидрофизике исследуют физические и механические свойства природных вод. Гидрохимия посвящена изучению химических свойств водных объектов.

В инженерной гидрологии рассматриваются методы расчета и прогноза гидрологических характеристик

Закономерности перемещения водных масс, волнения, сгонно-нагонные явления изучает динамика вод суши. Процессы взаимодействия водных потоков и русел рассматриваются в разделе гидрологии русловые процессы.

Гидрологические исследования используются при решении различных практических задач.

На территории Иркутской области протекают такие крупные реки как Лена, Ангара, Нижняя Тунгуска и Подкаменная Тунгуска (табл. 1.1). Кроме того, на юге Приангарья расположено озеро Байкал, наибольший пресноводный водоем в мире. Объем байкальской воды составляет около 23000 км³ или немногим менее 20% пресных вод, сосредоточенных во всех озерах мира.

Таблица 1.1 - Основные сведения о больших реках, протекающих на территории Иркутской области

Река	Длина, км	Площадь водосбора, тыс. км2	Средний расход воды, м3/с
Ангара	1779	1039	4390
Подкаменная Тунгуска	1865	240	1750
Нижняя Тунгуска	2989	473	3860
Лена	4400	2490	16600

На Ангаре создан каскад водохранилищ: Иркутское, Братское и Усть-Илимское (табл. 1.2).

Таблица 1.2 - Основные характеристики водохранилищ Ангарского каскада

Наименование вдхр	Подпор, м	Полный объем, км3	Площадь зеркала, км2
Иркутское	30	47,6	32965
Братское	106	169,3	5470
Усть-Илимское	88	59,4	1870

Помимо положительных сторон, сооружение плотин привело к ряду отрицательных последствий: затоплению плодородных земель, ухудшению качества природных вод, усилению процессов разрушения береговой линии, изменению среды обитания фауны и флоры и другим.

Приоритетными направлениями привлечения гидрологии к решению различных задач в Иркутской области являются:

- оценка влияния климатических изменений на режим водных объектов;

- выявление закономерностей изменчивости экстремального (минимального и максимального) стока, его расчета и прогноза для обеспечения нормальной хозяйственной деятельности человека;

- определение и прогноз масштабов разрушительных русловых процессов;

- оценка абразионных процессов, разрушения берегов, на водохранилищах и их прогнозирование для создания комплекса мероприятий по сведению материальных потерь к минимуму;

- определение оптимального использования каскада водохранилищ всеми участниками водохозяйственного комплекса;

- разработка и использование системы мероприятий по защите земель от водной эрозии;

- улучшение качества речных вод;

- предотвращение загрязнения Байкала.

Таким образом, разнообразные природные условия водных объектов региона требуют дальнейших системных исследований в направлении учета, расчета, прогнозирования и улучшения качества.

Вопросы для самопроверки

1. Гидрология как наука.

2. Гидросфера.

3. Водные ресурсы.

4. Объекты исследования гидрологии.

5. Гидрометрия как измерительная часть гидрологии.

6. Гидрография.

7. Гидрофизика.

8. Задачи инженерной гидрологии.

9. Особенности водных ресурсов Восточной Сибири.

10. Характеристики озера Байкал.

11. Большие реки Восточной Сибири.

12. Водохозяйственная деятельность на территории Восточной Сибири.

13. Управление водными ресурсами с помощью водохранилищ.

14. Озерные и равнинные водохранилища.

15. Влияние водных ресурсов на земельные ресурсы.