- •Гідрологія
- •Тема 2. Розподіл води на земній кулі, її кругообіг, властивості та значення 20
- •Тема 3. Хімічні й фізичні властивості природних вод 31
- •Тема 4. Гідрологія річок 43
- •Тема 5. Гідрологія озер, водосховищ 83
- •Тема 1. Гідрологія – наука про воду.
- •1.1 Загальні положення. Предмет вивчення гідрології, поділ її на розділи та значення
- •1.2 Походження води
- •1.3 Види водних об’єктів, їх гідрохімічні показники та гідрологічний режим. Умови формування гідрологічних характеристик
- •1.4 Методи гідрологічних досліджень
- •1.5 Становлення і розвиток гідрології як науки
- •Тема 2. Розподіл води на земній кулі, її кругообіг, властивості та значення
- •2.1 Розподіл води на земній кулі. Єдність гідросфери
- •2.2 Зміна запасів води на Землі. Кругообіг води на Землі
- •2.3 Водні ресурси земної кулі, континентів, України
- •2.3.1 Водні ресурси земної кулі, континентів
- •2.3.2 Водні ресурси України
- •2.4 Заходи, щодо раціонального використання й охорони водних ресурсів
- •Тема 3. Хімічні й фізичні властивості природних вод
- •3.1 Вода як хімічна сполука, її молекулярна структура і ізотопний склад
- •3.2 Хімічні властивості води
- •3.3 Фізичні властивості води
- •3.3.1 Агрегатні стани води і фазові переходи
- •3.3.2 Густина води
- •3.3.3 Teплові властивості води: теплоємність, теплопровідність
- •3.3.4 Загальні закономірності поширення світла I звуку у воді
- •3.4 Хімічний склад природних вод. Умови формування гідрохімічних характеристик. Чинники формування складу I властивості природних вод
- •3.5 Класифікація природних вод
- •3.6 Гідрологічне, фізико-географічне та екологічне значення фізичних властивостей I «аномалій» у воді
- •3.7 Забруднення природних вод та боротьба з ним
- •Тема 4. Гідрологія річок
- •4.1 Гідрографічна мережа. Річки та річкова мережа. Основні елементи річкових систем
- •4.2 Типи річок
- •4.3 Морфологія й морфометрія річки та її басейну
- •4.3.1 Річкова система
- •4.3.2 Водозбір і басейн річки
- •4.3.3 Морфометричні характеристики басейну річки
- •4.4 Річкові долини та їх типи за походженням і характером поперечного профілю. Елементи річкових долин
- •4.5 Річкове русло та його звивистість у плані. Морфометричні елементи русла. Характерні руслові утворення. Поздовжній профіль річки
- •4.6 Живлення річок. Джерела живлення
- •4.7 Водний режим річок
- •4.7.1 Фази водного режиму. Гідрограф стоку. Розчленування гідрографів стоку
- •4.7.2 Класифікація річок за водним режимом. Відповідні рівні
- •4.8 Механізм течії річок. Розподіл швидкості течії води в річках та її екологічна роль
- •4.9 Річковий стік та його складові
- •4.9.1 Поняття про стік води, наносів, розчинених речовин, тепла
- •4.9.2 Фактори річкового стоку
- •4.9.3 Кількісна характеристика стоку. Норма стоку
- •4.10 Енергія та робота річок
- •4.11 Формування річкових наносів
- •4.12 Основні характеристики річкових наносів. Рух річкових наносів
- •4.13 Руслові процеси та їх типізація. Екологічна роль макро-, мезо- і мікроформ русла річки та їх динаміки. Плеси та перекати, меандри.
- •4.14 Термічний режим річок та його фактори
- •4.14.1 Річний термічний режим. Розподіл температури води за живим перерізом та за його довжиною. Тепловий стік.
- •4.14.2 Тепловий баланс
- •4.15 Льодовий режим річок та його фази
- •4.16 Основні риси та особливості гідрохімічного та гідробіологічного режиму річок
- •4.16.1 Гідрохімічний режим річок
- •4.16.2 Гідробіологічний режим річок
- •Тема 5. Гідрологія озер, водосховищ
- •5.1 Озера та їх поширення на земній кулі
- •5.2 Типи озер за походженням, характером водообміну, хімічним складом
- •5.3 Морфологічні та морфометричні характеристики озер
- •5.4 Водний баланс озера. Елементи водного балансу
- •5.5 Рівневий режим
- •5.6 Динамічні явища
- •5.7 Термічний режим
- •5.7.1 Температурний режим озерних вод
- •5.7.2 Сезонний розподіл температури з глибиною
- •5.7.3 Термічні типи озер
- •5.7.4 Особливості льодового режиму
- •5.8 Вплив озер на клімат прилеглої території
- •5.9 Призначення водосховищ та їx розміщення не земній кулі
- •5.9.1 Типи улоговин водосховищ за їх побудовою, їх класифікація
- •5.9.2 Основні морфометричні й гідрологічні характеристики водосховищ
- •5.9.3 Водний баланс водосховищ. Переформування берегів. Вплив водосховищ на річковий стік.
- •Контрольні запитання
- •Тема 1.
- •Тема 2.
- •Тема 4. Гідрологія річок
- •Тема 5. Гідрологія озер, водосховищ
- •Додатки Додаток а
- •Додаток б
- •Додаток в
3.2 Хімічні властивості води
Основні хімічні властивості води - агресивність і накипоутворення.
Агресивність - це здатність води руйнувати метали, бетон і вапняні кладки, газами і солями, що розчинені в ній, а також вилуженням.
Накипоутворення - це відкладення карбонатних солей на стінках парових котлів, чайників та ін.
Вода має і лікувальні властивості. Це мінеральні води, що вміщують специфічні мікроелементи або розчинені гази (сірководень).
Хімічні властивості води визначаються газами і солями, що розчинені в ній, і характеризуються наступними показниками:
а) Концентрація іонів водню (рН).
Концентрація йонів водню у воді - це вміст іонів водню в розчині, що виражається в грам-йонах на літр розчину. Якщо в воді при 22 ºС вміщується 10-7 г/л йонів водню (Н+), то вона буде мати нейтральну реакцію; при меншому вмісті йонів водню реакція буде лужною, а при більшому - кислотною.
Концентрацію йонів водню прийнято виражати умовно символом рН, що означає від’ємний логарифм числа, що її характеризує.
Таким чином, при рН = 7 реакція води нейтральна, при рН <7 - кисла, а при рН >7 - лужна.
б) Жорсткість.
Жорсткість води виражається сумою міліграм-еквівалентів кальцію і магнію, що вміщуються в 1 дм3 води. Розрізняють жорсткість загальну, переборну та постійну.
Загальна жорсткість - це загальна кількість кальцію і магнію, що вміщуються в воді.
Переборна жорсткість характеризує ступень зменшення жорсткості води при тривалому її кип’ятінні.
Постійна жорсткість - це жорсткість, що залишається після випадання карбонатних солей в результаті кип’ятіння води.
Жорсткість природної води зумовлюється вмістом у ній кальцію та магнію. Залежно від загальної твердості розрізняють воду: дуже м’яку - до 1,5 мг-екв/куб.дм; м’яку - 1,5 -3,0 мг-екв/куб.дм; помірно-жорстку - 3-6 мг-екв/куб.дм;; жорстку - 7-9 мг-екв/куб.дм; дуже жорстку - понад 9 мг-екв/куб.дм.
в) Мінералізація води.
Мінералізація природної води - сумарний вміст у воді розчинених солей в одному літрі води. Такий уміст виражають у вигляді суми іонів у міліграмах на 1 л (дм3) води, у грамах на 1 кг, у ‰.
Природні води, що мають мінералізацію більше 1 г/куб.дм і вміщують ряд специфічних мікроелементів, які благотворно впливають на людину, називаються мінеральними.
3.3 Фізичні властивості води
3.3.1 Агрегатні стани води і фазові переходи
Вода в природі може бути в трьох агрегатних станах (або фазах) - твердому (лід), рідинному (вода), газоподібному (водяна пара).
Зміну агрегатного стану речовин називають фазовими переходами, які супроводжуються виділенням або поглинанням енергії, яку називають теплотою фазового переходу (“прихованою теплотою”). При нормальному атмосферному тиску (760 мм рт.ст., 1,013·10 Па) точки замерзання дистильованої води і кипіння відповідають за шкалою Цельсія 0 і 100 ºС. Температура замерзання і кипіння води залежать від її солоності й атмосферного тиску.
Морська вода замерзає при 1,0-2,0 ºС, а кипить при температурі 100,08-100,64 ºС (при нормальному тиску). При підвищенні тиску лід плавиться вже не при 0 ºС, а при від’ємних температурах.