4. Фізичні основи гідрологічних процесі

Гідрологічні процеси протікають у відповідності з фундаментальними за­конами фізики, тому гідрологія широко використовує сформульовані у класич­ній фізиці закони збереження речовин, теплової та механічної енергії, кількості руху. Закон збереження речовини - незмінність маси в замкненій (ізольованій) системі. Стосовно відкритих природних систем, якими є водні об'єкти, закон збереження речовини визначає рівновагу між притоком, витратою речовини і зміною його маси в межах водного об'єкта: A m = m+ - m-; Закон збереження теплової енергії характеризує незмінність енергії у за­мкненій (ізольованій) системі з урахуванням можливого переходу одного виду енергії в інший. Закон збереження теплової енергії визначає умови балансу притоку і витрат тепла та зміни тепловмісту водного об'єкта: A Q = Q+ - Q-; Закон збереження механічної енергії означає, що повна енергія якої-небудь механічної системи складається з потенціальної (Епот) та кінетичної (Екін) енергії і залишається завжди постійною з врахуванням енергії на тертя: Е= Епот + Екін + Едис; Закон збереження кількості руху - в межах замкненої (ізольованій) меха­нічної системи кількість імпульсів залишається незмінною: m сіх/dt = 0, де m -маса системи, Сх/dt - її прискорення.

5. Розвиток гідрології

Гідрологія як самостійна наука порівняно молода. Вона сформувалась наприкінці ХІХ -на початку ХХ ст., однак народження її відноситься до більш раннього періоду існування людського суспільства. У стародавньому Єгипті проводилися спостереження за коливаннями рів­нів води р. Нілу за допомогою "ніломірів". Це були перші гідрологічні пости. У XV-XVI ст. гідрологія набуває подальшого розвитку. В ці часи Леонар­до да Вінчі (1452-1519 рр.) одним із перших правильно тлумачив походження річок, відзначив при цьому роль дощових і підземних вод. Він провів також пе­рші спостереження за динамікою водного потоку. В ці ж часи також проводять­ся систематичні океанографічні дослідження (експедиції Колумба, Магеллана та ін.). Значний внесок у вивченні природних вод зробив видатний російський учений М. В. Ломоносов. За ініціативою якого було проведено анкетне обсте­ження характеристик весняноговодопілля, скресання й замерзання річок. Ідеї Ломоносова про взаємозв'язок підземних іповерхневих вод, про режим вод і фактори, що його зумовлюють, позначилися на подальшомупланомірному ви­вченні водних об'єктів. У XVIII-XIX ст. проводилися значні експедиційні дослідження Світового океану - це експедиція В. Беринга, О. І. Чирикова, Х. П. Лаптєва, С. І. Челюскі-на, Дж. Кука, І. Ф.Крузенштерна і Ю. Ф. Лисянського, Ф. Ф. Беллінсгаузена та М. П. Лазарєва, О. Є. Коцебу і Е. Х. Ленца, Ф. П. Літке та багатьох інших. Особливо значного розвитку гідрологія як самостійна наука досягла в по­воєнний час. Вагомий внесок у розвиток і становлення гідрологічної науки зробили й українські вчені. Основоположником гідрології в Україні був академік АН України Є. В. Оппоков (1869-1937), який дав оцінку гідрологічної ролі боліт; дослідив режим стоку в басейні Верхнього Дніпра та залежність висоти рівнів води у річках від атмосферних опадів.