- •С.В. Свергузова, ж.А. Сапронова Введение в гидрологию
- •С.В. Свергузова, ж.А. Сапронова Введение в гидрологию
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Общие сведения о воде и гидрологии
- •1.1. Вода в природе и жизни человека
- •1.2. Водные объекты. Понятие о гидросфере
- •1.3. Гидрологический режим и гидрологические процессы
- •1.4. Науки о природных водах
- •1.5. Методы гидрологических исследований
- •1.6. Использование природных вод и практическое значение гидрологии
- •Водопотребление в мире и некоторых странах
- •1.7. Водное законодательство в России
- •1.8. Практическое значение гидрологии
- •2. Химические и физические свойства природных вод
- •2.1. Вода как вещество, ее молекулярная структура и изотопный состав
- •2.2. Химические свойства воды. Вода как растворитель
- •2.3. Физические свойства воды
- •2.3.1. Агрегатные состояния воды и фазовые переходы
- •2.3.2. Плотность воды
- •2.3.3. Тепловые свойства воды
- •2.3.4. Некоторые другие физические свойства воды
- •3. Физические основы гидрологических процессов
- •3.1. Фундаментальные законы физики и их использование при изучении водных объектов
- •3.2. Водный баланс
- •3.3. Основные закономерности движения природных вод
- •3.3.1. Классификация видов движения воды
- •3.3.2. Расход, энергия, работа и мощность водных потоков
- •4. Круговорот воды в природе и водные ресурсы земли
- •4.1. Вода на земном шаре
- •4.2. Современные и ожидаемые изменения климата и гидросферы земли
- •4.3. Круговорот теплоты на земном шаре и роль в нем природных вод
- •4.4. Круговорот воды на земном шаре
- •4.5. Круговорот содержащихся в воде веществ
- •4.6. Влияние гидрологических процессов на природные условия
- •4.7. Водные ресурсы земного шара, частей света и России
- •5. Гидрология ледников
- •5.1. Происхождение ледников и их распространение на земном шаре
- •5.2. Типы ледников
- •5.3. Образование и строение ледников
- •5.4. Режим и движение ледников
- •5.5. Роль ледников в питании и режиме рек. Практическое значение горных ледников
- •6. Гидрология подземных вод
- •6.1. Происхождение подземных вод
- •6.2. Физические и водные свойства грунтов. Виды воды в порах грунтов
- •6.2.1. Физические свойства грунтов
- •Пористость грунтов.
- •6.2.2. Виды воды в порах грунта
- •6.2.3. Водные свойства грунтов
- •6.3. Классификация подземных вод. Типы подземных вод по характеру залегания
- •6.3.1. Классификации подземных вод
- •6.3.2. Воды зоны аэрации. Почвенные воды, верховодка, капиллярная зона
- •6.3.3. Воды зоны насыщения. Грунтовые воды
- •6.3.4. Артезианские и глубинные воды
- •6.4. Движение подземных вод
- •6.5. Водный баланс и режим подземных вод
- •6.6. Взаимодействие поверхностных и подземных вод. Роль подземных вод в питании рек. Некоторые природные проявления подземных вод
- •7. Гидрология рек
- •7.1. Реки и их распространение на земном шаре
- •Важнейшие реки Росии и зарубежного мира
- •7.2. Типы рек
- •7.3. Морфология и морфометрия реки и ее бассейна
- •7.3.1. Водосбор и бассейн реки
- •7.3.2. Морфометрические характеристики бассейна реки
- •7.3.3. Физико-географические и геологические характеристики бассейна реки
- •7.3.4. Река и речная сеть
- •7.3.5. Долина и русло реки
- •7.3.6. Продольный профиль реки
- •7.4. Питание рек
- •7.5. Водный режим рек
- •7.5.1. Виды колебаний водности рек
- •7.5.2. Фазы водного режима рек. Половодье, паводки, межень
- •7.6. Речной сток и его составляющие
- •7.7. Движение воды в реках. Распределение скоростей течения в речном потоке
- •7.8. Русловые процессы
- •7.8.1. Физические причины и типизация русловых процессов
- •7.8.2. Устойчивость речного русла
- •7.9. Термический и ледовый режим рек
- •7.9.1. Термический режим рек
- •7.9.2. Ледовые явления
- •7.10. Основные черты гидрохимического и гидробиологического режима рек
- •7.10.1. Гидрохимический режим рек
- •7.10.2. Гидробиологические особенности рек
- •8. Гидрология озер
- •8.1. Озера и их распространение на земном шаре
- •8.2. Типы озер
- •8.3. Ледовые явления на озерах
- •8.4. Основные особенности гидрохимических и гидробиологических условий. Донные отложения озер
- •8.4.1. Гидрохимические характеристики озер
- •8.4.2. Гидробиологические характеристики озер
- •9. Гидрология болот
- •9.1. Происхождение болот и их распространение на земном шаре
- •9.2. Типы болот
- •9.3. Строение, морфология и гидрография торфяных болот
- •9.4. Водный баланс и гидрологический режим болот
- •9.5. Влияние болот и их осушения на речной сток. Практическое значение болот
- •Библиографический список
- •Введение в гидрологию
- •308012, Г. Белгород, ул. Костюкова, 46.
1.8. Практическое значение гидрологии
Независимо от того, идет ли речь о водопотребителях или водопользователях, эксплуатация водных ресурсов, оценка возможности и эффективности их использования невозможны без научного обоснования и соответствующих исследований, поэтому в рациональном освоении водных ресурсов важная роль принадлежит гидрологии. Гидрологи обеспечивают водопотребителей и водопользователей данными о количестве и качестве воды, о пространственно-временных изменениях гидрологических характеристик.
Промышленность и коммунальное хозяйство заинтересованы в оценке как количества, так и качества потребляемой воды, орошаемое земледелие – в данных о режиме источника, из которого осуществляется водозабор.
Любое строительство на берегах рек (набережных, причалов и др.), а также сооружение мостов, переходов трубопроводов и линий высоковольтных электропередач (ЛЭП) через реки требует знания об уровнях воды, ледовых явлениях, скоростях течения, русловых процессах (размыва или намыва дна и берегов).
Речной водный транспорт нуждается в сведениях об уровнях подъема, скоростях течения, ледовых явлениях, русловых процессах, (заметим, что изучение режима многих рек России началось именно в связи с их использованием для судоходства. Морскому транспорту требуются данные о морских течениях и волнении. Океанологи нередко снабжают моряков сведениями о так называемых "рекомендованных курсах", позволяющих пересечь океан наиболее быстро и безопасно.
Гидроэнергетика нуждается в данных о современных и ожидаемых колебаниях стока воды, рыбное хозяйство – в сведениях о физико-химических характеристиках воды (температуре, солености, содержании кислорода и т. д.).
Гидрологические исследования необходимы не только для удовлетворения запросов водопотребителей и водопользователей. Велика их роль и в решении такой проблемы, как защита населенных пунктов и земель от наводнений (причем не только на реках, но и в приморских районах).
Велика роль гидрологов в разработке кратко-, средне- и долгосрочных прогнозов состояния водных объектов (рек, озер, морей).
Важна роль гидрологии и в решении проблем охраны природы, при разработке мероприятий по защите водных объектов от истощения и загрязнения. Гидрологи ведут контроль за состоянием качества воды, разрабатывают приемы прогноза распространения загрязняющих веществ, например "нефтяных пятен" после аварий танкеров на реках и в морях.
2. Химические и физические свойства природных вод
Вода – это простейшее устойчивое в обычных условиях химическое соединение водорода с кислородом. По своей химической природе– это оксид (окись) водорода Н2О. В чистом виде вода – вещество бесцветное, не имеющее ни вкуса, ни запаха.
Несмотря на кажущуюся простоту своего строения, молекулярная структура воды очень сложна, изменчива и недостаточно изучена. Но именно благодаря особенностям молекулярной структуры вода представляет собой уникальное соединение, обладающее множеством "аномалий", отличающих ее от других веществ и определяющих многие природные процессы на Земле.