2. Понятие о водных объектах и гидросфере.

Водные объекты – достаточно большие скопления природных вод на земной поверхности или в толще грунтов, имеющие определенный гидрологический режим.

Водные объекты:

1. Водотоки (текут по руслу, вдоль уклона) – реки, ручьи, каналы

2. Водоемы (на земной поверхности, замедленный водообмен) – океаны, моря, озера, водохранилища, болота

3. Особые водные объекты – ледники, подземные воды

Совокупность всех водных объектов в пределах какой-л. территории называется гидрографической сетью.

Русловая сеть – часть гидрографической сети, в нее включают только все водотоки; речная сеть – часть русловой сети, включает только все реки.

Гидросфера – непрерывная водная оболочка Земли, включая гидрографическую сеть, почвенные и подземные воды, воду атмосферы и живых организмов.

3.Гидрологический режим и гидрологические процессы

К числу основных понятий используемых в гидрологии относят гидрологические характеристики, гидрологическое состояние и гидрологический режим.

Гидрологические характеристики это физические, химические и биологические величины, характеризующие водный объект.

Для водотока – уровень воды, глубина, площадь водного сечения, скорость течения, расход воды, минерализация, содержание взвешенных веществ, температура и др. Для водоема – уровень, глубина, объем воды, минерализация, температура и др.

Гидрологическое состояние водного объекта – совокупность гидрологических характеристик в данном месте и данное время.

Гидрологический режим – совокупность закономерно повторяющихся изменений гидрологического состояния водного объекта.

Гидрологический процесс – последовательное развитие во времени и пространстве гидрологических явлений, определяющих гидрологический режим.

К числу основных гидрологических процессов на Земле относятся следующие:1)выделение воды в ювенильных процессах; 2)испарение воды (физическое и биологическое); 3)осаждение жидкой воды, льда и снега на поверхности земли, растений, внутри почвы и геологических пород (атмосферные осадки и конденсация); 4)поступление воды за счет таяния льда и снега; перемещение снега под действием ветра; 5)перемещение жидкой воды на поверхности, в почвах и горных породах под действием силы тяжести, сил поверхностного натяжения, термодинамического потенциала, ветрового воздействия, градиента плотности; 6)перемещение льда под действием силы тяжести; перенос водяного пара в атмосфере, почве и горных породах.

4. Гидрология как наука. Классификация отраслей гидрологии.

Наука, изучающая гидросферу, ее свойства и протекающие в ней процессы и явления во взаимосвязи с атмосферой, литосферой и биосферой называется гидрологией. Слово гидрология образовалось от сочетания 2 греческих слов – гидро (вода) и логос (наука). Гидрология относится к комплексу наук, изучающих физические и географические свойства Земли.

Предмет изучения – водные объекты: океаны и моря, реки, озера и водохранилища, болота, ледники, почвенные и подземные воды, вода в атмосфере и живых организмах.

Гидрология делится на гидрологию морей и океанов (океанологию) и гидрологию суши.

По объектам исследования гидрология суши подразделяется на:

1. гидрологию атмосферных вод или гидрометеорологию;

2. гидрологию рек или потамологию;

3. гидрологию озер и водохранилищ или лимнологию;

4. гидрологию болот;

5. гидрологию почвенных вод;

6. гидрологию подземных вод (гидрогеологию);

7. гидрологию снежных покровов и ледников или гляциологию;

8. гидрологию воды в экологических системах (экогидрологию).

По основным направлениям и методам исследования гидрология суши делится:

1)общую гидрологию – изучающую общие закономерности в гидросфере и общие взаимосвязи между гидросферой, атмосферой , литосферой и биосферой;

2) гидрографию, рассматривающую закономерности географического распространения поверхностных вод, описания конкретных водных объектов и их взаимосвязь с географическими условиями , их режим и хозяйственное значение;

3) гидрометрию, изучающую методы наблюдений за режимом водных объектов, применяемы при этом устройства и приборы, способы обработки результатов наблюдений;

4) инженерную гидрологию, включающую гидрологические расчеты (обеспечение запросов по определению гидрологических характеристик для нужд народного хозяйства) и гидрологические прогнозы (разработка и применение научно обоснованных методов предвычисления гидрологического режима, развития гидрологических явлений во времени и пространстве).

В последнее время в состав гидрологии суши включают экологическую гидрологию и гидрологию окружающей среды.

Близкие к гидрологии науки- гидрофизика (раздел геофизики), гидрохимия (раздел геохимии) и гидробиология (раздел биологии), метеорология и климатология, геоморфология, почвоведение.

К числу наиболее важных задач, которые решает гидрология суши, относятся:

1. Оценка водных ресурсов и водного баланса конкретных территорий;

2. Установление расчетных характеристик гидрологических процессов для использования при проектировании сооружений на водных объектах;

3. Исследование формирования русел рек, переформирования берегов водохранилищ;

4. Характеристика температурного и ледового режима рек, озер и водохранилищ;

5. Прогнозы основных элементов водного и ледового режима;

6. Изучение загрязнения природных вод;

7. Исследование преобразования водного режима в результате изменения климата и антропогенного воздействия

Методы изучения в гидрологии.

К числу основных методов гидрологии относят полевой, экспериментальный, эмпирический, эмпирический, статистический и теоретический

1. Полевой метод является первичным, поскольку данные являются основой для всех других методов. Полевые исследования разделяют на экспедиционные и стационарные. Экспедиционные методы заключаются в проведении относительно кратковременных наблюдений на водных объектах. Экспедиционный метод позволяет охватить значительно количество водных объектов. Стационарные методы состоят в проведении длительных (многолетних) наблюдений на специальных гидрологических постах и станциях. На территории Российской Федерации существует сеть гидрологических постов на которых проводятся достаточно длительные наблюдения. Материалы наблюдений собирают в специальных изданиях Водного кадастра – гидрологических ежегодниках, основных гидрологических характеристиках, справочниках водных ресурсов и т.п. В экспериментальных и стационарных исследованиях широко применяют аэрометоды и космическую съемку.

2. Экспериментальный метод. Применяется для изучения гидрологических процессов в лабораторных условиях и условиях отдельных небольших водосборов. В лабораторных условиях изучают режимы движения воды и наносов, гидравлические модели гидрологических процессов. В природных условиях экспериментальные участки (стоковые и воднобалансовые площадки), исследование снега и льда в гляциологии, изотопные и трассерные методы, полигоны в океане;

3. Для обработки данных, полученных полевым и экспериментальным методом, применяют эмпирические и статистические методы. Он позволяют установить связи между различными метеорологическими и гидрологическими характеристиками, используя современные приемы обработки данных наблюдений и методы математической статистики.

4. На завершающем этапе гидрологического исследования применяют теоретический метод. Он основывается на общих закономерностях системного анализа, географического анализа, законах физики, химии, экологии. В гидрологии при теоретических исследованиях широко применяют методы физического и стохастического моделирования, гидролого-географические обобщения с применением современного программного обеспечения.