
- •В. Г. Клименко загальна гідрологія Навчальний посібник для студентів
- •Вступ. Модуль 1. Фізико-хімічні властивості води. Гідрологія річок Вступ
- •Блок 1. Гідрологія як наука. Її місце у вивченні географічної оболонки
- •1.4. Фізичні основи гідрологічних процесів
- •1.5. Розвиток гідрології як науки
- •Блок 2. Розподіл води на земній кулі. Кругообіг води
- •2.1. Розподіл води на земній кулі
- •2.2. Зміна кількості води на земній кулі
- •2.3. Кругообіг води в природі
- •2.4. Водний баланс
- •2.5. Водні екосистеми
- •2.6. Водні ресурси України
- •3.1. Хімічний склад води
- •3.2. Фізичні властивості води
- •4.1. Типи річок
- •4.2. Морфологія й морфометрія річки та її басейну
- •4.2.1. Водозбір і басейн річки
- •4.2.2. Морфометричні характеристики басейну річки
- •4.2.3. Фізико-географічні й геологічні характеристики басейну річки
- •4.2.4. Річка і річкова мережа
- •4.2.5. Річкова долина й русло річки
- •4.2.6. Поздовжній профіль річки
- •4.3. Живлення річок
- •Класифікація о. І. Воєйкова
- •Класифікація м. І. Львовича
- •4.4. Водний баланс басейну річки
- •4.5. Водний режим річок
- •4.5.1. Види коливання водності річок
- •4.5.2. Рівневий режим річок
- •4.5.3. Фази водного режиму
- •4.5.4. Розчленування гідрографа за видами живлення
- •4.5.5. Класифікація річок за водним режимом
- •4.6. Річковий стік
- •4.6.1. Складові річкового стоку
- •4.6.2. Основні характеристики стоку
- •4.7. Рух води в річках
- •4.8. Річкові наноси
- •4.10. Руслові процеси
- •4.11. Термічний режим річок
- •4.12. Льодовий режим річок
- •4.13. Гідрохімічний режим річок
- •4.14. Гідробіологічні особливості річок
- •Модуль 2. Характеристика водойм (озер, водосховищ, боліт) та особливих водних об’єктів (підземних вод, льодовиків)
- •5.1. Типи озер
- •5.2. Морфологія і морфометрія озер
- •5.3. Водний баланс озер
- •5.4. Коливання рівня води в озерах
- •5.5. Рух озерної води
- •Хвилювання на озерах
- •Течії в озерах
- •Температурна класифікація озер
- •5.7. Льодовий режим озер
- •5.8. Оптичні явища в озері
- •5.9. Донні відклади озерної улоговини
- •5.10. Водні маси озер
- •5.11. Хімічний склад озерних вод
- •5.12. Гідробіологічна характеристика озера
- •5.13. Значення озер
- •6.1. Типи водосховищ
- •6.2. Основні характеристики водосховищ
- •6.3. Водний режим водосховищ
- •6.4. Термічний і льодовий режим водосховищ
- •6.5. Гідрохімічний і гідробіологічний режим водосховищ
- •6.6. Замулення водосховищ і переформування їх берегів
- •6.7. Водні маси водосховищ
- •6.8. Значення водосховищ та їх вплив на річковий стік і природне середовище
- •7.1. Типи боліт
- •7.2. Морфологія та гідрографія боліт
- •7.3. Водний баланс боліт
- •7.4. Рух води в болотах
- •7.5. Термічний режим боліт
- •7.6. Вплив боліт на стік річок. Практичне значення боліт і їх вивчення
- •8.1. Походження льодовиків та їх поширення на земній кулі
- •8.2. Типи льодовиків
- •8.5. Баланс льоду і води в льодовику
- •8.7. Робота льодовиків
- •8.8. Поширення та значення льодовиків
- •9.1. Походження підземних вод
- •9.2. Фізичні властивості ґрунтів
- •9.3. Водні властивості ґрунтів
- •9.4.Види води в порах ґрунту
- •9.5. Фільтраційні властивості порід і рух підземних вод
- •9.6. Класифікація підземних вод
- •9.7. Умови залягання підземних вод
- •9.8. Водний баланс і режим підземних вод
- •9.8.1. Водний баланс підземних вод
- •9.8.2. Режим підземних вод
- •9.9. Особливості хімічного складу підземних вод
- •9.10. Роль підземних вод у фізико-географічних процесах
- •9.11. Розповсюдження підземних вод
- •10.1. Світовий океан та його частини
- •10.2. Основні особливості будови земної кори під морями та океанами
- •10.3. Рельєф дна океанів
- •10.4. Донні відклади
- •10.5. Сольовий склад вод Світового океану
- •10.6. Солоність морської води
- •10.7. Водний баланс Світового океану
- •10.8. Густина і тиск морської води
- •10.9. Термічний режим океанів і морів
- •10.10. Лід в океанах і морях
- •Класифікація морської криги
- •Дрейф льоду
- •10.11. Водні маси океану
- •10.12. Оптичні та акустичні властивості морської води
- •Швидкість звуку (у м/с) в морській воді при різній солоності і температурі
- •10.13. Рівень океанів і морів
- •10.14. Хвилювання в океанах і морях
- •10.15. Течії в океанах і морях
- •10.16. Припливи і відпливи
- •10.17. Ресурси Світового океану та їх використання
- •10.18. Проблеми охорони вод Світового океану
- •Робоча програма навчальної дисципліни
- •Опис навчальної дисципліни
- •Мета та завдання навчальної дисципліни
- •За модулем 1
- •За модулем 2
- •За модулем 3
- •Також студенти повинні вміти: За модулем 1
- •За модулем 2
- •За модулем 3
- •Програма навчальної дисципліни
- •Тема 2. Кругообіг води у природі й водні ресурси Землі. Розподіл води на земній кулі. Єдність гідросфери. Зміна запасів води на Землі. Кругообіг води в природі та його енергетичні фактори.
- •2.1.1. Нормативні навчальні елементи за модулем 1
- •Тема 5. Гідрологія льодовиків. Вивчення умов й особливостей похо-
- •2.1.1.Нормативні навчальні елементи за модулем 2
- •Тема 1.Світовий океан та його частини. Класифікація морів. Гіпотези виникнення Світового океану. Будова, рельєф дна океанів і морів. Донні відклади в океанах і морях.
- •Тема 2.Термічний режим океанів і морів. Загальна схема теплообміну в системі океан-атмосфера-літосфера. Тепловий баланс океану. Розподілення температури води у Світовому океані.
- •Тема 3.Перемішування та обмін в океані. Види перемішування в морському середовищі: молекулярне, турбулентне. Методи розрахунку перемішування та обміну.
- •2.1.2. Нормативні навчальні елементи за модулем 3
- •4. Структура навчальної дисципліни
- •6. Теми лабораторних занять
- •7. Самостійна робота
- •8. Індивідуальне навчально –дослідне завдання
- •9. Методи навчання
- •10. Методи контролю
- •11. Розподіл балів, які отримують студенти
- •Шкала оцінювання
- •12. Методичне забезпечення
- •13. Рекомендована література Базова
- •Допоміжна
- •14. Інформаційні ресурси
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 2 Побудова поперечного профілю русла річки і обчислення його морфометричних характеристик
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Порядок виконання
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 3 Середній багаторічний стік
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Порядок виконання
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 4 Розчленування гідрографа річкового стоку
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 5 Розподіл температури води в озері з глибиною
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 7 Зміна температура води у Світовому океані
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки:
4.2.2. Морфометричні характеристики басейну річки
Основні морфометричні характеристики річкового басейну:
1. Площа басейну(F, км2) – площа, яка обмежена вододільною лінією.
2. Довжина басейну(L, км) – це відстань по прямій (по ламаній або медіані) від гирла річки до найвіддаленішої точки басейну (рис. 3).
3. Ширина басейну(Bсер, Вmax, км):
Середня ширина басейну(Bсеp, км) – це відношення площі басейну (F) до його довжини (L, км):
Всер= F/L
Максимальна ширина басейну(Вmax, км) визначається як довжина прямої, перпендикулярної до довжини басейну в його найширшому місці (рис. 2).
Рис. 3. Довжина басейну річки: а – по прямій лінії; б – по медіані; в – по лама- ній лінії
Важливою характеристикою басейну є розподіл площі басейну по висотах місцевості – гіпсографічна крива, що показує, яка частина площі басейну (у км2або %) розташована вище будь–якої заданої позначки місцевості.
4. Коефіцієнт асиметрії басейну(а) характеризує нерівномірність розподілу лівобережної та правобережної площ:
а = Fлів–Fпр/ Fбас
5. Коефіцієнт розвитку вододільної лінії басейну(m) характеризує конфігурацію річкового басейну і являє собою відношення довжини вододільної лінії (S) до довжини кола круга (S/), площа якого дорівнює площі басейну (F) і обчислюється за такою формулою:
m = S/S/= S/2√ПF = 0.282 S/√F
6. Похил басейну(I, ‰) визначається за такою формулою:
I = H1–H2/L,
де Н1, Н2– абсолютні відмітки поверхні басейну відповідно у верхній і нижній його частинах, м; L – довжина басейну, м.
4.2.3. Фізико-географічні й геологічні характеристики басейну річки
До числа найголовніших фізико-географічних і геологічних характеристик річкового басейну відносяться:
1) географічне положення басейну на континенті, яке подається у вигляді географічних координат його крайніх точок;
2) географічна зона (зони) чи висотні пояси;
3) геологічна будова, тектоніка, фізичні й водні властивості підстилаючих ґрунтів, гідрогеологічні умови;
4) рельєф, який характеризується через похил;
5) клімат (характер циркуляції атмосфери, режим температури і вологи повітря, кількість і режим атмосферних опадів, випаровування);
6) ґрунтово-рослинний покрив, який характеризується даними про частку площі басейну (%), зайнятої лісами і ґрунтами того або іншого типу;
7) характер річкової мережі;
8) наявність і особливості інших водних об’єктів – озер, боліт, льодовиків.
Кількісно частку лісів, озер, боліт можна визначити за допомогою коефіцієнтів лісистості, озерності й заболоченості (k) за формулою:
k = f/ F,
де f – площа, зайнята лісами, озерами або болотами; F – уся площа басейну.
Суттєве значення в сучасних умовах має господарська діяльність. При цьому необхідно розрізняти штучне перетворення поверхні басейну (вирубка лісів, оранка сільськогосподарських угідь тощо) та штучне перетворення гідрографічної мережі басейну і режиму річок (спорудження гребель і водосховищ, каналів ставків тощо).
4.2.4. Річка і річкова мережа
Кожна річка має витік, гирло, русло, довжину, ширину, площу басейну, глибину, падіння, рівень, швидкість течії, витрати води, певний хімічний склад води.
Витік річки – місце зародження річки, зазвичай відповідає місцю, із якого з’являється постійне русло річки. Річка може утворюватися від злиття двох річок. Тоді її початком вважається місце злиття цих річок. Визначення початку річки часто має умовний характер, тому що іноді річка у верхній частині своєї течії приймає притоку більш багатоводну, ніж вона сама. Витоком може бути джерело, болото, озеро, льодовик. Якщо річка витікає з озера, то її початок можна визначити досить чітко, чого не можна зробити, коли вона витікає з болота.
Течію кожної річки можна умовно поділити на три частини: верхню, середню і нижню. У верхній течії річка характеризується здебільшого більшими похилами і більшими швидкостями течії та значним розмивом свого русла. В середній частині похили водної поверхні і швидкості течії зменшуються, водність збільшується, ерозійна діяльність потоку стає більш слабкою. В нижній частині течії переважно відкладаються продукти розмиву, що принесені з верхніх частин басейну.
Гирло річки– місце, де річка впадає в іншу річку, озеро або море. Інколи річка закінчується в тому місці, де вода повністю розтікається по поверхні суші, витрачаючись на випаровування і просочування в ґрунт, або ж її повністю забирають на господарські потреби. Місця, де такі річки припиняють свою течію, називаютьсліпими гирлами.
Морфометричні характеристики річкової мережі:
Довжина річки(L) – це відстань від витоку до гирла.
Звивистість річкихарактеризується коефіцієнтом звивистості (К) – це відношення довжини річки (L) на даній ділянці до довжини прямої (L) між кінцевими точками річки на цій ділянці:
К = L/L.
Ширина річки(В) – відстань між урізами двох берегів.
Протяжність річкової мережі– це сумарна довжина усіх річок у межах басейну.
Густота річкової мережі–довжина річкової мережі, що припадає на квадратний кілометр певної території і характеризується коефіцієнтом густоти (Д, км/км2) – це відношення сумарної довжини річкової мережі на даній ділянці (L, км) до величини цієї площі (F, км2):
Д=L/F.
Густота річкової мережі по території України змінюється у широких межах. Значною густотою мережі відзначаються гірські райони – Карпати (1,49 км/км2) та Кримські гори (0,61 км/км2). Цей показник на височинах коливається від 0,21 (південно-західні відроги Середньоросійської височини) до 0,55 км/км2(Подільська височина); на низовинах він переважно дорівнює 0,13–0,16 км/км2.
Густота річкової мережі по характеру малюнка може бути деревоподібною (або центричною), прямокутною, доцентровою та ін.