- •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:
4.5.4. Розчленування гідрографа за видами живлення
Гідрограф– це хронологічний графік зміни води в певному створі водотоку.
При значній тривалості спостережень можна побудувати типовий гідрограф. Типовий гідрограф– гідрограф, що відображає загальні риси внутрішньорічного розподілу витрат води в річці.
Розчленування гідрографа– це графічне виділення на гідрографі об’ємів води, які сформувалися за рахунок різних джерел живлення (рис. 8).
Рис. 8. Схема розчленування гідрографа річки за видами живлення:
1 – за відсутності гідравлічного зв’язку річкових і поверхневих вод; 2 – на малих і середніх річках; 3 – за наявності постійного зв’язку; 4 – якщо немає гідравлічного зв’язку; 5 –при тривалому стоянні високих рівнів; 6 – льодостав; 7 – льодохід.
І – снігове, ІІ – дощове, ІІІ – підземне; А, Б та В – початок, кінець і пік повені; 1–5 – лінії, що розділяють снігове та підземне живлення в період повені при різному характері взаємодії річкових і ґрунтових вод
Найбільш складно визначити підземне живлення в період повені або великих паводків. Залежно від характеру взаємодії поверхневих і підземних вод, Б. В. Поляков, Б. І. Куделін, К. В. Воскресенський, М. І. Львович, О. В. Попов та інші дослідники запропонували схеми розчленування гідрографа. Найбільш загальні закономірності такі. При відсутності гідравлічного зв’язку річкових і ґрунтових вод, що характерно для гірських річок, підземне живлення в період повені або паводка повторює хід гідрографа, але в більш згладженому вигляді і з деяким запізненням максимуму в часі (рис. 8,1). При наявності постійного або тимчасового гідравлічного зв’язку річкових і ґрунтових вод на підйомі повені в результаті підпору ґрунтових вод підземне живлення зменшується і досягає мінімуму під час найвищого рівня води в річці (рис. 8,3). При тривалому стоянні високих рівнів, що найбільш характерно для великих річок, відбувається фільтрація річкової води в ґрунт («від’ємне підземне живлення», (рис. 8,5), а на спаді повені або на початку межені ці води повертаються до річки. Якщо не має даних про взаємозв’язок річкових і ґрунтових вод, часто для рівнинних річок умовно приймають величину підземного живлення в період піка повені рівною нулю (рис. 8,4). Але в багатьох випадках, особливо на малих і середніх річках, межу підземного живлення на гідрографі проводять по прямій лінії, яка з’єднує точки початку і кінця повені (рис. 8,2).
4.5.5. Класифікація річок за водним режимом
В. Д. Зайков поділив усі річки колишнього СРСР на три основні групи:
1– річки з весняним водопіллям(рис. 9); ΙΙ –річки з водопіллям в теплу пору року (рис. 10) і ΙΙΙ –річки з паводковим режимом(рис. 11). У річок першої і другої групи щорічно спостерігаються значні витрати води, приурочені, відповідно, до весни чи до теплої пори року. В останню пору року спостерігаються межень і паводки. Для річок третьої групи характерні паводки, що мають систематичний характер.
1. За характером весняного водопіллята іншими особливостями режиму річки першої групи поділені на п’ять типів: казахстанський, східноєвропейський, західносибірський, східносибірський і алтайський.
Річки казахстанського типухарактеризуються дуже різко вираженою високою хвилею весняної повені, в інші пори року річки дуже маловодні, багато з них навіть пересихають. Це річки посушливих районів Казахстану, Заволжя, Туранської низовини.
Східноєвропейський тип річокхарактеризується високою весняною повінню, низькою літньою й зимовою меженню та підвищеним осіннім стоком за рахунок дощів. Найбільш показовими прикладами річок цього типу є Волга, Дніпро, Сіверський Донець, Дон.
Західносибірський тип річоквідрізняється невисокою і розтягнутою весняною повінню, підвищеним літньо-осіннім стоком та низькою зимовою меженню. Це річки Західносибірської рівнини (Об, Іртиш).
Для річок східносибірського типухарактерна висока весняна повінь, літньо-осінні паводки і дуже низький стік у зимовий період аж до повного промерзання річок і припинення руслового стоку навіть на великих річках. Це пояснюється незначною роллю ґрунтового живлення в умовах багаторічної мерзлоти. Це річки Алдан, Колима та ін.
Алтайський тип річоквідзначається невисокою і розтягнутою повінню, підвищеним літньо-осіннім стоком і низьким у зимовий період. Такий характер повені в основному визначається режимом танення снігу в горах і умовами стоку дощових опадів. Крім Алтаю, річки з таким режимом є на Кавказі, в Середній Азії та на Сахаліні (річки Том, Бія).
Рис. 9. Гідрографи річок із весняним водопіллям:
а – казахстанський; б – східноєвропейський; в – західносибірський;
г – східносибірський; д – алтайський
Рис. 10. Гідрографи річок із водопіллям у теплу пору року: а – далекосхідний; б – тянь-шанський
Рис. 11. Гідрографи річок із паводковим режимом: а – причорноморський; б – кримський; в – північнокавказький
2. Групу річок із водопіллям у теплу пору рокуподіляють на два типи: далекосхідний і тянь-шанський. Длярічок далекосхідного типухарактерна невисока і дуже розтягнута повінь у теплу пору і низький стік протягом решти року. Основним джерелом живлення річок є дощові води. Багато річок узимку перемерзає. До цього типу належать річки Далекого Сходу, Східного Забайкалля та Яно-Індигірського району (річки Амур, Зея, Яна).
Тянь-шанський типрічок за зовнішнім характером повені частково подібний до далекосхідного, проте повінь формується не дощовими, а талими водами високогірних снігів і льодовиків, тобто тісно пов’язане з ходом температури. Це річки Тянь-Шаню, Паміру, Великого Кавказу, Камчатки (річки Терек, Вахш, Нурек).
3. Серед річок із паводковим режимомвиділяють три типи: причорноморський, кримський і північнокавказький.
Річки причорноморського типумають паводковий режим протягом цілого року, який зумовлений значними дощами. Це річки Закавказзя, а також карпатські притоки Дністра (річки Сочі, Кура, Черемош).
На річках кримського типупаводки спостерігаються протягом холодного періоду року, влітку та восени багато річок пересихають. Цей тип річок поширений у Криму, Ленкорані та інших районах (річки Салгир, Альма, Кача).
Річки північнокавказького типув холодну пору року мають сталу межень, а в теплу – часті паводки. До них належать водотоки східної половини північного схилу Великого Кавказу (річки Великий Зеленчук та Малий Зеленчук, Кума).