»

Фирн (от древневерхненем. firni – прошлогодний, старый) – плотно слежавшийся, зернистый и частично перекристаллизованный, обычно многолетний снег, точнее – промежуточная стадия между снегом и глетчерным льдом. Плотность такой ледяной породы, состоящей из связных между собой ледяных зерен, лежит в пределах от 0,45 г/см3 до 0,8 г/см3.

Фитопланктон – часть планктона, которая может производить процесс фотосинтеза.

К фитопланктону относятся протококковые водоросли, диатомовые водоросли, цианобактерии.

Обитает в фотической зоне водоема. Фитопланктон является первичными продуцентом органическоговеществавводоемеислужитпищейдлязоопланктона.

Бурное размножение фитопланктона вызывает «цветение воды». Промышленное культивирование и биотехнологическая конверсия мор-

ского фитопланктона рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений в области получения биотоплива. Первичное производство биомассы осуществляется путем культивирования фитопланктона в искусственных водоемах, создаваемых на морском побережье. Вторичные процессы представляют собой метановое брожение биомассы и последующее гидроксилирование метана с получением метанола.

Фотический слой водоема син. эвфотический слой – (от греч. phos, род.п. photos – свет), верхний слой воды, в котором достаточно света для синтеза растениями органического вещества с использованием солнечной радиации. Толщина фотического слоя зависит от прозрачности воды, высоты солнца над горизонтом, прозрачности атмосферы, облачности и от альбедо, меняющегося при различном состоянии поверхности водоема. В полдень толщина фотический слой минимальна зимой, когда он покрыт льдом, а если на льду имеется слой снега толщиной более 10 см, то фотический слой и вовсе отсутствует.

Футшток (от нем. Fußstock) – уровнемер в виде рейки (бруса) с делениями, установленный на водомерном посту для наблюдения и точного определения уровня воды в море, реке или озере.

Фуштоки часто используют в качестве геодезичекого опорного пункта. В том числе, Крондштатский футшток выбран глобальным геодизическим опорным пунктом и закрепляет 0 отметку высоты в Балтийской системе высот.

Используя морские, речные, озерные футштоки проводятся наблюдения для решения местных технических задач, возникающих, например, при строительстве портов и различного рода гидротехнических сооружений.

Материалы наблюдений на футштоках совместно с материалами нивелирования между футштоками используются для определения разности уровня морей и изучения вертикальных движений земной поверхности, вызванных движениями литосферных плит.

Характеристики водного режима рек. К важнейшим характеристикам рек относятся: водоносность, структура стока по источникам питания, тип водного режима, длина реки, площадь водосбора, уклон водной поверхности, ширина и глубина русла, скорость течения воды, ее температура, химический состав вод и др.

191

По условиям формирования режима различают равнинные, горные, озерные, болотные и карстовые реки.

В зависимости от размера различают большие, средние и малые реки. По величине минерализации вод различают реки с малой, средней, по-

вышенной и высокой минерализацией.

Хвостохранилища – комплекс специальных сооружений и оборудования, предназначенный для хранения или захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащения полезных ископаемых, именуемых хвостами. На горно-обогатительных комбинатах (ГОК) из поступающей добытой руды получают концентрат, а отходы переработки перемещают в хвостохранилище.

Обычно хвостохранилища сооружают в нескольких километрах от горнообогатительной фабрики, впониженияхрельефа: котловинах, ущельях, распадках.

Из хвостов намывается дамба, которой огораживается хвостохранилище. При отстаивании идет разделение на осадочную твердую фазу хвостов и воду. Вода вторично используется горнообогатительной фабрикой или очищается и сбрасывается в стоки. Для улучшения процесса разделения фаз могут применяться реагенты – коагулянты и флокулянты.

Хребты срединно-океанические – крупнейшие формы рельефа дна мирового океана, образующие единую систему горных сооружений протяженностью свыше 60 тыс. км, с относительными высотами 2-3 тыс. м и шириной 250450 км (на отдельных участках до 1000 км). Морфологически представляют собой линейно ориентированные поднятия земной коры, с сильно расчлененными гребнями и склонами; в Тихом и Северном Ледовитом океанах срединноокеанические хребты расположены в краевых частях океанов, в Атлантическом – посередине. С осевой зоной срединно-океанических хребтов связаны рифты, возникающие вследствие растяжения земной коры.

Цветение воды – развитие фитопланктона, вызывающее изменение цвета воды. Вызывается быстрым размножением водорослей в водоеме. Может произойти и в пресной, и в морской воде, но в основном наблюдается в пресных стоячих водах (пруды, бассейны, озера). Как правило, только один или небольшое число видов фитопланктона участвуют в конкретном цветении. Окраска воде придается в связи с высокой концентрацией пигментированных клеток. Вода часто становится зеленого, но также может быть желто-коричневого или красного цвета, в зависимости от вида водорослей.

Цикл гидрологический – процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения, конденсации и осадков.

Моря теряют из-за испарения больше воды, чем получают с осадками, на суше – положение обратное. Вода непрерывно циркулирует на земном шаре, при этом ее общее количество остается неизменным.

Цунами (яп. , где – «порт, залив», – «волна») – это длинные

волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоеме. Причиной большинства цунами являются подводные земле-

192

трясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (более 7 баллов). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Более 80% цунами возникают на периферии Тихого океана. Первое научное описание явления дал Хосе де Акоста в 1586 в Лиме, Перу после мощного землетрясения, тогда цунами высотой 25 метров ворвалось на сушу на расстояние 10 км.

В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью g· ,

где g – ускорение свободного падения, а H – глубина океана (так называемое приближение мелкой воды, когда длина волны существенно больше глубины). При средней глубине 4000 метров скорость распространения получается 200 м/с или 720 км/час. В открытом океане высота волны редко превышает один метр, а длина волны (расстояние между гребнями) достигает сотен километров, и поэтому волна не опасна для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров. Наиболее высокие волны, до 30-40 метров, образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и во всех местах, где может произойти фокусировка. Районы побережья с закрытыми бухтами являются менее опасными. Цунами обычно проявляется как серия волн, так как волны длинные, то между приходами волн может проходить более часа. Именно поэтому не стоит возвращаться на берег после ухода очередной волны, а стоит выждать несколько часов.

Шельф (англ. shelf) – выровненная область подводной окраины материка, примыкающая к суше и характеризующаяся общим с ней геологическим строением.

Границами шельфа являются берег моря или океана и так называемая бровка (резкий перегиб поверхности морского дна – переход к материковому склону). Глубина над бровкой обычно составляет 100-200 метров (но в некоторых случаях может достигать 500-1500 м, например, в южной части Охотского моря или бровка Новозеландского шельфа).

Шкала цветности воды – набор из 22 стеклянных запаянных пробирок, содержащих цветные растворы. Предназначена для определения цвета морской воды путем сравнения ее с цветом растворов в пробирках. I, II – синий; III, IV – голубой; V, VI – зеленовато-голубой; VII, VIII – голубовато-зеленый; IX, X – зеленый; XI, XII – желтовато-зеленый; XIII, XIV – зеленовато-желтый; XV, XVI – желтый; XVII, XVIII – коричневато-желтый; XIX, XX – желтовато-коричневый; XXI – коричневый.

Шламохранилище – емкость для временного или постоянного хранения концентрированного водного осадка материалов минерального или органического происхождения. Шламохранилище материалов органического происхождения – полигоны захороненияконцентрированныхкоммунальныхсточныхвод.

193

Шуга – рыхлые скопления твердой фазы агрегатного состояния вещества в его жидкой фазе состояния. В зависимости от количества шуги, она сохраняет способность течь как жидкость или теряет эту способность из-за возникновения заторов. При любом количестве шуги в жидкости, она снижает ее текучесть. Для образования шуги необходимо, чтобы вещество находилось в условиях, которые обеспечивают резкую смену фазового состояния с жидкой фазы на твердую при определенной температуре. Водная шуга обычно формируется в водотоках или водоемах при температурах воздуха близких к замерзанию воды (0°C) и состоит изо льда.

Различают:

поверхностную шугу – на поверхности воды;

глубинную шугу – в толще воды.

Шуга представляет собой кристаллики льда (внутриводного и донного), а также сала и снежуры. Шуга возникает перед ледоставом при переохлаждении воды ниже 0°C. Шуга часто образуетсянижеполынейивнижнихбьефахгидроузлов.

Шугоход – шуга, плывущая по поверхности и в толще реки вниз по течению называется шугоходом. При большом количестве шуги при шугоходе живое сечение реки может забиться, что приведет к значительному накоплению шуги (зажору). При этом уровень воды может подняться.

Шуга создает существенные затруднения в эксплуатации гидротехнических сооружений, забивая приемные оголовки водозаборов, которые приходится очищать и обогревать.

Шуговая дорожка – часть ледяного покрова, образовавшегося из смерзшейся шуги в виде продольной полосы между заберегами. Лед шуговой дорожки обычно торосистый.

Экологизация образования – процесс внедрения идей и проблем экологии в содержание общего и профессионального образования.

Экологическое образования – целенаправленный процесс обучения, воспитания, развития и самообразования, направленный на формирование экологической культуры личности. Система непрерывного экологического образования – часть действующей в области единой системы образования, воспитания населения, представляющая собой совокупность преемственных экологических образовательных программ и государственных образовательных стандартов, реализуемых образовательными, социально-культурными учреждениями и организациями, средствами массовой информации, органами государственной власти области и органами местного самоуправления.

Электропроводность воды – это численное выражение способности водного раствора проводить электрический ток. Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от степени минерализации (концентрации растворенных минеральных солей) и температуры. Благодаря этой зависимости по величине электропроводности воды можно с определенной степенью погрешности судить о минерализации воды. Такой принцип измерения используется, в частности, в довольно распространенных приборах оперативного измерения общего солесодержания (так называемых TDS-метрах)

194

Экологический кризис – особый тип экологической ситуации, когда среда обитания одного из видов или популяции изменяется так, что ставит под сомнение его дальнейшее выживание. Основные причины кризиса:

абиотические: качество окружающей среды деградирует по сравнению с потребностями вида после изменения абиотических экологических факторов (например, увеличениетемпературыилиуменьшениеколичествадождей).

биотические: окружающая среда становится сложной для выживания вида (или популяции) из-за увеличенного давления со стороны хищников или из-за перенаселения.

Кризис может быть:

глобальным;

локальным.

Эоловые отложения – образуются в результате накопления принесенных ветром продуктов выветривания плотных коренных пород или рыхлых аллювиальных, озерных, морских и других отложений. Распространены главным образом в аридных областях (пески, лессы), но встречаются и в других природных зонах. При перемещении в ветропесчаном потоке песчинки движутся скачкообразно или перекатыванием. Во взвешенном состоянии пылеватые частицы могут подниматься с восходящими токами воздуха до 3-6 тыс. м и переноситься на сотни и тыс. км. Когда энергия ветра оказывается недостаточной для поддержания переноса песчаных и пылеватых частиц, происходит их выпадение из воздуха и аккумуляция, особенно часто перед орографическими препятствиями. Осаждаясь из воздушной среды, в том числе вместе с каплями дождя и со снегом, пылеватые частицы примешиваются к морским и континентальным осадкам разного генезиса, не образуя в таких случаях самостоятельных эоловых накоплений. По данным советского геолога А. П. Лисицына, пылеватые частицы, выпавшие из воздуха, составляют от 20 до 75% донных осадков океанов; вместе с ними из воздушной среды осаждаются и различные (карбонатные, хлоридные и др.) соли. Песчаные Эоловые отложения встречаются, помимо пустынь, на побережьях морей и озер, на террасах рек; известны эоловые пески, приуроченные к районам бывшего покровного оледенения.

Эпелимнион (от греч. epi – на, над и limne – озеро) – верхний квазиоднородный по физическим, химическим и биологическим характеристикам слой воды в водоеме при наличии прямой температурной стратификации. Эпелимнион образуется в озерах и водохранилищах в фазу летнего нагревания вследствие накопления тепла поглощаемой водой солнечной радиации и периодического (ночного и при похолоданиях) конвективного и динамического перемешивания верхнего слоя водоема. Толщина эпелимниона в течение лета и первой фазы осенного охлаждения водоема возрастает по мере погружения подстилающего его сезонного слоя скачка от 1-2 м до 30-40 м в крупнейших озерах России (Ладожское, Онежское, Телецкое) и даже до 150 м в Байкале. Вода эпелимниона в сравнении с другими слоями водоема наиболее прогрета и насыщена кислородом, содержит наибольшую биомассу фито-, зоо- и бактериопланктона и характеризуется наиболее интенсивной трансформацией энергии, биогенных и органических веществ. В антициклональную солнечную и штилевую

195

погоду эпелимнион может быть разделен на три подслоя. В верхнем из них особенно велик диапазон внутрисуточных колебаний всех характеристик физических, химических и биологических свойств воды. Под ним располагается вторичный (временный) слой скачка, который обычно размывается ночной конвекцией, выравнивающей к утру свойства воды по всей глубине эпелимниона. Наиболее интенсивен процесс вертикального перемешивания эпелимниона в периоды существования в нем упорядоченной конвекции

Эпюра распределения – график, характеризующий распределение скоростей течения на вертикалях гидроствора.

Эрозия – процесс разрушения почв, геологических пород и строительных материалов талыми, дождевыми и текучими водами. Боковая эрозия – подмывание рекой склонов долины, ведущее к ее расширению, образованию излучин (меандр) и миграции русла. Глубинная эрозия – углубление водным потоком русла (или долины). Глубинная эрозия противопоставляется боковой эрозии. Линейная эрозия – размыв земной поверхности водотоком, проявляющийся в пределах узкой полосы и создающий отрицательные формы рельефа (долина, овраг, балка). Линейная эрозия противопоставляется плоскостной эрозии, или плоскостному смыву. Плоскостной смыв – удаление верхнего слоя почвы или продуктов выветривания горных пород дождевыми и талыми водами, более или менее равномерно стекающими по склонам без постоянных русел. Под влиянием плоскостного смыва склоны становятся положе, так как смываемые сверху частицы откладываются в нижних частях склонов (происходит аккумуляция). По мере движения вниз по склону малые струи воды сливаются в более крупные, способные образовывать эрозионные борозды, промоины и т. п. – дают начало линейным эрозионным формам. Регрессивная эрозия – эрозионный процесс, развивающийся по разным причинам вверх по течению. Термоэрозия – процесс разрушения мерзлых грунтов и подземных льдов при тепловом и размывающем механическом воздействии постоянных и временных водотоков. Эворзия – локальная эрозия в русле быстро текущего поверхностного или подземного потока, происходящая в результате вращения струи вертикально падающей воды. Эворзия может усиливаться при вращении водой камней в углублениях ложа. Эрозия дна – разрушение и размыв дна русел водотоков.

Эстуарий (от лат. aestuarium – затопляемое устье реки) – однорукавное, воронкообразное устье реки, расширяющееся в сторону моря. Образуется, когда приносимые потоком наносы удаляются морскими течениями или приливными движениями и прилегающая часть моря имеет большие глубины; в таких случаях даже при большом выносе наносов отложения их на устьевом участке не происходит. Устья в виде Э. имеют рр. Енисей, Темза и многие др.

Ювенильные воды (от лат. juvenilis – юный), подземные воды, впервые вступающие из глубин Земли в подземную гидросферу. Термин предложен в 1902 Э. Зюссом, считавшим, что ювенильные воды связаны с магматическими очагами, откуда они в составе газообразных продуктов выделяются в верхние участки земной коры.

196

По современным представлениям образование ювенильных вод связано с общими процессами дегазации вещества мантии при развитии метаморфизма и магматизма. Ювенильные воды, поступая в земную кору, смешиваются с водами иного происхождения, содержащимися в ней. Косвенным показателем Ю. в. является повышенное содержание углекислоты, гелия и водорода в составе подземных вод.

Явление Эль-Ниньо (исп. El Niño – Малыш, Мальчик) или Южная ос-

цилляция (англ. El Niño/La Niña – Southern Oscillation, ENSO) – колебание тем-

пературы поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, имеющее заметное влияние на климат. В более узком смысле Эль-Ни́ньо – фаза Южной осцилляции, в которой область нагретых приповерхностных вод смещается к востоку. При этом ослабевают или вообще прекращаются пассаты, замедляется апвеллинг в восточной части Тихого океана, у берегов Перу. Противоположная фаза осцилляции называется Ла-Нинья (исп. La Niña – Малышка, Девочка). Характерное время осцилляции – от 3 до 8 лет, однако сила и продолжительность Эль-Ниньо в реальности сильно варьируется.

Явления ледовые – элементы ледового режима рек, озер и водохранилищ, характеристики состояния водных объектов с точки зрения ледового режима, фазы возникновения, развития и исчезновения различных видов льда. Обычно к ледовым явлениям относят также ледяные образования, представляющие собой формы существования льда в водных объектах. В зависимости от контекста иногда все же целесообразно разделять понятия ледовые явления и ледяные образования. Например, ледяные образования – шуга, ледяной покров, льдины и ледяные поля; ледовые образования, соответственно – шугоход, ледостав, ледоход. Говорят: Ледяные образования появляются, разрушаются, растут, увеличиваются, исчезают; ледовые явления – начинаются, развиваются, прекращаются. Ледовые явления и ледяные образования подразделяют на 3 группы: периодаосеннихледовыхявлений, ледоставаивесеннихледовыхявлений.

Язык ледника – часть долинного ледника, вытекающая из фирнового бассейна (ледникового цирка) в долину. Ледниковый язык расположен ниже климатической снеговой линии в области абляции.

197

Pсумма осадков за год, месяц или за выделенный период (средняя многолетняя или заданной обеспеченности), мм

Fобщая площадь выделенного внутреннего водосбора или всей техногеннонагруженной территории, км2 (га)

μкоэффициент водоотдачи

198

199

δкоэффициент, учитывающий влияние озерности на водосборе

Учебное издание

ГИДРОЛОГИЯ

Учебное пособие

Составитель МИХЕЕВ Вячеслав Александрович

Редактор М. В Штаева

ЛР № 020640 от 22.10.97.

Подписано в печать 28.12.2010. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 11,63. Тираж 100 экз. Заказ 333.

Ульяновский государственный технический университет 432027, г. Ульяновск, ул. Сев. Венец, д. 32.

Типография УлГТУ, 432027, г. Ульяновск, ул. Сев. Венец, д. 32.

200