
- •160 Кафедра «Гідравліка і теплотехніка» 2010 Дисципліна «Гідрологія»
- •З навчальної дисципліни «Гідрологія»
- •1. Методичні поради до використання посібника
- •2. Мета та завдання дисципліни «Гідрологія»
- •3. Вимоги до знань, умінь та навичок вивчення дисципліни «гідрологія»
- •1. Завдання навчальної дисципліни «Гідрологія» та її роль в навчальному процесі при підготовці фахівців
- •Лекція № 1. Вступ. Введення до дисципліни «гідрологія» План лекції:
- •1. 4. Біохімічні і біологічні кругообіг хімічних елементів.
- •1. 5. Біогеохімічні цикли деяких хімічних елементів.
- •1. 6. Біогеохімічні цикли азоту. Запитання для самостійної підготовки Контрольні запитання:
- •1. 1. Гідрологія як наука.
- •1. 2. Водні ресурси земної кулі взагалі та України зокрема
- •1. 3. Загальні відомості про кругообіг у природі і його значення.
- •1. 3. 1. Кругообіг води в природі.
- •1. 3. 2. Водний баланс земної кулі та запаси води України.
- •1. 4. Біохімічні і біологічні кругообіги хімічних елементів
- •1. 4. Біогеохімічні цикли деяких хімічних елементів
- •1. 5. Біогеохімічні цикли азоту
- •Та будові річкового русла
- •Запитання для самостійної роботи Контрольні запитання:
- •2. 1. Поняття про режим вод суші. Одиниці виміру стоку.
- •2. 2. Гідрографічна мережа. Річкові системи.
- •2. 32.2. Основи гідрології суші
- •2. 4. Водний баланс річкового басейну
- •2. 5. Структура річкового русла. Русло в плані.
- •1 Нормативно – правова база дисципліни «Моніторинг довкілля»
- •2. Закон України про охорону навколишнього природного середовища.
- •3 П’ятий розділ Закону України про охорону навколишнього природного середовища
- •4 Організація моніторингу навколишнього природного середовища в Україні
- •3. 1. Про шляхи вивчення водних ресурсів
- •3. 2. Аналіз складових рівняння водного балансу річкового басейну
- •3. 2. 1. Атмосферні опади. Їх характеристика, вимірювання та обчислення.
- •3. 1. 2. Випарування. Його вимірювання та обчислення.
- •3. 3. Організація мережі гідрологічних станцій і постів
- •4. Організація спостережень за станом вод морів і океанів
- •4. 1 Завдання і програми спостережень за забрудненням морського середовища
- •3. 4. Водний кадастр. Його видання.
- •Режим стоку річок
- •Запитання для самостійної роботи
- •Контрольні запитання:
- •4. 1 4. 6 Водні ресурси річок України
- •4. 2 Поняття про живлення річок
- •4. 3 Фази річкового стоку.
- •4. 4 Типові гідрографи стоку. Розчленування гідрографів.
- •4. 5 Фактори річкового стоку
- •4. 6 Зимовий режим річок
- •Поняття про твердий стік та руслові процесі План лекції:
- •5. 1. Формування річкових насосів
- •5. 2. Механізм переміщення наносів
- •5. 3. Селеві потоки
- •5. 4. Деформація русла. Руслові процеси
- •Підземні води План лекції:
- •6. 1 Обґрунтування необхідності використання води із підземних джерел для господарчої та виробничої діяльності
- •6. 2 Характеристика споживачів води
- •6. 3 Головне поняття рідина. Рідина реальна та ідеальна (рідина ньютонівська і не ньютонівська)
- •6. 4 Методи вивчення рідини в гідравліці
- •6. 5 Рух рідини і твердого тіла
- •6. 6 Сировинні запаси води України
- •6. 7 Нормування та вимоги до якості питної води в системі постачання
- •6. 8 Основи гідрогеології
- •6. 9. Основні різновиди підземних вод
- •6. 10 Сучасний стан підземних вод України.
- •6. 11. Походження підземних вод.
- •6. 12. Запаси підземних вод в Україні
- •6. 13. Використання підземних вод.
- •6. 14. Характеристика якості підземних вод
- •6. 15. Захищеність підземних вод від забруднення.
- •Озера та водосховища
- •Контрольні запитання:
- •7. 1. Загальні відомості про озера та водосховища
- •7. 2. Типи озер
- •Велика група котловинних озер виникла в результаті вулканічних і тектонічних процесів.
- •7. 3. Морфометиричні характеристики озер
- •7. 4. Водний баланс озер та їх вплив на режим річкового стоку
- •7. 5. Біологічні процеси, що протікають в озерах.
- •Лекція 8. Болота План лекції:
- •Контрольні запитання:
- •8. 1. Причини утворення боліт та болотних масивів.
- •8. 2. Класифікація боліт
- •8.3. Характерні стадій розвитку болотних масивів.
- •8. 4. Гідрологічна роль боліт.
- •9. 1. Загальні відомості з використання заходів щодо охорони навколишнього природного середовища
- •9. 3. Умови скидання стічних вод в каналізацію та водоймища.
- •9. 4. Розрахунок еколого – економічних показників стічних перед скиданням або розчинення.
- •9. 4. 1. Необхідний ступінь очищення стічних вод перед скиданням визначається:
- •9. 4. 2. Ступінь очищення або розчинення:
- •9. 4. 3. Ступінь очищення або розведення:
- •9. 4. 4. Ступінь очищення або розчинення:
- •9. 4. 5. Кратність розведення перед скиданням у водоймище в цьому випадку:
- •9. 5. Перевірка стічних вод перед скиданням здійснюється за всіма формулами.
- •12 Список літературних джерел а Нормативно - правова література
- •Б. Навчальні підручники та посібники
- •В. Електронні ресурси
1. 2. Водні ресурси земної кулі взагалі та України зокрема
Вода, заповнюючи грандіозні впадини на земній поверхні, утворює водну оболонку земної кулі – Світовий океан. Із загальної площі земної кулі 510 млн. кв2 світовий океан займає 361 млн. км2 або 71 %, а суша - 149 млн. км2 або 29 %.
Загальний об’єм води, що міститься в Світовому океані складає 1338 млн. км2. Якщо цей об’єм рівномірно розподілити по земній поверхні, то вона буде покрита шаром води глибиною 2600 м.
Запаси прісної води складають всього 35 млн. км3 (2,52 %). Із них прісні підземні води, з врахуванням запасів підземних вод в зоні вічної мерзлоти. Складають 10,83 млн. км2 (30,96 %), вода в льодовиках 24 млн. км3 (68,7 %), в озерах - 91 тис. км3 (0,25 %), в болотах - 11 руслах річок – 2,12 тис. км3 (0,006 %).
Найбільш доступними для використання в господарських діяльності людини являються води, що протікають в руслах річок і постійно поновлюються в процесі кругообігу (в середньому для землі кожні 17 діб). Водними ресурсами будь якої території називаються запаси поверхневих та підземних вод, інколи під водними ресурсами великих регіонів або окремих країн розуміють середній багаторічний стік річок цих регіонів. Середній багаторічний стік річок України становить 87,1 км3. Доступними для використання в Україні річкові води складають 83,5 км3.
Водні ресурси України е досить обмеженими і залежать від водності року. У середньому по водності річний стік становить 83,5 млрд. м3, а в маловодний (при 95 % забезпеченості) він зменшується до 48,8 млрд. м3.
Крім річного стоку використовуються також підземні води. Відбір підземних вод по Україні становить 6 млрд. м3 / рік, з них тільки 2 млрд. м3 / рік гідравлічно не пов’язані з поверхневим стоком.
В Україні нараховується більше 71 тис. річок та струмків загальною довжиною біля 248 тис. км. Із них більше 67 тис. (94,4 %) водотоків коротші 10 км. Їх загальна довжина складає 131 тис. км. Із більш як 4 тис. річок мають площу водозбору до 50 км2., 3,5 % - 50 - 500 км2 і лише 0,6 % характеризуються величиною водозбору більшою за 500 км2.
Найбільшою річкою України являється Дніпро, що протікає з півночі на південь і ділить її територію на Правобережну та Лівобережну частини. Його водність складає 1663 м3 / с. Південний Буг (137 м3 / с), річки Західний Буг, Тиса, Прип’ять Десна і Псьол відносяться до середніх. Середній багаторічний стік річок України розподіляється по басейнах річок таким чином: Дніпра – 64 %, Дністра-12 %, Сіверського Донця і Приазов’я - 8 %, Південного Бугу – 3 %, Дунаю і Причорномор’я – 12 %, Кримських річок – 1 %.
Р
ис.
1. 2 Скорочений профіль р. Дніпро, з
розташованим каскадом ГЕС та водосховищ
Рис. 1. Каскад водосховищ на р. Дніпро
Більша частка регульованого стоку на Україні припадає на дніпровський каскад водосховищ – загальним обсягом 43,8 млрд. м3 і корисним об’ємом 18,5 млрд. м3. Усі шість водосховищ дніпровського каскаду мають комплексне призначення. Головними регуляторами стоку є Кременчуцьке і Каховське водосховища, порівняно невелику сезонну ємність має Київське. Решта водосховищ Канівське, Дніпродзержинське, Дніпровське мають у своєму розпорядженні незначними регулюючими об’ємами, котрі забезпечують добовий або недільний обсяг регулювання стоку. За останні роки незворотні втрати водоспоживання в басейні Дніпра зросло до 16 … 18 км3 / рік, у результаті чого середня солоність води у Дніпровсько – Бугському лимані піднялася від 1,9 до 3,1 %. У наш час солений режим лиману не забезпечує нормального функціонування його екологічних систем. У таблиці 2 наведено основні параметри дніпровських водосховищ.
Доступні водні ресурсі України, крім басейна Дніпра, практично вичерпані. В останні роки із них вибирається 30 – 36 км3, в тому числі 15 - 18 км3 безповоротно.
Таблиця 2 - Основні параметри дніпровських водосховищ.
Водосховища |
Відмітки рівня, м |
Загальна площина дзеркала, км2 |
Обсяг, км3 |
Рік вводу до експлуатації |
||
НПР |
РМО |
повний |
регулюючий |
|||
Київське |
103,0 |
101,5 |
922 |
3,7 |
1,2 |
1964 |
Канівське |
91,5 |
91,0 |
675 |
2,6 |
0,3 |
1975 |
Кременчуцьке |
81,0 |
75,8 |
2250 |
13,5 |
9,0 |
1959 |
Дніпродзержинське |
64,0 |
63,0 |
567 |
2,5 |
0,5 |
1964 |
Дніпровське |
51,4 |
49.0 |
410 |
3,3 |
0,7 |
1947 |
Каховське |
16,0 |
12,7 |
2150 |
18,2 |
6,8 |
1956 |
Разом |
|
|
6974 |
43,8 |
18,5 |
|
Примітка: 1. НПР – нормально підпертий рівень; РМО – рівень мертвого об’єма. 2. Завершиться каскад дніпровських водосховищ гідроузел, котрий перекриє Дніпровсько – Бугський лиман (площина дзеркала – 928 км2, об’єм 3,5 км3).
Для роботи сучасної теплової електростанції, потужністю 1 млн. кВт. Потрібно 1,2 - 1,6 км3 води в рік, атомних електростанцій потреба у воді зростає в 1,5 - 1,6 рази. На зрощення 1 га в середньому за вегетаційний період використовується 9,1 тис. м3. Норма споживання води на одного жителя міста складає біля 600 літрів на добу.
Без води не може обійтися кожна галузь народного господарства. Так, для добування 1 тони нафти потрібно використати 10 м3 води, для виробництва 1 т сталі 20 м3, чавуну 40 м3, паперу 200 м3, шерстяної тканини – 600 м3, а синтетичних волокон – 1000 м3. Особливо швидко зростає потреба в воді в зв’язку з розвитком хімічної промисловості. Так, виробництво 1 т ацетатного шовку потребує 2700 м3 води, лавсану - 4200 м3, капронового волокна – 5600 м3. Для отримання 1 кг сухого пшеничного зерна використовується 0,75 м3 води 1 т кукурудзи на зерно на поливних землях – 600 – 650 м3, рису – 3 - 4 тис. м3.