Лекция N1

Содержание лекции: Предмет гидрологии, связь с другими дисциплинами. Задачи гидрологии в деле рационального использования водных ресурсов и их охраны. Водные ресурсы и водный баланс земного шара и страны. Речная система, речной бассейн и их характеристики. Водный баланс речного бассейна.

Предмет гидрологии, связь с другими дисциплинами. Объект изучения гидрологии - гидросфера, включающая океаны, моря, реки, озера, болота, почвенные и грунтовые воды, снег и ледники, влагу атмосферы. При этом следует отметить, что по определению ландшафтной сферы Земли гидросфера связана с одной стороны, с литосферой, а с другой стороны, с атмосферой

При изучении гидрологии очень важным является определение ландшафтной сферы Земли.

Ландшафтная сфера Земли как зона активного взаимодействия литосферы, атмосферы и гидросферы имеет более значительную мощность. Помимо растительности и почв, с населяющим их животным миром, в состав ее включаются приземный слой воздуха и современная кора выветривания.

Приземный слой воздуха 30 - 50 м толщиной находится под непосредственным воздействием подстилающей поверхности; в его пределах наблюдаются суточные колебания температуры и влажности воздуха, энергично развита термическая конвекция. Этот воздушный слой отличается присутствиемжизни.

Современная кора выветривания представляет продукт прямого воздействия атмосферы, воды, растительности и животных на горные породы. Она распространена повсеместно, варьирующая от нескольких метров до нескольких десятков метров.

Таким образом, общая мощность наземной ландшафтной сферы колеблется в пределах от 30-50 м до 150 - 200 м.

Также необходимо знать, что земля как планета состоит из трех оболочек (контрастов): твердой (литосферы), жидкой (гидросферы) и газообразной (атмосферы). Физические и химические процессы в этих оболочках изучаются многими науками, которые носят общее название “наука о земле”.

Гидрология - это наука, изучающая гидросферу, ее свойства (физические, химические) и протекающие в ней процессы и явления во взаимосвязи с атмо, - лито -, и биосферой.

Для изучения гидрологических процессов и явлений производят необходимые наблюдения и измерения. Соответственно сформировался вспомогательный раздел гидрологии - гидрометрия. Таким образом, гидрометрия - часть гидрологии, занимающаяся разработкой методов измерений и наблюдений на водных объектах и методов обработки результатов этих измерений.

Гидрометрия подразделяется на гидрометрию речную, морскую, озерную, гидрометрию болот,подземных вод, ледников. Данные измерений и визуальных наблюдений обобщаются и анализируются.

При изучении гидрологических процессов и явлений приходится опираться на ряд законов, установленных другими науками. В гидрологии особенно широко используются законы физики, химии и биологии. Поскольку гидрологические процессы тесно связаны с процессами, происходящими в лито-,био-, и атмосфере, то отсюда ясна связь гидрологии с метеорологией, геофизикой, гидрогеологией и гидробиологией, климатологией, физикой атмосферы и др.

Гидрология имеет много общих вопросов с геоморфологией - наукой, изучающей закономерности возникновения и развития форм земной поверхности. Используются законы гидромеханики и гидравлики. В пределах гидросферы находится часть биосферы. Наука, изучающая водные организмы и их единство с окружающей средой, называется гидробиологией и является разделом биологии.

Воды земли с содержащимися в них твердыми, жидкими и газообразными веществами называются природными водами. Огромная часть природных вод составляют океаны, меньшая часть находится в водных объектах суши. Водные объекты суши образуются в результате выпадения атмосферных осадков, значительная часть которых формируется при испарении с поверхности океанов и морей.

Воды, находящиеся на поверхности суши в виде различных водных объектов, называются поверхностными. Раздел гидрологии изучающий их называют гидрологией суши.

Гидрография суши, в отличии от собственно гидрологии суши, занимается конкретных водных объектов и вод отдельных территорий, основываясь при этом на положениях и законах, установленных собственно гидрологией.

Гидрология и гидрография суши подразделяются на гидрологию и гидрографию рек, озер, ледников и болот.

Раздел гидрологии, исследующий воды океанов и морей, называют гидрологией океанов и морей или океанологией.

Изучение почвенных вод является одной из задач почвоведения.

Основные понятия в гидрологии суши - это водный объект. К водным объектам относятся океаны и моря, реки, ледники, озера, воды болот и др. В свою очередь водные объекты подразделяются на водотоки и водоемы.

Водоток - водныйобъект, в котором вода движется в направлении уклона в углублении земной поверхности. Различают постоянные и временные водотоки.

Водоем - водный объект в углублении суши, характеризующийся замедленным движением воды или полным его отсутствием. Различают естественные и искусственные водоемы.

Наиболее типичная форма водотоков на Земле - река. Она представляет собой водоток значительных размеров, питающийся атмосферными осадками со своего водосбора и имеющий четко выраженное русло.

Типичные формы водоемов - озера и водохранилища. Естественный водоем с замедленным водообменом называется озером. Искусственный, образованный водоподпорным сооружением на водотоке с целью хранения и регулирования стока воды называетсяводо хранилищем.

При классификации гидрологии суши по водным объектам различают: - гидрологию рек; - гидрологию болот; - гидрологию водохранилищ; - гидрологию ледников.

Речная гидрология и речная гидравлика ., изучающие движение воды в речных руслах и их формирование, дополняют друг друга и составляют основы инженерной гидрологии.

Инженерная гидрология занимается решением различных инженерных задач при гидротехническом, гидроэнергитическом, гидромелиоративном строительстве, при водоснабжении, сооружении мостов, автомобильных и железных дорог и т.д.