Метод водного баланса

Гидрология как наука

Тема 3. Гидрология

Климатические пояса

Формирование климата на территории России

Климатообразующие факторы

w Гидрология – наука, изучающая природные воды, их распространение по Земному шару, а также происходящие в них явления и процессы.

Вода как вещество

wВода - одно из наиболее распространенных веществ на Земле:

nв физически и химически свободном состоянии входит в состав минералов и горных пород;

nв свободном состоянии образует гидросферу;

nслужит средой обитания многих организмов и основой их питания;

nсами организмы состоят в большей своей части из воды.

w Минерализация – суммарное содержание в воде растворенных минеральных веществ, выраженное в мг/л или г/м³.

w Соленость – содержание растворенных в воде веществ, выраженное в г/кг или в промилле (‰).

По содержанию солей природные воды подразделяют на:

w Пресные:

nминерализация - 0-1000 мг/л, соленость - 0-1 ‰ - большинство рек и озер, подземных вод.

w Солоноватые:

nминерализация - 1000-24700, соленость - 1-24,7 ‰ - Каспийское море (11-12 ‰), Балтийское море (8-9 ‰).

w Соленые:

nсоленость 25-50 ‰.

w Рассолы:

nсоленость >50 ‰ - оз. Баскунчак, Мертвое море.

w Основной химический состав природных вод определяется содержанием наиболее распространенных анионов: НСО₃^-, SO₄^2-, Сl^- и катионов: Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺, К⁺.

wСоотношение указанных элементов определяет основные свойства вод – щелочность, соленость и жесткость.

wПо анионам выделяют три типа воды:

n1) гидрокарбонатные;

n2) сульфатные;

n3) хлоридные.

wВода – единственное вещество, у которого в твердом состоянии плотность меньше, чем в жидком.

wПри нормальном давлении плотность жидкой воды при t от 0 до 4 ^оС ведет себя аномально: увеличиваясь с возрастанием температуры от 999,87 до 1000 кг/м³.

wПоэтому при охлаждении от 4 до 0 ^оС, т.е. непосредственно перед замерзанием, охлаждающаяся вода не опускается вниз, что сохраняет на глубинах в пресноводных водоемах положительную температуру и предохраняет водные организмы от гибели.

wПри последующем увеличении t выше 4 ^оС плотность воды уменьшается.

wПлотность льда заметно меньше жидкой воды, что также аномально.

wПри температуре меньшей 0°С с уменьшением температуры плотность падает и составляет 920 кг/м³ при температуре –20 ^оС.

wЭто приводит к тому, что лед, как вещество более легкое, чем вода всплывает и экранизирует водную толщу, защищая ее от охлаждения.

wоснован на составлении универсального уравнения водного баланса для данной территории, анализе его составляющих и определении неизвестных компонентов (плохо поддающихся расчету) по известным.

w Приходная часть уравнения – атмосферные осадки, поверхностный и подземный сток (естественный и искусственный);

w Расходная часть уравнения – испарение, поверхностный и подземный сток (естественного и искусственного), изменение количества воды в объекте.