- •Томский государственный университет систем
- •1.1. Международная программа охраны вод
- •1.2. Гидрология и ее связь с другими науками
- •1.3. Методы изучения водных объектов
- •1.4. Из истории гидрологии
- •1.5. Исследование вод в России
- •2.1 Водный фонд рф и право пользования водными объектами
- •2.2. Государственный мониторинг водных объектов
- •2.3. Водопользование
- •2.4. Права водопользователя
- •2.5. Обязанности водопользователя
- •3.1 Молекула воды.
- •3.2. Химические свойства воды
- •3.3. Формирование химического состава природных вод
- •3.4 Классификация вод по химическому составу
- •4.1 Минерализация воды
- •4.2 Важнейшие показатели воды
- •4.3 Растворенные газы
- •4.4 Главные ионы
- •4.5 Биогенные компоненты
- •4.6 Органическое вещество
- •Контрольные вопросы:
- •5.2 Плотность воды
- •5.3 Тепловые свойства воды.
- •5.4 Вязкость воды (внутреннее трение).
- •5.5 Поверхностное натяжение и смачивание.
- •5.6 Оптические свойства воды.
- •5.7 Акустические свойства воды.
- •5.8 Электропроводность воды.
- •Контрольные вопросы:
- •6.1 Органолептические наблюдения
- •6.2 Запах, мутность, цветность и прозрачность
- •6.3 Нормирование и качество воды
- •6.4 Пдк некоторых веществ в питьевой воде
- •6.5 Основные методы очистки воды
- •6.5.1 Удаление кислорода из воды.
- •6.5.3. Ионный обмен.
- •6.5.4. Катионирование воды.
- •6.5.5. Анионироваиие воды.
- •6.5.6. Химическое обессоливание воды.
- •7.1. Общие понятия круговорота воды
- •7.2. Интенсивность влагооборота
- •7. 3 Типы влагооборота
- •7.3.1. Геокосмический влагооборот
- •7.3.2.Атмосферно-океанический влагооборот
- •7.3.4. Атмосферио-литосферно-биологический
- •7.4. Водные ресурсы
- •7.5 Движение воды в водных объектах
- •7.6 Понятие о водном балансе
- •7.7 Водный баланс земного шара
- •7.8. Пресные воды
- •7.9. Мировой водный баланс
- •7.10. Активность водообмена
- •7.11 Тепловой баланс водных объектов
- •8.1 Виды ледников
- •8.3 Ледниковые трещины
- •8.7 Характеристики современных ледников
- •8.8 Современное оледенение на территории России
- •8.9 Ледниковое влияние на жизнь.
- •9.1 Классификация морских льдов
- •9.2 Условия образования и существования морских льдов
- •9.3 Ледниковый период и морские льды
- •9.4 Структура и свойства морского льда
- •10.1 Водно-физические свойства горных пород и почв
- •10.3 Поле сил в порах
- •10.4 Виды воды в порах
- •10.5 Возникновение и распространение подземных вод
- •10.6 Грунтовые и межпластовые напорные воды
- •10.7 Движение подземных вод
- •10.8 Передвижение воды в водоносных горизонтах
- •10.9 Формула Дарси
- •10.10 Режим подземных и поверхностных вод
- •10.11 Режим грунтовых и межпластовых вод
- •11.1 Основные понятия
- •11.2 Классификация Хортона
- •11.3 Морфологические характеристики бассейна
- •Лекция 12 Речной сток и его составляющие
- •12.1 Водный баланс бассейна реки
- •12.2 Питание рек
- •12.3 Русловые процессы
- •13.1 Классификация озер
- •13.2 Элементы озерного ложа:
- •13.3 Морфометрические характеристики озера.
- •Лекция 14. Водный баланс озер
- •14.1 Термический режим озер
- •14.2 Химический состав озерной воды
- •14.3 Биологические процессы озер
- •14.4 Озерные отложения
- •Контрольные вопросы:
- •15.1 История создания водохранилищ
- •15.2 Размещение водохранилищ на земном шаре
- •15.3 Классификация по морфологии ложа
- •15.4 Классификация по способу заполнения водой
- •15.5 Классификация по географическому положению
- •15.6 Классификация по характеру регулирования стока
- •15.7 Водный баланс
- •15.8 Колебания уровня воды
- •15.9 Течения
- •15.10 Волны
- •15.11 Ледовый режим водохранилищ
- •15.12 Гидрохимические особенности
- •15.13 Гидробиологические особенности
- •15.14 Заиление водохранилищ
- •15.15 Формирование берегов
- •15.16 Роль водохранилищ для человека
- •15.17 Особенности водного баланса водохранилищ
- •Контрольные вопросы:
- •16.1 Происхождение болот
- •16.2 Строение болот
- •16.3 Классификация болот
- •16.4 Функции болот
- •16.5 Болотная гидрографическая сеть
- •16.6 Гидрологический режим и водный баланс болот
- •16.7 Влияние осушительных мероприятий
- •16.8 Движение воды в торфяном грунте
- •16.9 Водный баланс болот
- •17.1 Геологические аспекты
- •17.2 Геоморфология
- •17.3 Гидрогеологические и гидрологические условия
- •17.4 Режим промерзания болота.
- •17.5 Рациональное использование Васюганского болота
- •Контрольные вопросы:
- •18.1 Основные элементы рельефа:
- •18.2 Водный баланс морей и океанов
- •18.4 Полезные ископаемые
- •18.7 Уязвимые звенья экологической системы Мирового Океана.
- •18.8 Антропогенное воздействие на океан
- •18.9 Нефть и нефтепродукты.
- •18.10Тепловое загрязнение водных ресурсов.
- •18.11 Радиоактивное загрязнение и ядовитые вещества
- •18.12 Минеральное, органическое, бактериальное и биологическое загрязнения Мирового океана.
- •18.13 Синтетические поверхностно-активные вещества.
- •18.14 Пестициды.
- •18.15 Водоросли.
- •18.16 Тяжелые металлы.
- •18.17 Самоочищение океана.
- •18.18 Меры борьбы с загрязнением.
15.1 История создания водохранилищ
Скорее всего, сама природа подсказала человеку, как создать водохранилище. Например, бобры – прекрасные строители плотин, с помощью которых они устраивают запруды на реках и поддерживают там такой уровень воды, чтобы входы в их норы всегда находились под водой (ведь вода спасает их от холода, голода и наземных хищников). Могли подсказать идею также и обвалы и оползни, которые столь частые в горах, где, обрушиваясь, они в считанные минуты перегораживают русло бурного потока массой обломков.
Первые водохранилища появились на земном шаре около 5 тысяч лет назад. Остатки древнейшей в мире плотины, построенной на пересыхающей реке, обнаружены недалеко от Каира (Египет). Драгоценные воды Нила во время разливов более 4 тысяч лет назад накапливались в искусственных озерах. Одно из них, образованное благодаря плотине высотой 12 м и длиной 108м. В это же время в Междуречье на реке Тигр водохранилища использовались для орошения. Одна из сооруженных там плотин высотой 12 м даже по современным меркам считается очень большой. Вода от нее поступала на канал длиной 400 км и в течение многих столетий орошала поля. На другой знаменитой реке Междуречья – Евфрате – ассирийский царь Синахериб, как гласит легенда, в 7 веке до нашей эры специально создал водохранилище для того, чтобы, разрушив плотину, затопить враждебный ему Вавилон. В Китае в долинах рек Хуанхэ и Янцзы более 4 тысяч лет назад сооружались водохранилища для защиты от разрушительных наводнений.
В Новом Свете ацтеки, инки и майя тоже достигли немалых успехов в водоснабжении своих городов, в основном благодаря многочисленным искусственным водоемам. Судьба водохранилищ нередко складывалась трагически – они гибли вместе с цивилизациями и государствами под ударами завоевателей: монголы - татары разрушали плотины в Иране и Средней Азии, испанские конкистадоры – в Центральной и Южной Америке.
Несмотря на столь древнюю историю водохранилищ, до 20 века их было не так уж много, и служили они главным образом для орошения, предупреждения наводнений, а также для судоходства. Лишь в конце 19 века, уже в эпоху электричества, человечество обратилось к дешевому и практически неисчерпаемому источнику энергии – падающей воде. Стремительными темпами возводились гидроэлектростанции в странах Западной Европы, Скандинавии, в США и Японии. Увеличилось число рек, перегороженных плотинами. В России водохранилища имеются почти на всех главных реках страны. Во многих промышленных районах мира течение рек зависит уже не от естественных условий, а от установленных человеком графиков работы водохранилищ. Многие крупные реки, – среди которых Ангара, Волга, Миссури, Колорадо, Парана, - превращены в каскады искусственных озер. Так в бассейне Волги создано 14 крупных и сотни небольших водохранилищ, поэтому великая русская река теперь не столь своенравна, как прежде. В будущем предполагается с помощью водохранилищ регулировать сток примерно 2/3 всех рек земного шара.
15.2 Размещение водохранилищ на земном шаре
Водохранилища имеются на всех континентах планеты, за исключением Антарктиды, и во всех географических поясах, кроме таких поясов как арктического и антарктического. Но размещаются они очень не равномерно: больше всего их (свыше 40% крупных и средних водохранилищ) в умеренном поясе. Там находятся наиболее развитые в экономическом отношении страны, в которых водохранилища используют, прежде всего, как источник электроэнергии, а также для водоснабжения и речного транспорта. Основная часть водохранилищ сосредоточена в странах Европы, в России и США.
В субтропическом поясе водохранилища нужны в первую очередь для водоснабжения и орошения. В субтропиках Соединенных Штатов, Австралии, Средиземноморья, ЮАР, Китая, Японии, Аргентины и Мексики расположено более 30% всех крупных и средних водохранилищ земного шара.
В тропическом и субэкваториальном поясе – в большинстве стран Латинской Америки, а также в Африке, Юго-Восточной Азии и Индии _ водохранилищ меньше (около 20%). Однако многие из них очень крупные: в них содержится более 35% всей воды, собранной в водохранилищах планеты.
В экваториальном поясе водохранилищ очень мало. Здесь выпадают обильные осадки, и нет резких колебаний уровня воды в реках. Кроме того, в этом поясе находятся государства со слаборазвитой экономикой и сравнительно малочисленным населением.
В настоящее время их на земном шаре более 30 тысяч; ежегодно в строй вступает 300-500 новых водохранилищ. Общая площадь всех водохранилищ 400 тыс.кв.км. Суммарный объем достиг почти 6 тыс. куб.км. По количеству водохранилищ первое место занимает Северная Америка (около 900, или 36%), затем Азия (26%), Европа (21%). Самую большую площадь имеет водохранилище Вольта (8500 кв. км), Куйбышевское (6500 кв. км). Наиболее крупные по объему водохранилища Кариба (185 куб. км), Братское водохранилище (169 куб. км). Больше всего водохранилищ в бассейнах рек Миссисипи и Миссури (259) , Волга (37). В России наибольшее количество водохранилищ находится в трех речных бассейнах: Волжско-Камском, Енисейско-Ангарском, Невском.