Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

В. Г. Клименко загальна гідрологія Навчальний посібник для студентів

Харків – 2012

УДК 551:49

ББК 22

К 49

Затверджено до друку рішенням Вченої ради Харківського національного університету імені В. Н.Каразіна (протокол № від 2012 р. )

Рецензенти:В. Олещенко – доцент географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, академік Української екологічної академії наук, заслужений юрист України;І. Г. Черваньов– професор кафедри фізичної географії та картографії Харківського національного університету, доктор технічних наук, заслужений діяч науки і техніки України.

Клименко В . Г.Загальна гідрологія: навчальний посібник для студентів В . Г. Клименко. – Харків, ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2012. – 254 c.

ISBN 966-623-368-1

У навчальному посібнику подані основи гідрології – науки, що вивчає природні води Землі і закономірності процесів у них, які протікають у взаємодії з атмосферою, літосферою, біосферою і під впливом господарської діяльності. Розглянуті основні фізичні та хімічні властивості природних вод, фізичні закономірності гідрологічних процесів, кругообіг води на Землі. Описані особливості гідрологічних процесів у водних об’єктах різних типів – річках, озерах, водосховищах, болотах, океанах і морях, льодовиках і підземних водах. Наведені дані про водні ресурси земної кулі, України.

До видання включені програма дисципліни та лабораторні роботи даного курсу.

Навчальний посібник рекомендується для студентів-географів, екологів, гідрогеологів усіх форм навчання.

ISBN 966-623-368-1

УДК 551:49

ББК 22

© Харківський національний університет

імені В. Н. Каразіна, 2012

© Клименко В. Г., 2012

© Дончик І. М., макет обкладинки, 2012

Зміст

стор.

ВСТУП. МОДУЛЬ 1. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ. ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК .................................................………	7-93
ВСТУП..........................................................................................................	7-8
Блок 1. ГІДРОЛОГІЯ ЯК НАУКА. ЇЇ МІСЦЕ У ВИВЧЕННІ ГЕОГРАФІЧНОЇ ОБОЛОНКИ…………………………………..........	8-22
1.1. Предмет вивчення гідрології, її поділ на розділи та значення………………………………………...…….... ……….	8-11
1.2. Водні об’єкти та їхній гідрологічний режим.............................	12-13
1.3. Методи гідрологічних досліджень…………………………….	13
1.4. Фізичні основи гідрологічних процесів……………… ………	14-15
1.5. Розвиток гідрології…………………………………………….	15-20
Блок 2. РОЗПОДІЛ ВОДИ НА ЗЕМНІЙ КУЛІ. КРУГООБІГ ВОДИ…...............................................................................................	22-34
2.1. Розподіл води на земній кулі…………………….. .………….	22-23
2.2. Зміна кількості води на земній кулі .........................................	23-24
2.3. Кругообіг води в природі………………………………………	24-27
2.4. Водний баланс …………………………………………………	27-28
2.5. Водні екосистеми ……………………………………………..	29
2.6. Водні ресурси України ..............................................................	30-33
Блок 3. ФІЗИКО–ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ…………………	35-48
3.1. Хімічний склад води …………………….………….............	36-43
3.2. Фізичні властивості води …………………………...............	43-47
Блок 4. ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК……………………………………………	48-93
4.1. Типи річок…………………………………............................	50-51
4.2. Морфологія й морфометрія річки та її басейну .................	51-59
4.2.1. Водозбір і басейн річки ..............................................	51-53
4.2.2. Морфометричні характеристики басейну..................	53-54
4.2.3. Фізико-географічні й геологічні характеристики
басейну річки ..............................................................	54
4.2.4. Річка і річкова мережа ...............................................	54-55
4.2.5. Річкова долина й русло річки ...................................	56-58
4.2.6. Поздовжній профіль річки ............................................	58-59
4.3. Живлення річок…..…………………………………………..	59-62
4.4. Водний баланс басейну річки……………………………….	62-63
4.5. Водний режим річок……….…………………………………	64
4.5.1. Види коливання водності річок ..................................	64-65
4.5.2. Рівневий режим річок………………………………….	65-66
4.5.3. Фази водного режиму .................................................	67-68
4.5.4. Розчленування гідрографа за видами живлення…….	68-69
4.5.5. Класифікація річок за водним режимом……………….	69-72
4.6. Річковий стік …………………………………………………...	72-75
4.6.1. Складові річкового стоку ...........................................	72-74
4.6.2. Основні характеристики стоку ................................ ….	74-75
4.7. Рух води в річках……………………………………………..	75-78
4.8. Річкові наноси…….………………………………………….	78-81
4.9. Селі .......................................................................................	81-82
4.10. Руслові процеси………………………………………………	82-86
4.11. Термічний режим річок……………………………………..	87-88
4.12. Льодовий режим річок………………………………………	88-90
4.13. Гідрохімічний режим річок…………………………………	90-91
4.14. Гідробіологічні особливості річок	91-92
МОДУЛЬ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОЙМ (ОЗЕР, ВОДОСХОВИЩ , БОЛІТ) ТА ОСОБЛИВИХ ВОДНИХ ОБ’ЄКТІВ (ПІДЗЕМНИХ ВОД, ЛЬОДОВИКІВ).....................................................	93-162
Блок 5. ГІДРОЛОГІЯ ОЗЕР……………………………………………	93-117
5.1. Типи озер………………………………………………………	95-98
5.2. Морфологія і морфометрія озер……………………...........	98-99
5.3. Водний баланс озер…………………………………………..	100
5.4. Коливання рівня води в озерах ...........................................	100-101
5.5. Рух озерної води………………………………………………	101-104
5.6. Термічний режим озер……………………….……………….	104-108
5.7. Льодовий режим озер……………………….………………..	108-109
5.8. Оптичні явища в озері ........................................................	109-110
5.9. Донні відкладення озерної улоговини……………………..	110-111
5.10. Водні маси озер……………………………………………….	111
5.11. Хімічний склад озерних вод …………………………………	112-113
5.12. Гідробіологічні характеристики озера………………………	113-114
5.13. Значення озер …………………………………………………	115
Блок 6. ГІДРОЛОГІЯ ВОДОСХОВИЩ………………………………	117-124
6.1. Типи водосховищ………………………………………………	118-119
6.2. Основні характеристики водосховища……………………..	119-120
6.3. Водний режим водосховищ………………………………….	120-121
6.4. Термічний і льодовий режим водосховищ………………….	121
6.5. Гідрохімічний і гідробіологічний режим водосховищ ……	121-122
6.6. Замулення водосховищ і переформування їхніх берегів……	122
6.7. Водні маси водосховищ………………………………………	122
6.8. Значення водосховищ та їх вплив на річковий стік і природне середовище………................. ………………………………….	123
Блок 7. ГІДОЛОГІЯ БОЛІТ……………………………………….........	124-132
7.1. Типи боліт……………………………………………………….	127-128
7.2. Морфологія та гідрографія боліт……………………………	128-129
7.3. Водний баланс боліт………………………………………….	129
7.4. Рух води в болотах………………………………………………	130
7.5. Термічний режим боліт………………………………………	130-131
7.6. Вплив боліт на стік річок. Практичне значення боліт і їх вивчення…………………………………………………..	131
Блок 8. ГІДРОЛОГІЯ ЛЬОДОВИКІВ…………………………………	132-144
8.1. Походження льодовиків та їх поширення на земній кулі…..	132-135
8.2. Типи льодовиків………………………………………………….	135-136
8.3. Утворення льодовиків та їх будова ........................................	137-139
8.4. Живлення та абляція льодовиків………………………………	139
8.5. Баланс льоду і води в льодовику……………………………..	140
8.6. Режим та рух льодовиків……………………………………..	140-142
8.7. Робота льодовиків …………………………………………….	142-143
8.8. Поширення та значення льодовиків …………………………	143
Блок 9. ГІДРОЛОГІЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД…………………………….	144-162
9.1. Теорії походження підземних вод …………………………..	145
9.2. Фізичні властивості ґрунтів……………………………………..	145
9.3. Водні властивості ґрунтів …………………………................	146
9.4. Види води в порах ґрунту…………………………................	148-150
9.5. Фільтраційні властивості порід і рух підземних вод ………	150-151
9.6. Класифікація підземних вод………………………………….	151-152
9.7. Умови залягання підземних вод ……………………………..	152-156
9.8. Водний баланс і режим підземних вод ……………………….	156-159
9.8.1. Водний баланс підземних вод …………………………	156-157
9.8.2. Режим підземних вод …………………………………..	157-159
9.9. Особливості хімічного складу підземних вод ………………	159
9.10. Роль підземних вод у фізико-географічних процесах………	160
9.11. Розповсюдження підземних вод ……………………………..	160-161
МОДУЛЬ 3. ГІДРОЛОГІЯ ОКЕАНІВ І МОРІВ…………………….	162-209
Блок 10. ГІДРОЛОГІЯ ОКЕАНІВ І МОРІВ..........................................	162
10.1. Світовий океан та його частини …………………………….	162-166
10.2. Основні особливості будови земної кори під морями і океанами………………………………………………………	166
10.3. Рельєф дна океанів……………………………………………	167-169
10.4. Донні відкладення ………………………. …………………..	170-171
10.5. Сольовий склад вод Світового океану………………………..	171-174
10.6. Солоність морської води ……………………………. ………..	174-175
10.7. Водний баланс Світового океану……………………………	175-176
10.8. Густина і тиск морської води …..…………………………..	176-177
10.9. Термічний режим океанів і морів…………………………..	177-180
10.10. Лід в океанах і морях………………………………………..	180-186
10.11. Водні маси океану………………………………………….	186-188
10.12. Оптичні та акустичні властивості морської води………..	188-191
10.13. Рівень океанів і морів………………………………………	191-192
10.14. Хвилювання в океанах і морях……………………. ……..	192-195
10.15. Течії в океанах і морях………………………………………	195-199
10.16. Припливи і відпливи………………………………………..	200-202
10.17. Ресурси Світового океану та їх використання ..................	202-205
10.18. Проблеми охорони вод Світового океану .............................	205-207
Робоча програма навчальної дисципліни …………………………..	210-228
Лабораторні роботи з курсу «Загальна гідрологія»……………….	229-257
Лабораторні робота №1. Гідрографічна характеристика річки та її басейн ………………………………….	229-234
Лабораторна робота №2. Побудова поперечного профілю русла річки і обчислення його морфо метрич- них характеристик……………………..	235-239
Лабораторна робота №3. Середній багаторічний стік	240-243
Лабораторна робота №4. Розчленування гідрографа річкового стоку	244-249
Лабораторна робота №5. Розподіл температури води в озері з глибиною	250-252
Лабораторна робота № 6. Розрахунок індексу забрудненості по- верхневих вод	252-255
Лабораторна робота № 7. Зміна температури води у Світовому океані	255-257