- •В. Г. Клименко загальна гідрологія Навчальний посібник для студентів
- •Вступ. Модуль 1. Фізико-хімічні властивості води. Гідрологія річок Вступ
- •Блок 1. Гідрологія як наука. Її місце у вивченні географічної оболонки
- •1.4. Фізичні основи гідрологічних процесів
- •1.5. Розвиток гідрології як науки
- •Блок 2. Розподіл води на земній кулі. Кругообіг води
- •2.1. Розподіл води на земній кулі
- •2.2. Зміна кількості води на земній кулі
- •2.3. Кругообіг води в природі
- •2.4. Водний баланс
- •2.5. Водні екосистеми
- •2.6. Водні ресурси України
- •3.1. Хімічний склад води
- •3.2. Фізичні властивості води
- •4.1. Типи річок
- •4.2. Морфологія й морфометрія річки та її басейну
- •4.2.1. Водозбір і басейн річки
- •4.2.2. Морфометричні характеристики басейну річки
- •4.2.3. Фізико-географічні й геологічні характеристики басейну річки
- •4.2.4. Річка і річкова мережа
- •4.2.5. Річкова долина й русло річки
- •4.2.6. Поздовжній профіль річки
- •4.3. Живлення річок
- •Класифікація о. І. Воєйкова
- •Класифікація м. І. Львовича
- •4.4. Водний баланс басейну річки
- •4.5. Водний режим річок
- •4.5.1. Види коливання водності річок
- •4.5.2. Рівневий режим річок
- •4.5.3. Фази водного режиму
- •4.5.4. Розчленування гідрографа за видами живлення
- •4.5.5. Класифікація річок за водним режимом
- •4.6. Річковий стік
- •4.6.1. Складові річкового стоку
- •4.6.2. Основні характеристики стоку
- •4.7. Рух води в річках
- •4.8. Річкові наноси
- •4.10. Руслові процеси
- •4.11. Термічний режим річок
- •4.12. Льодовий режим річок
- •4.13. Гідрохімічний режим річок
- •4.14. Гідробіологічні особливості річок
- •Модуль 2. Характеристика водойм (озер, водосховищ, боліт) та особливих водних об’єктів (підземних вод, льодовиків)
- •5.1. Типи озер
- •5.2. Морфологія і морфометрія озер
- •5.3. Водний баланс озер
- •5.4. Коливання рівня води в озерах
- •5.5. Рух озерної води
- •Хвилювання на озерах
- •Течії в озерах
- •Температурна класифікація озер
- •5.7. Льодовий режим озер
- •5.8. Оптичні явища в озері
- •5.9. Донні відклади озерної улоговини
- •5.10. Водні маси озер
- •5.11. Хімічний склад озерних вод
- •5.12. Гідробіологічна характеристика озера
- •5.13. Значення озер
- •6.1. Типи водосховищ
- •6.2. Основні характеристики водосховищ
- •6.3. Водний режим водосховищ
- •6.4. Термічний і льодовий режим водосховищ
- •6.5. Гідрохімічний і гідробіологічний режим водосховищ
- •6.6. Замулення водосховищ і переформування їх берегів
- •6.7. Водні маси водосховищ
- •6.8. Значення водосховищ та їх вплив на річковий стік і природне середовище
- •7.1. Типи боліт
- •7.2. Морфологія та гідрографія боліт
- •7.3. Водний баланс боліт
- •7.4. Рух води в болотах
- •7.5. Термічний режим боліт
- •7.6. Вплив боліт на стік річок. Практичне значення боліт і їх вивчення
- •8.1. Походження льодовиків та їх поширення на земній кулі
- •8.2. Типи льодовиків
- •8.5. Баланс льоду і води в льодовику
- •8.7. Робота льодовиків
- •8.8. Поширення та значення льодовиків
- •9.1. Походження підземних вод
- •9.2. Фізичні властивості ґрунтів
- •9.3. Водні властивості ґрунтів
- •9.4.Види води в порах ґрунту
- •9.5. Фільтраційні властивості порід і рух підземних вод
- •9.6. Класифікація підземних вод
- •9.7. Умови залягання підземних вод
- •9.8. Водний баланс і режим підземних вод
- •9.8.1. Водний баланс підземних вод
- •9.8.2. Режим підземних вод
- •9.9. Особливості хімічного складу підземних вод
- •9.10. Роль підземних вод у фізико-географічних процесах
- •9.11. Розповсюдження підземних вод
- •10.1. Світовий океан та його частини
- •10.2. Основні особливості будови земної кори під морями та океанами
- •10.3. Рельєф дна океанів
- •10.4. Донні відклади
- •10.5. Сольовий склад вод Світового океану
- •10.6. Солоність морської води
- •10.7. Водний баланс Світового океану
- •10.8. Густина і тиск морської води
- •10.9. Термічний режим океанів і морів
- •10.10. Лід в океанах і морях
- •Класифікація морської криги
- •Дрейф льоду
- •10.11. Водні маси океану
- •10.12. Оптичні та акустичні властивості морської води
- •Швидкість звуку (у м/с) в морській воді при різній солоності і температурі
- •10.13. Рівень океанів і морів
- •10.14. Хвилювання в океанах і морях
- •10.15. Течії в океанах і морях
- •10.16. Припливи і відпливи
- •10.17. Ресурси Світового океану та їх використання
- •10.18. Проблеми охорони вод Світового океану
- •Робоча програма навчальної дисципліни
- •Опис навчальної дисципліни
- •Мета та завдання навчальної дисципліни
- •За модулем 1
- •За модулем 2
- •За модулем 3
- •Також студенти повинні вміти: За модулем 1
- •За модулем 2
- •За модулем 3
- •Програма навчальної дисципліни
- •Тема 2. Кругообіг води у природі й водні ресурси Землі. Розподіл води на земній кулі. Єдність гідросфери. Зміна запасів води на Землі. Кругообіг води в природі та його енергетичні фактори.
- •2.1.1. Нормативні навчальні елементи за модулем 1
- •Тема 5. Гідрологія льодовиків. Вивчення умов й особливостей похо-
- •2.1.1.Нормативні навчальні елементи за модулем 2
- •Тема 1.Світовий океан та його частини. Класифікація морів. Гіпотези виникнення Світового океану. Будова, рельєф дна океанів і морів. Донні відклади в океанах і морях.
- •Тема 2.Термічний режим океанів і морів. Загальна схема теплообміну в системі океан-атмосфера-літосфера. Тепловий баланс океану. Розподілення температури води у Світовому океані.
- •Тема 3.Перемішування та обмін в океані. Види перемішування в морському середовищі: молекулярне, турбулентне. Методи розрахунку перемішування та обміну.
- •2.1.2. Нормативні навчальні елементи за модулем 3
- •4. Структура навчальної дисципліни
- •6. Теми лабораторних занять
- •7. Самостійна робота
- •8. Індивідуальне навчально –дослідне завдання
- •9. Методи навчання
- •10. Методи контролю
- •11. Розподіл балів, які отримують студенти
- •Шкала оцінювання
- •12. Методичне забезпечення
- •13. Рекомендована література Базова
- •Допоміжна
- •14. Інформаційні ресурси
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 2 Побудова поперечного профілю русла річки і обчислення його морфометричних характеристик
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Порядок виконання
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 3 Середній багаторічний стік
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Порядок виконання
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 4 Розчленування гідрографа річкового стоку
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 5 Розподіл температури води в озері з глибиною
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 7 Зміна температура води у Світовому океані
- •Зміст роботи
- •Виконання роботи
- •Питання для самоперевірки:
4.6. Річковий стік
4.6.1. Складові річкового стоку
Стік – переміщення води по земній поверхні, а також у товщі ґрунту та гірських породах у процесі кругообігу її в природі.
Річковий стіквключає стік води, стік наносів, стік розчинених речовин і стік теплоти.
Крива, яка характеризує закономірність зменшення величини стоку внаслідок виснаження запасів води в річковому басейні – крива виснаження стоку.
Багаторічні циклічні коливання стоку– це зміни величини стоку, що характеризуються чергуванням маловодних і багатоводних років.
Стік води –одночасно і процес стікання води в річкових системах, і характеристика кількості води, що стікає. Стік води – один із найважливіших фізико-географічних і геологічних факторів; вивчення стоку води – головна задача гідрології суші.
Стік наносів– сумарна кількість принесених річкою мінеральних і органічних речовин за проміжок часу. Вимірюється в тоннах. На території України найбільший стік наносів спостерігається на річках Українських Карпат (50–230 т/км2), Гірського Криму (6–130), у басейнах Сіверського Дінця та Південного Бугу (5–140), Дніпра (1–10 т/км2). Найменші значення цього показника на річках Полісся – до 2–3 т/км2.
Стік розчинених речовин– кількість розчинених речовин, яку проносить річка через будь-який живий переріз за певний проміжок часу (добу, місяць, рік):
Wp= T· Q · M,
де Т – 31,54·106– кількість секунд у році; Q – середня річна витрата води, м3/с; М – середня річна мінералізація води, кг/м3.
Стік теплоти– процес перенесення теплоти разом із річковими водами та його кількісна характеристика.
Формування стоку річок. Стік утворюється внаслідок випадання опадів або танення снігу й льоду. Стік, який спостерігається на поверхні землі, називаєтьсяповерхневим стоком. У різних ландшафтних зонах співвідношення між поверхневим і підземним стоком неоднакові. Так, у лісовій зоні значні маси води просочуються в глибину, підвищують рівень ґрунтових вод і створюють сприятливі умови для дренування цих вод річковою мережею. У степовій зоні значна частина дощових і талих вод збігає по поверхні землі в річкову мережу, тобто поверхневий стік перевищує підземний.
Стік– це складний природний процес, який відбувається в географічному середовищі і перебуває під різноманітним впливом фізико-географічних факторів: клімату, ґрунтів, рослинності, наявності озер і боліт у басейні річки. Основним фактором, який стимулює стік і визначає його розвиток, є клімат. Клімат впливає на стік не лише безпосередньо, а й через інші природні фактори: ґрунти, рослинність, рельєф. Усі ці фактори перебувають у постійній взаємодії.
Річний стік протягом року розподіляється нерівномірно. Коливання величин стоку в часі – мінливість стоку, залежить від ряду фізико-географічних факторів, котрі можуть змінюватися протягом року або протягом багатьох років залишатися незмінними.
На території України пересічне значення модуля стоку на рік змінюється від 5–6 л/с км2 у зоні широколистяних лісів, 3–4 л/с км2у зоні мішаних лісів до 1,53 л/с км2 у лісостеповій і 0,5 л/с км2 у степовій зонах, в Українських Карпатах – 10–30 л/с км2 .
Максимальний стік – підвищений стік води в річці у вигляді повеней або дощових паводків [7]. Максимальний стік формується в результаті надходження талих снігових і льодовикових вод або за рахунок дощів. Причому на річках з переважанням снігового живлення можливі максимуми від снігу і від дощу, тоді як на річках в основному дощового живлення – лише від дощу. Величина максимального стоку при інших однакових умовах залежить від інтенсивності сніготанення і сили дощу, величини втрат вологи на просочування й акумуляцію, розмірів площі, охопленої одночасно сніготаненням або дощем. Зменшують величину максимального стоку поширені у басейні річки ліси або озера. На річках України (великих і середніх) найбільші витрати води спостерігаються під час сніготанення в період весняної повені, а на малих річках може переважати максимальний стік дощових паводків. На річках Закарпаття бувають паводки змішаного походження – снігово-дощові.
Мінімальний стікрічок України формується за рахунок підземного живлення, яке визначається місцевими гідрогеологічними і кліматичними умовами, характером підстильної поверхні (рельєф, ґрунти, рослинність, заболоченість, озерність, залісеність) та господарською діяльністю. Таким чином мінімальний стік підлягає впливу, з одного боку, загальних кліматичних факторів, а з іншого – місцевих азональних факторів, таких як глибина врізу русла, характер гідрогеологічних умов, розмір басейну. Чим більший розмір басейну, тим вплив місцевих азональних факторів стає менш помітним і ясніше виступає роль зональних факторів формування мінімального стоку.
Серед характеристик мінімального стоку найбільший практичний інтерес становлять середньомісячні та середньо добові літні й зимові мінімальні витрати води, або модулі стоку, їх величини різної забезпеченості, тривалість пересихання та перемерзання річок.
У зоні достатнього зволоженняґрунтові води, які живлять річки розташовані близько до поверхні землі і забезпечують стійкі низькі витрати води навіть малих річок.В зоні недостатнього зволоженняґрунтові водоносні горизонти малопотужні, і основне живлення річкам дають глибоко розташовані підземні води. Річки цих зон відрізняються нестійким характером мінімального стоку, який залежить найчастіше від місцевих умов залягання і характеру ґрунтових води, ніж від кліматичних факторів.