№3
Основные этапы развития гидрологических исследований в Беларуси и СНГ. Гидрометеорологическая служба и мониторинг водных ресурсов.
Гідрометецентры-обеспеч. сбор і контроль за моніт. водных об’ектов . Гидрометеорологическая служба СССР (ГМС), государственная организация, основной задачей которой является обеспечение народного хозяйства всеми видами метеорологической, гидрологической и агрометеорологической информации (состояние погоды, морей, рек, озёр, краткосрочные и долгосрочные прогнозы). Для этого ГМС располагает сетью гидрометеорологических станций и постов, производящих регулярные наблюдения за состоянием атмосферы, вод суши и морей, аэрологических станций, измеряющих температуру, влажность воздуха и ветер. В задачи ГМС входят разработка и внедрение в практику методов активного воздействия на погодные, климатические и гидрологические процессы; изучение химического состава атмосферного воздуха, вод суши, морей и океанов; координация научных исследований по метеорологии и гидрологии.
Вывучаючы гісторыю гідраграфічных даследаванняў можна убачыць і зразумець сённяшнія вадагаспадарчыя праблемы.
Першыя гідраграфічныя даследвавнні сустрак-ца у дапятроўскай. У гэты час гідраграфічныя звесткі выкарыстоўвалісь для хар-кі рэк як шляхоў зносін.
Першае найбольш падрабязнае апісанне гідраграфіі тэр-рыі РБ было выканана у канцы 16 ст,
Гідраграфічныя даследаванні у часы Пятра I займаюць значнае месца у вывучэнні водных аб’ектаў Беларусі і звязаны з развіццем рачнога транспарту, прамысловасці, гандлю і навукі. У жніўні 1700 года быў замераны першы расход вады на Волзе каля горада Камышына, а у 1715 годзе быў пабудаваны першы вадамерны пост на Няве каля Петрапаўлаўскай крэпасці.
Найбольш вядомыя выданні таго часу (“Атлас Российский”, 1745; “Гидрографический Атлас Российской империи”, 1832; “Гидрография России” у шасці тамах, 1844-1849) мелі вялікае значэнне для развіцця гідраграфіі як самастойнай навукі. Аднак фундаментальнае значэнне меў пяцітомны “Географо-статистический словарь Российской империи” П. П. Сямёнава-Цяньшанскага, выдадзены Рускім геаграфічным таварыствам у 1863-1866 гадах.
Дальнейшая актывізацыя гідраграфічных даследаванняў у дзевятнадцатым стагоддзі была вызвана адменай крэпаснога права і бурным развіццём капіталістычных адносін.
У выніку дзейнасці Навігацыйна-апісной камісіі Міністэрства шляхоў зносін (1874-1894) былі выканана здымка і апісанне амаль усіх буйных рэк Расіі, заснавана вадамерная сетка і першыя гідраметрычныя станцыі.
З мэтай развіцця сельскай гаспадаркі была праведзена заходняя экспедыцыя па асушэнню балот Палесся (1873-1898 гг.), экспедыцыя І. І. Жылінскага на поўдні Рассіі (1880-1891 гг.) і экспедыцыя А. А. Тілло па даследаванню вытокаў буйнейшых рэк Еўрапейскай часткі Расіі (1894-1904 гг.).
У савецкі перыяд у сувязі з індустрыялізацыяй краіны на пярэдні план былі пастаўлены пытанні развіцця гідраэнергетыкі, воднага транспарту, арашэння і іншыя, што патрабавала шырокіх даследаванняў рэжыма сцёку рэк (плана ГОЭЛРО).
На развіцце гідраграфіі Беларусі значна паўплывалі даследаванні азёр. Першыя навуковыя працы вядомых рускіх вучоных Р. Ю. Верашчагіна, С. Д. Муравейскага былі пакладзены у аснову возеразнаўства, наукі аб азёрах. У 1894-1900 гадах была праведзена экспедыцыя Маскоўскага універсітэта пад кіраўніцтвам Д. Н. Анучына, якая правяла гідраграфічнае даследаванне некаторых азёр і рэк Беларусі. Завяршэннем даследаванняў азёр першай паловы ХХ стагоддзя было выданне першага айчыннага дапаможніка Б. Б. Багаслоўскага і С. Д. Муравейскага “Возеразнаўства” (1937).
Пасля другой сусветнай вайны даследаванні водных аб’ектаў былі сканцэнтраваны у Беларускім НДІ водных праблем (пазней Цэнтральны НДІ комплекснага выкарыстання водных рэсурсаў) і шэрагу праектных інстытутаў: Белгіправадгас (г.Мінск), Саюзгіправадгас (г.Пінск), лабараторыя возеразнаўства БДУ.
2) Движение подземных вод. Инфильтрация воды. Ламинарный и турбулентный режим движения подземных вод. Формула Дарси и условия ламинарного движения воды.
Вада ў прыродзе – у глебе, грунтах, паветры - знаходлзіцца ў розных агрэгатных станах і мае спецыфічныя асаблівасці механізма руху. Ад гэтага залежыць характар і інтенсіўнасць усіх прыродных працэсаў, у якіх прымае ўдзел вада. тэорыі інфільтрацыі папаўненне падземных вод ідзе шляхам прасочвання атмасферных ападкаў у глебу і грунт. Гэтая тэорыя была ўпершыню падцверджана назіраннямі Маріётта, які ў свій час звярнуў увагу на павялічэнне падземных вод у час дажджу. На матэрыялах назіранняў на вадазборы р. Сены ён заўважыў, што толькі 15-20 % ад велічыні выпаўшых атмасферных ападкаў удзельнічае ў сцёку вады.Рух падземных вод у залежнасці ад памераў пустотаў, па якім яны перамяшчаюцца, можа быць ламінарным і турбулентным. Ламінарны рух назіраецца пры фільтрацыі падземных вод у дробназярністых грунтах, турбулентны – пры руху вады ў больш буйных шчылінах і пустотах Пры ламінарным руху часцінкі вады перамяшчаюцца па паралельным траекторыям у адным і тым жа напрамку. Пры такім руху яе хуткасць (v) прапарцыянальна падзенню напора на адзінку адлегласці, ці гідраўлічнаму ўхілу (i): V = ki дзе k – каэфіцыент фільтрацыі грунтоў, які прадстаўляе хуткасць руху вады ў грунце пры гідраўлічным ухіле роўным адзінцы. І - уклон водной паверхн. Залежнасць хуткасці руху вады грунтовых вод ад ўхілу называецца законам Дарсі. Пры турбулентным руху часцінкі вады рухаюцца хаатычна, уздоўж і поперак агульнага напрамку цячэння. У гэтым выпадку хуткасць (v) можна выразіць у выглядзе формулы Шэзі: V= С √RI, дзе R – гідр рад.; I – гідраўлічны ўхіл; С – каэфіцыент, які залежыць ад шурпатасці і няроўнасцей сценак ёмкасці (рэчышча), па якім рухаецца вада. У сваю чаргу змочаны перыметр есць даўжыня лініі, па якой плошча сячэння змочваецца воднай плынню. Каэфіцент С не з’яўляецца пастаяннай велічынёй. Яна залежыць ад глыбіні і шурпатасці рэчышча. Пераход ад ламінарнага да турбулентнага руху і наадварот адбываецца пры пэўных умовах і залежыць ад суадносін паміж хуткасцю (Vср.) і Глыбінёй (Нср.) плыні і выражаецца безразмернай лічбай Рэйнольдса: R = Vср Нср / ν, дзе ν – паказчык кінематычнай вязкасці. Хуткасць, пры якой ламінарны рух становіцца турбулуентным, называецца крытычнай. Пераход ад ламінарнага руху да турбулентнага адбываецца пры малых значэннях хуткасці, таму ў рэках і другіх вадацёках назіраецца турбулентны рух вады.
3) Определение границ термических слоев в глубоком пресноводном озере (графическая интерпретация).
Пасля наступлення вясенняй гоматэрміі пры далейшым накапленні цяпла ў працэсе вясенняга і летняга награвання возера верхнія яго слаі становяцца ўсё больш цёплымі і лёгкімі, а ў ніжэйразмешчаных слаях вада будзе больш халоднай і шчыльнай. Такое памяншэнне тэмпературы з глыбінёй называецца прамой тэрмічнай стратыфікацыяй.У глыбокіх прэсных азёрах зоны умеранага клімату летам, пры прамой тэрмічнай стратыфікацыі, моцна і раўнамерна нагрэты верхні слой вады – эпілімніён – падсцілаецца больш халодным глыбінным слоем – гіпалімніёнам. Паміж эпілімніёнам і гіпалімніёнам размяшчаецца слой тэмпературнага скачка – металімніён, у якім тэмпература рэзка паніжаецца з глыбінёй.
Слой тэмпературнага скачка з’яўляецца быццам бы заграджальным слоем (тэрмаклінам), вышэй якога адбываецца перамешванне водных мас, а ніжэй назіраецца больш устойлівы стан тэмпературы вады, якая павольна змяняецца з глыбінёй. Месцазнаходжанне слоя тэмпературнага скачка ў возеры і вертыкальны градыент тэмпературы ў ім залежаць ад глыбіні ветравога перамешвання і тэмпературы вады эпілімніёна і гіпалімніёна, а яны ў сваю чаргу – ад марфалогіі і марфаметрыі азёрных катлавін, тыпа па паходжанню.
1. Графік размеркавання тэмпературы вады па глыбіні будуецца на міліметровай паперы па даных вымярэнняў тэмпературы на вертыкалі ў возеры (табл. 1.19).
Па восі ардынат адкладваюцца глыбіні ў метрах, па восі абсцыс – тэмпература ў ºС. На графік наносяцца пункты, якія адпавядаюць тэмпературы вады на розных гарызонтах вымярэння. Атрыманыя пункты злучаюцца плаўнай лініяй, якая характарызуе размеркаванне тэмпературы вады ад паверхні да дна вадаёма.
Рэкамендуемыя
маштабы глыбінь: у 1 см – 0,5 ; 1 ці 2 м; для
тэмпературы – у 1 см 0,5 ; 1 ці 2 ºС. 
2. На крывой ІІІ (прамая тэрмічная стратыфікацыя) вызначаем участак рэзкага перападу тэмпературы з глыбінёй і праз пачатковы і канчатковы пункты, паралельна восі абсцыс, праводзім гарызантальныя лініі, якія падзяляюць водную масу возера на слаі эпілімніёна, металімніёна і гіпалімніёна.
Слой металімніёна (тэмпературнага скачка) размешчаны паміж глыбінямі 3 і 12 м, вышэй і ніжэй яго – слаі з адносна аднароднай, мала зменлівай па глыбіні, тэмпературай вады
Змяненне тэмпературы вады ў слаі металімніёна складае 16,4 ºС (ад 22,6 да 6,2 ºС) на 9 м глыбіні (12 м – 3 м ); пры гэтым вертыкальны градыент = 16,4 : 9 = 1,8 ºС на 1 м .
Для вызначэння найбольшага градыента тэмпературы выбіраем адрэзак крывой у слаі скачка з найбольшым перападам тэмпературы. У нашым прыкладзе найб = 4 ºС на 1 м у слаі 5–6 м
3. Сярэдняя тэмпература вады па вертыкалі (tс, ºС) можа быць вылічана з дапамогай графіка размеркавання тэмпературы вады па глыбіні; вызначаецца як дзель ад дзялення плошчы эпюры, абмежава-най на графіку каардынатнымі восямі, крывой размеркавання тэмпера-туры вады і лініяй дна, на поўную глыбіню вертыкалі: tс = S · ºС · м / H,
дзе S – плошча эпюры (ºС · м); Н – глыбіня вертыкалі, м.
Плошча эпюры размеркавання тэмпературы вады па глыбіні вызначаецца з дапамогай планіметра ці палеткі. У нашым прыкладзе (гл. рыс. 1.18) плошча эпюры (ОБА29) S = 284,8 · ºС · м, глыбіня вертыкалі Н = 29 м: tс = S · ºС · м / H = 284,8 / 29 = 9,8 ºС. На аркушы міліметровай паперы каля пабудаванага графіка размясціць табліцу размеркавання тэмпературы вады па глыбіні, разлікі градыентаў тэмпературы і сярэдняй тэмпературы для перыяду прамой тэрмічнай стратыфікацыі.