Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Методи гідрологічних досліджень. Сучасна гідрологія володіє великим арсеналом взаємодоповнюючих методів пізнання



Сучасна гідрологія володіє великим арсеналом взаємодоповнюючих методів пізнання гідрологічних процесів.

Найважливіше місце в гідрології займають методи польових досліджень. Історично це був перший спосіб пізнання законів природи, але і в наші дні без використання або врахування результатів польових робіт не відбувається жодне гідрологічне дослідження. Польові дослідження поділяють на експедиційні та стаціонарні. Перші з них полягають у проведенні відносно короткочасних (від декількох днів до декількох років) експедицій на водних об'єктах (в океані, на льодовику, річці, озері). Другі полягають у проведенні тривалих (зазвичай багаторічних) спостережень в окремих місцях водних об'єктів - на спеціальних гідрологічних станціях і постах. Зазвичай при гідрологічних дослідженнях поєднують експедиційний і стаціонарний методи.

Для спостереження за гідрологічними характеристиками у водних об'єктах застосовують різноманітні вимірювачі рівня води та течій, а також зонди, що фіксують температуру води і значення низки гідрохімічних показників in situ, тобто в точці вимірювання. Для вивчення рельєфу дна і вимірювання глибин на річках, в озерах і морях використовують ехолоти та гідролокатори бічного огляду з фіксацією результатів промірів на комп'ютері. В останні роки було вирішено проблему просторової «прив'язки» результатів польових робіт за допомогою «супутникової навігації» - GPS (global positioning system, або системи глобального позиціонування за допомогою супутників).

Останнім часом стали широко застосовуватися так звані нетрадиційні дистанційні методи спостереження і вимірювання за допомогою локаторів, аерокосмічна зйомки і спостереження, автономні реєструючі системи (автоматичні гідрологічні пости на річках, буйкові станції в океанах). За допомогою радіолокаторів ведуть спостереження за дощовими хмарами; цей метод в майбутньому дозволить прогнозувати атмосферні опади і викликані ними дощові паводки. Величезні можливості дає використання авіації та космічних апаратів для спостережень за станом водних об'єктів. Так, за допомогою встановлених на літаках радіометрів, що працюють в інфрачервоному діапазоні, можна визначати температуру поверхневого шару океанів, морів і озер.

Знімки з супутників дозволяють вести спостереження за замерзанням і розкриттям річок, розливами і повенями, крижаними заторами, станом льодовиків, течіями в океані тощо. Космічні знімки допомогли оцінити вплив нещодавнього підвищення рівня Каспійського моря на морські береги і річкові дельти. Тільки космічні знімки дозволяють стежити за висиханням і деградацією Аральського моря (наземні спостереження в цьому районі практично припинено).

Космічні знімки дозволяють за кольором поверхні моря визначати концентрацію хлорофілу - головної характеристики, що характеризує стан морської екосистеми. У майбутньому, безсумнівно, все більшого поширення отримають повністю автономні (працюючі без участі людей) автоматичні установки, що здійснюють спостереження за режимом річок, озер, морів, льодовиків і передають інформацію до центрів збору та аналізу даних.

Широко використовуються в гідрології методи експериментальних досліджень. Розрізняють експерименти в лабораторії і експерименти в природі. У першому випадку на спеціальних лабораторних установках проводять експерименти в умовах, повністю контрольованих експериментатором. Так, в лабораторіях вивчають різні режими руху води і наносів, розмиви річкового русла, гідрохімічні процеси тощо.

У другому випадку спостереження проводять на невеликих ділянках природних об'єктів, спеціально обраних для детальних досліджень. Людина не в змозі регулювати прояв природних процесів, але завдяки спеціальному вибору ряду зовнішніх умов (наприклад, характеру грунту, рослинності, крутизни схилів), застосуванню спеціального обладнання і особливих методів (включаючи ізотопні) і ретельним спостереженням може створити умови для досліджень, неможливі при звичайних польових роботах. Так, в гідрології для вивчення окремих питань проводять спостереження на так званих «експериментальних майданчиках» на схилах, «експериментальних водозборах», «полігонах» в океані тощо.

Встановити зв'язки між різними гідрологічними характеристиками або між ними та іншими визначальними факторами (наприклад, висотою місцевості, опадами, швидкістю вітру) в конкретних природних умовах, а також оцінити ймовірність настання того чи іншого гідрологічного явища допомагають статистичні методи, які використовують сучасні прийоми обробки даних спостережень і математичної статистики.

Нарешті, завершальним етапом досліджень у багатьох випадках стають теоретичні узагальнення та аналіз. Теоретичні методи в гідрології базуються, з одного боку, на законах фізики, а з іншого - на географічних закономірностях просторово-часових змін гідрологічних характеристик. Серед цих методів останнім часом на перший план виходять методи математичного моделювання, системного аналізу, гідролого-географічних узагальнень, включаючи гідрологічне районування та картографування, геоінформаційні технології.

Завдання загальної гідрології полягає в розгляді основних і найбільш загальних закономірностей процесів у водних об'єктах, виявленні їх взаємозв'язків з процесами, що протікають в атмосфері, літосфері і біосфері. Особливе значення при цьому має встановлення закономірностей кругообігу води на земній кулі, географічного розподілу різних гідрологічних характеристик у глобальному масштабі і розгляд гідрологічних процесів як найважливішого чинника у формуванні географічної оболонки Землі.

Природні води на Землі і гідрологічні процеси вивчає комплекс наук, що об'єднуються загальним поняттям гідрологія. Термін "гідрологія" утворено від латинських слів "гідро" - вода і "логос" - наука. Однак
гідрологія займається вивченням не води як такої (фізичної речовини або хімічної сполуки), а вивченням поширення та режиму природних вод на Землі.

 

 

10. Особливості географічного поширення озер

Озеро – замкнена заглибина на суходолі, яка заповнена водою, але не має безпосереднього зв’язку з океаном.. На відміну від рік озера – водойми уповільненого водообміну. Загальна площа озер Землі – 2,7 млн. км2, або 1,8% поверхні суходолу. Озера поширені повсюдно, але не рівномірно. На географічне розміщення озер великий вплив має клімат, який впливає на живлення озер й випаровування, а також на фактори, які сприяють утворенню озерних улоговин. В районах із сухим кліматом озер менше, часто води маловодні й безстічні, а в зв’язку з цим – солені. Таким чином розподіл озер і їх гідрохімічні особливості обумовлені географічною зональністю.

Найбільше озеро світу – Каспійське (площа 368 тис. км2), найглибше – Байкал (глибина 1620м).

Озера прийнято класифікувати за чотирма признаками:

За походженням озерних улоговин:

А) Тектонічні озерні котловини утворюються в результаті утворення тріщин, розломів й опускання земної кори. Вони відзначаються великою глибиною й крутизною схилів (Байкал, Велике Невільниче озеро, Мертве море, Чад, Ер, Тітікака, Поопо та інші).

Б) Вулканічні, які утворюються в кратерах вулканів чи зниженнях лавових полів (Курильське й Кроноцьке на Камчатці, багато озер о. Ява й Нової Зеландії).

В) Льодовикові озерні улоговини утворюються у зв’язку з діяльністю льодовика, який виорював озерні улоговини. Таке походження мають улоговини озер Фінляндії, Альп, Уралу, Кавказу).

Г) Карстові озера, улоговини яких виникали в результаті провалів і розмивання гірських порід. Розчинення цих порід водою призводить до утворення глибоких, але невеликих за площею озерних улоговин.

Ґ) Загатні (завальні) озера виникають в результаті перегородження русла річки глибами порід при обвалах в горах (озера Альп, Гімалаїв, інших гірських систем).

Д) Лиманні озера поширені на берегах морів – це прибережні ділянки моря, відділених від нього прибережними косами.

Е) Озера-стариці – озера, які виникли в старих руслах рік. Тобто річки спочатку обходять породи, які важко піддаються розмиванню, й утворюють вигини – меандри. Коли річка розмиває ці породи, то продовжує свій шлях по прямій, а меандри перетворюються на озера-стариці.

2. За походженням водної маси:

А) Атмосферні. Це озера, які ніколи не були частиною Світового океану. Такі озера на землі переважають. Такі озера на Землі переважають

Б) Реліктові, чи залишкові, озера утворились на місці відступивши морів (Каспійське, Аральське, Ладозьке і т.д.).

3. За водним режимом:

А) Стічні – озера, в які впадають і з яких витікають річки (озера мають стік). Такі озера переважають в зоні надлишкового зволоження.

Б) Безстічні – озера, в які впадають річки, але жодна не витікає (озера не мають стоку). Такі озера характерні переважно для зон недостатнього зволоження.

4. За кількістю розчинених речовин:

А) Прісні – озера, солоність яких не перевищує 1‰ (1 проміле)

Б) Солонуваті – солоністю до 24‰.

В) Солоні – з вмістом розчинених речовин – від 24,7‰ до 47‰

Г) Мінеральні – понад 47‰.

Зазвичай стічні озера прісні, бо вода в них безперервно оновлюється. Безстічні озера частіше бувають солоними, бо значна частина води випаровується, а сіль залишається.

11.). Становлення і розвиток гідрології як науки

Становленню гідрології як науки передував довгий період накопичення знань про воду, водні об’єкти і спостереження за ними. Розвиток знань про воду започаткували древньогрецькі філософи. Мислитель античної епохи Фалес Мілетський (624-547 р. До н.е.) В своїх працях доводив, “що світ утворився з води”. Платон (427-347 р. До н.е.) Першим висунув ідею про круговорот води в природі, а його учень Арістотель (384-322 р. До н.е.) Розкрив зміст круговороту як процесу випаровування з морів і океанів під впливом сонячної радіації з наступною конденсацією вологи і випадання опадів, які живлять річки.

Розвиток мореплавства спонукав до проведення спостережень на морях і річках. Перші відомості про річки та озера на території СНД належать до першого тисячоліття до нашої ери, коли велись водомірні спостереження на річках Середньої Азії (Зеравшан, Аму-Дар’я) в районах зрошення.

Князь Гліб Святославович зимою 1068 року організував промір по льоду ширини Керченської протоки, яка склала 29850 м. Починаючи з XII ст., описи водних шляхів давалися в давньоруських літописах. По берегах річок встановлювалися знаки з надписами, які повідомляли про мілини, перекати, коси.

В історії досліджень водних об’єктів Росії значне місце займає епоха Петра І, коли почалося більш-менш систематичне їх вивчення. У цей період було зроблено описи найбільших річок з метою їх вико­ристання для судноплавства. В 1700 році вперше в Росії було виконано виміряння витрати води р. Волги біля Камишина, а в 1715 р. Відкрито перший водомірний пост на р. Неві біля Петропавловської фортеці. У вивчення природних вод значний внесок зробив великий російський вчений М.В. Ломоносов. За його ініціативою було проведено обсте­ження весняних повеней, скресання і замерзання річок.

Значну роботу по вивченню річок проводила Російська Академія наук. В 1768-1774 рр. Вона організувала ряд експедицій, якими було зібрано багато матеріалу з гідрографії Поволжя, Півден­ного Уралу, Західного і Східного Сибіру, Криму, Північного Кавказу. В 1773 році була видана “Древняя Российская гидрография”, в якій було “описание Московского государства рек, протоков, кладезей и какие по ним городы и урочища и на каком оные расстоянии”.

В 1767 році в Росії утворюється головне управління водних комунікацій, яке з 1811 року почало вести систематичні спостере­ження за рівнями води і відмічати дати скресання і замерзання річок, озер. В 1858 році була видана перша “Инструкция для производства наблюдений за измерениями горизонта и ложа в реках”, яка впорядко­вувала водомірні спостереження.

Численні водні дослідження в Росії почалися в 70-х роках XIX ст., коли для перевезення вантажів виникла потреба поряд із залізничними і ґрунтовими дорогами розвивати водні шляхи. Значний вклад у цю справу внесло Міністерство шляхів сполучення. Його Навігаційно-описова комісія за 20 років своєї діяльності (1875 – 1894 рр.) Виконала велику роботу по дослідженню вод країни. Було складено і видано навігаційні атласи, а також створено водомірну сітку на судноплавних річках, закладено основи методики водних досліджень, видано монографії по великих річках.

Наукові дослідження гідрологічних процесів відбувалися спочатку в надрах фізичної географії, геології і гідротехніки. Для розвитку гідрології важливе значення мали роботи О.І. Воєйкова, М.С. Лелявського, В.М. Лохтіна, Є.В. Оппокова та ін. В кінці XIX ст. Гідрологія виділяється як самостійна наука. Її виділення в самостійну галузь знань було зумовлене практичними запитами щодо викорис­тання вод. Особливо широкого розвитку вона набула в XX ст. Велике значення в організації планомірних досліджень водних об’єктів і розвитку гідрології як науки в Росії мав план ГОЕЛРО, яким передбачалось всебічне вивчення природного режиму водних об’єктів й оцінка майбутнього, штучно зміненого їх режиму. Для наукового керівництва роботами з вивчення водних ресурсів в 1919 році у Петербурзі був утворений Російський гідрологічний інститут (з 1926 року Державний гідрологічний інститут – ДГІ), який став провідною науковою організацією в галузі гідрології. Таким він залишається і сьогодні. В ДГІ вирішуються найважливіші проблеми гідрології, узагальнюються і публікуються результати гідрологічних спосте­режень і досліджень, видаються методичні інструкції і рекомендації для проведення гідрологічних робіт. Аналогічні функції в Україні виконує Український науково-дослідний гідрометеорологічний інститут (укрнді Гідромет).

Річкові наноси

Річковими наносами називаються тверді частинки, які переносяться потоком і формують руслові і заплавні відклади. Річкові наноси утворюються з продуктів вивітрювання, денудації і водної ерозії гірських порід і ґрунтів.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.