Учение об атмосфере - Учебно
advertisement
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФИЛИАЛ ТЮМГУ В Г. ТОБОЛЬСКЕ Естественнонаучный факультет Кафедра биологии, экологии и методики преподавания естествознания УТВЕРЖДАЮ Директор _____________ ____________ подпись ФИО «___» __________ 2015 г. Учебно-методический комплекс по дисциплине «УЧЕНИЕ О ГИДРОСФЕРЕ» Код и направление подготовки 020800.62 «Экология и природопользование» Профиль подготовки «Природопользование» Квалификация (степень) выпускника бакалавр Форма обучения зоочная Тобольск 2014 1 Содержание Рабочая учебная программа ................................................... Error! Bookmark not defined. Руководство по организации обучения дисциплине .......... Error! Bookmark not defined. Приложение ............................................................................... Error! Bookmark not defined. Приложение 1. Лекционные материалы ................................... Error! Bookmark not defined. Приложение 2. Практические занятия ...................................... Error! Bookmark not defined. 2.1. Планы практических занятий ................................. Error! Bookmark not defined. 2.2. Методические указания к практическим занятиям Error! Bookmark not defined. Приложение 3. Лабораторный практикум ................................ Error! Bookmark not defined. 3.1. Задания к лабораторному практикуму ................... Error! Bookmark not defined. 3.2. Методические указания к лабораторному практикумуError! Bookmark not defined. Приложение 4. Самостоятельная работа студентов ................ Error! Bookmark not defined. 4.1. Задания для самостоятельной работы. ................... Error! Bookmark not defined. 4.2. Методические указания к выполнению самостоятельной работы.Error! Bookmark not defined. Приложение 5. Контролирующие и оценочно-диагностические материалы по дисциплине 5.1. Технологическая карта дисциплины ...................... Error! Bookmark not defined. 5.2. Тестовые задания для текущего контроля знаний по дисциплине ..................... 44 5.3. Тестовые задания для итогового контроля знаний по дисциплинеError! Bookmark not defined. 5.4. Вопросы к зачету...................................................................................................... 50 Приложение 6. Глоссарий .......................................................... Error! Bookmark not defined. Приложение 7. Дополнительные учебно-методические материалы...................................... 54 2 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФИЛИАЛ ТЮМГУ В Г. ТОБОЛЬСКЕ Естественнонаучный факультет Кафедра биологии, экологии и методики преподавания естествознания УТВЕРЖДАЮ Директор _____________ ____________ подпись ФИО «___» __________ 2015 г. Рабочая программа учебной дисциплины «УЧЕНИЕ О ГИДРОСФЕРЕ» Код и направление подготовки 022000.62 – Экология и природопользование Профиль подготовки природпользование Квалификация (степень) выпускника бакалавр Форма обучения зоочная 3 Тобольск 2014 4 Содержание 1. Цели и задачи освоения дисциплины…………………………………………………... 2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО……………………………………………. 3. Требования к результатам освоения дисциплины…………………………………….. 4. Структура и содержание дисциплины…………………………………………………. 4.1. Структура дисциплины……………………………………………………………. 4.2. Содержание разделов дисциплины……………………………………………….. 5. Образовательные технологии…………………………………………………………… 6. Самостоятельная работа студентов……………………………………………………... 7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства……………………………. 7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля………………………………. 7.2. Оценочные средства текущего контроля: модульно-рейтинговая технология оценивания работы студентов………………………………………………………….. 7.3. Оценочные средства промежуточной аттестации………………………………... 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины……………….. 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины………………………………… 5 3 3 4 4 4 5 5 6 6 6 8 9 11 12 ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от ____.____.2014 Содержание: УМК по дисциплине Учение о гидросфере для студентов 020800.62 «Экология и природопользование» Профиль подготовки «Природопользование», зоочная форма обучения Автор(-ы): Хитрых Л .В. Объем __53___стр. Должность Заведующий кафедрой (наименование кафедры) Начальник УМО филиала Директор ИБЦ ФИО Дата согласования Результат согласования Примечание ФИО __.__.2014 Рекомендовано к электронному изданию Протокол заседания кафедры от __.__.2014 № __ ФИО __.__.2014 Согласовано ФИО __.__.2014 Согласовано 6 1. Цели и задачи освоения дисциплины Цель дисциплины - содействовать становлению профессиональной компетентности бакалавра, направленной на формирование у студентов причинно-следственных связей природных явлений. Сформировать представление о водной оболочке Земли, как неотъемлемой части географической среды, её строении, происхождении, динамике внутренних и внешних процессов. Выявить системные взаимодействия с другими частями географической среды; а так же роль гидрологии в природопользовании и экологии. Для реализации цели в ходе программной подготовки студентов, необходимо выполнить следующие задачи: знать структуру гидросферы, её функциональные особенности; изучить физический и химический состав вод, а также водный; иметь представления о структуре и динамике процессов гидросферы; сформировать представления об общей циркуляции воды; приобретение необходимых практических навыков для проведения исследовательских и методических работ в области экологии и природопользования; сформировать умение оценить состояние вод на данном участке и в данном промежутке времени; сформировать представление о гидросфере как о неотъемлемом компоненте исследования для составления ОВОС; сформировать умения расчета по снижению или предотвращению загрязнения сточных вод на предприятиях и жилых кварталах. проводить гидрологические наблюдения в природе с использованием основных приборов изучения вод; проведением научных исследований по экологии и в области экологического мониторинга. 2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Курс «учение о гидросфере» относиться к циклу направления дисциплин а) для освоения курса, студент должен обладать базовыми знаниями следующих курсов: Информатика. ГИС в экологии и природопользовании География Геология Картография с основами топографии Ландшафтоведение Основы природопользования б) должны изучаться параллельно, следующие курсы: Учение об атмосфере Оценка воздействий на окружающую среду Устойчивое развитие Промышленная экология в) Вузовский курс «учение о гидросфере», является завершающим курсом. Геоэкология Оценка воздействия на окружающую среду Экологический мониторинг Нормирование и снижение загрязнения окружающей среды Техногенные системы и экологический риск Методы экологических исследований Планирование природоохранной деятельности производственного объекта Основы экологического проектирования и экспертизы Ресурсоведение / Природные ресурсы Западной Сибири 7 Эколого-географический анализ территории / Эколого-географическое районирование 3. Требования к результатам освоения дисциплины 3.1. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины: Профессиональные компетенции (ПК): знать основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и ландшафтоведении (ПК5); После изучения данной дисциплины студент должен: Знать: структуру водных объектов Земли; закономерности формирования и трансформации водных объектов; особенности гидрологического режима рек, озер, водохранилищ, грунтовых и подземных вод, болот, ледников, морей и океана; механизмы протекания процессов в водных объектах суши. классификацию водных объектов, представлять и уметь показать взаимосвязь отдельных объектов гидросферы; взаимосвязь отдельных гидрологических процессов в водных объектах разных типов; сущность и уметь представить в общем виде уравнения баланса воды, солей тепла, физических сил для любых водных объектов и участков суши; некоторые основные уравнения, формулы, графики, применяемые в гидрологии; особенности водных ресурсов и основные принципы их рационального использования и охраны от истощения и загрязнения; Уметь: применять основные физические закономерности при объяснении различных гидрологических процессов и явлений; уметь применять основные фундаментальные законы физики к объектам гидросферы; объяснить основные закономерности пространственно-временной изменчивости гидрологических характеристик, уметь иллюстрировать изложение этих закономерностей графиками и схемами; уметь показать на карте основные черты географического распределения некоторых гидрологических характеристик; анализировать исходную картографическую и мониторинговую информацию; делать выводы и составлять прогнозы динамики природных вод; оформлять результаты в виде карт, схем, прогнозов; применять знания в практике экологических расчетов; Владеть: навыками экспериментальной работы и соблюдения правил техники безопасности. методами наблюдений и интерпретации экспериментальных данных. 4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа), из них 35,6 часа, выделенных на контактную работу с преподавателем. 4.1. Структура дисциплины Таблица 1 № Наименование раздела дисциплины Семестр 8 Виды учебной работы (в академических часах) аудиторные занятия СР ЛК ПЗ ЛБ 1 2 Мировой океан 5 1 2 12 Воды суши 5 1 2 24 ВСЕГО 5 2 4 62 * - часы на КСР; ** - часы на курсовой проект; *** - часы на подготовку к экзамену. 4.2. Содержание дисциплины Таблица 2 № Наименование раздела дисциплины 1 Мировой океан 2 Воды суши Содержание раздела (дидактические единицы) Вода в гидросфере Океанические воды Ледники, подземные воды и болота Реки Озёра и водохранилища Рационализация использования водных ресурсов 5. Образовательные технологии Таблица 3 № № занятия раздела 1. 1 2. 1 3. 1 4. 1 5. 1 6. 2 7. 8. 2 2 9. 2 10. 2 11. 2 12. 2 13. 2 Тема занятия Вода в гидросфере Океанические воды Физико-химические воды свойства Круговорот воды на Земле Течения и волны в Мировом океане Ледники, подземные воды и болота Реки Озёра и водохранилища Рационализация использования водных ресурсов Распространение ледников на Земле. Подземные воды Морфология рек и их бассейнов, речной сток и питание реки Морфометрия и морфология озёрных котловин Значение водных ресурсов для хозяйства страны Виды образовательных технологий информационная лекция лекция-визуализация практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума Кол-во часов 1 1 1 1 лекция-визуализация лекция-визуализация лекция-визуализация 1 1 лекция-визуализация практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума практическое занятие в форме практикума 1 1 6. Самостоятельная работа студентов Таблица 4 № Наименование раздела дисциплины Вид самостоятельной работы 9 Трудоемкость (в академических часах) 1. Мировой океан 2. Мировой океан 3. Мировой океан 4. Мировой океан 5. Воды суши 6. Воды суши 7. Воды суши 8. Воды суши 9. Воды суши 10. Воды суши 11. Воды суши 12. Воды суши 13. Воды суши 14. Воды суши 15. Воды суши 16. Воды суши 17. Воды суши составление плана текста по теме «Гидрология в системе географических наук» графическое изображение структуры текста по теме «методы исследования гидросферы» конспектирование текста по теме «Биологическая структура Мирового океана» работа со словарями и справочниками по теме «Физико-химические особенности (аномалии) воды и их значение в природе» работа с конспектом лекции (обработка текста) по теме «Айсберги» составление плана и тезисов ответа по теме: «Подземные воды как водный ресурс» составление таблиц для систематизации учебного материала по теме «Особенности речной системы Тобола» изучение карт и других материалов по теме «Характеристики речного стока Иртыша» изучение дополнительных тем занятий «Особенности болот Западной Сибири» подготовка рефератов, докладов по теме «Воздействие водохранилищ на окружающую среду» составление плана текста по теме «Виды ПДН для водных объектов» графическое изображение структуры текста по теме «Санитарно-гигиеническое нормирование воды» конспектирование текста по теме «Болота – лёгкие планеты» конспектирование текста по теме «Морфометрические параметры озёр» составление таблиц для систематизации учебного материала по теме «Водохранилище как геотехническая система» изучение карт и других материалов по теме «Истощение водных ресурсов» изучение дополнительных тем занятий «виды загрязнения и засорения водной оболочки» 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства 7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля Собеседование по темам: «Гидросфера и её составляющие», «особенности прогревания воды и суши», «дно мирового океана». 7.2. Оценочные средства текущего технология оценивания работы студентов контроля: модульно-рейтинговая 7.2.1. Распределение рейтинговых баллов по модулям и видам работ Таблица 5 10 Виды работ Модуль 1 Аудиторные занятия Лекции Практические занятия Самостоятельная работа Итого за работу в семестре Обобщающий контроль Итого Максимальное количество баллов Модуль 2 Модуль 3 18 13 5 10 25 25 18 13 5 10 25 25 16 10 6 14 30 20 50 Итого 52 36 16 34 80 20 100 7.2.2. Оценивание аудиторной работы студентов Таблица 6 Наименование Максимальное Модуль № раздела Формы оцениваемой работы количество (аттестация) дисциплины баллов Работа на лекциях Контрольная работа №1 по теме: 1 Мировой океан «Морфология, характеристики 10 1 речного стока, питание рек» 2 Мировой океан посещение занятий 3 1 Коллоквиум по теме «Подземные 3 Воды суши 10 2 воды» 4 Воды суши посещение занятий 3 2 Контрольная работа №2 по теме: 5 Воды суши «Рационализация водных 7 3 ресурсов» 6 Воды суши посещение занятий 3 3 7 Итоговая контрольная работа 20 Итоговая Работа на практических (семинарских, лабораторных) занятиях Защита практических работ (№1 8 Мировой океан 5 1 8) Защита практических работ (№9 9 Воды суши 5 2 12); Защита практических работ (№13 10 Воды суши 6 3 - 16) 7.2.3. Оценивание самостоятельной работы студентов Таблица 7 № Наименование раздела (темы) дисциплины 1. Мировой океан 2. Мировой океан Формы оцениваемой работы составление плана текста по теме «Гидрология в системе географических наук» графическое изображение структуры текста по теме «методы исследования гидросферы» 11 Максимальн ое количество баллов Модуль (аттестация) 2 1 2 1 3. Мировой океан 4. Мировой океан 5. Воды суши 6. Воды суши 7. Воды суши 8. Воды суши 9. Воды суши 10. Воды суши 11. Воды суши 12. Воды суши 13. Воды суши 14. Воды суши 15. Воды суши 16. Воды суши 17. Воды суши конспектирование текста по теме «Биологическая структура Мирового океана» работа со словарями и справочниками по теме «Физико-химические особенности (аномалии) воды и их значение в природе» работа с конспектом лекции (обработка текста) по теме «Айсберги» составление плана и тезисов ответа по теме: «Подземные воды как водный ресурс» составление таблиц для систематизации учебного материала по теме «Особенности речной системы Тобола» изучение карт и других материалов по теме «Характеристики речного стока Иртыша» изучение дополнительных тем занятий «Особенности болот Западной Сибири» подготовка рефератов, докладов по теме «Воздействие водохранилищ на окружающую среду» составление плана текста по теме «Виды ПДН для водных объектов» графическое изображение структуры текста по теме «Санитарногигиеническое нормирование воды» конспектирование текста по теме «Болота – лёгкие планеты» конспектирование текста по теме «Морфометрические параметры озёр» составление таблиц для систематизации учебного материала по теме «Водохранилище как геотехническая система» изучение карт и других материалов по теме «Истощение водных ресурсов» изучение дополнительных тем занятий «виды загрязнения и засорения водной оболочки» 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 77.2. Оценочные средства текущего контроля: модульно-рейтинговая технология оценивания работы студентов Таблица 5. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля 12 0-4 0-6 0-6 016 0-5 0-6 0-2 0-6 0-30 0-6 0-7 0-6 0-4 0-19 0-11 0-13 0-6 0-4 0-30 0-8 0-14 0-35 0-8 0-14 0-8 - Итого количество баллов другие формы 0-2 0-6 0-8 - Информац ии онные системы и технологи и электронные практикумы 0-3 0-4 0-2 0-4 программы компьютерного тестирования комплексные ситуационные задания 0-3 0-3 0-3 эссе 0-8 - Технические формы контроля реферат 0-2 0-3 0-5 тест 0-6 контрольная работа 0-2 лабораторная работа 0-3 0-3 Письменные работы ответ на семинаре собеседование Модуль 1 1.1 1.2 n Всего Модуль 2 2.1 2.2 n Всего Модуль 3 3.1 3.2 n Всего Итого Устный опрос коллоквиумы № Темы 0-15 0-15 - 0-4 0-2 0-6 0-16 0-24 0-6 016 0-6 0-6 0-40 0-100 7.2.4. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости Методические рекомендации к защите практических работ: Для защиты практической работы необходимо: 1. посетить все практические занятия; 2. сделать все задания (как письменные, так и устные); 3. рассказать методику выполнения задания, в случае необходимости записать её в тетрадь; 4. отдать тетрадь с выполненными заданиями на проверку преподавателю. Контрольная работа №1 (2 варианта); (по теме: «Морфология, характеристики речного стока, питание рек»). Вопросы: 1. Понятие реки. 2. Основные геоморфологические части реки. 3. Понятие о стоке реки. 4. Характеристики стока реки. 5. Понятие о речном бассейне, речной и гидрологической системе, водоразделе, тальвике. 6. Географические различия распространения рек. 7. Режим реки. 8. Питание реки. 9. Классификация рек по Львовичу. 13 Вопросы к коллоквиуму (по теме «Подземные воды»): 1. Что такое подземные воды? 2. Какие виды подземных вод вы знаете? 3. Что такое гигроскопическая вода? 4. В чём отличие артезианских вод от грунтовых вод? 5. Какие горные породы являются водоупорными, а какие нет? 6. От чего зависит скорость распространения и наполнения подземных вод? 7. Объясните механизм возникновения артезианских напорных вод. 8. Как можно классифицировать подземные воды? 9. Что такое верховодка и как она образуется? 10. Что такое зона аэрации и зоны насыщения? 11. Какие виды свободной воды вы знаете? 12. Какие виды связанной воды вы знаете? 13. Расскажите об основных свойствах горных пород по отношению к воде. 14. Какова зональность в распространении грунтовых вод? 15. Каково значение подземных вод? Работа при подготовке к коллоквиуму: 1. Внимательно прочитать вопрос. 2. Составить план и при необходимости конспект вопроса. 3. Вспомнить основные термины, понятия, закономерности и законы по теме. 4. Найти соответствующие наглядные пособия (таблицы, схемы и т. д.), имеющиеся в учебном кабинете. 5. Подтвердить ответ схематическими рисунками и примерами. Контрольная работа №2 (2 варианта); (по теме: «Рационализация водных ресурсов»). Вопросы: 1. Водные ресурсы, рациональное использование и охрана. 2. Влияние хозяйственной деятельности человека на Мировой океан. 3. Восстановительные мероприятия в водных геосистемах. 4. Основные показатели ПДК для водных объектов. 5. Принципы природопользования объектов гидросферы в Тюменской области. 7.3 Оценочные средства промежуточной аттестации 7.3.1. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы. Процедура оценивания производится в форме устного ответа на вопросы по дисциплине. Семестровый курс предлагается оценивать по шкале в 100 баллов. Для экзамена предлагается следующая шкала, обеспечивающая сопоставимость с международной системой оценок: 7.3.1. Рубежные баллы рейтинговой системы оценки успеваемости студентов Таблица 8 Экзамен (соответствие рейтинговых баллов и Вид Допуск к академических оценок) Зачёт аттестации аттестации Удовл. Хорошо Отлично рейтинговая 40 баллов 61 балл 61-72 баллов 73-86 баллов 87-100 баллов система 7.3.2. Оценочные средства для промежуточной аттестации Контрольная работа №2 (Итоговая, 2 варианта) 1. Мировой океан. 2. Ледники. 3. Реки. 14 4. Озёра. 5. Поземные воды. 6. Водохранилища. 7. Болота. 8. Рационализация водных ресурсов. Перечень вопросов к экзамену 1. Основные этапы эволюции гидросферы. 2. Водный баланс участка местности. 3. Значение круговорота воды в природе. 4. Структура глобального и регионального круговорота воды. 5. Влияние физических свойств воды на процессы в географической оболочке. 6. Химические свойства воды и их значение в природе. 7. Речная система и речной бассейн; морфометрические характеристики. 8. Основные звенья круговорота воды в природе. 9. Количественные характеристики речного стока. 10. Определение средней скорости потока: эмпирические и расчетные методы. 11. Происхождение химического состава океанских вод и причины его постоянства. 12. Уровенный и водный режим рек. 13. Распределение солености поверхностного слоя океанских вод от экватора к полюсам. 14. Классификация водного режима рек по М.И. Львовичу. 15. Влияние солености и температуры на циркуляцию океанских вод. 16. Типы озер по происхождению озерной котловины. 17. Общие закономерности направления поверхностных течений в Мировом океане. 18. Влияние физико-географических условий на речной сток. 19. Волновое движение в океанских и континентальных поверхностных водах. 20. Термический режим озер. 21. Классификация океанских течений по происхождению. 22. Географическое распространение озер. 23. Взаимодействие в системе «океан — атмосфера». 24. Взаимодействие в системе «океан —литосфера». 25. Болота. Классификация болот по условиям образования и водно-минерального питания. 26. Стадии эволюции болот. Значение болот в природе и для человека. 27. Особенности распределения жизни в океане. Биопродуктивность океанских вод. 28. Формирование и строение ледников. 29. Генетическая классификация ледников. 30. Типы подземных вод зоны аэрации и зоны насыщения. 31. Виды воды в горных породах. 32. Происхождение подземных вод. 33. Водохранилища, их типология и назначение. 34. Значение подземных вод в природе и для человека. 35. Влияние водохранилищ на окружающую среду. 36. Искусственное перераспределение речного стока. 37. Влияние хозяйственной деятельности человека на реки и озера. 38. Водные ресурсы, рациональное использование и охрана. 39. Влияние хозяйственной деятельности человека на Мировой океан. 40. Восстановительные мероприятия в водных геосистемах. 41. Основные показатели ПДК для водных объектов. 42. Принципы природопользования объектов гидросферы в Тюменской области. 7.3.3. Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций): 15 - знать основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и ландшафтоведении (ПК-5) Процесс освоения дисциплины направлен на формирование компетенции: 7.3.4. Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания: Коды компете нции Таблица 10. Карта критериев оценивания компетенций Результаты обучения по уровням освоения материала ПК-5 обладать базовыми знаниями основ учения о гидросфере для выполнения профессиональных задач. уметь: описать основные физические закономерности при объяснении различных гидрологических процессов и явлений обладать базовыми обладать базовыми знаниями основ обладать базовыми учения о гидросфере, знаниями основ особенности учения о гидросфере, гидрологического особенности режима рек, озер, гидрологического водохранилищ, режима рек, озер, грунтовых и подземных вод, водохранилищ, болот, ледников, грунтовых и морей и океана; подземных вод, болот, ледников, морей и механизмы океана; механизмы протекания процессов в водных протекания процессов объектах суши при в водных объектах выполнении суши, взаимосвязь профессиональных отдельных задач. гидрологических процессов в водных объектах разных типов при выполнении профессиональных задач. уметь: описать основные физические закономерности при объяснении различных гидрологических процессов и явлений и объяснить основные закономерности пространственновременной изменчивости гидрологических характеристик 16 уметь: описать основные физические закономерности при объяснении различных гидрологических процессов и явлений и объяснить основные закономерности пространственновременной изменчивости гидрологических характеристик,оформл ять результаты в виде Виды заняти й Оценочн ые средства Лекции, семина рские занятия , самосто ятельна я работа студент ов. Доклады, рефераты, презентац ии, тесты, контрольн ые вопросы, вопросы к зачёту. Владеть: методами наблюдений за гидросферными явлениями Владеть:методами наблюдений за гидросферными явлениями и интерпретации экспериментальных данных схем, применять знания в практике основными чертами Владеть:методами наблюдений за гидросферными явлениями и интерпретации экспериментальных данных 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература: 1. Виноградов Ю.Б. Современные проблемы гидрологии : учеб. пособие для студ. вузов / Ю. Б. Виноградов, Т. А. Виноградова. - М. : Академия, 2008. - 320 с. 2. Власова Т.В. Физическая география материков и океанов : учеб. пособие для студ. пед. вузов / Т. В. Власова, М. А. Аршинова, Т. А. Ковалева. - 3-е изд. - М. : Академия, 2008. 640 с. 3. Иванов В.А. Основы океанологии : учеб. пособие / В. А. Иванов, К. В. Показеев, А. А. Шрейдер. - СПб. : Лань, 2008. - 576 с. б) дополнительная литература: 1. Алексеевский, Н. И. Гидрофизика : учеб. для студ. вузов / Н. И. Алексеевский. - М. : Академия, 2006. - 176 с. ; МО. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN 5-7695-2464-2 2. Виноградов, Ю. Б. Современные проблемы гидрологии : учеб. пособие для студ. вузов / Ю. Б. Виноградов, Т. А. Виноградова. - М. : Академия, 2008. - 320 с. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN 978-5-7695-3924-4 3. Денисенков В.П. Основы болотоведения : учеб. пособ. / Денисенков В.П. - СПб. : Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2000. - 224 с. - ISBN 5-288-02181-3 4. Иванов, В. А. Основы океанологии : учеб. пособие / В. А. Иванов, К. В. Показеев, А. А. Шрейдер. - СПб. : Лань, 2008. - 576 с. - (Учебники для вузов. Специальная литература). - ISBN 978-5-8114-0759-0 5. Эдельштейн, К. К. Гидрология материков : учеб. пособие для студ. вузов / К. К. Эдельштейн. - М. : Академия, 2005. - 304 с. ; УМО. - (Высшее профессиональное образование). ISBN 5-7695-2176-7 6. Ясаманов Н.А. Основы геоэкологии : учеб. пособ. для экол. сепец. вузов / Ясаманов Н.А. - М. : Академия, 2003. - 352 с. ; УМО. - (Высшее образование). - ISBN 5-7695-1043-9 в) периодические издания: Журналы: 1. Geografia.ru: Страноведческая журналистика. 2. Журнал Вокруг света. Россия. 3. Журнал Вокруг света - виртуальные путешествия. Официальный сайт. Украинская редакция. 4. Журнал "Экспедиция" - Magazine "Expedition". 5. National Geographic Russia. 6. National Geographic Online (maps, photography, travel, more) 7. Журнал "География" г) мультимедийные средства: д) Интернет-ресурсы: 8. http://www.abratsev.narod.ru/hydrosphere/hydrosphere.html 9. http://window.edu.ru/window/library?p_rid=39864 10. http://window.edu.ru/window/library?p_rid=69863 11. http://www.twirpx.com/file/75905/ 17 12. http://www.twirpx.com/file/356934/ 13. http://www.edu.ru/modules.php?page_id=6&name=Web_Links&l_op=viewlinkinfo&lid=6221 14. http://ido.tsu.ru/bank.php?course=219 15. http://edc.tversu.ru/ext/plan_11/022000_62_01/b3b32.pdf 16. http://lib.mexmat.ru/books/70114 17. http://abc.vvsu.ru/Books/uchenie_o_gidrosfere/ 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для освоения курса необходимо иметь в наличии следующее материально-техническое обеспечение: В лаборатории «Науки о Земле» (404 аудитория химико-технологического корпуса): Мультимедийная установка Экран Карта экологической ситуации России, Тюменской области Экологический атлас России Калькулятор Калька Набор контурных карт В лекционной аудитории «Основы природопользования» (406 ауд. Химико-технологического корпуса): Плазменный телевизор 50 «LG» 50РS3000 (1); Ноутбук ТToshiba Satellite l-300; WINDOWS, MICROSOFT OFFICE, а также специальные: программы для экологов FOTOMOD, Google Earth, Adobe Photoshop, Map Source, Corel Draw, MapEdit и др.); Сканер HP Scan Jet 3970C (USB + слайд,адаптер). 10. Паспорт рабочей программы дисциплины Разработчик(и) : Ваганов Михаил Геннадьевич, старший преподаватель кафедры биологии, экологии и МПЕ Программа одобрена на заседании кафедры __________________________________________ от «___»_______________г., протокол №________ Согласовано: Зав. кафедрой ______________________ Садыкова Э.Ф. «___» ________________г. Согласовано: Специалист по УМР _________________ «___» ________________г. 18 Приложение 1 Лекционный курс по дисциплине "Учение о гидросфере" Раздел 1. Вода в гидросфере Тема: Вода в гидросфере Предмет и задачи гидрологии. Основные этапы развития учения о гидросфере. Понятие – гидросфера. Изучение гидросферы является обязательным контекстом в биологических и экологических дисциплинах. Видные ученые, внёсшие неоценимый вклад в развитие науки – гидросферы. Связь гидрологии с другими науками. Гидрология является дифференцированной наукой с одной стороны (относится к циклу географических дисциплин) и интеграционной с другой стороны (включает океанологию, гляциологию, лимнологию и др.). Изучение вод Мирового океана. Изучение вод Мирового океана началось ещё с древности, что связано с тяготением людей к морскому побережью. В античное время распространение получило картографирование и накопление знаний об водных объектах. В эпоху ВГО изучение гидросферы получило новое направление, начинается дифференциация науки. В 19 и 20 веке особое внимание стали уделять дну М.О.Методы исследования вод Мирового океана. На сегодняшний день существует огромное количество методов изучения объектов гидросферы, но одним из основных является метод наблюдения, моделирования, математических расчётов и др. Значение водной оболочки для Земли. Гидросфера основа жизни на Земле, большинство организмов на Земле на 70-80% состоят из воды и нуждаются в её потреблении. Раздел 1. Вода в гидросфере Тема: Эволюция гидросферы Существует несколько теорий происхождения воды, одна из них говорит о происхождении воды в результате конденсации пара. Вода - прекрасный растворитель, и появилось много видов воды с растворенными в ней солями. В свою очередь, вода образует растворы с другими жидкостями, которых тоже великое множество на Земле. Пар воды навсегда сохранился в атмосфере, в облаках, туманах. Пар воды образуется при любом процессе горения, кипячении. И, в результате, сегодняшняя вода – это смеси разных видов воды. И к тому, что сказано выше, и к тому, что открыто наукой, следует добавить, что в смесях воды может быть и такого вида вода, которая испаряется не при температуре 100˚С, а при более высокой или более низкой температуре, а также может конденсироваться не при 0˚С, а при более высокой температуре или более низкой температуре чем 0˚С. И естественно, вода, которая нами используется для наших нужд, содержит в себе какие-то доли разных видов воды. Поэтому изучение воды с точки зрения влияния ее на жизненные процессы еще далеко не завершено. Раздел 1. Вода в гидросфере Тема: Физико-химические свойства воды. Формуле Н2О с учетом известных изотопов водорода и кислорода могут отвечать 36 разновидностей воды» и в настоящее время известно 7 разновидностей льда. Известен лед, который тонет в воде, с плотностью 2,32 грамм/см³, и горячий лед с температурой плавления плюс 76˚С, о который можно обжечься. Сейчас известно гораздо больше разновидностей льда, доказано, что вода может не замерзать до температуры минус 42˚С, а горячий лед образовываться - при более высокой температуре. Изучены молекулярные строения разных вод и разных льдов, благодаря применениям электронных микроскопов, других методов и создания необыкновенных условий, выходящих далеко за пределы обычных значений температуры и давления в реальных условиях обитания человека на Земле. Но я остановлюсь на высказывании Д.И.Менделеева в 1887 году о растворах: «Растворы представляют собой нестойкие химические соединения, части растворенного вещества и растворителя». «Если распределенное вещество содержится в дисперсной системе в виде отдельных молекул или ионов, то такая система является устойчивой, она сохраняется сколь угодно долго и называется истинным 19 (молекулярным или ионным) раствором». За время после высказывания Менделеева Д.И. наука обогатилась многим. В химии и физике даны всеобъемлющие характеристики свойств растворов. Много сказано о суспензиях, эмульсиях, реакциях. Построены диаграммы воды, пара, льда. В физике и химии говорится о паре воды, о том, что пар может быть чистым паром (газом), насыщенным и даже пересыщенным. Говорится также о том, что при образовании растворов принято считать растворителем жидкость. И вот здесь следует задать вопрос: а что же собой представляет пар воды, который существует при температурах гораздо ниже точки кипения воды, при 20 – 10 – 5 - 0˚С? Это особый раствор, и он имеет свои физические особенности, т.е. это такой раствор, о котором не говорится в учебниках по физике и химии, и отличаться он от всех названных в учебниках растворов может тем, что растворителем является чистый пар, который является газом и живет по законам этих газов, но существовать в чистом виде он может только при температуре выше точки кипения. Вода в виде молекул является растворяемым веществом. И молекулы воды располагаются в пространстве молекул пара воды. Открытие: № 1. Внутримолекулярный раствор - это такой раствор, при котором чистый пар воды образует своеобразный раствор с водой, молекулы которой располагаются внутри молекулы чистого пара, этот пар может быть частично или полностью насыщенным. В этом растворе растворителем является чистый пар, а растворяемым веществом является вода. Этот раствор подчиняется известным законам для газов. Если в обычных молекулярных растворах растворитель и растворяемое вещество сохраняют свои свойства, то в этом внутримолекулярном растворе вода теряет часть своих свойств, а внешне проявляются больше свойств пара воды. Пар воды также обладает свойством растворяться в воде и других жидкостях, всегда в воде имеется растворенный в ней внутримолекулярный пар воды. Это видно хотя бы потому, что при определенных условиях мы видим, как испаряется пар с поверхности водоемов. А раз это так, то вода, которой мы пользуемся, это уже тройной раствор: вода, пар воды и вода, молекулы которой находятся внутри пара. Раздел 2. Мировой океан Тема: Составные части Мирового океана Мировой океан — главная составная часть гидросферы. М.О. представляет собой непрерывную водную оболочку Земли, окруженную материками, островами, архипелагами, обуславливающая единством, т.е. общностью частей и общностью химического состава. Составные части Мирового океана. М.О. состоит из Океанов, морей, заливов и проливов. Классификация морей, заливов, проливов. В основе классификаций лежит масштабность объекта; его физико-географическое положение; особенности генезиса и структурных частей. Поверхность Мирового океана как уровенная поверхность. Химические и физические свойства океанской воды. Солевой состав воды в океане и ее соленость. Зональность солености поверхностных вод Мирового океана. Основные зональные типы вертикального распределения солености вод. Соленость морей. Обмен химическими элементами между атмосферой и океаном. Газовый режим Мирового океана. Плотность океанских вод и ее изменение по широте и с глубиной, плотностное перемешивание. Цвет, прозрачность, звукопроводимость, электропроводность, радиоактивность океанской воды и их значение. Термический режим океанов и морей. Теплообмен системы «океанатмосфера» и тепловой баланс океана. Зонально-региональные закономерности распределения температуры на поверхности и в толще океанских вод. Раздел 2. Мировой океан Тема: Мировой круговорот воды Глобальный круговорот веществ. Солнечная энергия обеспечивает на Земле два круговорота веществ: большой, или геологический (абиотический) и малый, или биологический (биотический). Большой круговорот наиболее четко проявляется в циркуляции воздушных масс и воды. В основе большого геологического круговорота лежит процесс переноса веществ, в основном минеральных соединений, их одного места в другое в масштабе планеты. Около 30 % падающей на Землю лучистой энергии расходуется на перемещение воздуха, испарение воды, выветривание горных пород, растворение минералов и т. п. Движение воды и ветра, в свою очередь, приводит к эрозии 20 почв и горных пород, транспорту, перераспределению, осаждению и накоплению механических и химических осадков на суше и в океане. В течение длительного времени образующиеся в море напластования могут возвращаться на поверхность суши, и процессы возобновляются. К этим циклам подключаются вулканическая деятельность, землетрясения и движение океанических плит в земной коре. Круговорот воды, включающий ее переход из жидкого в газообразное и твердое состояния и обратно, - один из главных компонентов абиотической циркуляции веществ. В процессе гидрологического цикла происходят перераспределение и очистка планетарного запаса воды.В круговороте воды суммарное испарение компенсируется выпадением осадков. Особенность круговорота в том, что из океана испаряется воды больше - примерно 3,8 геограмма в год (1 геограмм равен 1020 г, или 1014 т), чем возвращается с осадками - около 3,4 геограмма в год. На суше, наоборот, осадков выпадает больше - примерно 1,0 геограмм, а суммарно испаряется около 0,6 геограмма ежегодно. Поэтому значительная часть осадков, используемых экосистемами суши, в том числе и агроэкосистемами, производящими пищу для человека, состоит из воды, испаряющейся из моря. Излишки воды с суши стекают в озера и реки, а оттуда снова в океан. По существующим оценкам, в пресных водоемах содержится 0,25 геограмма воды, а годовой сток составляет 0,2 геограмма. Часть пресной воды, возвращающейся в виде осадков, замерзает в ледниках. Таким образом, время оборота пресных вод составляет примерно один год. Разность между количеством осадков, выпадающих на сушу за год (1,0 геограмм), и стоком (0,2 геограмма) составляет 0,8 геограмма, которые испаряются и поступают в подпочвенные водоносные горизонты. Поверхностный сток частично пополняет резервуары грунтовых вод и сам пополняется от них. С появлением жизни на Земле круговорот воды стал относительно сложным, так как к физическому явлению превращения на 1996 г. составляет в РФ не более 33 %, а в эксплуатации находится около 1600 месторождений. Но в результате интенсивного водозабора в эксплуатируемых скважинах в уровенной поверхности подземных вод сформировались депрессивные воронки площадью 50 000 км2, а снижение уровня в центре воронки - 80 - 130 м (Москва, Брянск, Санкт-Петербург, Курск). Малый круговорот. На базе большого геологического круговорота возникает круговорот органических веществ, или малый, биологический (биотический) круговорот. В 1927 г. советский ученый В. Р. Вильяме писал: «Из большого, абиотического, круговорота веществ на земном шаре вырывается ряд элементов, которые, постоянно увлекаемые в новый, малый, по сравнению с большим, биологический круговорот, надолго, если не навсегда, вырываются из большого круговорота и вращаются непрерывно расширяющейся спиралью в одном направлении в малом, биологическом, круговороте».В основе малого круговорота веществ лежат процессы синтеза и разрушения органических соединений. Эти два процесса обеспечивают жизнь и составляют одну из главных ее особенностей.В отличие от геологического, биологический круговорот характеризуется ничтожным количеством энергии. Раздел 2. Мировой океан Тема: Динамика вод Мирового океана Динамика вод Мирового океана. Два основных вида движения вод: колебательное (волнение) и поступательное (течения). Волны. Элементы волны. Причины их возникновения. Ветровые волны и их характеристика. Волны: внутренние, барические, сейсмические (цунами), сейши, зыбь. Приливы. Приливообразующие силы. Сигизийные и квадратурные приливы, Влияние волнения и приливов на географическую оболочку. Течения. Происхождение течений и их генетическая классификация: дрейфовые, ветровые, сточные, компенсационные. Типы течений по температуре (теплые, холодные, нейтральные), устойчивости существования (постоянные, сезонные, временные), глубине расположения в толще воды (поверхностные, подповерхностные, глубинные, придонные). Общая схема поверхностных течений Мирового океана. Значение течений в переносе тепла между широтами, влияние их на количество осадков и увлажненность материков, на жизнедеятельность организмов, изменение берегов. Водные массы Мирового океана и фронтальные зоны. Зональные типы поверхностных водных масс: экваториальные, тропические, субтропические, субполярные и полярные и их основные свойства. Границы раздела водных масс (гидрологические фронты). Океан как среда 21 жизни, биологическая структура Мирового океана. Разнообразие жизни на граничных поверхностях океана. Физико-географические зоны Мирового океана, полярные, субполярные, умеренные, субтропические, тропические и экваториальная. Природные, ресурсы Мирового океана: биологические, минеральные, энергетические и их рациональное использование. Охрана Мирового океана — актуальная проблема международного масштаба. Влияние морских течений на температуру поверхностных вод. Особенности замерзания соленой воды. Типы ледовых образований по возрасту (стадиям развития), принципу ледовых подвижности, морфологии, происхождению. Распространение многолетних и сезонных льдов в океане. Значение морских льдов в термическом режиме океанов и материков и для процессов, происходящих в географической оболочке. Раздел 3. Гляциология Тема: Ледники Ледники. Определение понятия. Ледник представляет собой движуещиеся многогранные толщи льда, возникшие на суше в результате накопления и приобразования твёрдых атмосферных осадков. Размеры современного оледенения Земли его распространение. Хионосфера и ее границы. Снеговая линия как функция климата и рельефа и ее высота на различных широтах. Образование ледников. Образование происходит за счёт уплотнения снега из которого образуется фирн, затем образуются линзы льда, после белёсовый лёд, последняя стадия образование глетчерного льда. Питание и таяние. Питание ледников осуществляется за счёт осадков, изморози, метелевого переноса, лавин. Строение ледников. У ледников выделяют зону абляции и зону фирнового бассейна. Их движение. Движение выражается в увеличении скорости накапливания льда и перемещения самих масс льда. Классификация ледников: покровные, горные и горно-покровные (по В.М. Котлякову). Роль ледников а географической оболочке, особенно в питании и режиме рек. Ледники — природные резервуары воды и их практическое значение. Ледники играют роль в: регулировании речного стока, формировании рельефа, увеличении альбедо, запас пресной воды. Современные проблемы пресной воды на Земле Раздел 4. Подземные воды Тема: Подземные воды Подземные воды. Понятие о подземных водах. Подземные воды представляют собой содержащиеся в Земной коре, водные пласты, находящиеся в активном взаимодействии с атмосферой и поверхностными водами, включенные в общий круговорот воды в природе. Воднофизические свойства почвогрунтов. Водоносные и водоупорные слои. Виды воды в почвогрунтах. Происхождение подземных вод и их классификация по генезису. Движение подземных вод. Типы подземных вод по характеру залегания: воды зоны аэрации — почвенные и верховодка и воды зоны насыщения — грунтовые и межпластовые. Грунтовые воды: условия их питания, глубина залегания, сезонные колебания уровней, температурный режим, химический состав, степень минерализации. Зональность грунтовых вод. Межпластовые воды: ненапорные и напорные. Артезианские воды: условия их залегания, питания, область напора и разгрузки. Артезианские бассейны. Минеральные и термальные воды и их бальнеологическое значение. Источники и их классификация по различным признакам. Воклюзы, гейзеры. Подземные воды в многолетнемерзлых породах. Над мерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные воды и их особености. Роль подземных вод в питании рек и разных физико-географических процессах. Подземные воды — ценнейший водный ресурс. Охрана подземных вод от качественного и количественного истощения и их рациональное использование. Раздел 5. Реки. Тема: Морфология, характеристики речного стока, питание рек Реки. Определение понятия «река». Гидрографическая сеть и ее элементы. Речная сеть. Речной и водосборный бассейны. Водораздел. Главный водораздел Земли. Главная река и притоки. Исток и устье реки. Плесы и перекаты. Речная долина, русло реки, морфологические характеристики: извилистость реки; густота речной сети; водное и живое сечение русла реки; падение и уклон реки. Продольный профиль реки. Шероховатость реки. 22 Движение речного потока. Скорость течения воды в реке. Распределение скоростей течения по живому сечению и вдоль реки: стрежень и динамическая ось потока. Питание и водный режим рек. Источники питания: дождевое, снеговое, ледниковое и подземное. Уровенный режим рек и виды колебаний водности рек. Фазы водного режима: половодье, межень, паводки. Речной сток. Понятие «гидрологический год». Количественные гидрометрические характеристики стока: расход воды в реке, объем стока, его модуль, слой стока, его коэффициент. Норма стока. Влияние различных физико-географических факторов на сток. Классификация рек по источникам питания и водному режиму. Зональные типы водного режима рек (по М.И. Львовичу). Типы гидрологического режима рек (по Б. Д. Зайкову). Влияние хозяйственной деятельности на сток. Работа рек. Формирование речных наносов. Взвешенные и влекомые наносы. Мутность рек. Расход и сток твердых наносов. Химический состав речных вод и его зависимость от природных условий водосбора. Гидрохимические классы речных вод. Расход и сток растворенных веществ. Зональный характер химического состава рек. Связь химического состава и степени минерализации вод с фазами водного режима. Термический режим рек. Его зависимость от климата и источников питания. Распределение температур воды по живому сечению и по длине реки. Замерзающие реки и классификация их по характеру ледового режима. Фазы ледового режима: замерзание, ледостав, вскрытие. Ледоход осенний и весенний. Заторы. Зажоры. Полыньи. Наледи. Реки — природные аквальные комплексы. Антропогенные изменения стока и режима рек. Каналы, плотины, водохранилища. Охрана рек от истощения и загрязнения и их рациональное использование. Раздел 6. Болотоведение Тема: Болота Болота. Определение понятия. Отличия болот от заболоченных земель. Образование болот путем заболачивания суходолов и зарастания озер. Классификация болот. Низинные, верховые и болота переходного типа. Эволюция болот. Водный баланс и гидрологический режим болот. Термический режим болот. Болота как природные комплексы и их роль в географической оболочке. Закономерности распространения болот. Осушение болот и заболоченных земель их использование. Охрана болот. Раздел 7. Лимнология Тема: Виды озёр, морфометрические параметры озера Озера. Определение понятия «озеро». Озерные котловины и их морфометрические характеристики. Генетические типы озерных котловин. Водные массы и водный баланс озер. Озера бессточные, сточные, проточные. Динамика воды в озерах. Волнения, течения, сейши. Химический состав воды в озерах. Особенности замерзания, ледостава и вскрытия озер. Распределение температуры по глубине и его сезонная динамика. Термическая классификация озер. Их гидробиологический режим. Озера как среда жизни. Классификация озер по условиям питания: олиготрофные, мезотрофные, эвтрофные, дистрофные. Антропогенная эвтрофикация озер.Донные отложения в озерах и их зональность. Эволюция озер во влажном и сухом климате. Раздел 7. Лимнология Тема: Водный режим озёр Водный режим и водный баланс озёр. Колебание водной поверхности. Приходная часть водного баланса. Расходная часть водного баланса. Классификация озёр по водному балансу: проточные, нейтральные, дождевые. Испаряющиеся и стоковые озёра. Внутренний и внешний водообмен в озёрах. Термические типы озёр: полярные, тропические, умеренные. Сезоны теплообмена: весеннее нагревание, летнее нагревание, осеннее охлаждение, зимнее охлаждение. Ледовые явления: замерзание, ледостав, вскрытие. Гидрохимия озёр: реакция среды, состав основных ионов, состав микроэлементов, концентрация биогенных веществ, состав растворённых газов, концентрация органических веществ. Основные ионы. Катионы и анионы в озёрах. 23 Классификация озёр по минерализации: Пресные, солоноватые, солёные, рассольные, минерализованные озёра (Ультрапресные, пресные, пресноватые, солоноватые, солёные, рассолы). Жизнь в озёрах: олиготрофные и мезотрофные озёра. Дистрофные и эвтрофные озёра. Внутреннее районирование глубин озёр. Озера как природный аквальный комплекс и их взаимосвязь с окружающей природой. Закономерности распространения озер разных типов. Хозяйственное использование озер. Их охрана от загрязнения и рациональное использование озер. Раздел 8. Водохранилища Тема: Водохранилища Водохранилища. Определение понятия. Типы водохранилищ: речные (долинные) и озерные. Малые водохранилища: пруды, копани. Долинные водохранилища, три их составные части и морфологические характеристики. Двойственная природа долинных водохранилищ. Особенности их уровенного, термического, ледового, гидрохимического и гидробиологического режимов. Динамика водных масс: течения, волнение. Формирование берегов. Заиление и деградация водохранилищ. Их влияние на речной сток и окружающую природу. Комплексное использование водохранилищ, охрана их вод от загрязнения и эвтрофикации. Размещение крупных водохранилищ и их каскадов на земном шаре. Раздел 9. Рационализация использования водных ресурсов. Тема: ПДК для воды Нормативы для ПДК водной среды. Нормативы по состоянию ландшафта. Нормативы водозабора. Качество воды относительно ГОСТов ПДК: Тяжелые металлы. Пестициды. ПАУ. ХОС. Нефтепродукты. Фенолы. Детергенты. Моющие вещества. Нитраты. Комбинированное и комплексное воздействие вредных веществ. ПДК донных отложений. Нормирование: санитарно-гигиеническое, экосистемное, производственно-ресурсное. Индекс ИЗВ. БПК 5 и БПК 10. ХПК. ПДВВ. ПДЭН. Система ПДК, её недостатки и достоинства. Виды ПДК для воды. Формула расчёта ИЗВ. Вредные вещества, растворённые в воде. Раздел 9. Рационализация использования водных ресурсов. Тема: Формирование качества водных ресурсов и охрана вод. Понятие об эксплуатационных водных ресурсах. Антропогенное преобразование стока(переброска, задержание, транспортирование и перераспределение в системе «подземные поверхностные воды»). Понятие о качестве воды для различных групп водопользователей. Виды антропогенного воздействия на водные объекты. Восстановительные и профилактические мероприятия в водных геосистемах. Восстановительные мероприятия в водных экосистемах: профилактические и ликвидационные. Повышение самоочищающейся способности водоёмов. Приложение 2 Содержание практических (семинарских) занятий и методические указания для студентов Раздел 1. Вода в гидросфере Тема: Вода в гидросфере Занятие 1. Исследователи водной оболочки (семинар) План: 1. Исследователи водной оболочки античности 2. Развитие знаний о гидросфере во времена ВГО 3. Исследователи вод суши и М.О. в 18-19веках 4. Развитие гидрологии в 20 веке 5. Современные исследования в области гидрологии Методические указания: При ответах на вопросы необходимо упомянуть наиболее значимых учёных и те закономерности или следствия что они открыли. 24 Раздел 1. Вода в гидросфере Тема: Физико-химические свойства воды. Занятие 2. Физико-химические свойства воды План: 1. Используя литературу составить таблицу «физико-химические свойства воды», в которой отразить наиболее важные особенности воды, такие как температура кипения, температура замерзания, плотность, агрегатные состояния, молекулярный состав и т.д. 2. Заполните таблицу 1. «Температура воды в океане» Широта Температура Температура Годовая воды в июле воды в амплитуда январе температуры воды Атлантический океан 30 зд 60 сш +11 +4 50 сш +16 +12 40 сш +22 +15 30 сш +24 +19 23.27 сш +24 +21 20 сш +24 +22 10 сш +25 +25 0 +23 +28 10 юш +22 +27 20 юш +24 +24 23.27 юш +23 +25 30 юш +18 +22 40 юш +12 +16 50 юш +2 +4 60 юш 0 +2 Тихий океан 180 вд 60 сш +9 +4 50 сш +12 +4 40 сш +24 +11 30 сш +25 +18 23.27 сш +27 +22 20 сш +28 +24 10 сш +28 +26 0 +28 +27 10 юш +28 +28 20 юш +25 +27 23.27 юш +22 +25 30 юш +18 +23 40 юш +13 +17 50 юш +6 +8 60 юш +3 +4 Для нахождения годовой температуры необходимо найти разность между температурой воды в июле и температурой воды в январе. 3. Используя данные таблицы 1 («Температура воды в океане»), начертите два графика для Тихого и Атлантического океанов, где ось Х будет широта, ось Y годовая амплитуда, график назвать «Распределение температуры воды в северном и южном полушарии в Атлантическом (Тихом) океане». 4. Проанализируйте графики «Распределение температуры воды в северном и южном полушарии в Атлантическом океане» и «Распределение температуры воды в северном и 25 южном полушарии в Тихом океане». Выявите различные и общие черты, закономерности распределения температуры с широтой и т.д. 5. Проанализируйте карту солёности Мирового океана. Обратите внимание на зональность распределения, чем она может объясняться. Раздел 2. Мировой океан Тема: Составные части Мирового океана Занятие 3. Структура Мирового океана План: 1. Составьте номенклатурный список объектов Мирового океана (Океанов, морей, проливов, заливов). Структурировав его по месту географического расположения. 2. Нанесите на контурную карту мира объекты Мирового океана. 3. Составьте словарь по теме «Океанология», использовав как минимум 30 терминов Раздел 2. Мировой океан Тема: Мировой круговорот воды Занятие 4. Круговорот воды на Земле (семинар) План: 1. Место круговорота воды в планетарном круговороте вещества и информации 2. Круговорот воды на поверхности акватории: основные процессы 3. Круговорот воды на поверхности территории суши: основные процессы 4. Живое вещество как катализатор круговорота воды в природе 5. Значение круговорота воды в хозяйстве Методические рекомендации: При ответах на вопросы необходимо уделить особое внимание на процессы и стадии круговорота воды на Земле. Раздел 2. Мировой океан Тема: Динамика вод Мирового океана Занятие 5. Течения и волны в Мировом океане План: 1. Нанести на контурную карту мира холодные и тёплые течения, подписав их. 2. Проанализируйте карту течений. Обратите внимание на закономерности распределения течений. 3. Используя данные таблицы 2. «Солёность М.О., годовые осадки и испарение над М.О.» постойте график: «Изменение солёности с широтой», на нём же отразите кривее изменения осадков и испарения с широтой. Таблицы 2. «Солёность М.О., годовые осадки и испарение над М.О.» Широта Солёность 60 сш 50 сш 40 сш 30 сш 23.27 сш 20 сш 10 сш 0 10 юш 20 юш 23.27 юш 30 юш янв 35,3 35,3 36,3 36,7 37,3 37,8 35,8 35,5 36,8 37,5 37,9 36,0 июл 35,3 35,0 36,3 36,8 37,3 37 35,8 35,5 36,8 37 37 36,2 Годовые осадки Годовое испарение 1000 1000 800 370 250 1500 1500 2000 1500 1500 1500 1500 1300 1300 1300 1300 1300 250 1000 1000 1000 500 1000 1000 26 40 юш 50 юш 60 юш 34,7 34 34 34,8 34 34 1000 800 600 1000 1000 500 4. Проанализируйте полученный график. Какую зависимость можно найти между солёностью, осадками и испарением? Раздел 3. Гляциология Тема: Ледники Занятие 6. Распространение ледников на Земле План: 1. На контурной карте мира нанесите границу вечной мерзлоты, места покровных и других ледников. 2. Используя литературу, ответьте письменно в тетради на вопросы: А. Каков процесс образования многолетней мерзлоты? Б. Почему горные ледники не тают даже в тропических широтах? В. Каково значение ледников для жизни на планете? Какие будут последствия, если ледники растают. Дайте свой прогноз. 3. В тетради начертите схему: «Ледник в структуре ПТК», где отрази все особенности взаимодействия ледника с компонентами ПТК. Литература 1. Кириллин В.А. Энергетика. Глобальные проблемы. М., 1990. 2. Богословский Б.Б. Общая гидрология.- М.- 1984. 3. Богословский Б.Б. Основы гидрологии суши.- Минск.-1974. 4. Лосев КС. Вода.-Л.- 1989. 5. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология.- М.-1991. 6. Неклюкова Н.П. Общее землеведение.- Ч. 1.- М.: Просвещение, 1976. 7. Общая гидрология / Л Н. Давыдов и др.- Л.- 1973. 8. Савцова T.M. Общее землеведение.- М.- 2003. 9. Котляков В.М. В мире снега и льда.- М - 2002. 10. Котляков В.М. Снежный покров и ледники Земли.- М.— 2004 11. Семин В.А. Основы рационального водопользования и охраны водной среды.-М.2001. Раздел 4. Подземные воды Тема: Подземные воды Занятие 7. Подземные воды План: 1- Нарисовать в тетради схему залегания водоупорных и водопроницаемых город (рис. 1). Пользуясь условными знаками, нести области распространения различных типов подземных вод: верховодки, грунтовых, межпластовых безнапорных и межпластовых напорных. Отметить уровень воды в колодцах. Примечание. При составлении чертежа необходима точность. Она достигается сохранением отношения стороны «а» чертежа к стороне «в» как 1 : 4 и углах наклона водоносных и водоупорных слоев около 15—18°. 27 Рис. 1. Схема залегания водоупорных и водоносных слоев: 1- глина, 2 — песок, 3 — уровень, ниже которого весь водоносный пласт заполнен водой 2- Познакомиться со строением артезианского бассейна (рис. 2) и указать, какие из скважин относятся к самовозобновляющимся. Рис. 2. Разрез артезианского бассейна: 1 — четвертичные отложения (лёссовидные суглинки); 2 — палеоген-неогеновые отложения (пески, глины, мергели); 3—меловые отложения (мел, мергель); 4 — меловые отложения (пески) — артезианский водоносный горизонт; 5 — юрские отложения (глины); 6— юрские отложения (пески): 7 — палеозойские отложения; 8—докембрийские отложения; 9 — скважины; 10 — линия напорных уровней 3- Используя формулу расчёта скорости движение грунтовых вод решите задачи. ʋ=K*J, где K – коэффициент фильтрации, J- уклон водоносного пласта А. Определить скорость движения грунтовых вод при уклоне водоносного пласта 0,0025 и коэффициенте фильтрации 0,5 см/с. Б. Определить, в каком грунте протекают подземные воды, если скорость движения этих вод 0,5 м/сут при уклоне водоносного пласта 0,003. При решении задачи можно пользоваться данными о средних значениях коэффициента фильтрации для разных грунтов: Наименование грунт а Песок чистый .................................................. Песок глинистый............................................. Супесь .............................................................. Суглинок.......................................................... Средние значения коэффициент а фильт рации, см/с 1—0,01 0,01—0,005 0,005—0,001 0,001—0,00005 28 4- Построить график колебания уровня грунтовых вод в пункте А, расположенном в умеренной зоне, используя следующие данные: Глубина залегания грунтовых вод в течение года Месяцы I II III IV Глубина, м Месяцы 2,8 V 0,0 3,0 3,0 2,7 Глубина, м IX VI VII VIII 1,3 0,5 0,6 0,9 Месяцы Глубина, м X XI XII 1,5 2,5 2,7 Раздел 6. Болотоведение Тема: Болота Занятие 8. Биоценоз болот. План: 1. Используя литературу выписать и зарисовать в тетрадь наиболее распространенные виды высшей водной растительности произрастающей на болотах Западной Сибири. 2. Используя контурную карту Западной Сибири, нанесите границы крупнейших болот этой физико-географической страны. 3. Начертите схему: «Системное взаимодействие биотических и абиотических структурных элементов болот». Опишите особенности взаимодействия структурных элементов болот. Раздел 7. Лимнология Тема: Виды озёр, морфометрические параметры озера Занятие 9. Морфометрия и морфология озёрных котловин План: 1. Построить столбиковую диаграмму максимальных глубин наиболее значительных озер земного шара: Название озер Глубина, м Каспийское . . ........................ 1025 Верхнее ................................... 393 Виктория.................................80 Аральское ............................... 68 Гурон....................................... 208 Глубины крупнейших озер земного шара Название озер Глубина, м Мичиган ................................................. Байкал .................................................... Танганьика ............................................. Ладожское .............................................. Ньяса ...................................................... 281 1620 1435 215 706 2. Проанализировав графики вертикального распределения температур трех озер (рис. 4, а, б, в), указать, в каких климатических зонах они находятся. 29 3. Используя данные таблицы 6 начертите график изменения температуры с глубиной. Таблица 6. Изменение температуры воды с глубиной Температура воды, 0С Глубина, м Озеро 1 Озеро 2 Озеро 3 0 0 20 20 10 0,6 18 2,5 20 1,3 11,3 3,0 30 1,8 10,7 3,8 40 2,3 8,2 4 50 2,9 6,1 4 60 4,0 5,0 4 4. Определите, в какой части Земного шара расположены озера 1, 2 и 3. Свой ответ обоснуйте. Приложение 3 Содержание самостоятельной работы студентов и методические указания к ее выполнению Раздел 1. Вода в гидросфере Тема: Вода в гидросфере Задание: Подготовить доклад по теме «Гидрология в системе географических наук» Методические рекомендации: При подготовке доклада необходимо рассмотреть историю становления гидрологии как науки, её связи с другими науками (география, биология, химия и т.д.), выявить стыковые дисциплины и т.д. Раздел 1. Вода в гидросфере Тема: Вода в гидросфере Задание: Подготовиться к собеседованию по теме: «эволюция гидросферы» Методические рекомендации: При подготовке к собеседованию, обратите внимание на изменения химического состава, физико-химических свойств воды во времени. Раздел 1. Вода в гидросфере Тема: Физико-химические свойства воды. Задание: Написать конспект на тему «Физико-химические особенности (аномалии) воды и их значение в природе» Методические рекомендации: При написании конспекта необходимо указать все основные аномалии воды и их географические следствия. Раздел 2. Мировой океан Тема: Составные части Мирового океана Задание: Написать конспект на тему: «Биологическая структура Мирового океана» Методические рекомендации: При написании конспекта необходимо обратить внимание на особенности распределения жизни водной оболочки Земли. Раздел 2. Мировой океан Тема: Составные части Мирового океана Задание: Подготовиться к собеседованию по теме: «Структура Мирового океана» Методические рекомендации: При подготовке к собеседованию, уделите больше внимания вопросам неоднородности частей Мирового океана. Раздел 2. Мировой океан Тема: Мировой круговорот воды Задание: Подготовить реферат на тему: «Глобальный круговорот воды на Земле» 30 Методические рекомендации: При написании реферата особое внимание обратите на механизмы основных процессов обеспечивающих круговорот воды. Раздел 2. Мировой океан Тема: Динамика вод Мирового океана Задание: Подготовить доклад по теме: «Механизм возникновения приливов и отливов в Мировом океане» Методические рекомендации: При подготовке к докладу обратите внимание на основные принципы воздействия Луны на земные объекты. Раздел 2. Мировой океан Тема: Динамика вод Мирового океана Задание: Составить конспект на тему: «Характеристика теплых и холодных течений» Методические рекомендации: При составлении конспекта обратите внимание на принципы возникновения термических течений, их особенности и влияние на климат. Раздел 3. Гляциология Тема: Ледники Задание: Подготовить сообщение на тему: «Айсберги» Методические рекомендации: При подготовке сообщения необходимо рассмотреть виды, особенности строения и возникновения айсбергов, их значении в природе. Раздел 3. Гляциология Тема: Ледники Задание: Подготовиться к коллоквиуму по теме: «Стадии развития ледника» Методические рекомендации: При подготовке к коллоквиуму уделите особое внимание эволюции ледника, его стадиям развития. Литература: Раздел 4. Подземные воды Тема: Подземные воды Задание: Подготовить сообщение на тему: «Взаимодействие подземных вод с поверхностными водами суши» Методические рекомендации: При подготовке сообщения необходимо рассмотреть основные системные и структурные взаимосвязи подземных вод. Раздел 4. Подземные воды Тема: Подземные воды Задание: Подготовится к коллоквиуму по теме: «Подземные воды как водный ресурс» Методические рекомендации: При подготовке к коллоквиуму проанализируйте литературу, раскрывающую данный вопрос. Обратите внимание на системы рационального использования подземной воды. Раздел 4. Подземные воды Тема: Подземные воды Задание: Подготовить реферат на тему: «Химический состав подземных вод» Методические рекомендации: При написании реферата обратите внимание на минерализацию подземных вод, изменения химического состава воды с глубиной и т.д. Раздел 5. Реки. Тема: Морфология, характеристики речного стока, питание рек. Задание: Подготовить реферат на тему: «Особенности речной системы Тобола» Методические рекомендации: При написании реферата стоит обратить внимание на характер течения, стока, питания, температурного режима реки; проанализировать гидрограф Тобола. Литература: Раздел 5. Реки. Тема: Морфология, характеристики речного стока, питание рек Задание: Подготовить конспект по теме: «Характеристики речного стока Иртыша» 31 Методические рекомендации: При подготовке конспекта обратите внимание на расход воды, объём стока Иртыша, его коэффициент и модуль стока, укажите важность знания этих характеристик. Раздел 6. Болотоведение Тема: Болота Задание: Подготовить сообщение по теме: «Особенности болот Западной Сибири» Методические рекомендации: При подготовке сообщения необходимо рассмотреть основные отличительные черты болот Западной Сибири, их биогенную и абиотическую составляющие. Раздел 6. Болота Тема: Болота Задание: Подготовить реферат на тему: «Болота – лёгкие планеты» Методические рекомендации: При написании реферата стоит обратить внимание на значение болот, их способности к синтезу кислорода. Раздел 7. Лимнология Тема: Виды озёр, морфометрические параметры озера Задание: Подготовиться к собеседованию по теме: «Виды озёрных котловин» Методические рекомендации: При подготовке к собеседованию особое внимание обратите на генетическую классификацию озёрных котловин. Раздел 8. Водохранилища Тема: Водохранилища Задание: Подготовить конспект на тему: «Воздействие водохранилищ на окружающую среду» Методические рекомендации: При подготовке конспекта обратите внимание на то, что водохранилище представляет собой сложную геосистему, укажите взаимосвязи как нутрии водохранилища, так и взаимодействие вне его. Раздел 8. Водохранилища Тема: Водохранилища Задание: Подготовить сообщение на тему: «Водохранилище как геотехническая система» Методические рекомендации: При подготовке сообщения, укажите основные принципы концепции геотехнических систем, рассмотрите водохранилище как один из вариантов ГТС. Раздел 9. Рационализация использования водных ресурсов. Тема: ПДК для воды Задание: Подготовить конспект на тему: «Санитарно-гигиеническое нормирование воды» Методические рекомендации: При составлении конспекта, обратите внимание на многообразия норм и требований к качеству воды, укажите основные законы регламентирующие качество воды. Раздел 9. Рационализация использования водных ресурсов. Тема: ПДК для воды Задание: Подготовиться к собеседованию по теме: «Виды ПДН для водных объектов» Методические рекомендации: При подготовке к собеседованию обратите внимание на экологическое нормирование в области водопользования. Самостоятельная работа студента – это вид деятельности учащегося, при которой он проявляет свою самостоятельность при подготовке, написании, оформлении различного материала, учится его анализировать, делать выводы. Самостоятельная работа студента относится к индивидуально-обособленной форме обучения. План самостоятельной работы: - уяснить сущность вопроса; - определить главные положения; - переработать лекционный конспект и внести в него дополнения из учебников; - просмотреть иллюстрирующий учебный материал рисунки, схемы, графики; - сделать краткую запись в виде плана, таблицы, схемы; - выписать в словарь новые термины. Форма отчетности - оформление реферата, конспекта, подготовка доклада. 32 Работа над рефератом и конспектом. Реферат – краткое изложение в письменной форме или в форме публичного доклада содержания научных трудов, периодической литературы по определенной теме. Конспект - краткое изложение в письменной форме содержания научных трyдов, книг. Цель написания – научиться самостоятельно отбирать, анализировать и обобщить материал, выявить общие закономерности биологических процессов. Для написания реферата или конспекта необходимо: - выбрать тему; - используя список рекомендуемой литературы; - подобрать необходимые источники (монографии, сборники, периодику); - составить план реферата; - сделать литературный обзор материала и написать конспект; - проиллюстрировать работу схемами, таблицами, графиками; - сделать выводы, выразив свое отношение к изученной проблеме; - оформить реферат согласно требованиям ГОСТа; - учитывая замечания преподавателя, внести исправления; - представить прорецензированную работу к защите и сдать преподавателю. Работа с литературными источниками. 1. Ознакомиться с имеющимися в библиотеке систематическими, алфавитными, предметными каталогами. 2. В первую очередь изучить педагогическую, методическую, научную, периодическую литературу содержащую теоретические основы проблемы. Затем познакомиться с литературными источниками, раскрывающими более узкие и частные вопросы. 3. Составить собственную библиографическую картотеку. Приложение 4 Содержание лабораторного практикума и методические указания к его выполнению Раздел 5. Реки. Тема: Морфология, характеристики речного стока, питание рек Занятие 1, 2. Морфология рек и их бассейнов План: 1. На контурной карте Мира провести главный водораздел земли, отделяющий бассейны Тихого Индийского Атлантического и Северного Ледовитого океанов, а так же выделить бессточные области. Бассейны разных океанов и бессточные области закрасить различными цветами. Сравнить площади разных бассейнов и бессточных областей между собой. Указать, на каких материках бессточные области пользуются наибольшим распространением. 2. Проведите границы водораздельного хребта р. Тобол. Для этого возьмите кальку нанесите на неё реку от истока до места впадения, затем используя физическую карту по хребтам и возвышенностям нанесите водораздельный хребет. Примечание на кальке укажите выбранный вами масштаб, условные обозначения и наименование картосхемы. 3. По карте определить длину Тобола и его притоков. Примечание: определить длину реки по карте можно тремя способами: с помощью циркуляизмерителя, смоченной нитки и курвиметра, работая с циркулем-измерителем, необходимо помнить, что раствор циркуля не должен быть более 2—3 мм. Длина реки измеряется трижды и берется среднее из трех измерений. Измерение проводится не на самой карте, а на кальке, на которую копируется и ее притоки (измерение непосредственно на карте с помощью циркуля быстро приводит карту в негодное состояние). 33 При отсутствии циркуля-измерителя длина рек может быть определена с помощью смоченной нитки, которая аккуратно укладывается по длине реки. Измерение также рекомендуется проводить трижды и брать среднее значение. Следует помнить, что даже самое точное определение длины реки с помощью измерителя не может дать истинной длины реки. За счет генерализации на карте длина рек получается преуменьшенной по сравнению с истинной длиной на 20—30%. 4. Измерить площадь бассейна реки Тобол. Площадь бассейна измеряют с помощью палетки. Размеры палетки определяются размером бассейна реки, который необходимо измерить, поэтому рекомендуется вначале площадь бассейна с карты переснять на кальку, а затем уже изготавливать палетку. Границей бассейна является водораздельная линия. Она должна быть аккуратно и точно проведена на карте, а затем переснята на кальку. 5. Определить густоту речной сети бассейна реки. Густота речной сети определяется как отношение длины всех рек бассейна к площади бассейна. Густота речной сети показывает протяженность гидрографической сети на 1 км2 площади бассейна. Она определяется по формуле: D=L/F, где D — густота речной сети; L— длина всех рек бассейна; F— площадь бассейна. 6.Построить гидрографическую схему речной системы реки Тобол. Предварительно 7. составляют таблицу (см. форму), данные для которой берут с карты. Длина притока, км Название Расстояние Расстояние от от устья истока притока главной главной реки до реки до впадения впаделевого правого ния притока, км притока, км Из последних двух граф заполняют только ту, которая требует меньше измерений: если притоки, впадающие в главную реку, ближе к устью главной реки, измеряют расстояние от устья главной реки до впадения притока; если приток впадает в главную реку в верхнем течении, то измеряют расстояние от истока главной реки до впадения притока. Схему строят в определенном масштабе. Главную реку обозначают в виде прямой горизонтальной линии, длина которой соответствует длине реки в определенном масштабе. Притоки обозначают также в виде прямых линий, проведенных к линии главной реки под углом 45°. Длина притоков, так же как и расстояние их устья от устья или истока главной реки, откладывают в масштабе (рис. 3). Рис. 3 Гидрографическая схема системы реки Литература: Раздел 5. Реки. Тема: Морфология, характеристики речного стока, питание рек 34 Занятие 3, 4. Речной сток и питание реки План: 1. Объяснить соотношение между различными источниками питания у рек Печоры, Дона, Шилки и Амударьи (табл. 3). Реки Таблица 3. Соотношение источников питания некоторых рек Питание, % снеговое дождевое подземное ледниковое 55 25 20 Дон ........................................... 61 Шилка ...................................... 13 Амударья ................................. 29 8 79 31 8 20 — — — 51 2. Построить годограф скоростей реки по следующим данным: Скорости течения (м/с) воды в реке на разных глубинах (м): Глубина, 0,0 0,3 0,4 0,5 Скорость течения, 0,23 0,21 0,20 0,20 Глубина Скорость течения, Глубина, Скорость течения, 0,19 0,18 0,16 0,14 1,3 1,4 1,5 0,12 0,09 0,06 0,6 0,8 0,9 1,1 П р и м е ч а н и е : а ) общая глубина реки 1,6 м, б) масштабы для построения годографа: вертикальный — в 1 см 0,25 м, горизонтальный — в 1 см 0,05 м/с. 3. Определить расход воды в реке, если известно, что средняя скорость реки 0,9 м/с. Площадь живого сечения вычислить по данным табл. 4. Таблица 4. Определение Расхода воды Глубина Ширина Площадь Расход 2 реки, м реки, м реки, м воды, м/с 0,5 5 0,9 18 1,8 11 2,5 32 3,2 45 2,7 26 2,1 36 Примечание: При заполнении таблицы следует использовать следующие формулы: Расход воды: Q=F*ν, где F – площадь реки, ν – скорость течения. 35 F=B/h⅔, где B- ширина реки, h- максимальная глубина. 4. Используя табл. 5, ответить на следующие вопросы: А. Какое соотношение между стоком взвешенных, влекомых наносов и растворенных веществ у рек бассейнов северных и южных морей СНГ? Б. Каковы различия в величине суммарного стока наносов рек бассейнов северных и южных морей? В. Каковы различия в средней величине смытого за год слоя почв в бассейнах рек северных и южных морей? Дать объяснение выявленным закономерностям. Таблица 5. Сток наносов и растворенных веществ с территории СНГ 1 Балтийское море………. Черное и Азовское моря. Баренцево и Белое моря. Каспийское море………. Аральское и другие…… бессточные озера и реки Средней Азии. 2 1,9 37,1 14,8 123 131 3 0,2 3,7 1.5 12,3 13,1 Суммарных наносов и растворенных веществ Влекомых наносов Растворенных веществ Средний сток, млн. т Взвешенных наносов Бассейн 4 7,1 30,7 28,0 59,8 33,3 5 9,2 71,5 44,3 195,1 177,4 Средня я толщин а смытог о слоя за год, мм 6 0,010 0,040 0,030 0,045 0,059 5. Начертите схему профиля реки, указав все части её рельефа. 6. Составьте схему «Особенности взаимодействия речных и околоречных экосистем». В которой отразите основные закономерности взаимодействия структурных биогенных и абиотических элементов. Раздел 9. Рационализация использования водных ресурсов. Тема: ПДК для воды Занятие 5, 6. Значение водных ресурсов для хозяйства страны План: 1. Ресурсы Северного Ледовитого океана 2. Ресурсы Тихого океана 3. Природно-ресурсный потенциал Черного и Азовского морей 4. Многолетняя мерзлота на территории России, её значение для народного хозяйства. 5. Горные ледники России как источник пресной воды 6. Проблемы рационального использования вод реки Оби 7. Транспортные функции Волги 8. Байкал как уникальная экосистема, его рекреационное значение в масштабах страны 9. Ресурсный потенциал болот Западной Сибири 10. Природно-ресурсный потенциал объектов гидрологии в России Методические указания: при ответах на вопросы необходимо обратить внимание на рационализацию водных ресурсов, использовать современные статистические данные, при ответе на общие вопросы сделать упор на региональную составляющую. Раздел 9. Рационализация использования водных ресурсов. Тема: ПДК для воды 36 Занятие 7. Экологическое нормирование в гидросфере План 1. Рассчитайте ИЗВ по следующим данным: Элемент исследования Данные мониторинга Значения ПДК, мг/л водной среды, мг/л Cu 0,08 0,001 Ni 0,04 0,01 Fe 1,5 0,1 Cb 0,05 0,001 Концентрация 4,5 6 растворённого О2 БПК5 3,2 2 Примечание: для расчета используйте следующие формулы: 1 ИЗВ = 1/6 ∑ С𝑖/ПДК𝑖 6 БПК5= Норма/О2 2. Используя данные полученные в задании 1, дайте оценку загрязнённости данной воды по 5 бальной шкале (0 – чистая вода). Сделайте выводы и предположите источник загрязнения воды. Дайте прогноз по дальнейшему распространению загрязнения. Предложите меры по ликвидации загрязнения и его отчистки. 3. Используя литературу выпишите в тетрадь методы расчётов ПДК, его виды, основные Раздел 9. Рационализация использования водных ресурсов. Тема: Формирование качества водных ресурсов и охрана вод. Занятие 8, 9. Системы природопользования в области использования водных ресурсов План: 1. Проблемы рационального использования водных ресурсов 2. Проблема количества водных ресурсов 3. Проблема качества водных ресурсов 4. Основные методы и приёмы по рациональному использованию водных ресурсов. 5. Система санитарно-гигиенического нормирования в области водных ресурсов 6. Виды природопользования в области водных ресурсов 7. Примеры рационального использования водных ресурсов 8. Экологические проблемы болот Западной Сибири 9. Экологические проблемы Иртыша 10. Экологические проблемы озер и подземных вод Западной Сибири Методические рекомендации: При подготовке ответов на вопросы обратите особое внимание на нынешнее состояние гидрологических объектов; найдите информацию о системах природопользования в области водных ресурсов вашего района; используйте современную статистическую информацию. Приложение 5 Содержание текущего и промежуточного контроля и методические указания к его проведению 1. Тесты по дисциплине гидрология. Цель: проверка знаний Дисциплина: Учение о гидросфере. Для подготовки работы с данным тестом необходимо обратить внимание на содержание лекций, практические занятия. В ходе подготовки можно ознакомиться с рекомендуемой литературой: 37 1 1. Формирование первичной гидросферы произошло в результате: (выбрать из списка правильные ответы) А) накопления кометного льда Б) плавление вещества планеты В) выпадения дождей из атмосферы 2. Впишите следствия физико-химических особенностей воды в природе А) Следствие плотности воды в зависимости от температуры → Б) Следствие теплоемкости и теплопроводности воды→ В) Следствие поверхностного натяжения воды→ 3. В структуре круговорота воды выделяют звенья: А) океаническое звено, материковое звено, перенос с океана на сушу, перенос с суши на океан Б) океаническое звено; перенос над океаном; выпадение с осадками, океанические течения В) океаническое звено; континентальное звено, промежуточное звено Г) испарение, конденсация, атмосферный перенос, выпадение осадков 4. Гидросфера —это... (Ответ поясните) А) прерывистая водная оболочка Б) непрерывная водная оболочка 5. Движения воды в океане бывают... (выбрать из списка правильные ответы) А) колебательные Б) поступательные В) вращательные Г) маятниковые 6. Перечислить виды ледников в классификационных генетических группах А) покровные: Б) горные: В) горнопокровные: 7. Ледник подразделяется на следующие функциональные зоны: (выбрать из списка правильные ответы) А) фирновый бассейн Б) зона абляции В) зона дефляции Г) карлинг 8. Подземные воды по залеганию подразделяются на... (выбрать из списка или вписать правильные ответы) А) нижнюю воду Б) среднюю воду В) межпластовые воды Г) верхнюю воду Д) почвенные воды 9. Морфометрическими параметрами речного русла являются ... (выбрать из списка правильные ответы) А) гидравлический радиус Б) уклон падение расход модуль 10. Коэффициент стока — это отношение... А) объема стока к площади водосбора Б) расхода воды к площади водосбора В) слоя стока к количеству осадков на водосборе Г) скорости течения к площади живого сечения реки 11. Гидрограф стока показывает... А) уровень воды в реке Б) уровень воды в озере 38 В) расход воды в течение года Г) расход воды в год гидрологической нормы 12. По термическому режиму озера подразделяются на... (выбрать из списка правильные ответы) А) полярные Б) неполярные В) экваториальные Г) тропические Д) субтропические Е) умеренные 13. Межбассейновое распределение стока осуществляется... А) водохранилищами и прудами Б) каналами В) изъятием подземных вод Г) пространственным перераспределением стока 14. Верхним бьефом водохранилища является... А) вся акватория водохранилища Б) зона выклинивания подпора В) область доминирования речных русловых процессов Г) область доминирования озерных процессов 15. Установите соответствие между типом и особенностями водно-минерального питания, ответ пояснить: верховое__________ эвтрофный низинное __________мезотрофный переходное ________олиготрофный 16. Водные ресурсы — это... А) в настоящее время технически доступные и экономически рентабельные природные воды Б) в настоящее время технически доступные, экономически нерентабельные природные воды В) часть доступных природных вод, изъятие которых не приведет к качественным изменениям среды водного объекта Г) часть доступных природных вод, изъятие которых не приведет к исчезновению водного объекта. 17. Отношение длины береговой линии озера к длине окружности круга, имеющего площадь, равную площади озера, называют... А) изрезанность береговой линии Б) длина береговой линии В) площадь поверхности озера Г) объем водной массы 18. Озера, возникшие в связи с образованием прогибов земной коры, трещин, сбросов, отличающиеся значительной глубиной и размерами, по происхождению являются... А) ледниковыми Б) вулканическими В) тектоническими Г) водно-эрозионными Д) провальными Е) запрудными 19. Главная река в совокупности со всеми своими притоками образует... А) гидрографическую сеть Б) речную сеть В) речную систему Г) бассейн реки 20. Реки, имеющие зимнее дождевое питание, относятся по классификации А.И. Воейкова к... 39 А) тропическому типу Б) умеренному типу В) полярному типу Г) субтропическому типу Критерии оценивания ответа студента на экзамене К экзамену необходимо: 1. выполнить и представить отчеты по результатам практических работ; 2. отчитаться о выполненной самостоятельной работе; 3. иметь положительные оценки по результатам тестирования и письменных контрольных работ. Экзаменационный билет включает два теоретических вопроса, при ответе на которые обязательно указание формул расчетов гидрологических параметров водных объектов: морфометрия, движение вод и речной сток, водный баланс. Оценки «отлично» заслуживает студент, который: - свободно владеет понятийно-терминологическим аппаратом гидрологии и научным стилем изложения; - дает аргументированный ответ с обоснованием причинно-следственных связей между процессами и явлениями, протекающими в гидросфере и в отдельных гидрологических объектах, - знает основные морфометрические и балансовые формулы и формулы расчета речного стока; - прослеживает межпредметные связи общего землеведения с другими науками о Земле и внутрипредметные связи курса (разделы «Земля — планета Солнечной системы», «Атмосфера»); - грамотно использует при ответе необходимые картографические материалы. Оценка «отлично» выставляется студенту, который обнаруживает глубокую общетеоретическую подготовку по предмету в соответствии с Государственным Стандартом по специальности, при изложении материала допускает не более двух неточностей или одной незначительной ошибки и по результатам защиты лабораторных и межсессионных контрольных работ имеет оценку не ниже «хорошо». Оценка «хорошо» ставится, если студент - проявляет хорошие знания по предмету, в целом верно описывает основные черты гидрологических объектов и их взаимодействие в процессах круговорота воды планетарного, регионального и местного масштаба; - владеет понятийным аппаратом, разбирается в картографическом материале; - неполно аргументирует причинно-следственные связи между явлениями и процессами, протекающими в гидрологических объектах; - умеет применять расчетные формулы водного баланса, речного стока, морфометрических характеристик и др. Оценка «хорошо» выставляется студентам, которые при изложении материала допускают 2-3 несущественные ошибки и по результатам контрольных и лабораторных работ имеют оценку не ниже «удовлетворительно». Оценки «удовлетворительно» заслуживает студент, который: - разбирается в основных закономерностях гидрологических явлений и процессов, знает определение различных типов гидрологических объектов; допускает неточности и отдельные ошибки при обосновании причинно-следственных связей; - слабо владеет картографическим материалом и географической номенклатурой; - допускает отдельные ошибки в гидрометрических расчетах. Оценка «неудовлетворительно» выставляется в случаях: - общего слабого владения программным материалом и терминологией; - затруднения и неспособности дать обоснование причинно-следственных связей; - грубых ошибок в гидрометрических расчетах; неспособности использовать при ответе картографические материалы. 2. Темы рефератов 40 1. Развитие Земли и гидросферы. 2. Глобальное загрязнение Мирового океана. 3. Оледенения плейстоцена. 4. Современное оледенение планеты. 5. Вода под землей. 6. Озеро как природный комплекс. 7. Реки и речные долины. 8. Речной сток как географический фактор. 9. Болота и заболоченные земли. 10. Управление стоком: водохранилища и каналы. 11. Комплексное загрязнение Мирового океана. 12. Лавины, формирование и географическое распространение. 13. Снежный и ледовый покров Земли, значение для географической оболочки. 14. Великие озера мира. 15. Межпредметные связи при изучении гидрологических понятий в школе. 16. Озерные комплексы Западной Сибири. 17. Реки Западной Сибири. 18. Водохранилища Тюменской области области. 19. Проблемы и перспективы развития гидрологических наук. 20. Современное гидроэкологическое состояние водного объекта. 21. Оценка антропогенного воздействия на водный объект. 22. Оценка качества вод и прогноз развития экологического состояния водного объекта. 23. Восстановительные мероприятия в озерных геосистемах. 24. Водные ресурсы района (Бассейновый принцип хозяйствования и ландшафтногидрографическая организация территории). Работа над рефератом РЕФЕРАТ - краткое изложение содержания книги, статьи, исследования, а также доклад с таким изложением (Словарь Ожегова). Реферат - это краткий обзор работы студента (дипломного проекта, отчета о научноисследовательской работе и т.п.), в котором должны отражаться цель, основное содержание работы и результаты ее выполнения. Цель написания – научиться самостоятельно отбирать, анализировать и обобщить материал, выявить общие закономерности биологических процессов. Для написания реферата необходимо: - выбрать тему; - используя список рекомендуемой литературы; - подобрать необходимые источники (монографии, сборники, периодику); - составить план реферата; - сделать литературный обзор материала и написать конспект; - проиллюстрировать работу схемами, таблицами, графиками; - сделать выводы, выразив свое отношение к изученной проблеме; - оформить реферат согласно требованиям ГОСТа; - учитывая замечания преподавателя, внести исправления; - представить прорецензированную работу к защите и сдать преподавателю. Реферат должен содержать: сведения об объеме работы, количестве иллюстраций, таблиц, использованных источников, языке (если текст написан не на русском языке), перечень ключевых слов, сам текст. Ключевыми словами называют слова или словосочетания, выражающие отдельные понятия, существенные для раскрытия содержания текста. Ключевые слова в совокупности должны вне текста работы давать достаточно полное представление о содержании. Например, КЛАССИФИКАТОРЫ, КОДИРОВАНИЕ, АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО, БАЗЫ ДАННЫХ И ДР. Перечень должен включать от 5 до 15 ключевых слов в именительном падеже, напечатанных в строку прописными буквами, через запятые. 41 Текст реферата должен отражать: объект исследования, цель работы, метод исследования и аппаратуру, полученные результаты, эффективность и область применения, основные конструктивные и технико-эксплуатационные характеристики. Если в работе отсутствует какаялибо часть (методы, характеристики и т.п.), то ее в реферате опускают, сохраняя последовательность изложения. В заголовке реферата приводятся ее название, фамилия, имя и отчество студента, наименование учебного заведения и год выполнения. Название работы пишется прописными буквами, слово «реферат» не пишется. В реферате не допускается применение не общепринятых терминов и сокращений слов и словосочетаний. Оптимальный объем текста реферата - 1200 знаков, но не более 2000 знаков. При необходимости возможно написание реферата на двух языках: русском и иностранном. Использовать следующие группы источников: 1 гр. монографии, сборники, справочные издания; 2 гр. - периодические издания. Защита реферата проводится автором, зачитываются основные сведения и выводы (можно с иллюстрацией графиков, рисунков). Слушателям предлагается задать вопросы касаемые темы данного реферата, на которые автор должен дать свой ответ. Реферат считается успешно защищен, в случае, если автор сумел донести до слушателей основную мысль, сделать выводы, а также ответить на вопросы. Характеристика и эффективность использования в образовательном процессе инновационных методов информационных и педагогических технологий При изучении дисциплины «Учение о гидросфере» используются: элементы дистанционного обучения (использование ресурсов сети Интернет); компьютерные технологии (для организации самостоятельной работы студентов); рейтинговая технология, тестовая технология, технология полного усвоения знаний и другие технологии, которые предусмотрены содержанием данного предмета. При использовании Интернет-ресурсов студенты для подготовки к семинарам и в самостоятельной работе пользуются сайтами www.alhimic/ru; http://center.fio.ru и др. Перечень используемых компьютерных программ приведён в учебной программе. Основная часть компьютерных программ направлена на подготовку к тестированию. Технология полного усвоения знаний. Технология задаёт единый уровень овладения знаниями, умениями и навыками, но делает переменными время, методы, формы условия труда. Применяется при изучении данной дисциплины курсе особенно часто на самостоятельной работе студентов. По каждой теме разрабатывается эталон полного усвоения. При этом выделяются учебные единицы с указанием планируемых сроков и результатов обучения. По каждой из единиц готовится учебное задание (тест). Оценка знаний по учебным единицам осуществляется по 2-бальной системе (зачёт-незачет). Приложение 6. Глоссарий Акватория — водное пространство, ограниченное естественными, искусственными или условными границами. Амплитуда колебаний уровней воды — разность между наивысшим и наинизшим уровнями воды, наблюдаемыми в определенном створе. Атмосферные осадки – приходный элемент водного баланса. По характеру выпадения подразделяются на жидкие (дождь, роса) и твердые (снег, град и т.д.). Измеряются высотой слоя воды (мм), образующегося за отдельный дождь (снегопад) или за какой-либо период времени на водонепроницаемой горизонтальной поверхности. Величина атмосферных осадков зависит от температуры воздуха, циркуляции атмосферы, рельефа, морских течений. В среднем на земном шаре выпадает ок. 1000 мм осадков в год: от 2500 мм во влажных экваториальных лесах до менее 10 мм в пустынях. Различают обложные осадки, связанные преимущественно с теплыми фронтами, и ливневые осадки, связанные с холодными фронтами. 42 Баланс водный — соотношение за какой-либо промежуток времени (год, месяц) прихода и расхода воды для речного бассейна, озера, планеты в целом или иного исследуемого объекта. Баланс подземных вод — количественное соотношение между элементами, определяющими питание, расходование и изменение запасов подземных вод за определенный период времени. Бассейн (basin) — топологическое объединение водораздела, двух склонов, тальвега и изоморфной им толщи литосферы. Бассейн (речной) – часть земной поверхности, включающая в себя данную речную систему и отделенная от других речных систем водоразделом. Бассейн водосборный (водосборная площадь, водосбор) — территория, с которой в данную реку, озеро или море стекают поверхностные и подземные воды. Бассейн водосборный ограничен водоразделом. Бассейн водосборный водоема включает бассейны водосборные всех рек, которые в него впадают. Бассейновое регулирование стока — регулирование речного стока в естественных условиях в результате временного задержания в бассейне реки части талых снеговых и дождевых вод. Бассейновый подход — совокупность приемов в географических и экологических исследованиях, в основу которой положено представление о континуальности географической оболочки, где в качестве главного интегрирующего фактора выступает водный сток. В соответствии с бассейновым подходом пространственная структура географической оболочки представляется системой иерархий бассейнов разного ранга. Бассейновый подход удобен для балансовых расчетов, где на входе — осадки, выпадающие на площадь бассейна, а на выходе — речной сток. В то же время применимость бассейнового подхода ограничена в районах с интенсивными эоловыми и карстовыми явлениями. Безнапорные воды — воды в наземных водоемах, водотоках, а также подземные воды, имеющие свободную поверхность (зеркало вод), давление на которую равно атмосферному. При вскрытии скважинами подземные безнапорные воды устанавливаются на глубине их появления. Бессточный бассейн (blind drainage basin; closed drainage basin; endorheic basin) — бассейн реки или озера, расположенный в пределах бессточной области, или области внутриматерикового стока, лишенной связи через речные системы с океаном. Бифуркации водотока — разделение русла водотока на две самостоятельные системы водотоков. Блуждающая река, кочующая река — река, которая образует сеть меняющих свое положение рукавов или изменяет направление своего течения в целом. Боковая эрозия — подмыв и разрушение рекой береговых откосов, склонов долины, ведущие к ее расширению, образованию излучин (меандр) и миграции русла. Большая река — река, бассейн которой располагается в нескольких географических зонах и ее гидрологический режим не свойственен для рек каждой географической зоны в отдельности. К категории больших рек относятся равнинные реки, имеющие бассейн площадью более 50 000 км2. Бытовой расход — расход воды в водотоке с естественным гидрологическим режимом. Бьеф (quiet reach; still water; фр.bief) — часть водотока, примыкающая к водоподпорному сооружению. 43 Вегетационное крепление берегов водотока — повышение устойчивости береговых откосов русел водотоков и прилегающей территории при помощи растительных материалов. Величина испарения — объем или слой испарения. Величина стока — количество воды, стекающей с водосбора за определенный интервал времени. Обычно величина стока выражается в виде объема, модуля или слоя стока. Верховая граница затопления — створ пересечения максимального подпорного уровня с естественным уровнем при определенном расходе в водотоке. Верховая часть водохранилища — часть водохранилища, примыкающая к верховой границе затопления. Верховье реки (river head; headwaters; upper course of river) — верхний участок реки, отличающийся наибольшими уклонами и соответственно наибольшими скоростями течения воды. Верховье начинается от истока или места слияния двух рек, носящих разные названия, и простирается до места, где размыв ослабевает. Внутренние воды — вся водная часть территории государства, за исключением территориального моря. К внутренним водам относятся воды рек, ручьев, озер и иных водоемов, в т.ч. пограничные воды в пределах границ государственной территории, а также воды расположенные в сторону берега от исходных линий территориального моря. Водность — относительная характеристика стока за определенный интервал времени по сравнению с его средней многолетней величиной или величиной стока за другой период того же года. Различают малую, среднюю и большую водность. Водность реки — количество воды, приносимое реками за какой-либо период (декаду, месяц, год), по сравнению со средним значением за длительный ряд лет (нормой). Водные ресурсы (water resources) — запасы поверхностных и подземных вод, находящихся в водных объектах, которые используются или могут быть использованы. Водный баланс (water balance) — соотношение прихода и расхода воды с учетом изменения ее запасов за выбранный интервал времени для рассматриваемого объекта. Водный баланс может быть рассчитан для водосбора или участка территории, для водного объекта, страны, материка и т.д. Водный кадастр (water cadastre) — систематизированный свод сведений о водных ресурсах страны с учетом размеров и форм использования вод в различных областях хозяйственной деятельности. Водный кадастр включает гидрологическую изученность основных гидрологических характеристик и ресурсы поверхностных вод. Водный налог (water tax) — плата за пользование водными объектами, часть системы платежей, связанных с пользованием водными объектами. Плательщиками водного налога являются граждане и юридические лица, имеющие лицензию на водопользование. Водный объект (water body) — сосредоточение вод на поверхности суши в формах ее рельефа либо в недрах, имеющее границы, объем и черты водного режима. Водный режим (stream-flow regime) — изменение во времени уровней и объемов воды в водных объектах и почтах. Годовые циклы водного режима рек подразделяют на характерные фазы: половодье, летнюю и зимнюю межень, паводок, ледостав, ледоход. Летняя и зимняя межени разделены периодом дождевых паводков. Режим озер и болот также связан с условиями притока и расходования воды, но водообмен в них происходит замедленно и изменения уровня выражены менее резко. 44 Водный фонд (water fund) — совокупность водных объектов в пределах территории страны, включенных или подлежащих включению в государственный водный кадастр. Водовод — гидротехническое сооружение для подвода и отвода воды в заданном направлении. Водовыпуск — гидротехническое сооружение для осуществления попусков из верхнего бьефа канала или водоема. Водоем — водный объект в углублении суши, характеризующийся замедленным движением воды или полным его отсутствием; различают естественные водоемы, представляющие собой природные скопления воды во впадинах (озера, в широком понимании моря и океаны), и искусственные водоемы - специально созданные скопления воды в искусственных или естественных углублениях земной поверхности (водохранилища, пруды, копани). Водомерный пост — устройство для постоянных наблюдений за уровнем воды в реках, озерах, морях, каналах. Реечные водомерные посты оборудуются водомерными рейками, закрепленными на плотине, опоре моста и др. Свайный водомерный пост - ряд свай, вбитых в дно и берег реки или водоема; абсолютные высоты верха каждой сваи определены, от них ведутся отсчеты уровня воды при помощи переносной водомерной рейки. Для непрерывной регистрации изменений уровня воды на водомерный пост устанавливаются самописцы уровней, которые могут вести запись в течение длительного времени. Водоносность реки — количество воды, переносимое данной рекой в течение года. Показателем водоносности реки служит средний многолетний объем годового стока. Водоносный горизонт — слой или несколько слоев водопроницаемых горных пород, трещины, поры и другие пустоты которых заполнены подземными водами. Водоносный горизонт является самостоятельной гидродинамической единицей (резервуаром) и, обычно, имеет общие области питания и разгрузки. Водоносными могут быть слои песка, гравия, гальки, а также известняки и другие трещиноватые массивные породы. Водоносный пласт — один или несколько литологически однородных слоев, содержащих гравитационную воду и характеризующихся тесной гидравлической взаимосвязью. Водоотвод — устройство для изменения направления потока воды, отведения его куда-либо. Водоотлив — удаление поверхностных и подземных вод из шахт, карьеров, горных выработок, котлованов, траншей и т.п. Водоохранная зона — территория, примыкающая к акваториям рек, озер, водохранилищ и других поверхностных водных объектов, на которой устанавливается особый режим использования в целях охраны вод: предотвращение истощения, загрязнения и засорения водных объектов, а также сохранения среды обитания объектов животного и растительного мира. Ширина водоохранной зоны зависит от разных факторов, в частности от протяженности рек (от 50 м для истоков до 500 м для рек протяженностью 500 км и более). Водоохранный комплекс (water protective complex) — система сооружений и устройств для поддержания требуемого количества и качества воды в заданных створах или пунктах водных объектов. 45 Водоподпорное сооружение — гидротехническое сооружение на водотоке для подъема уровня воды или для создания водохранилища. Водоподпорное сооружение создает подпор. Водопользование (water management; water supply; water use) — использование водных объектов для удовлетворения нужд населения и национальной экономики с изъятием и без изъятия вод. Водораздел — линия, разделяющая бассейны водосборные (водосборы) смежных рек, водоемов или скоплений подземных вод. Различают: главный водораздел — между соседними речными системами; боковой водораздел — между смежными притоками основной реки, а также поверхностный и подземный водораздел. В горных странах водораздел обычно резко выражен в рельефе, совпадая с линией гребня хребта. На равнинах водораздел обычно выражен в рельефе нечетко и превращается в плоское водораздельное пространство, на котором направление стока может быть переменным. Водораздел подземных вод — условная линия, разделяющая потоки подземных вод, движущихся в разных направлениях. Водораздельное пространство — на равнинах — междуречье, не имеющее стока в какую-либо речную систему или со стоком, осуществляющимся слабоврезанными верховьями рек; в горах — центральная часть хребта, прилегающая к водоразделу. Водосборный бассейн (drainage basin; drainage area; catchment basin; catchment area; catchment watershed; catch basin; watershed; hydrographic basin) — поверхность, с которой речная система, море или озеро собирают воды. Водосборный бассейн ограничен водоразделом. Водоем и водосборная площадь образуют единую экосистему. Водосборный бассейн водоема включает водосборные бассейны всех рек, которые в него впадают. Водоток (watercourse; stream flow; waterway) — питаемый водосбором или другим водным объектом, характеризуемый постоянным или временным движением воды в углублении земной поверхности (в русле) в направлении общего уклона. Различают временные и постоянные водотоки; естественные и искусственные водотоки. Водоупор, водоупорный горизонт — толща водонепроницаемых или трудно водопроницаемых пород, перекрывающих или подстилающих водоносный горизонт. Водоупорными могут быть глины и все массивные кристаллические или осадочные породы, если они не трещиноваты, а также слой многолетней мерзлоты. Различают региональные водоупоры (разделяют крупные водоносные комплексы с водой артезианской), местные водоупоры (разделяют водоносные горизонты) и локальные водоупоры (способствуют образованию верховодки). Водохозяйственный баланс (water balance) — соотношение потребностей в воде с количеством и качеством имеющихся в данное время и на данной территории водных ресурсов. Водохозяйственный баланс свидетельствует о водообеспеченности бассейна; при отрицательном водохозяйственном балансе — о необходимости мероприятий по покрытию водного дефицита. Водохозяйственный комплекс (multipurpose water resources scheme) — совокупность различных отраслей хозяйства, совместно использующих водные ресурсы одного водного бассейна. Водохранилище (reservoir; water storage: storage work; impounding reservoir; conservation reservoir) — искусственный водоем, предназначенный для хранения воды и регулирования стока и образованный либо водоподпорным сооружением на водотоке, либо использованием естественной или искусственной впадины на поверхности земли, либо обвалованием части территории. Основными параметрами водохранилища 46 являются объем, площадь зеркала и амплитуда колебания уровней воды в условиях его эксплуатации. Время добегания — время, в течение которого водная масса в реке проходит данное расстояние. Различают: время добегания расхода воды на участке реки; время добегания фазово-однородных расходов и уровней воды на участке реки; время добегания воды с различных частей бассейна до замыкающего створа. Время добегания водосбора время, требуемое частице воды, выпавшей в наиболее отдаленной в гидравлическом отношении точке водосбора, до замыкающего створа; время добегания расходов воды — промежуток времени от момента появления характерных и соответствующих друг другу фаз гидрографа (начало и конец установившегося режима и экстремальные значения) в двух створах системы водотоков, расположенных друг за другом. Гидрограф — график изменения во времени расхода воды в створе реки или иного водотока. Гидрограф отражает характер распределения водного стока в течение года, сезона, половодья (паводка), межени. Гидрографическая сеть — совокупность водотоков и водоемов в пределах какойлибо территории; в гидрографическую сеть обычно также включаются болота, каналы и родники. Элементы геологического строения (рельефа) территории гидрографической сети (ложбины, суходолы, долины и т.д.) называют звеньями гидрографической сети. Гидрологическая наблюдательная установка — стационарная установка для проведения наблюдений за элементами гидрологического режима: водомерная рейка, лимниграфный пост, гидрологический водослив, осадкомер и пр. Гидрологическая станция — учреждение, осуществляющее изучение гидрологического режима рек, озер, морей, водохранилищ, болот, ледников — всех гидрологических объектов какой-либо территории. Обычно гидрологической станции подчинена сеть гидрологических постов, в том числе водомерных постов. Гидрологическая станция — пункт с определенными координатами, в котором проводится серия гидрологических наблюдений в водоеме. Гидрологические приборы и оборудование — технические средства для наблюдений за элементами гидрологического режима, для океанографических и других исследований. Гидрологический год (hydrologic year, water year) — годичный интервал, включающий периоды накопления и расходования влаги на рассматриваемой территории с условно выбранным началом. За начало гидрологического года обычно принимается 1 октября или 1 ноября, когда переходящие из года в год запасы влаги малы. Гидрологический процесс — процесс формирования гидрологического режима. При гидрологическом процессе вода вступает во взаимодействие с природной средой. Гидрологический режим (hidrological regime) — закономерные изменения состояния водного объекта во времени и пространстве, обусловленные физикогеографическими особенностями данного бассейна. Естественный гидрологический режим нередко существенно видоизменяется под воздействием хозяйственной деятельности человека. Гидрология (hydor -вода и logos - слово, учение) — наука о воде и водоемах Земли, о водной оболочке Земли (гидросфере) и протекающих в ней процессах. Предмет изучения гидрологии - все виды вод гидросферы в океанах, морях, реках, озерах, водохранилищах, болотах, почвенные и подземные воды. Гидрология исследует круговорот воды в природе, влияние на него деятельности человека и управление режимом водных объектов и водным режимом отдельных территорий, проводит анализ гидрологических элементов для отдельных территорий и Земли в целом; дает оценку и 47 прогноз состояния и рационального использования водных ресурсов, пользуется методами, применяемыми в географии, физике и др. науках. Гидрология подразделяется на океанологию и гидрологию суши. Гидрология водотоков — раздел гидрологии суши, изучающий гидрологический режим водотоков. Гидрология суши — раздел гидрологии, изучающий поверхностные воды суши: реки, озера, водохранилища, болота и ледники. По объектам изучения подразделяется на гидрологию рек (потамологию), лимнологию (озероведение) и болотоведение. Гидромелиоративная система — комплекс взаимодействующих сооружений и технических средств для гидромелиорации земель. Гидромелиорация (water conservation) — совокупность мероприятий и сооружений, обеспечивающих улучшение природных условий сельскохозяйственного использования земель путем регулирования водного режима почв. Гидрометрия (hydrometry) — раздел гидрологии суши, занимающийся измерением элементов гидрологического режима, способами и приборами этих измерений, а также методами обработки полученных результатов, их сбора, хранения и публикации. Гидротехника (hydrotechny, hydraulic engineering, water engineering) — отрасль науки и техники, охватывающая вопросы использования, охраны водных ресурсов и борьбы с вредным действием вод при помощи инженерных сооружений. Гидротехнические изыскания — изыскания для получения исходных материалов, необходимых для разработки проектов использования и охраны водных ресурсов, а также борьбы с вредным воздействием вод. Гидротехнический опытовый бассейн — опытовый бассейн, который служат: - для исследований воздействия волн и течений на гидротехнические сооружения; - для проверки эффективности и устойчивости оградительных сооружений, заносимости портов и т.п. Годовое регулирование стока (annual watershed management; flow control) — регулирование стока с резко выраженным годовым циклом пополнениями сработки полезного объема водохранилища. При этом зарегулированный расход воды из водохранилища не превышает объем притоков воды в водохранилище в течение расчетного водохозяйственного года. Государственный водный кадастр — свод сведений о постоянно изменяющейся под воздействием природных и антропогенных факторов природной среде, включает информацию, получаемую системой государственного учета вод (поверхностных и подземных), а также данные регистрации водопользователей, учета и контроля использования вод; основывается на данных государственного учета вод и системе государственного мониторинга водных объектов и является завершающим (обобщающим) этапом функционирования этой системы Государственный мониторинг водных объектов — система регулярных наблюдений за гидрологическими или гидрогеологическими и гидрогеохимическими показателями состояния водных объектов, обеспечивающая сбор, передачу и обработку полученной информации в целях своевременного выявления негативных процессов, прогнозирования их развития, предотвращения вредных последствий и определения степени эффективности осуществляемых водоохранных мероприятий. Грунтовые воды – подземные воды первого от поверхности постоянно существующего водного горизонта. Имеют свободную поверхность, дренируются гидрографической сетью. 48 Дебит — количество воды, даваемое источником (родником, колодцем, буровой скважиной) в единицу времени; измеряется в л/с, м3/сут. и т.п.; пропускная способность очистных, вентиляционных, канализационных сооружений по загрязняющему веществу. Действующая площадь водосбора — часть площади водосбора, с которой осуществляется сток при данном слое осадков, поступающих на поверхность водосбора. Дельта (delta) — форма устья реки; низменность в низовьях крупных рек, впадающих в мелководные участки моря или озера, образованная речными отложениями. Обычно дельта образуется на мелководных участках моря или озера при впадении реки, несущей большое количество наносов. С течением времени дельта растет в сторону моря. Дельта прорезана сетью рукавов и протоков, на которые делится главное русло. Обычно дельты имеют в плане треугольную или веерообразную форму. Длина водотока — расстояние по средней линии водотока от устья до истока. Длина по гребню водохранилищной плотины — расстояние по оси гребня водохранилищной плотины между местами ее примыканий к берегу водотока или склонам долины. Долина водотока — относительно узкое и вытянутое в длину, обычно извилистое углубление в земной поверхности, образованное вековой деятельностью стекающей по поверхности земли воды, с наличием русла современного водотока и характеризующееся продольным уклоном дна. У молодых долин выделяются коренные берега и узкое дно, нередко целиком занятое руслом. У древних долин дно более широкое, в его пределах выработаны рекой пойма и террасы. Глубина и ширина долины, количество террас в ней зависят от возраста и величины реки, геологического строения местности, тектонических движений. Многие крупные долины проходят по зонам разломов земной коры. Долинное водохранилище — водохранилище, созданное перегорожением русла и долины водотока водоподпорным сооружением. Донные отложения, донные осадки — общее понятие для слоя осажденных твердых частиц на дне различных водных объектов, как естественных, так и искусственных (моря, озера, водохранилища, очистные сооружения и др.). Донные отложения являются одним из наиболее информативных объектов исследований для анализа эколого-геохимической обстановки как самого водного объекта, так и окружающей его территории. С одной стороны, донные отложения — среда обитания многих водных организмов (бентоса, макро-фитов, рыб и др.), с другой, — индикатор экологического состояния территории водосбора, своеобразный показатель уровня ее загрязненности. При изучении донных отложений используют методы исследования воды (придонные слои и фильтраты), твердой фазы («почвы»), атакже методы биоиндикации по бентосным сообществам. Дренаж (drainage) — способ осушения переувлажненных земель путем отвода поверхностных и подземных вод (т.н. дренажных вод) с помощью специальных канав и подземных труб-дрен. Дренаж используется при осушении болот, при борьбе с водной эрозией почв, защите наземных транспортных коммуникаций от оползней, наводнений и т.д.; в южных районах - для рассоления засоленных почв. Дренажные воды — подземные и поверхностные воды, собираемые в процессе дренажа и сбрасываемые в водные объекты. Ерики — постоянные и временные водотоки, соединяющие пойменные озера, лиманы и рукава рек. Естественная защищенность подземных вод — совокупность гидрогеологических условий (глубина залегания подземных вод, литология зоны аэрации, наличие водоупорных перекрытий и др.), обеспечивающая предотвращение 49 проникновения загрязняющих веществ в водоносные горизонты. Степень защищенности грунтовых вод определяется величиной времени фильтрации загрязняющих веществ от поверхности земли до уровня грунтовых вод, Любые нарушения такой защищенности в местах забора подземных вод запрещены, а санитарная охрана таких мест обеспечивается установлением вокруг них водоохранных зон. Естественная очистка сточных вод — разрушение загрязняющих веществ в ходе самоочищения водных объектов или с помощью полей орошения, полей фильтрации, участков подпочвенного орошения, аэробных и анаэробных биологических прудов и окислительных каналов. Естественные статические запасы подземных вод — объем гравитационной воды в пласте в естественных условиях. Естественный водоток — водоток, русло которого возникло под действием движущейся воды и других природных факторов. Заводь (bight) — небольшой речной залив, обычно по низким берегам рек, в котором течение или отсутствует, или принимает обратное направление. Загрязнение вод — привнесение в воду или образование в ней физических, химических или биологических агентов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям. Загрязнение водных объектов — сброс или поступление иным способом в поверхностные и подземные водные объекты, а также образование в них вредных веществ, которые ухудшают качество поверхностных и подземных вод, ограничивают (исключают) их использование либо негативно влияют на состояние дна и берегов водных объектов. Зажор — скопление шуги с включением мелкобитого льда в русле реки, вызывающее стеснение водного сечения и связанный с этим подъем уровня воды. Заиление — накопление в водных объектах (водохранилищах, озерах, прудах, малых реках) наносов и осадков, поступающих в них с поверхностным стоком либо в процессе абразии берегов, отмирания водной флоры и фауны. 3аиление ведет к уменьшению полезного объема водоемов, снижению их эксплуатационных показателей и в конечном итоге — к заболачиванию. 3аилением называют также метод мелиорации песчаных почв. Замыкающий створ — нижний створ на реке, ограничивающий рассматриваемый бассейн. Запас воды — количество вод, которое может быть использовано в данный момент времени для различных целей. Запас воды в леднике — количество воды, содержащейся на поверхности ледника и в его толще. Запруда — поперечное водоподпорное сооружение из различных материалов, перегораживающее русло водотока и образующее ступень на дне водотока с целью уменьшения продольного уклона дна русла водотока на вышерасположенном участке. Зарегулированный расход — расход воды в данном створе, определенный с учетом регулирующего влияния водохранилища. Засоление вод — превышение обычной концентрации солей в природных водах (для пресной - 0,5-1 г/л, для солоноватой - более 3-10 г/л и соленой воды - свыше естественно имевшейся первоначальной концентрации солей 10-50 г/л). Причинами засоления воды могут быть уменьшение питания водоемов речными водами, наступление морских вод (марши), загрязнение сточными водами с высоким содержанием различных солей. 50 Засорение вод, засорение водных объектов — сброс или поступление иным способом в водные объекты посторонних предметов или взвешенных частиц (взвесей), ухудшающих состояние и затрудняющих использование водных объектов. Засуха — длительная (многодневная, многомесячная или даже многолетняя) сухая погода, с повышенной по сравнению со средними многолетними значениями температурой воздуха и полным отсутствием или незначительным количеством атмосферных осадков. В результате засухи создаются неблагоприятные условия для роста и развития растений и животных, повышается опасность лесных пожаров. Частота засухи в зоне степей достигает 30 раз и более в столетие, что ведет к неурожаю с. -х. культур и истощению почв. Борьба с засухой основана на приемах лесомелиорации, специальной агротехники и орошении полей. Затон (creek; back-water) — длинный непроточный залив реки, образованный из старицы, протоки или отделенный от основного русла косой. Затон — естественная или искусственная речная акватория, защищенная от течения и ледохода и служащая для отстоя судов и их ремонта. Обычно затоны устраивают в портах. В затонах часто располагают судостроительные и судоремонтные верфи. Затопление — покрытие водой территории суши, прилегающей к рекам, в период половодья или паводков (естественное затопление) или вследствие устройства плотин в русле и долине реки (искусственное затопление). Может быть долговременным, когда использование территории невозможно, и временным, при котором возможно использование земель (напр., заливные луга). Затор — скопление льдин в русле реки во время ледохода, вызывающее стеснение водного сечения и связанный с этим подъем уровня воды. Земли водного фонда — земли, занятые водоемами, ледниками, болотами, за исключением тундровой и лесотундровой зон, гидротехническими и другими водохозяйственными сооружениями, а также земли, выделенные под полосы отвода (по берегам) водоемов, магистральных межхозяйственных каналов и коллекторов. Земли водного фонда используются для удовлетворения государственных и общественных потребностей. Зеркало вод — водная поверхность озера, водохранилища; верхняя граница (поверхность) водоносного горизонта безнапорных подземных вод. Зона санитарной охраны (sanitary protection zone) — территория и акватория, на которых устанавливается особый санитарно-эпидемиологический режим для предотвращения ухудшения качества воды источников централизованного хозяйственнопитьевого водоснабжения и охраны водопроводных сооружений. Зона санитарной охраны водозабора подземных вод (protection area) — зона, в которой осуществляются мероприятия по охране подземных вод от загрязнения. Выделяют три пояса охраны. Первый пояс охраны включает территорию водозабора и каптажных устройств и прилегающую площадь радиусом 30-50 м. Второй пояс охраны определяется гидродинамическими условиями; принимается, что вода должна подходить к водозабору за период, превышающий 400 суток. Третий пояс охраны определяется расстоянием, которое вода преодолевает за расчетный срок эксплутации (обычно 25 лет). Зона экологическая (ecological zone) — территория или акватория, на которых запрещена или ограничена хозяйственная и иная деятельность, оказывающая негативное влияние на экологическую систему озера в целях ее охраны. Зоны чрезвычайной экологической ситуации или экологического бедствия — водные объекты, их части и их водосборные площади, где в результате хозяйственной 51 деятельности или природных процессов происходят изменения, угрожающие здоровью людей, животному и растительному миру, состоянию окружающей природной среды. Изменчивость стока — колебания величин стока во времени. Обычно используются колебания величин стока за многолетний период. Индекс загрязнения реки — экологическая характеристика реки, зависящая от величин индексов сапробности и протяженности реки. Индекс загрязнения реки может быть сопоставлен с таковыми для др. рек любой протяженности. Индекс качества воды — обобщенная числовая оценка качества воды по совокупности основных показателей для конкретных видов водопользования. Индекс сапробности — численное выражение способности сообщества гидробионтов выдерживать определенный уровень органического загрязнения. Тесно коррелирует с величиной биохимического потребления кислорода (БПК). Инфильтрационное сооружение — сооружение для забора подземных вод или для их искусственного пополнения. Инфильтрация — (от лат. in — в, внутрь и filtratio — процеживание) просачивание поверхностной (ирригационной) воды в почву, горные породы и движение ее по капиллярным и субкапиллярным порам и пустотам к уровню грунтовых вод. Измеряется количеством выпадающих осадков за вычетом испарения и поверхностного стока. Инфлюация — (от лат. influere — вливаться, проникать) просачивание вод, происходящее преимущественно по трещинам, ходам и пустотам. Ирригационные воды — воды, используемые при ирригации (орошении). Качество ирригационной воды должно отвечать агрохимическим требованиям. Искусственное пополнение запасов подземных вод — направление части поверхностных вод в подземные водоносные горизонты. Искусственные водоемы — водоемы, создаваемые выкапыванием затопляемых водой котлованов или путем сооружения плотин и перемычек (дамб) в русле реки, оврагах, балках, у берегов морей. Искусственные водоемы создаются для улучшения обводненности территории, судоходства, получения гидроэнергии. Искусственные запасы подземных вод — объем гравитационной воды в пласте, образовавшийся вследствие воздействия инженерных мероприятий. Испарение - расходный элемент водного баланса, фазовое превращение воды (снега, льда) из жидкого или твердого состояния в газообразное. Различают физическое испарение (с воды или льда) и физиологическое испарение (транспирация), связанное с жизнедеятельностью растений. Измеряется в миллиметрах. Испарительный бассейн — испаритель площадью не менее 20 м2 для измерения испарения с водной поверхности. Испаряемость — величина слоя воды (в мм), который может испариться в данном месте за рассматриваемый период. Над водной поверхностью испаряемость равна фактическому испарению. На суше, где запас влаги ограничен, испаряемость может значительно превышать фактическое испарение; эта разница тем больше, чем жарче и суше климат. Использование водных объектов — получение различными способами пользы от водных объектов для удовлетворения материальных и иных потребностей граждан и юридических лиц . Исток (source; river head; headwater) — начало реки; место, с которого появляется постоянное течение воды в русле. Истоком может служить родник, конец 52 ледника, болото, озеро. Нередко началом крупных рек считается место слияния двух рек, носящих разные названия. Источник загрязнения вод — источник (загрязнения), вносящий в поверхностные или подземные воды загрязняющие воду вещества, микроорганизмы или тепло. Кадастр — систематизированный свод сведений о качественных и количественных характеристиках объекта, составляемый периодически или путем непрерывных наблюдений. Кадастр может включать рекомендации по использованию объектов или явлений, меры по их охране. Различают земельный кадастр, водный кадастр, лесной кадастр, детериорационный (об ухудшении среды) кадастр, промысловый кадастр и др. Канал — искусственный открытый водовод в земляной выемке или насыпи. Карстовый водоток — водоток, гидрологический режим которого находится под влиянием карста. Качество воды (water quality) — характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования. Классификация водотоков — распределение водотоков на группы по географическим, климатическим, гидрологическим и другим признакам. Количество осадков — толщина в миллиметрах слоя воды, выпавшей в виде атмосферных осадков за определенное время. Количество твердых осадков — толщина слоя воды, который бы образовали растаявшие твердые осадки. Одному миллиметру осадков соответствует слой выпавшей воды в количестве 1 л на 1 м2. Коллектор сточных вод — техническое устройство, предназначенное для сбора, транспортировки, централизованного отведения (напр. на очистные сооружения) и сброса сточных вод; различают коллекторы хозяйственно-бытовых, промышленных и ливневых сточных вод. Конденсация – приходный элемент водного баланса. Переход водяного пара в жидкое состояние. Конденсация происходит в атмосфере, на поверхности земли и воды, внутри горных пород, на поверхности растительности и т.п. Измеряется в миллиметрах. Коэффициент стока – отношение высоты слоя стока за какой-либо период к количеству выпавших на водосборе осадков за тот же период. Коэффициент увлажнения — отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости для данного ландшафта. Коэффициент увлажнения - показатель соотношения тепла и влаги. При коэффициенте увлажнения > 1 и достаточном количестве тепла преобладают лесные ландшафты, при коэффициенте увлажнения < 1 - лесостепные, степные и пустынные ландшафты. Показатель впервые ввел Г.Н. Высоцкий. Согласно В.А. Ковде (1973), по величине коэффициента увлажнения фации делятся на супергумидные (1,5-3), гумидные (1,2-1,5), нормальные (1,2-0,7), семиаридные (0,7-0,5), аридные (0,5-0,3), экстрааридные (<0,3). Крепление русла водотока — совокупность мероприятий с целью повышения сопротивления русла водотока размыву и разрушению водой, наносами, климатическими, биологическими и другими воздействиями. Крепление русла водотока включает в себя крепление дна русла водотока и крепление береговых откосов русла водотока. Кривая истощения стока — кривая, характеризующая закономерность уменьшения величины стока в связи с истощением запасов воды в речном бассейне. Кривая расходов воды — зависимость между расходами и уровнями воды для определенного створа (сечения) водотока. 53 Критерий качества воды (water quality criterion) — признак или комплекс признаков, по которым производится оценка качества воды по видам водопользования. Круговорот воды в природе – непрерывный замкнутый процесс циркуляции воды на земном шаре, происходящий под влиянием солнечной радиации и силы тяжести. Максимальный расход воды – наибольший расход воды половодья или паводка. Различают средний суточный и наибольший мгновенный срочный расход воды. Максимальный уровень воды — наивысший уровень воды, наблюдавшийся в данном створе гидрологического поста за определенный период времени. Малая река — река, бассейн которой располагается в одной географической зоне, и на гидрологический режим которой значительное влияние оказывают местные факторы. К категории малых рек относятся реки, имеющие бассейн площадью 1-2 тыс. км2. Малые реки составляют подавляющую часть рек земного шара. Меандрирующий водоток — водоток, характеризуемый созданием в плане меандр. Меандры — излучины, плавные изгибы речного русла, возникающие при определенных соотношениях водоносности реки и скорости ее течения. Смещаясь вниз по течению, меандры дают начало пойменным озерам. Меандры свойственны равнинным рекам. Международная река — река, пересекающая территорию нескольких государств. Иностранные суда, проходящие по международным рекам, должны соблюдать правила плавания, установленные странами, через воды которых они следуют. Международный водоток — водоток или участок водотока, которым на основе международных соглашений о судоходстве могут пользоваться и те государства, через территории которых он не протекает. Межень, меженный период — наиболее низкий уровень воды в водотоке, обусловленный минимальным притоком воды с водосбора. В умеренных и высоких широтах различают летнюю и зимнюю межень. Мелиоративные системы — комплексы взаимосвязанных гидротехнических и др. сооружений и устройств (каналы, коллекторы, трубопроводы, водохранилища, плотины, дамбы, насосные станции, водозаборы, другие сооружения и устройства на мелиорированных землях), обеспечивающие создание оптимальных водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв на мелиорированных землях. Мелиорация ландшафта — система мероприятий, направленных на улучшение выполнения ландшафтами социально-экономических и экологических функций. Частные виды мелиорации ландшафта: орошение, обводнение, осушение почв, борьба с эрозией, оползнями, тепловая мелиорация, фитомелиорация и др. Месторождение подземных вод — часть литосферы, в пределах которой созданы благоприятные условия для отбора подземных вод в количестве, достаточном для их использования. В пределах месторождения подземных вод могут быть выделены один или несколько продуктивных водоносных пластов, являющихся объектом эксплуатации. По видам сырья различают месторождения пресных, промышленных и термальных вод. Минимально допустимый сток — сток, при котором обеспечиваются экологическое благополучие водного объекта и условия водопользования. Минимальный расход воды — наименьший среднесуточный расход воды в течение данного периода: месяц, сезон, год и т.д. Минимальный уровень воды — наинизший уровень воды, наблюдавшийся в данном створе гидрологического поста за определенный период времени. 54 Многолетние циклические колебания стока — изменения величин стока, характеризующиеся чередованием маловодных и многоводных группировок лет различной продолжительности и различным отклонением от их среднего многолетнего значения. Многолетний максимальный расход воды — максимальный расход, достигаемый или превышаемый в среднем один раз в течение установленного числа лет. Многолетний минимальный расход — наименьший среднесуточный расход воды с вероятностью достижения в среднем один раз в течение установленного числа лет. Модуль дренажного стока — количество воды, принимаемое осушительной сетью с единицы площади осушенных земель в единицу времени. Модуль стока — количество воды, стекающее с единицы площади водосбора в единицу времени. Модуль стока рассчитывается по формуле: М = Q/F, где Q — расход воды, л/с; F — площадь водосбора, м2. Наводнение — затопление речной долины выше ежегодно заливаемой поймы или местности, обычно свободной от воды. Возникает из-за резкого увеличения притока талых и/или дождевых вод, загромождения русла реки льдом, шугой, или донным льдом (зажором), ветрового нагона воды в устьях рек или на низких побережьях морей (в заливах, на островах), прорыва дамбы польдера или плотины на реке, а также из-за волн цунами, вызванных подводными землетрясениями и извержениями вулканов. С ростом населения, сведением лесов и развитием других видов антропогенной деятельности наводнения стали происходить чаще, а приносимый ими ущерб увеличивается. Наводнения — одна из форм бедствия стихийного или неблагоприятного и опасного природного явления (НОЯ). Наливное водохранилище — водохранилище, создаваемое путем использования чаши, располагаемой вне пределов русла водотока, пополняемое в период избытка воды в водотоке и срабатываемое в период недостачи воды. Наносы — скопления твердых частиц, образованных в результате эрозии русел и водосборов, а также абразии берегов водоемов, переносимых водотоками, течениями в озерах, морях и водохранилищах, формирующие их ложе. Различают взвешенные наносы (переносимые во взвешенном состоянии), донные или влекомые наносы (перемещаемые в придонном слое путем скольжения, прекатывания или сальтации, т.е. перебрасывания на короткие расстояния). Напор — давление воды, выражаемое высотой водяного столба над рассматриваемым уровнем. Низовые размывы — размывы берега за искусственным препятствием, прерывающим поступление наносов на смежный участок, расположенный ниже по ходу вдоль берегового потока наносов. Низовье реки (lower reach; lower river; lower course) — нижний участок реки, обычно отличающийся сравнительно пологим продольным профилем, спокойным течением, повсеместной аккумуляцией аллювия, максимальным расходом реки. Норма годового стока – среднее значение годового стока за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное значение существенно не меняется. Выражается в виде среднего многолетнего расхода, реже – в виде модуля или слоя стока. Норма осушения — расчетная величина понижения уровня грунтовых вод на осушаемой территории, обеспечивающая оптимальные условия выращивания с.-х. растений; зависит от свойств почв и возделываемых на них культур. 55 Нормы качества воды (water quality standards) — установленные значения показателей качества воды для конкретных видов водопользования. Обвалование водотока — ограждение водотока дамбами для увеличения пропускной способности русла и защиты прибрежных земель от затопления. Обвалованная территория — территория, защищенная дамбами от затопления. Обводнение — совокупность гидротехнических мероприятий по обеспечению водой безводных и маловодных районов для культурно-бытовых и хозяйственных целей. Обеззараживание сточных вод — обработка сточных вод с целью удаления из них патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов. Обессоливание — удаление солей из воды для того, чтобы она стала пригодной в качестве питьевой, технологической или охлаждающей. Область дренажа подземных вод — район, в котором ощущается влияние дренажа на водоносные горизонты. Область питания (вод) — область поступления атмосферных осадков, поверхностных или подземных вод в водоносный горизонт. Область разгрузки (вод) — область выхода подземных вод на поверхность земли, в водоемы или в водотоки, а также перетекание их в смежные водоносные горизонты. Оборотное и последовательное использование воды — объем экономии забора свежей воды за счет применения систем оборотного и повторного водоснабжения, включая использование сточной и коллекторно-дренажной воды. Объект водный — сосредоточение природных вод на поверхности суши либо в горных породах, имеющее характерные формы распространения и черты режима. Объем стока (mass runoff) – количество воды, протекающее через рассматриваемый створ водотока за какой-либо период времени; выражается для малых потоков в кубических метрах, для крупных рек – в кубических километрах. Объемный расход воды — объем воды, протекающий через живое сечение потока в единицу времени. Относительные колебания уровня — колебания уровня воды, не связанные с изменением объема водоема и обусловленные сгонно-нагонными явлениями и сейшами. На водохранилищах относительные колебания уровня часто вызываются неравномерным режимом работы гидроузлов. Отстойник — гидротехническое сооружение, предназначенное для осаждения взвешенных в воде наносов. Охрана водных ресурсов (water resources protection) — система организационных, исследовательских, юридических, экономических и технических мер, направленных на предотвращение и устранение последствий загрязнения и истощения водных объектов. Паводок — наводнение в результате быстрого таяния снега при оттепелях или ливневых дождях, попусков воды из водохранилищ. В отличие от половодья, паводок может неоднократно повторяться в различные сезоны года. Падение реки — разность высот уровней воды у истока и устья реки (общее падение реки) или на отдельном ее участке. Величина падения реки вместе с расходом воды определяет потенциальную энергию реки. Переброска стока (рек) — изменение природного направления стока рек с выводом его в другой водосборный бассейн с помощью гидротехнических сооружений. Переброска стока в больших масштабах может приводить к серьезным экологическим последствиям: изменение климата на территории обоих водосборов, затопление и 56 подтопление в районах расположения плотин и др. инженерных сооружений, разрушение традиционного природопользования и т.д. Перераспределение водных ресурсов — масштабная переброска стока больших рек на большие расстояния из избыточно обеспеченных водой районов в маловодные. Задачи перераспределения сопряжены с решением обширного круга экологических проблем, актуальных как для территории источника, так и для территории приема водных ресурсов. Переформирование берегов водохранилищ — изменения первоначальной формы береговых склонов, подтопленных при образовании водохранилища. Переформирование берегов водохранилищ выражается в разрушении надводной части склона волнами и образовании аккумулятивной береговой отмели. Перехват реки — захват одной рекой стока соседней реки, протекающей обычно параллельно, но в долине, расположенной выше. Питание реки (alimentation of river) — поступление (приток) воды в реку от источника питания. Питание может быть дождевое, снеговое, ледниковое, подземное (грунтовое), чаще всего смешанное, с преобладанием того или иного источника питания на отдельных отрезках реки и в разное время года. Площадь водосбора — горизонтальная проекция площади, ограниченная водоразделом. Площадь зеркала воды водохранилища — площадь свободной поверхности в водохранилище в данный момент времени и при заданной отметке уровня в створе подпорного сооружения. Приближенно площадь зеркала определяется планиметрированием площади между соответствующими горизонталями, створами плотины и створом выклинивания подпора. Поверхностные воды (surface waters) — воды суши, постоянно или временно находящиеся на земной поверхности в жидком (реки и временные водотоки, озера, водохранилища, болота) или твердом (ледники и снежный покров) состоянии. Все поверхностные воды подразделяются на 4 категории: чистая вода, пригодная для всех видов водопользования; мало загрязненная вода, пригодная для питьевых целей только после соответствующей подготовки; загрязненная вода, использование которой и в промышленности, и в рыбоводстве требует обязательной подготовки; сильно загрязненная вода, практически непригодная для рассмотренных выше целей. Поверхностный водоем — поверхностный водный объект, представляющий собой сосредоточение вод с замедленным водообменом в естественных или искусственных впадинах. Поверхностный водоток — поверхностный водный объект с непрерывным движением вод. Поверхностный смыв, плоскостной смыв — удаление верхнего слоя почвы или продуктов выветривания горных пород под действием дождевых или талых вод, более или менее равномерно стекающих по склону. Под влиянием поверхностного смыва склоны становятся более пологими, а в аридных областях нередко происходит образование педиментов. Поверхностный сток — процесс перемещения вод атмосферного происхождения по земной поверхности под действием силы тяжести; составная часть круговорота воды (влагооборота) на Земле. Величина поверхностного стока зависит от количества осадков и лесистости местности: на безлесной площади поверхностный сток составляет 65 % годовой суммы осадков и часто вызывает водную эрозию почв; при лесистости 100 % поверхностный сток составляет только 5 %. 57 Подземные водные объекты — сосредоточение находящихся в гидравлической связи вод в горных породах, имеющее границы, объем и черты водного режима. К подземным водным объектам относятся: водоносный горизонт — воды, сосредоточенные в трещинах и пустотах горных пород и находящиеся в гидравлической связи; бассейн подземных вод — совокупность водоносных горизонтов, расположенных в недрах; месторождение подземных вод — часть водоносного горизонта, в пределах которой имеются благоприятные условия для извлечения подземных вод; естественный выход подземных вод — выход подземных вод на суше или под водой. Подземные воды (underground waters) — воды, находящиеся в горных породах верхней части земной коры (до глубины 12-16 км) в жидком, твердом и парообразном состоянии. Различают: свободные (гравитационные, грунтовые воды) и связанные (гигроскопические, пленочные, кристаллизационные); пресные (минерализация до 1 г/л), солоноватые (1-10), соленые (10-35) воды и подземные рассолы (более 35 г/л). По температуре подземные воды делятся на: переохлажденные (ниже 0°С), холодные (020°С) и термальные (выше 20°С). В зависимости от качества их делят на питьевые и технические. При использовании подземные воды делятся на хозяйственно-питьевые, технические, промышленные, минеральные и термальные. Подземные воды — ценное полезное ископаемое, характерная особенность которого - возобновляемость в естественных условиях и в процессе эксплуатации. Подземный резервуар — пустотное пространство пород-коллекторов различных элементов гидрологических систем: пласта, комплекса, зоны, бассейна, массива. Подошва берегового откоса — место сопряжения берега с плоскостью дна или бермы. Подпертый бъеф — естественный или искусственный участок водотока, в котором создается подъем уровня для обеспечения требуемого напора или глубин воды. В отличие от водохранилища в подпертом бъефе не происходит накопление воды в периоды паводков и ее сработка в маловодные периоды. Регулирование стока в подпертом бъефе возможно лишь в исключительных случаях и в незначительном объеме. Основными параметрами подпертого бъефа являются напор, глубина воды и протяженность подпора. Подпор — подъем уровня воды, возникающий вследствие преграждения или стеснения русла водотока или изменения условий стока подземных вод. Подпорная береговая стенка — конструкция, выполняемая из различных материалов и удерживающая от обрушения находящийся за ней грунт. Подпорный уровень — уровень воды, образующийся в водотоке или водохранилище в результате подпора. Подтопление — повышение уровня подземных вод, приводящее к нарушению хозяйственной деятельности на данной территории и изменению структуры и функции естественных биогеоценозов. Подтопление часто возникает при неправильном орошении, создании гидротехнического сооружения, а также расточительном водопользовании. Половодье — ежегодно повторяющееся относительно длительное увеличение водности реки, вызывающее подъем ее уровня. Половодье обусловлено весенним или летним таянием снега на равнине, снега и ледников в горах. Сильное половодье относится к неблагоприятным и опасным природным явлениям. Поперечное водостеснительное сооружение — водостеснительное сооружение, расположенное перпендикулярно, под острым или тупым углом по отношению к средней линии сужаемого русла водотока. 58 Поперечный уклон водной поверхности — отношение разности высотных отметок двух точек поперечного профиля водотока к горизонтальному расстоянию между этими точками. Постоянный водоток — водоток, движение воды в котором происходит в течение всего года или большей его части. Потребность в оросительной воде — разность между необходимым для получения планового урожая и наличным количеством доступных для растений природных вод. Почвенно-грунтовые воды — подземные воды водоносного пласта, поверхность или капиллярная зона которого постоянно или периодически находится в почвенной толще. Пресные водоемы — водоемы с соленостью воды до 1 г/л. Прибрежная водоохранная зона, прибрежная защитная полоса — территория, прилегающая к акваториям водных объектов, на которой устанавливается специальный режим для предотвращения загрязнения, засорения и истощения вод. Приемник сточных вод — водный объект, в который сбрасываются сточные воды. Приток — водоток, впадающий в более крупный водоток, озеро или другой внутренний водоем. Подразделяются на правые и левые, впадающие соответственно с правого и левого берегов. Приток воды — поступление поверхностной и подземной воды в водный объект. Продольное водостеснительное сооружение — водостеснительное сооружение, расположенное почти параллельно средней линии русла водотока и формирующее его новые берега. Продольный уклон водной поверхности — отношение разности высотных отметок воды на рассматриваемом участке к длине этого участка, измеряемой по средней линии русла водотока. Промоина — 1) впадина или ложбина, размытая дождем или потоком воды; 2) место в плотине или дамбе, прорванное (промытое) водой. Протока — водоток, отчленяющий отдельный морфологический элемент сложного речного русла или соединяющий два водных объекта и не образующий типичных, свойственных речному руслу комплексов русловых образований. Радиус влияния откачки — расстояние от центра водоотбора до такой точки пласта, в которой практически сохраняется начальный уровень подземных вод. Расход воды — объем воды, протекающей через поперечное сечение потока в единицу времени. На основании регулярных измерений расхода воды вычисляется сток за длительный период. Выражается в кубических метрах в одну секунду (м3/с), для малых водотоков – в литрах в секунду (л/с). 59
