15. Гідрологічні спостереження

Гідрологія (рос. гидрология, англ. hydrology, нім. Hydrologie f) — наука, що вивчає природні води в межах гідросфери Землі,

явища і процеси, які в них відбуваються.Сучасний етап розвитку гідрології спрямований на дослідження водних ресурсів і водного балансу Землі та окремих регіонів,

в тому числі і з урахуванням можливих кліматичних змін, прогнозування майбутнього стану водних ресурсів

та на розв'язання проблем водозабезпечення посушливих регіонів, управління басейнами транскордонних річок.

Він характеризується автоматизацією гідрологічної мережі та регіональним узагальненням інформації про водний режим стосовно потреб різних галузей економіки.

Сьогодні активно розвиваються методи гідрологічних досліджень з використанням аерокосмічної інформації

Розвиваються методи гідрологічних досліджень з використанням аерокосмічної інформації,

що дає змогу враховувати просторову неоднорідність багатьох природних факторів,

та методи математичного моделювання процесів гідрологічного циклу. Результати гідрологічних досліджень використовуються для задоволення потреб водокористувачів

(водопостачання, гідроенергетика, меліорація, водний транспорт, рибне господарство та ін), при проектуванні гідротехнічних соруд, мостобудуванні,

при плануванні і здійсненні заходів з охорони вод. Важливий напрям розвитку гідрології в Україні — розробка наукових основ комплексного використання та охорони водних ресурсів транскордонних річок басейнів Дніпра,

Тиси, Західного Бугу, Сіверського Дінця спільно з відповідними органами сусідніх держав.

В Україні дослідження з гідрології проводять в Українському науково-дослідному гідрометеорологічному інституті, Інституті гідробіології НАН України, Українському науково-дослідному інституті водогосподарсько-екологічних проблем, Інституті водних проблем і меліорації, інституті «Укрводпроект», а також на відповідних кафедрах вищих навчальних закладів — на кафедрі гідрології та гідроекології географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, кафедрі гідрології суші Одеського державного екологічного університету, кафедрі гідроекології, водопостачання і водовідведення географічного факультету Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича, кафедрі водогосподарської екології та гідрології Національного університету водного господарства та природокористування. Підготовку фахівців з гідрології, крім названих університетів, ведуть на кафедрах гідрометеорології у Дніпропетровському національному університеті імені Олеся Гончара та Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля. Українські гідрологи беруть участь у Міжнародній гідрологічній програмі ЮНЕСКО. Матеріали гідрологічних спостережень на мережі гідрологічних постів на річках України зводяться в «Гідрологічний щорічник», який випускає Центральна геофізична обсерваторія гідрометслужби України.Гідрологічні спостереження за річкою

Гідрологічні спостереження за річками, зокрема вивчення малих річок, мають велике народногосподарське значення. Спостереження річок, розташованих на маршруті руху групи виконуються або зі стаціонарного табору, або при тимчасових стоянках на короткий час. Туристські групи можуть і повинні надати в цьому відношенні допомогу дослідникським організаціям. Під час подорожі та проведення спостережень за річкою слід вести гідрографічні описи за наступною схемою:

1) загальні відомості про річку: її назва, район, область, край, республіка, в яких вона протікає, звідки бере початок, куди впадає, до басейну якої великої ріки належить, які крупні притоки має;

2) опис прилеглої місцевості, долини і русла річки (по ділянках); дані вимірів витрат води, відомості про маються на кожній дільниці гідротехнічних спорудах;

3) відомості про режим річки, зібрані шляхом опитування;

4) відомості про використання річки на окремих ділянках і в цілому.

Спорядження туриста, який захоплюється спостереженням за рікою: планшет для глазомірним зйомки з компасом і візирної лінійкою; міцний, не розтягується шнур (або шпагат) довжиною 20-25 см, розмічений на метри; тонкий шест довжиною 1,5-2 м, розмічений на сантиметри - для вимірювання глибини, годинник з секундною стрілкою або секундомір, фотоапарат; польовий щоденник і записник, запас олівців і гумок.

Шнур з грузилом - саме універсальне спорядження для спостереження річки. Які гідрологічні спостереження можна робити цим інструментом? З його допомогою можна вимірювати ширину річки, висоту берегів, виробляти проміри глибин, визначати швидкість течії, температуру води і визначати її прозорість. Гідрологічні спостереження завжди виявляються захоплюючим і пізнавальним заняттям, що дозволяє дізнатися багато нового про річках та водоймах.

1.3. Методи гідрологічних досліджень

Важливе місце в гідрології належить методам польових досліджень. Ос-

новними серед них є експедиційний та стаціонарний.

Експедиційний метод – це проведення порівняно короткочасних (від де-

кількох днів до кількох років) експедицій на водних об’єктах. Такий метод дос-

лідження дає якісні матеріали й опис вод певних територій з проведенням лише

окремих вимірювань (рівня, течії, хвилювання, температури води, льодових

явищ тощо)..

Стаціонарний метод – це проведення тривалих (багаторічних) спосте-

режень на окремих місцях водних об’єктів – на спеціальних гідрологічних ста-

нціях та постах за спеціальними програмами. Стаціонарні спостереження ве-

дуться безперервно з року в рік і дають цінний матеріал для складання довідни-

ків, водного кадастру, гідрологічних прогнозів, проведення гідрологічних роз-

рахунків та вирішення інших теоретичних і практичних задач.

Останнім часом стали застосовувати дистанційні методи спостереження і

вимірювання за допомогою локаторів, аерокосмічні зйомки і спостереження,

автоматичні реєструючи системи ( автоматичні гідрологічні пости на річках,

буйкові станції в океанах).

В гідрології використовується й експериментальний метод досліджен-

ня. Розрізняють експерименти в лабораторії і експерименти у природі. У пер-

шому випадку явище чи процес відтворюється у лабораторних умовах, а в ін-

шому - спостереження проводяться в природних умовах. Так, у лабораторіях

вивчають рух води й наносів при різних похилах, руслові процеси, хімічні влас-

тивості води тощо. В польових умовах на спеціально обладнаних експеримен-

тальних майданчиках або невеликих водозборах вивчають формування стоку,

поглинання води ґрунтом, випаровування з водної поверхні й суші та ін.

Широко застосовують у гідрології метод математичної статистики

й теорії ймовірності. За допомогою цих методів можна отримати ймовірні

крайні значення елементів водного режиму, визначити ступінь ймовірності очі-

кування цих величин, встановити типові риси режиму для водотоку певних те-

риторій.

Завершальним етапом гідрологічних досліджень є теоретичне узагаль-

нення і аналіз. Теоретичні методи в гідрології базується на використанні за-

конів фізики і на географічних закономірностях просторово-часових змін гідро-

логічних характеристик. Серед цих методів в останній час на перший план ви-

ходять методи математичного моделювання, системного аналізу, гідролого-

географічних узагальнень Включаючи гідрологічне районування і картографу-

вання, геоінформаційні системи.

Гідрологічні методи дослідження водойм

Прозорість води

В річковій воді знаходяться зважені речовини, які зменшують її прозорість. Існують кілька методів визначення прозорості води.

1. За диску Секкі. Щоб виміряти прозорість річкової води, застосовують диск Секкі діаметром 30 см, який опускають на мотузці у воду, прикріпивши до нього вантаж, щоб диск йшов вертикально вниз. Замість диска Секкі можна застосовувати тарілку, кришку, миску, покладені в сітку. Диск опускається до тих пір, поки він не буде видно. Глибина, на яку ви опустили диск, і буде показником прозорості води.

2. За хреста. Знаходять граничну висоту стовпа води, через яку проглядається малюнок чорного хреста на білому фоні з товщиною ліній рівної 1 мм, і чотирьох чорних кружків діаметром рівним 1 мм. Висота циліндра, в якому проводиться визначення, має бути не менше 350 см. На дні його розташована порцеляновий пластинка з хрестом. Нижня частина циліндра повинна бути висвітлена лампою в 300 Вт

3. За шрифту. Під циліндр висотою 60 см і діаметром 3-3,5 см підкладають стандартний шрифт на відстані 4 см від дна, досліджувану пробу наливають у циліндр, так щоб можна було прочитати шрифт, і визначають граничну висоту стовпа води.

Мутність води

Підвищену каламутність вода має за рахунок вмісту в ній грубодисперсних неорганічних і органічних домішок. Визначають каламутність води ваговим методом, і фотоелектричним колориметр. Ваговий метод полягає в тому, що 500-1000 мл каламутної води профільтровивают через щільний фільтр діаметром 9-11 см. Фільтр попередньо висушується і зважується на аналітичних вагах. Після фільтрування фільтр з осадом висушують при температурі 105 - 110 градусів у протягом 1,5 - 2 години, охолоджують і знову зважують. За різниці мас фільтра до і після фільтрування розраховують кількість зважених речовин в досліджуваній воді.

Визначення запаху води

Запахи у воді можуть бути пов'язані з життєдіяльністю водних організмів або з'являтися при їх відмирання - це природні запахи.

Запах води у водоймі може обумовлюватися також потрапляють у нього стоками каналізації, промисловими стоками - це штучні запахи.

Спочатку дають якісну оцінку запаху за відповідними ознаками: болотний, землистий, рибний, гнильний, ароматичний, нафтової і т.д. Силу запаху оцінюють за 5 бальною шкалою.

Колбу з притертою пробкою заповнюють на 2/3 водою і негайно закривають, інтенсивно струшують, відкривають і зараз відзначають інтенсивність і характер запаху.