Методы гидрологических исследований кратко

Обновлено: 05.07.2024

Вода используется человеком не только как необходимое средство жизнедеятельности (питьевая вода, вода в составе растительных или животных продуктов писания).
Современная экономика основана на широком применении воды: получение энергии (гидроэнергетика, тепловая и атомная энергетика);
Необходимое условие существования сельского хозяйства,
Водного транспорта,
Добывающих отраслей промышленности,
Рыбного хозяйства,
Коммунального хозяйства,
Отдыха и туризма.

Вода поистине пронизывает всю жизнь человека.

Нехватка воды — тяжкое бедствие для людей. Без использования воды нельзя преодолеть в глобальном масштабе ни продовольственный, ни энергетический кризисы.

Вода —важнейший компонент многих экосистем, причем не только водных (пресноводных, морских), но и наземных, поэтому наличие воды — непременное условие поддержания экологического равновесия и биоразнообразия как в водных объектах, так и на суше.

Хотя вода на Земле в целом — это в основном возобновляемый природный компонент, водные ресурсы в отдельных районах подвержены антропогенному истощению и загрязнению. Вода — бесценное богатство человечества, поэтому водные ресурсы люди должны бережно и экономно использовать и охранять.

1) Стационарный – наблюдение и измерения характеристик гидрологического режима по определенной программе в постоянном пункте в течение длительного времени.

2) Экспедиционный – в течение короткого времени исследуется по определенной программе некоторая территория.

3) Экспериментальный – детальное исследование какого-либо гидрологического процесса в лабораторных или природных условиях (физическое моделирование процессов).

4) Теоретический – использование общих физических законов и математических методов для решения гидрологических задач. Результаты проверяются на фактическом материале.

Изображение Free-Photos с сайта Pixabay

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. § 3. Методы исследований

В гидрологии применяются различные методы исследования, из которых основные экспедиционный, стационарный и лабораторный.

Экспедиционный метод

Экспедиционный метод представляет собой комплексное обследование вод обширных районов или гидрологических объектов по специально разрабатываемым программам. Этот метод позволяет исследовать преимущественно те явления, которые, различаясь в пространстве, медленно меняются во времени.

В настоящее время в экспедиционных исследованиях широко применяются современные способы измерения гидрологических элементов: уровня, течения, волнения, температуры воды, . ледовых, явлений и др. Результаты таких исследований не только используются для региональных описаний водных объектов, но и позволяют судить о гидрологических процессах, их структуре и причинных связях.

Метод стационарных наблюдений

Метод стационарных наблюдений служит для изучения динамики элементов гидрологического режима водных объектов во времени. Систематические наблюдения за колебаниями уровня и расходами воды, волнением, течениями, температурой, движением наносов, ледовыми и другими явлениями производятся гидрометеорологическими станциями и обсерваториями. Эти наблюдения ведутся по единой программе, отвечающей задачам науки и практики.

Гидрологический режим

Гидрологический режим — закономерные изменения состояния водного объекта во времени, обусловленные влиянием физико-географических факторов и в первую очередь климатических. Гидрологический режим проявляется в виде суточных, сезонных и многолетних колебаний уровня и расходов воды, температуры воды, ледовых явлений, волнения, течения, солености, количества и состава переносимого потоком твердого материала и др.

экспериментальные исследования

Лабораторный метод

Лабораторный метод позволяет определять физические и химические свойства воды, моделировать гидродинамические процессы, для того чтобы изучить их возникновение, развитие и затухание. В искусственных, условиях на моделях, задавая внешние условия, можно изучить и сами явления и влияние на них различных сил. Так, например, при помощи моделирования исследовался дрейф льдов в Северном Ледовитом океане, возникновение ветровых и внутренних волн, сейш в морях и озерах; на моделях русел рек в лабораторных условиях изучается влияние течений, расходов воды, состава донных отложений на русловые процессы и т.д.

Реки — важные составляющие экосистемы. Их состояние влияет на другие природные компоненты, экономическую и экологическую ситуацию местности. Регулярные исследования позволяют отслеживать динамику изменений, своевременно принимать меры защиты и регулировать техногенную нагрузку в соответствии с допустимыми значениями.

Экспедиционный — быстрое изучение водоема по качественным характеристикам, основывается на исследовании следов изменений и опросе местного населения.
Стационарный — непрерывное наблюдение для получения полной информации о характеристиках водного объекта и определения режима реки.

Значение гидрологических исследований

Без полноценных исследований реки ни одно предприятие не может получить разрешение на сброс сточных вод, так как нет возможности определить предельный объем.

Задачи исследований

Основная задача при проведении гидрологического исследования реки — комплексное изучение характеристик, которое поможет определить закономерности функционирования водного объекта. Реки могут изучаться как отдельный элемент экосистемы, так и в комплексе с другими — почвой, рельефом, климатом. По результатам исследования составляется паспорт реки. Он помогает:

Оценить значение водоема в экосистеме местности.
Определить допустимый уровень антропогенной нагрузки.
Разработать меры защиты реки от техногенного влияния.
Разработать рекомендации по рациональному природопользованию.

Инструменты, методы и виды работ

Перед выполнением исследовательских работ на местности, необходима подготовка, которая заключается в изучении картографических материалов и литературы. На этом этапе определяют:

К какому бассейну относится река и какого порядка приток.
Протяженности и извилистость.
Наличие притоков.
Площадь бассейна.
Падение и уклон.
Физико-географические условия.

Все перечисленное можно узнать по картам, для этого нет необходимости выезжать на место.

Следующий этап — полевые работы. Для их выполнения обязательно потребуется лодка, набор измерительного оборудования, полевые журналы, принадлежности для чертежей, тросы и веревки, рулетки, компас, секундомер, аппаратура для съемки. Реку разбивают на участки, составляют план, определяют основные параметры реки: особенности берегов, растительность, наличие населенных пунктов, ширину, глубину, характер дна, скорость течения, температуру воды, прозрачность, цвет и качество воды, пригодность для питья.

Инструменты для выполнения полевых работ:

Шнур для измерения ширины.
Ручной лот (веревка с грузом) для измерения глубины. Замер производится в нескольких точках через каждые 50-100 метров. Для неглубоких рек используется шест.
Поплавок для измерения скорости течения на поверхности, двойной поплавок — для работы на глубине. Для более точных измерений подходит гидрометрическая вертушка.
Водный термометр.
Диск Секки для определения прозрачности воды.
Шкала цветности для определения цвета.

Кроме этого, в полевых условиях изучается химический состав воды и ее пригодность для питья. Исследуется запах и вкус.

Во время проведения работ отмечаются перекаты, водопады и пороги, острова, отмели — все это поможет при составлении картографических материалов. Указываются особенные сведения — заболоченности, количество растительности по берегам, выход грунтовых вод, разрушение берегов.

Третий этап — вычислительные работы. Они выполняются на основе проб, замеров и информации, полученных при полевых исследованиях. На этом этапе определяют расход воды в реке, водный режим.

Итог исследований — составление паспорта реки. Этот документ включает следующие данные:

Географическое положение водного объекта.
Характеристику природных условий бассейна.
Метрические показатели (ширина, глубина, протяженность, падение и уклон).
Характеристики стока.
Гидрологический режим.
Хозяйственное использование водного ресурса.
Перечень водоохранных мероприятий.

К паспорту прилагаются графические материалы и расчеты, журналы полевых наблюдений, снимки и зарисовки отдельных участков водоема. Паспорт может использоваться предприятием для получения разрешения на сброс сточных вод в установленном предельном объеме.

Читайте также: