Гидрометриялы лшемдер млде болмаан жадайда алыпты аындыны анытау. 1 страница

Бл жадайда алыпты аынды жанама тсілдермен аныталады. Е кп таралан тсіл, ол алыпты жылды аындыны (модуліні немесе абатыны) картасын трызу. Мндай карталар зерттелген зен алаптарыны лшемдік статистикалы сипаттамаларыны кмегімен сызылады.

Карталарды жасау барысында жергілікті жне антропогендік серлерді жылды аындыа айтарлытай сері бар екендігін еске ала отырып, тек орташа немесе ірі су алаптарына тн материалдарды ана пайдалану керек.

11.Жылды аынды, орта жылды аындарды есептеу

арастырылып отыран зен алабынан бір жыл ішінде аып жиналатын суды млшерін жылды аынды дейміз.

Кез келген зен имасында жылды аынды мерзімдік згерістерге шырап отырады, себебі ол климатты факторлара, оны ішінде бірінші кезекте, жауын-шашын мен булануа туелді.

Блардан зге жылды аындыны былмалылыына физика-географиялы факторлар да сер етеді, олар: алапты ауданы мен слбасы, жер бедері, алапты топыра жне сімдік жамылысы, клдер мен ормандарды орналасу жадайы жне т. б.

пжылды баылауларды нтижесінде жылды аындыны былмалылыьшы циклдік сипата ие екендігі аныталды. Циклдік сипат сулы жылдар мен уа жылдарды белгілі бір тратылыпен алмасып отыруымен айындалады. Циклдер бір-бірінен затыымен рі орташа крсеткіштен ауыту дрежесімен ерекшеленуі ммкін. Кейбір циклдер айын крініске ие болса, баса жадайларда сулы жылдар ішінде жеке рашылы жылдары немесе уаншылы жылдар циклінде жеке сулы жылдар кездесуі ммкін. зен аындысына е за баылау Неман зенінде, Смалининкай аласыны маында жргізіліп келеді (1812 жылдан). Неман зеніні аындысыны былмалылыы затыы 11 жне 21 жылды циклдерден трады. Баса су объектілеріндегі баылауларда осыны кулендіреді.

Аындыны былмалылыыны циклдік сипаты тйы клдерді денгейлеріні тербелуінен аны крінеді (-сурет). зендерді сулылыы мен клдерді дегейіні циклдік былмалылыы кнні белсенділігіне, оан туелді атмосфералы циркуляцияа баынышты. Атмосфералы циркуляция жер шарындаы жауын-шашын мен булануды таралуын амтамасыз етеді.

Клжылды мерзімдегі жылды аындынь орташа арифметикалы мні, жылдар саны кбейгенімен айтарлытай згеріске шырамайтьш болса, аындыны бл мнін алыпты жылды аынды деп атаймыз. Бл мнге зенні сулылыыны кбылмалылыы толы циклдерді амтитын мерзімде жаындайды.

алыпты аынды — гидротехникалы имарат, бген, су жйелерін жобалау барысында міндетті трде аныталатын те манызды гидрологиялы сипаттама. Кп жылды жауын-шашын мен буланудын орнытылыымен айындалатын алыпты аынды траты шама болып келеді. Сондытан, біратар ткен мерзімдегі бакылау нтижесінде аныталан бл крсеткіш болаша мерзімге згеріссіз абылданады.

Егер, кейбір себептермен, мысалы, адамдардь шаруашылы рекеттеріні серінен толы бір алапты физика-географиялы жадайы айтарлытай згеріске шыраса, онда алыпты аындыа осы згерістерді ескеретін тзетулер енгізіледі.

ЖЫЛДЫ АЫНДЫ– 1) зен алабынан бір жыл ішінде аып жиналатын суды млшері. Кез келген зен имасында жылды аынды мерзімдік згерістерге шырап отырады, себебі, ол климатты факторлара, оны ішінде жауын-шашын мен булануа туелді. Блардан Жылды аындыны былмалылыына физикалы-географикалы факторлар да сер етеді, олар алапты ауданы мен слбасы, жер бедері, алапты топыра жне сімдік жамылысы, клдер мен ормандарды орналасу жадайы, т.б. Жылды аындыныны былмалылыы циклдік сипата ие. Циклдік сипат сулы жылдар уа жылдарды белгілі бір тратылыпен алмасып отыруымен айындалады. Циклдер бір-бірінен затыымен рі орташа крсеткіштен ауыту дрежесімен ерекшеленуі ммкін. Кейбір циклдер айын крініске ие болса, баса жадайларда сулы жылдар ішінде жекелеген рашылы жылдары немесе уашылы жылдар циклінде жеке сулы жылдар кездесуі ммкін. Аынды былмалылыыны циклдік сипаты тйы клдерді дегейлеріні тербелуінен аны крінеді. зендерді сулылыы мен клдерді дегейіні циклдік кбылмалылыы кнні белсенділігіне, оан туелді атмосфера циркуляцияа туелді. Атмосфера циркуляция жер шарындаы жауын-шашын мен булануды таралуын амтамасыз етеді. Кп жылды мерзімдегі жылды аындыны орташа арифметикалы мні жылдар саны кбейгенімен айтарлытай згеріске шырамайтын болса, аындыны бл мнін алыпты Жылды аынды дейді. Бл мнге зенні сулылыыны былмалылыы толы циклдерді амтитын мерзімде жаындайды; 2) су жиналатын немесе зен алабын шектеуші тстама арылы бір жыл ішінде аып тетін су кл. 1 млн. м3 (жыл немесе км3) жыл шамасымен лшенеді. Мысалы, Іле зеніні айрылан бекеті тстамасындаы кп жылды орташа Жылды аынды кл. 12,65 км3.

12.Зерттеу объектілері бойынша рлытар гидрологиясы андай салалара тарматанады

рлы гидрологиясы ^[1] - рлыты жер сті суларын: зендерді, клдерді, бгендерді, батпаты жне мздытарды зерттейтін ылым; гидрология саласы.

Зерттеу объектілері бойынша рлытар гидрологиясы мына салалара тарматанады:

1) зендер гидрологиясы (потимология);

2) клдер мен бгендер гидрологиясы (лимнология);

3) батпатар гидрологиясы (тельматология);

4) жер асты суларыны гидрологиясы (гидрогеология);

5) мздытар гидрологиясы (гляциология);

рлы гидрологиясы рлы суларында болып жатан процестер мен былыстарды задылытарын, су балансы мен аынны алыптасуын, зен тосындарыны рылымын жне баса су объектілерін, арналы жне жаалы процестерді, термиялы жне мз режімдерін, суды химиялы рамын жне т.б. зерттейді. рлы гидрологиясыны дістік негізі — су объектілері мен оларды режімін экспедициялы, траты жне зертханалы жадайларда зерттеу

Потимология, зендер гидрологиясы (кне грекше: -зен) — зендер туралы ілім; алыптасуы мен оларда болып тратын процестерді физикалы-географиялы жне климат жадайларымен, сондай-а адамны шаруашылы іс-имылдарымен зара тыыз байланыстарыны задылытарын зерттейтін рлы гидрологиясыны блімі.

Жекелеп айтанда бл арнаны даму процестерін, зендерді географиялы ерекшеліктерін, су дегейін елшеуді тсілдерін, суды млшерін, аысты жылдамдыын, еістігін жне тасындаы тосынны шамасын (. гидрометрия), зендерді гидрологиялы былыстарын болжау дістерін (зендерді еруі мен атуы, зен тасуыны уаыты мен дегейіні ктерілуі таы басалар), зендер суыны химиялы рамын, биологиясын зерттеумен шылданады.

зендер гидрологиясыны негізгі міндеті - зен арналарындаы су мен тосындарды аын процестеріні режімін, зенні температуралы режімін, мз былыстарын, зен арнасыны динамикасын жне т.б. зерттеу. зендер гидрологиясыны синонимі - сирек олданылатын "потамология" термині.^[2]

Клтану , лимнология (гр. 'lіmne' – кл, logos – ілім) – гидрологияныcу алмасуы баяу жретін континенттік суоймаларды (клдер) жне олардаы физикалы, химиялы жне биологиялы процестерді зерттейтін ылымны бір саласы. Клтануда гидрология, гидробиология, гидрохимия, гидрофизика, геоморфология, т.б. ылым салаларыны дістері олданылады.

Клтануды басты масаты – суоймаларыны дамуы мен режимін, кл шырларыны пайда болуын (оларды пішіні, млшері, суыны жне тптік шгінділеріні физикалы, химиялы асиеттері, су алмасуы, сімдік жне жануарлар лемі) кешенді зерттеу. ылыми Клтануды негізін салушы швейцариялы алым Ф.Форель. Клтану тірегіндегі зерттеу нтижелері халы шаруашылыыны біратар салаларында (сумен амтамасыз ету, балы шаруашылыы, су клігі, гидроэнергетика, суару, кен байлытарын алу, медицина жне адамдарды демалысын йымдастыру салалары) пайдаланылады. Суоймаларыны жаппай ластануы мен оларды эвтрофтануыны кшеюіне байланысты азір Клтануды басты баыты – су кздерін орау мен дамуын болжау жне баалау мселелеріні шешімін табу

Мздытар гидрологиясы - гидрология мен гляциологияны тоысындаы ылыми баыт. Мздытармен оршаан ортаны арасындаы су алмасуды, мзды бетінде, абатында жне астында суды жиналуы мен араласуыны физикалы процестерін, мздытарды су балансын, еріген суды мздытармен оректенетін езен режіміне серін зерттейді.

Гидрогеология — жер астындаы суларды тегін, аысын, физика-химиялы асиеттерін жне оларды жер бетіне шыуын зерттейтін геология ылымыны бір саласы.^[1] Ол жер асты суларыны пайда болуын, таралуын, алмасуын, физикалы асиеттерін, химиялы рамыны алыптасуын, жер бетіне шыу жолдарын, озалысын, режимін, тау жыныстары арасындаы орналасу пішіндерін, орыны шамасын, ластануын, пайдалану тсілдерін зерттейді. Гидрогеология геологияны бір саласы болып табылатындытан, жер асты суларын тау жыныстарымен, Жер ыртысыны даму тарихымен тыыз байланыста зерттейді. Гидрогеология^[2] жер асты суларын ксіпорындар мен алаларды, баса елді мекендерді, демалыс жне емдеу орындарын, мал жайылымдарын сумен амтамасыз етуге, жер суаруа, суландыруа пайдалануды, судан р трлі тздарды жне ндірістік маызы бар химиялы элементтерді ажыратып алуды жолдарын белгілейді. Крделі гидротехникалы жне мелиоративтік рылыстар саланда, кен ндіруде, шахта азанда жер асты суыны тигізетін серін анытайды. Зерттейтін мселелеріне байланысты Гидрогеологияны мынадай негізгі салалары бар: жалпы Гидрогеология, жер асты суыны алмасуы (гидрогеодинамика), айматы Гидрогеология, жер асты суын іздеу мен барлау дістері, кен орындары Гидрогеологиясы, гидрогеохимия, мелиоративтік Гидрогеология, минералды сулары туралы ілім, мнай Гидрогеологиясы, Гидрогеология Жер туралы ылымдармен, оларды ішінде е алдымен геодинамикамен, геохимиямен, геофизикамен, гидрологиямен, сондай-а физика, химия, математикаментыыз байланысты

 

13.Зерттеу баыты жне тсілдері бойынша жалпы гидрология андай салалара блінеді

рлытар гидрологиясы зерттеу объектілерінен зге негізгі зерттеу баыты жне тсілдері бойынша мынадай салалара блінеді:

— су абыында кездесетін жалпы зандылытарды жне оны (суды) ауа абыы (атмосфера), жер ыртысы (литосфера) арасындаы жалпы байланыстарды зерттейтін саласы — жалпы гидрологиясаласы;

— жер беті суларыны географиялы таралу задылытарын, наты су объектілеріні жазбаларын жне оларды зара байланыстарын, сонымен бірге географиялы жадайын оларды режимі мен шаруашылытаымаызын арастырумен айналысатын сала—гидрографиясаласы;

— су объектілеріні режимін баылау дістерімен, ондаы олданылатын рал-жабдытар, сонымен бірге баылау нтижелерін деу дістерімен айналысатын сала — гидрометриясаласы;

— халы шаруашылыыны сранымдары бойынша гидротехника, мелиорация, жол рылысы жне баса салалар ажеттілігі шін гидрологиялы сипаттамаларды анытаумен айналысатн сала – инженерлік гидрология (гидрологиялы есептеулер саласы);

— масатына гидрологиялы режимді, кбылыстарды мерзімдік рі кеістікте дамуын алдын ала есептеуді ылыми длелденген тсілдерін зерттеу рі олдану жмыстары кіретін сала—гидрологиялы болжам са-ласы.

Жер ыртысында кездесетін жер асты суларын зерттеумен гидрогеология, ал топыра суларын зерттеумен гидрогеология мен топыратану ылымдары шылданады: Атмосферадаы суларды, сіресе атмосфералы жауын-шашынды зерттеумен метеорология мен климатология айналысады.

Сйытарды озалыс задарын жне оларды ала ойан тжфибелік масатты шешу шін олдану дістерін гидравлика пні зерттейді.

Гидрофизика ілімі табиаттаы суларды физикалы асиеттерін зерттесе, су крамыны жне оны химия_:лы асиеттеріні мерзімдік жне кеістікте згерулерімен гидрохимия айналысады.

Судаы тіп жатан биологиялы проестермен жне суды зін оршаан ортамен болатын зара серлері гидробиологиязерттейді.

Елімізді су орларын ысырапсыз рі немді пайдалану жне оны орау масатында азір тидрология ылымыны кмегімен мынадай аса маызды мселелер шешілуде:

— белгілі бір жерді су орларын рі су тедестігін баалау:

— суды есептелінген шыынын (макеимал, минимал, орташа т. б.) жне жыл бойы лестірімін белгілеу;

— зен алаптарынан, клдерден жне жобадаы бгендерден буланатын суды есептеу;

— зен арналарыны жне бген жаалауларыны алыптасуын зерттеу;

— зен, кл жне бгендердегі темлературалы рі мз кату процесін сипаттау;

— гидрологиялы режимні негізгі элементтерін алдын ала болжау;

— табиат суларыны ластану жне зін-зі тазарту процестерін зерттеу, сонымен бірге су объектілеріні ластануыме кресу тсілдерін ойластыру;

— су орларын уа жне ылалды аудандардьщ арасында айта блу нтижесінде ммкін болатын згерістерді зерттеу.

Елімізді экоомикасын дамыту мселесі бойынша гидрологияа жкгеліп отыран аса маызды рі зор міндеттері гидрометеорология ылымыны лкен беделге ие боланын жне оны халы шаруашылыымен байланысыны тередей тскенін крсетеді.

14.Табиат суларыны азіргі жай-кйі: зендер мен клдерді ластануы

азастан жадайында зен-клдерді ластануы кбіне нерксіп шоырланан айматарда, полигондар мен мнай-газ ндіретін жерлерде жаппай сипат алуда.

зендерді ішінде Ертіс су алабы, скемен орасын –мырыш комбинаты, Ленинагор орасын зауыты, Березов кені, Зырьян зауыты секілді ндіріс орындарыны сарынды лас суларымен ластануда. Су рамында орасын, мырыш, сынап, таы баса ауыр металдар шекті млшерден асып кетуі жиі байалады.

Іле-Балаш бассейні суыны сапасы да мз емес. Мндаы ластаыш заттар – ауыр металлдар, мнай німдері мен фенолдар. сіресе, «Балашмыс» ндірістік бірлестігі, «Балаш балы нерксібі», «Сарышаан» ракета полигондары, т.б. кен рудаларын балыту комбинаттары Балаш кліне мыдаан тонна зиянды заттарды тгуде. Іле зеніні ортаы аысы, жалпы зен экожйесі, кріш алаптары жне шегелді массивтерін игеруге байланысты минералды тыайтыштар мен химиялы препараттар те кп олданылып келеді. Нтижесінде, зен суыны сапалы рамы тмен. Оны стіне Іле зені арылы мнай тасымалдау, апшаай су оймасы, ытай жеріндегі суды ластануы ондаы экологиялы жадайды иындата тсуде.

Сырдария, Шу, Талас, аратал, Асу Лепсі, Тентек, Кксу зендеріні сулары біршама таза деп есептелінеді. Соны ішінде Сырдария, Шу, Талас зендері ауыл шаруашылыын химияландыру мен дренажды сулармен ластануда. сіресе, Арыс, Келес зендері кріш пен мата егіндісінде жиі олданылатын пестицидтермен ластанып отыр.

Соы жылдары Каспий теізінде мнай ндіруге байланысты жне теіз дегейіні табии ктерілуі айматы экологиялы тыныс –тіршілігін шиенеленістіріп отыр. Теізді ктерілуі жздеген мнай бры- скважиналырын, мнай оймалары мен деу объектілерін істен шыарды. азір бл жерлерде 6 мнай газ кені, жздеген елді мекендер, коммуникациялар, нерксіп орындары су астында алды. Нтижесінде, теізге кптеген млшерде лас заттар, мнай німдері, органикалы осылыстар, ауыр металдар суа араласуда. Оны стіне Еділ мен Жайы зендеріні лас сулары теіз суын уландыра тсуде. Мселен, 1995-2000 жылдар аралыындаы ксіптік балытар мен баалы ара уылдыры жне ет беретін бекіре тымдас балытарды азайып кетуі тіркелді.

15.Суды негізгі физикалы жне химиялы асиеттері

Химиялы таза су массасы бойынша 11,19% сутегі жне 88,81% оттегіден трады_: Су оттегіні бір атомы мен сутегіні екі атомыны осылуыны нтижесінде пайда болады. Суды молекуласында сутегі мен оттегіні атомдары те абыралы шбрышты брыштарына орналасан: тбесінде оттегі атомы орналасса, негізіне орналасан ос брышта — сутегіні бір-бір атомы шбрышты тбесіндегі брышы шамамен 105°, ал, сутегі мен оттегі ядроларыны ара ашытыы шамамен 0,97•10^{-8 см, жне сутегі ядроларыны ара ашытыы 1,53•10-8 см.}

Бу кйіндегі су негізінен арапайым гидрольдер деаталатын молекулалардан (Н₂О) трса, ал сйы кйінде дигидроль (Н₂О)₂ мен тригидрольден (Н₂О) трады. атты (мз) кйіндегі суда тригидроль (Н₂О)₃ молекулалалары басым болады. Температура мен ысымны
згеруіне сйкес гидроль, дигидроль жне тригидрольдерді зара атынастары да згеріске душар болады. Суды сйык, немесе атты кйіне буа айналы жне керісінше, бдан сйы кйге туі су немесе мз бетіндегі бу ысымыны белгілі бір дрежесінде ммкін болады жне ол температураа туелді. Температурасы 0,0075⁰С-те те болса, ал ысым — 6,1 гПа, онда бір мезгілде бу, мз жне сйы су орныты тепе-тедік жадайда болады.

Сйы фазада суды молекулаларыны рылымы кварцты кристалды торына сайкес келсе, атты (мз) фазада тридимитті торына тура келеді. Тридимит торыны тыыздыы кварца араанда кемірек, ал оны меншікті клемі кварца араанда 10%-тей арты. Мзды тыыздыы суа араанда аз. Су мз кйіне ауысан жадайда оиы меншікті клемі 10%-ке лаяды. Таза мзды тыыздыы 0°С температурада 0,9167•10³ кг/м³, ал суды тыыздыы_:—0,99987•10³ кг/м³, сондытан да мз су бетінде алып жреді, сонысымен су кзін тбіне дейін атып алудан сатайды.

Температураны 0°-ден +4°С-ге дейін су барысында суды тыыздыы е жоары шамасына (0,99997•10³кг/м³) жетеді, ал одан рі скен сайын молекулаларды ара ашытытарыны суіне байланысты суды тыыздыы кеми береді. -

Теіз суы шін е жоары тыызды температураеы оны тздылыына туелді. Теіз суы шамамен —1,0...—2,0°С температура аралыында атады, ал 100,08...100,64°С-де (алыпты ысым жадайында) айнайды. Суа е жоары меншікті жылу сыйымдылыы сйкеск еледі.

Суды мешікті жылу сыйымдылыы деп 1 кг суды 1 К-ге (немесе 1 ⁰С-ге) жылытуа кететін жылуды млшерін айтамыз. Суды жылу сыйымдылыы — 4,19´10³Дж/(кг×К).

Ауа мен жер абыы жыныстарыны меншікті жылу сыйымдылыы айтарлытай аз: ауа – 993 Дж/(кг×К), кварц – 796 Дж/=(кг×К) жне гранит – 838 Дж/ (кг×К).

Суды лкен жылу сыйымдылыына иелік ету рлытаы суды салындау жне жылу процестерінде айтарлытай рл атарады, сонымен атар су кздеріне жаын айматарды климатты жадайыны алыпта-суына сері мол болады.

Суды жылу ткізгіштігі шамалы. Химиялы таза суды 293 К (20°С) температурадаы жылу ткізгіштігі 0,557 Вт/(м×К)-ге те. Яни, 1 секунд мерзімде 1 м² су бетіне тік баытта 0,557 Дж жылу млшері теді жне осы баыттары 1 м су абаты 1 К температураа тмендейді. Ал ауаны сол температурадаы жылу ткізгіштігі бар боланы 0,023 Вт/(м×К). Су, мз жне ар жылуды нашар ткізеді, сондытан табии су кздерінде рандай тередікке жылу ткізу те нашар жреді. Су объектілеріні рандай тередікке жылуды таралуы здігінен су массаларыны жоары-тмен араласу процесімен тікелей байланысты жреді.

Гидрологиялы процестерде меншікті булану мен мз ату жылуы лкен маыза ие.

Меншікті булану жылуы деп 1 г суды алыпты атмосфералы ысым жадайында жне температурасын згертпей буа айналдыру шін жмсалатын жылу млшерін айтамыз. Температура 273 К-ге те боланда, меншікті булану жылуншьщ мні 2,5×106 Дж/кг-а (597 кал/г) те, ал 373 К болса—2,26×106 Дж/кг (539 Кал/г). Таза мзды немесе арды меншікті булану жылуы 273 К-ге те жне алыпты жадайда меншікті еру жылуы (80 кал/г) мен булану жылуыны (597 кал/г) осындысына те, яни 677 кал/г.

Мзды ату жне еру температурасы калыпты ысымда 273 К-ге те. 1 кг мзды суа айналдыруа жмсалатын жылуды джоульмен лшенетін млшері – меншікті еру жылуы, ал 1 кг суды мза айналдыруа жмсалатын жылу — меншікті мз алыптастыру жылуы деп аталады. Тщы су мен мз шін бл крсеткіш 3,35-10⁵Дж/кг-ге (80 ккал/кг) те.

16.Табиат суларыны азіргі жай-кйі: Жер асты суларыны ластануы

Жер асты суыны ластануы — адам рекеттерінен ластанан жер беті суларынан, баса да алдытардан жер асты суларыны ластануы. лемде Жер асты суыны ластануы кеінен орын алып отыр, сіресе АШ-та жене Батыс Еуропада. Жер асты суларыны тек беткі абаты емес, сонымен атар тменгі абаттары да ластануда (артезиан сулары). Ластаушы заттектерді жер асты суларына алай тсетіні лі толы аныталмаан