Физические основы процессов в гидросфере

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

«ГИДРОЛОГИЯ»

Уровень основной образовательной программы: бакалавриат

Рекомендуется для направления подготовки

География

профиль подготовки Общая география

Форма обучения: очная

Горно-Алтайск, 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящий учебно-методический комплекс по курсу «Гидрология»  составлен с учетом рекомендаций Научно-методического совета природопользованию Учебно-Методического Объединения университетов. Его структура и содержание соответствуют требованиям Государственного образовательного стандарта по специальности 021000  «География».

Учебно-методический комплекс включает в себя: рабочую программу дисциплины с технологической картой; лекции; методические указания к выполнению лабораторно-практических работ; глоссарий; рекомендуемую литературу (основную и дополнительную); методические указания по самостоятельной работе студентов; контрольные вопросы, выносимые на экзамен; контрольно-измерительные материалы по модульно-рейтинговой оценке знаний студентов, программу полевой практики, приложения.

  Содержание курса «Гидрология» направлено на формирование у студентов умений и навыков работы с различными видами гидрологической информации: анализ и синтез теоретического материала, статистическая обработка данных полевых исследований, выявление закономерностей пространственно-временной изменчивости гидрологических характеристик, комплексная оценка гидроресурсов, их роли в экономическом и социальном развитии России.

I. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Объяснительная записка

Изучение курса  «Гидрология» - необходимое условие подготовки специалистов с квалификацией «Географ». Без знаний в области гидрологии не­возможно рациональное и комплексное использование водных ресурсов в народном хозяйстве, решение многих проблем экологии и охраны приро­ды.

Цель курса: сформировать у студентов систему основных научных знаний в области гидрологии и методов исследований водных объектов. Эти знания могут быть использованы специалистами-экологами в их деятельности в различных научных, народнохозяйственных и учебных организациях.

Основные задачи курсов:

· Дать представление о наиболее общих закономерностях процессов в гидросфере, показать взаимосвязь гидросферы с атмосферой, литосферой, биосферой. Познакомить студентов с основными закономерностями географического распределения водных объектов разных типов.

· Показать сущность основных гидрологических процессов в гидросфере в целом и в водных объектах разных типов с позиции фундаментальных законов физики.

· Дать представление об основных методах изучения водных объектов.

· Показать практическую важность гидролого-географического и гидролого-экологического изучения водных объектов и гидрологических процессов для народного хозяйства и для решения задач охраны природы.

Место дисциплины в учебном процессе

 «Гидрология» относится к циклу общепрофессиональных дисциплин федерального компонента. Курсы органично связаны с другими общегеографическими дисциплинами: метеорологией, геоморфологией, ландшафтоведением и т.д. Дисциплина проводится на I курсе, в течение 1 семестра. Формой отчетности является экзамен. Учебным планом предусмотрено  проведение полевой практики по данной дисциплине во 4^ом семестре.

Требования к обязательному минимуму содержания дисциплины

В соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для дисциплины федерального компонента «Гидрология» утвержден следующий обязательный минимум содержания:

· круговорот воды в природе;

· химические и физические свойства природных вод;

· гидрология рек, ледников, озер, океанов и морей;

· подземные воды.

Технологическая карта учебного курса

Гидрология

Факультет: географический                           

Кафедра: физической географии

Семестр: 2

Содержание учебного курса

Введение

Науки о природных водах. Общая гидрология как наука, изучающая наиболее общие закономерности гидрологических процессов, ее предмет, задачи. Составные части. Связь с другими науками. Методы гидрологических исследований.

Вода в природе и жизни человека. Понятие о гидросфере. Водные объекты: водотоки и водоемы. Гидрологические характеристики. Понятие о гидрологическом состоянии и гидрологическом режиме водного объекта. Гидрологические процессы.

Сведения из истории развития гидрологии  в России. Использование природных вод в народном хозяйстве и практическое значение гидрологии. Меры применяемые в России для рационального использования и охраны водных ресурсов. Водное законодательство в России, Государственный учет вод, Государственный водный кадастр.

Химические и физические свойства

Природных вод

Вода как химическое соединение. Ее молекулярная структура и изотопный состав. Химические свойства природных вод. Вода как растворитель. Классификация природных вод по минерализации и солевому составу. Особенности солевого состава атмосферных осадков, речной и морской воды. Газы, биогенные и органические вещества, микроэлементы, загрязняющие вещества в природных водах. Понятие о качестве воды.

Физические свойства природных вод. Агрегатные состояния воды: жидкая вода, водяной пар, лед. Фазовые переходы. Плотность воды и ее зависимость от температуры, минерализации (солености) и давления. Зависимость температуры замерзания и температуры наибольшей плотности от солености воды.

Тепловые свойства воды, ее теплоемкость и теплопроводность. Вязкость воды. Поверхностное натяжение. Общие закономерности распределения света и звука в воде.

Гидрологическое и физико-географическое значение физических свойств и «аномалий» воды.

Физические основы процессов в гидросфере

Фундаментальные законы физики – сохранения вещества, сохранения энергии и изменения импульса (количества движения) и их использование при изучении водных объектов.

Понятие о водном балансе объекта или части суши, баланс растворенных и взвешенных веществ в водном объекте, о тепловом балансе водного объекта или части суши. Универсальные уравнения водного баланса и теплового баланса.

Понятие о применимости законов механики к движению воды в водных объектах. Ламинарное и турбулентное, установившееся и неустановившееся. Равномерное и неравномерное движение воды. Физические силы, действующие в водных объектах. Баланс сил.