Гидрологические изыскания для строительства и проектирования

Гидрологические процессы

Один из основных гидрологических процессов — это цикл воды. Он включает испарение воды с поверхности океанов, рек, озер и почвы, образование облаков, осадки в виде дождя или снега, сток воды по рекам обратно в океан. Цикл воды является ключевым механизмом, обеспечивающим доступ к пресной воде на Земле.

Другой важный гидрологический процесс — это формирование рек и озер. Вода, поступающая в виде осадков или расплавляющегося снега, собирается в реках и образует русла, которые уплотняются и расширяются по мере течения. Эти реки могут формировать озера или впадать в океаны. Реки и озера играют важную роль в гидрологическом цикле, предоставляя воду для орошения, питья и промышленности.

Изменение уровня грунтовых вод также является одним из гидрологических процессов, влияющих на окружающую среду. Подземные воды являются основным источником питьевой воды для многих регионов. Когда уровень грунтовых вод понижается или повышается, это может привести к проблемам, связанным с доступностью воды, подтоплениям или засухам в зависимости от конкретной ситуации.

Кроме того, гидрологические процессы также могут вызывать эрозию почвы и загрязнение водных ресурсов. Под действием ручьев или рек вода может смывать плодородный слой почвы и переносить его в более низлежащие участки. Это может вызвать ухудшение качества почвы и снижение плодородия. Загрязнение водных ресурсов может происходить из-за сброса промышленных отходов, химических удобрений и других веществ, которые попадают в реки и озера.

В целом, гидрологические процессы играют важную роль в поддержании жизни на Земле. Понимание этих процессов и их влияния на окружающую среду позволяет разработать устойчивые методы использования и сохранения водных ресурсов для будущих поколений.

Районирование территории России по природным условиям жизни населения

Состояние природной среды России оказывает неблагоприятное (благоприятное) воздействие на здоровье, проживание и трудовую деятельность населения. Районирование территории проведено по степени проявления основных природных факторов – холода, тепла, увлажнения, высоты местности, стихийных явлений.

Зональные факторы (показатели): астрономический (продолжительность дня и ночи); радиационный (ультрафиолетовая недостаточность-избыточность); холодовой (сумма отрицательных температур воздуха, продолжительность периода с температурой ниже -30°С, продолжительность отопительного периода); мерзлотный (мощность сезонно-талого слоя); тепловой (продолжительность безморозного периода, сумма температур за период с устойчивыми температурами выше +10°С); увлажненность территории (вегетационный индекс); ветровой (индекс влажного ветрового охлаждения Хилла); изменчивость атмосферного давления (среднеквадратическое отклонение суточных величин давления).

Азональные факторы (показатели): горный (абсолютная высота местности); заболоченность (относительная заболоченность территорий); стихийные явления (сейсмичность, наводнения, тайфуны, цунами).

Природные условия жизни населения характеризуются количественной интегральной оценкой (в форме баллов). Заданные градации баллов отражают изменение степени неблагоприятности (благоприятности) природных условий для жизни.

Разновидности гидрологических процессов

Одним из основных видов гидрологических процессов является паводковый процесс. Он связан с резким повышением уровня воды в реках, вызванным интенсивными осадками, таянием снега или другими факторами. Паводки могут привести к разрушению дорог, затоплению населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий.

Другим распространенным гидрологическим процессом является засуха. Она вызвана недостатком осадков и приводит к уменьшению уровня воды в реках, озерах и подземных водах. Засухи имеют серьезные последствия для сельского хозяйства, экосистем и человеческой жизни.

Еще одним важным гидрологическим процессом является эрозия почвы. Она вызвана смывом верхнего слоя почвы под действием воды. Эрозия может приводить к обеднению почвы, снижению ее плодородия и потере плодовитых земельных угодий.

Также стоит отметить подтопление – процесс, при котором уровень грунтовых вод поднимается и заливает низины и впадины. Подтопление может нанести значительный ущерб зданиям и инфраструктуре, а также вызвать появление местообитаний для комаров и других болезнетворных насекомых.

В целом гидрологические процессы имеют огромное влияние на окружающую среду и требуют постоянного мониторинга и анализа для эффективного управления водными ресурсами и урегулирования их воздействия на окружающую среду.

Определение гидрологических условий

Определение гидрологических условий важно для решения ряда задач, связанных с использованием водных ресурсов и охраной окружающей среды. Например, они позволяют оценить потенциал водозабора и возможности для поддержания экологического баланса в регионе

Для определения гидрологических условий проводят специальные гидрологические исследования. Они включают в себя измерение уровня и расхода воды в реках и озерах, исследование качества воды и подземных вод, а также анализ климатических данных, таких как осадки и температура воздуха.

Гидрологические условия местности имеют огромное значение для окружающей среды. Они определяют, какие растения и животные могут обитать на данной территории, а также влияют на формирование ландшафтов и биоразнообразия. Кроме того, они оказывают влияние на геологические процессы, такие как эрозия почвы и образование родников и озер.

В современных условиях гидрологические условия местности оказываются под угрозой из-за интенсивного использования водных ресурсов, загрязнения воды и изменения климата. Поэтому их изучение и мониторинг необходимы для принятия эффективных мер по сохранению и устойчивому использованию водных ресурсов.

Гидрологические процессы в условиях повышенного уровня воды

Повышение уровня воды в реке оказывает существенное влияние на гидрологические процессы, протекающие в данной местности. Это может привести к изменению режима течения, повышению скорости и мощности реки, а также возникновению наводнений и затоплений.

Одним из основных процессов, происходящих при повышенном уровне воды, является разлив реки на прилегающую местность. В результате этого формируются речные долины, которые представляют собой плоские участки с пониженным относительно окружающей местности уровнем. Данные процессы приводят к изменению геометрии русла реки и гидрологическим изменениям в ее каталоге.

В условиях повышенного уровня воды также может происходить эрозия береговых откосов и дна реки. Большой объем воды начинает оказывать сильное гидравлическое давление на береговые откосы и дно, что вызывает разрушение почвы и перенос материала. Это приводит к изменению гидрогеологического и гидродинамического режима реки.

Еще одним процессом, возникающим при повышенном уровне воды, является изменение режима низовьев реки. Во время паводков реки могут изменять свое течение, создавая новые русловые участки и углубляя существующие. Повышенная скорость течения приводит к усилению транспортировки грунта и образованию междуречных наносов.

Гидрологические процессы при повышенном уровне воды оказывают существенное влияние на окружающую местность и речную экосистему. Правильное планирование и контроль данных процессов имеют большое значение для защиты от наводнений, сохранения стабильности русла реки и поддержания экологического баланса.

Гидрологический процесс	Влияние на местность
Разлив реки	Формирование речных долин
Эрозия береговых откосов и дна реки	Изменение гидрогеологического и гидродинамического режима
Изменение режима низовьев реки	Углубление и формирование новых русловых участков

1.2.1. Экологическая составляющая

Красноярский край является одним из крупнейших индустриальных регионов России, где сосредоточенно значительное количество крупнейших, крупных, больших, средних и малых городов, населенных пунктов городского типа с промышленной ориентацией. В течение последнего времени ландшафты испытывают значительные техногенные нагрузки и интенсивно накапливают токсические вещества. Значительную часть территории края занимают карьеры, являющиеся следствием добычи полезных ископаемых открытым способом, шламонакопители, отстойники, хранилища, а также породные отвалы — терриконы. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что Красноярский край относится к территориям с очень высокими абсолютными объемами создания и накопления промышленных отходов. Проявлением этого является выраженное, а в ряде городских агломераций и чрезмерное антропогенное воздействие на атмосферу, гидросферу и литосферу края. Как следствие, большим дефицитом в городах региона являются доброкачественная питьевая вода, экологически безопасные продукты и чистый воздух. Свою лепту в загрязнение окружающей среды вносят все ведущие отрасли промышленности Центрального Донбасса, но особенно велика роль тепловых электростанций, металлургических, нефтеперерабатывающих, химических предприятий и транспорта. Кроме того, в настоящее время выхлопные газы автомобильных двигателей являются одним из основных загрязнителей атмосферы вообще и приземного слоя воздуха городов края в частности.

Анализ данных проведенных исследований показывает, что в воздушной среде городов Красноярского края фиксируются аномальные концентрации таких высокотоксичных веществ как ртуть, свинец, цинк, медь, никель, хром, марганец, хлор, фтор, органические летучие соединения, серная, соляная и азотная кислоты. Состояние воздушного бассейна в центральных районах Красноярского края определяется выбросами предприятий топливно-энергетического комплекса и основных отраслей промышленности, а также наличием взаимовлияния городов за счет образования агломераций.

Вредные и опасные вещества, постоянно присутствующие в воздухе промышленных городов, оказывают неблагоприятное воздействие на жилые районы (селитебную зону) и зеленые массивы, представленные скверами, парками и лесонасаждениями (рекреационную зону). Длительный экономический кризис в стране привел к тому, что предприятия зачастую вынуждены работать с отклонениями от нормального режима. Это периодически сопровождается залповыми выбросами в окружающую среду высокотоксичных химических соединений, являющихся экологическим фактором риска возникновения патологических нарушений в организме людей.

В результате интенсивного загрязнения недостаточно очищенными и плохо обеззараженными стоками промышленных предприятий, очистных сооружений хозяйственно-бытовой канализации малых рек вода последних давно стала непригодной для питьевых целей.

Отсутствие эффективных технологий утилизации токсических веществ приводит к накоплению стойких неорганических и органических загрязнителей в воде, почве городов и прилегающих территорий. Это, прежде всего, тяжелые металлы, кадмий и пестициды. Фактически Красноярский край в настоящее время представляет собой техногенную зону, где на значительной территории чередуются промышленные и жилые зоны, а условия жизни людей являются неудовлетворительными из-за интенсивного загрязнения биосферы пылевыми и газовыми выбросами, тепловыми и шумовыми выделениями от промышленных источников и транспорта.

Пострадавшие от опасного гидрологического явления: помощь и поддержка

Опасные гидрологические явления, такие как наводнения и сильные дожди, могут оставить за собой множество пострадавших

В таких ситуациях оказание помощи и поддержки людям, оказавшимся в беде, является важной задачей

Во-первых, необходимо организовать эвакуацию пострадавших из опасных зон. Для этого могут быть задействованы специальные службы и аварийные команды

Важно своевременно предупреждать людей о необходимости покинуть опасные места и предоставить им информацию о временных укрытиях и пунктах эвакуации

После эвакуации пострадавшие нуждаются в первой медицинской помощи. На местах создаются временные медицинские пункты, где медицинский персонал оказывает первую помощь пострадавшим, останавливает кровотечения, забинтовывает раны и оказывает необходимую медицинскую поддержку.

Для предоставления поддержки пострадавшим также могут быть организованы временные убежища и укрытия. Для этого в специально оборудованных местах размещаются палатки, палаточные городки и временные жилища, где люди могут временно проживать и получать основные необходимые услуги, такие как питание, вода и санитарные условия.

Важным аспектом в оказании помощи и поддержки пострадавшим является психологическая помощь. В подобных ситуациях люди сталкиваются с чувством потери и страхом, поэтому необходимо предоставить им психологическую поддержку и консультирование. Для этого могут быть задействованы специалисты по психологии и социальной работе.

Все перечисленные меры помощи и поддержки должны быть организованы с учетом гуманитарных принципов и основных прав человека

Важно принимать во внимание особые потребности уязвимых групп населения, таких как дети, пожилые люди, инвалиды и беременные женщины, и обеспечивать им специальные условия и помощь

Общество также может содействовать в оказании помощи и поддержки пострадавшим от опасных гидрологических явлений. Люди могут пожертвовать деньги, одежду, продукты питания и другие необходимые вещи для пострадавших. Добровольческие организации и общественные инициативы могут оказывать практическую помощь на местах и участвовать в реабилитации и восстановлении пострадавших территорий.

Основные меры помощи и поддержки:
Эвакуация
Медицинская помощь
Временные убежища
Психологическая помощь
Пожертвования и добровольчество

Организация эвакуации пострадавших из опасных зон.
Предоставление первой медицинской помощи и медицинской поддержки.
Оборудование временных убежищ и укрытий для пострадавших.
Оказание психологической поддержки и консультирование.
Пожертвования денежных и материальных средств, участие в добровольческих организациях и инициативах.

Оказание помощи и поддержки пострадавшим от опасных гидрологических явлений является важной задачей современного общества. Благодаря организованной и скоординированной работе государственных структур, специалистов и добровольцев, можно минимизировать последствия данных явлений и помочь людям справиться с ними

Гидрология для строительства и составление отчета

Какие именно работы будут выполняться в процессе гидрологических исследований решает заказчик (застройщик). Объемы изысканий зависят от сложности проектируемого объекта и предварительной степени изученности местности. Полученные данные и прогнозы имеют универсальное значение. Они помогают определить целесообразность проектных, строительных, реконструкционных и финансовых решений.

По окончанию гидрологических работ исполнители составляют технический отчет. Его состав и оформление регламентируются нормативными документами: СП 47.13330.2012 и СП 11-103-97. В них представлены инструкции и рекомендации по проведению изысканий, методологии и требования к оформлению отчетной документации.

1.1.3. Формирование подземных вод

Подземные воды образуются различными способами. Один из основных способов образования подземной воды — просачивание, или инфильтрация, атмосферных осадков и поверхностных вод. Просачивающаяся вода доходит до водоупорного слоя и накапливается на нем, насыщая породы пористого и пористо-трещинноватого характера. Так возникают водоносные слои, или горизонты подземных вод. Кроме того, подземные воды формируются путём конденсации водяных паров.

Два основных способа образования подземных вод — путём инфильтрации и за счёт конденсации водяных паров атмосферы в породах — главные пути накопления подземных вод. Эти воды и участвуют в общем круговороте воды в природе.

Суть опасного гидрологического явления

Опасные гидрологические явления являются одним из главных вызовов для нашей планеты и человечества в целом. Они включают в себя различные природные катаклизмы, такие как наводнения, цунами, сильные дожди, сходы лавин, обрушения горных хребтов и другие.

Опасные гидрологические явления обычно вызываются экстремальными погодными условиями, такими как сильные осадки или быстрое таяние снега. Последующая превышение пределов хранения воды в реках и водохранилищах может привести к сильному наводнению и разрушениям на местности.

Опасные гидрологические явления могут иметь серьезные последствия для окружающей среды и жизни людей. Они могут привести к потере жизней, разрушению жилых зон и инфраструктуры, уничтожению сельскохозяйственных посевов, загрязнению воды и окружающей среды, а также к экономическим потерям и социальным проблемам.

С линейной перспективы, опасные гидрологические явления требуют тщательного мониторинга и анализа, чтобы прогнозировать их возможные последствия и принять соответствующие меры предосторожности. Гидрологические службы играют важную роль в этом процессе, собирая и анализируя данные о погоде и гидрологических условиях, и предоставляя рекомендации и предупреждения о возможных опасных гидрологических явлениях

Помимо этого, предотвращение и справление с опасными гидрологическими явлениями также требует разработки эффективных стратегий управления рисками и строительства защитных сооружений, а также включения населения в образовательные программы и тренинги по повышению осведомленности о природных катастрофах и действиях, которые следует предпринять в случае их возникновения.

Исследования и инновации также играют важную роль в борьбе с опасными гидрологическими явлениями, разрабатывая новые технологии и методы прогнозирования погоды и гидрологических условий, которые помогут в более точном прогнозировании и лучшем понимании этих явлений.

В целом, понимание сути опасных гидрологических явлений и принятие соответствующих мер по их предотвращению и справлению играют критическую роль в уменьшении их негативных последствий для людей и окружающей среды.

Межень

Условия питания реки в межень. Летняя и зимняя межень несколько различаются по условиям питания. Летом, после окончания половодья, в подземном питании участвуют не только глубинные, более устойчивые по запасам подземные воды, но и воды сезонного накопления, более динамичные во времени. Последние накопились в грунте за период снеготаяния и выпадения жидких осадков весной. Кроме того, в летнюю межень реки могут получать дополнительное питание от дождей. Роль дождей возрастает в более северных районах. В лесной зоне, особенно на северо-востоке азиатской части страны (в бассейнах Лены, Яны, Колымы), летние паводки настолько часты, что летняя межень иногда почти не выражена.

Зимняя межень на большинстве рек страны совпадает с ледоставом. Поверхностный приток в это время ничтожно мал, и река питается преимущественно глубокими подземными водами. В некоторых районах наряду с подземными водами в питании участвуют талые воды зимних паводков. Последние особенно часты на северо-западе европейской части СССР — в бассейнах верхней Волги, Днепра, Западной Двины. То же наблюдается в низкогорьях Кавказа и Средней Азии.

Уменьшение водности в летнюю межень происходит, как правило, быстрее, чем зимой.

Географическая зональность меженного стока. Зональные черты межени проявляются как в величинах удельного стока, так и в продолжительности летнего и зимнего меженных периодов.

В тундровой и лесной зонах летняя межень часто прерывается паводками. Зимняя межень ниже летней, за исключением западных районов европейской части, где вследствие зимних оттепелей зимняя водность не уступает, а в бассейнах рек Припяти, Немана и на малых реках, впадающих в Балтийское море, даже превышает летнюю.

В северной полосе широко распространено перемерзание рек, причем на европейской территории перемерзают реки с водосборами 100-200 км2, а на территории Восточной Сибири — в отдельные годы даже реки с площадями бассейнов до 200 тыс. км2 (Яна, Индигирка и др.). Летнее пересыхание здесь наблюдается лишь на малых реках.

В степной и полупустынной зонах летне-осенняя межень сливается с зимней, но годовой минимум стока нередко приходится на конец лета, когда наиболее интенсивно испарение. В отличие от северных районов, здесь распространено пересыхание рек. Пересыхают реки с водосборами до 5-10 тыс. км2.

Летний и зимний сток резко убывает с севера на юг, причем особенно резкое уменьшение наблюдается при переходе от степной к полупустынной зоне. На европейской территории страны минимальный сток в среднем уменьшается от 2,5 л/с*км2 в тундровой и лесной зонах, до 0,7-1,0 в степной и до 0,05-0,06 л/с*км2 в полупустынной. В Западной Сибири и Казахстане при переходе от лесной зоны к полупустынной меженный сток падает от 2,0 л/с*км2 практически до нуля. Значительное уменьшение модулей минимального стока наблюдается с севера на юг и в пределах таежной зоны в междуречье Енисея и Лены.

В горных странах минимальный сток особенно сильно изменяется по территории вследствие изменений геологического строения водосборов. Но в целом наблюдается тенденция увеличения его с повышением местности вслед за увеличением количества осадков и снегозапасов. Модули меженного стока колеблются в широких пределах и в наиболее увлажненных зонах доходят до 6-10 л/с*км2.

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.

Все изображения и фотоматериалы предоставлены сайтом: geoexpert-msk.ru
Новости на Блoкнoт-Воронеж

Гидрологический цикл

Гидрологический цикл начинается с испарения воды с поверхности морей, океанов, рек, озер и почвы. Испаренная вода поднимается в атмосферу и конденсируется, образуя облака. Когда облака насыщены влагой, происходит выпадение осадков – дождя, снега, града или гололеда.

Осадки, выпадая на поверхность Земли, могут быть поглощены почвой, пойти в поверхностный сток или стекать в реки и озера. Вода, попавшая в реки и озера, может просочиться в почву, стать питьевой водой или испариться с поверхности. Водные токи и резервуары также могут быть использованы человеком для водоснабжения, орошения и генерации электроэнергии.

Гидрологический цикл повлиял на формирование нынешнего ландшафта и климата Земли, а также на биогеохимические процессы. Он участвует в балансе воды и энергии на планете и воздействует на развитие растений, животных и человека

Поэтому понимание гидрологического цикла является важной предпосылкой для планирования и управления природными ресурсами, а также для разработки стратегий адаптации к изменению климата