В
ВАДИ — сухие долины периодически текущих потоков в пустынных (аридных) областях, обычно заканчивающиеся в бессточных впадинах. Такие сухие долины в пустынях Средней Азии называются узбоями.
ВАДОЗНЫЕ ВОДЫ — воды, заключенные в земной коре и участвующие в общем круговороте воды на земном шаре и, следовательно, по своему происхождению связанные с атмосферной влагой и поверхностными водоемамя.
ВАЛЕНТНОСТЬ — свойство атомов химических элементов присоединять к себе или замещать определенное число атомов другого элемента. В определяется числом, показывающим, сколько атомов водорода (или другого, одновалентного элемента) присоединяет или замещает атом данного элемента.
ВАЛОВОЕ ИСПАРЕНИЕ —то же, что Суммарное испарение.
ВАТЕРПАСОВКА — упрощенный способ нивелирования, т. е. определения превышения одной точки местности над другой, с использованием плотничьего ватерпаса или уровня. В. применяется на небольших расстояниях, на крутых склонах, когда не требуется большой точности. Прежде В. часто применялась для нивелирования свай водомерного поста.
ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД — часть года, в течение которого осуществляется цикл развития растения.
ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПОЛИВ — полив сельскохозяйственных культур, производимый в вегетационный период.
ВЕЕР ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РУСЛА— серия обычно дугообразно изогнутых гряд и понижений между ними на поверхности поймы, весьма различно ориентированная по отношению к современному руслу. Формируется в процессе перемещения потока в пределах долины при свободном меандрировании. Изучение аэрофотоснимков В. п. р. позволяет восстановить многовековую историю перемещения русла и дать прогноз развития этого процесса в будущем.
Синоним: веер блуждания русла.
ВЕКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ СТОКА — изменения водности рек на протяжении периода, охватывающего различные климатические эпохи, связанные, например, с развитием и исчезновением оледенения на протяжении четвертичного периода.
В. к. с., происходящие под влиянием космических факторов, в частности в связи с вековыми изменениями солнечной активности, осуществляются крайне медленно и в пределах сравнительно небольшого периода времени, исчисляемого десятилетиями (на который рассчитываются гидротехнические сооружения), не принимаются во внимание. См. Многолетние колебания стока.ВЕРОЯТНАЯ ОШИБКА — характеристика статистического ряда, равная 0,674 S, где S — величина среднего квадратического отклонения. Для статистической совокупности, подчиняющейся нормальному закону распределения, в пределах между %+В. о. и х— В. о. заключается половина всего ряда; здесь х— среднее значение статистического ряда.
ВЕРОЯТНОСТЬ — мера оценки достоверности появления того или иного события, в частности, различных гидрометеорологических явлений или их характеристик. В. равна от-
ношению числа случаев, благоприятствующих появлению рассматриваемого сс" -- к общему числу
случаев
Различают теоретическую В.:
и эмпирическую В., или
частность, выявляемую из на
блюдаемойчастоты появления благоприятных (интересующих нас в той или иной задаче) случаев.
ВЕРТИКАЛЬ ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ — отвесная линия от поверхности до дна водоема с известными координатами в плане, на которой сделаны гидрологические наблюдения. Различают: вертикаль промерную — вертикаль, на которой измерена глубина водоема; вертикаль скоростную—вертикаль, на которой измерена скорость течения отдельно в одной или нескольких точках или в целом интеграционным способом.
Иногда гидрологическую вертикаль в озере (водохранилище), на которой производятся комплексные гидрологические измерения, называют гидрологической станцией.
ВЕРТИКАЛЬ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА — см.
Гидрологический разрез.ВЕРТИКАЛЬ
см. Вертикаль
ВЕРТИКАЛЬ
см. Вертикаль
ПРОМЕРНАЯ —
гидрологическая.
СКОРОСТНАЯ —
гидрологическая.
вертикальная ПРОТЯЖЕННОСТЬ БАССЕЙНА ГОРНОЙ РЕКИ — разность отметок верховьев бассейна и замыкающего створа основной реки, выражаемая в метрах или числом высотных ступеней по 100 или 200 м.
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ДРЕНАЖ —
система колодцев (скважин), устраиваемых на орошаемых землях, подверженных заболачиванию и засолению, в целях понижения уровня грунтовых вод, путем откачки их из колодцев (скважин).
ВЕРТУШКА ГИДРОМЕТРИЧЕСКАЯ — прибор для измерения скорости течения воды в потоках. Главная часть прибора — рабочее колесо (лопастный винт, ротор), вращающееся в омывающем его потоке воды. Обороты колеса фиксируются механическим счетчиком на корпусе прибора или передаются системой электрической сигнализации наблюдателю.
Действие прибора основано на существовании зависимости (п),
где и — скорость течения набегающей на прибор воды в м/с, п — число оборотов рабочего колеса в 1 с. Указанная зависимость может быть представлена в виде графика или уравнения с численными коэффициентами в результате специального испытания прибора в лаборатории.
C 1790 г„ когда появилась первая вертушка, предложено более 200 различных моделей. Можно выделить три основных типа вертушек: 1) вертушки, позволяющие измерить величину и направление вектора скорости;
2) вертушки, позволяющие измерить только величину скорости потока и причем только при условии ориентирования прибора строго навстречу потоку. Некоторые В. г. этого типа имеют лопастный винт, позволяющий измерять истинную переносную скорость течения, не соблюдая условия строгой ориентировки прибора перпендикулярно направлению струй потока (компонентные вертушки);
3) вертушки, которые и без соблюдения условий ориентирования прибора по отношению к направлению течения позволяют определить величину скорости набегающего потока.
В СССР из вертушек первого типа распространена морская вертушка; из вертушек второго типа — вертушка Жестовского, в прошлом широко применялась и вертушка ЛАГУ, а из вертушек третьего типа — вертушка ИВХ (аналогична вертушке Прайса, применяемой в США).
Модели вертушек, у которых диаметр рабочего колеса меньше 50 мм, иногда называют малогабаритными («малютка», «пигмей»),
В конструктивном отношении могут быть выделены В. г. с горизонтальной или с вертикальной осью вращения. По способу установки или погружения в поток В. г. разделяются на штанговые, тросовые, штангово-тросовые. В отношении способа регистрации числа оборотов В. г. можно разделить на механические, у которых число оборотов регистрируется суммарно механическим счетчиком, помещенным в теле вертушки, электрические, с регистрацией
Гидрометрическая вертушка ГР-55 (внешний вид).
числа оборотов при помощи электрических контактов, возникающих в момент соприкосновения вращающихся и неподвижных частей вертушки. Электрические контакты в последующем фиксируются наблюдателем в виде звукового или светового сигнала.
ВЕРТУШКА ГИДРОМЕТРИЧЕСКАЯ БУРЦЕВА·—прибор для измерения скорости течения в русловых потоках. Состоит из двух основных узлов: 1) собственно прибора для измерения скорости течения (вертушки) и 2) счетно-импульсного меха- нн іма.
Корпус IicpiyillKll ионической формы, Hiiyrpii которого расположена горизонтальная подвижная ось, несущая трехлопастный компонентный винт; контактное устройство, размещенное в полости корпуса, водонепроницаемое, заполненное трансформаторным маслом. Имеет два лопастных винта: один с геометрическим шагом ПО мм, второй—225 мм. Контакт механический, прижимной, создаст в сигнальной цепи электрический импульс через один оборот лопастного винта. Для фиксации сигналов через каждый оборот лопастного винта применен счетно-импульсный механизм. Для обычных гидрометрических работ в таком устройстве нет необходимости, тем более, что оно малонадежно в эксплуатации.
ВЕРТУШКА ГИДРОМЕТРИЧЕСКАЯ БУРЦЕВА (МАЛОГАБАРИТНАЯ)— прибор для измерения скоростей течения в русловых потоках; конструктивно оформлен аналогично гидрометрической вертушке Жестов- ского и отличается от нее в основном лишь меньшими размерами.
Имеет два (сменных) лопастных винта: винт № 1 компонентный, диаметром 70 мм, с геометрическим шагом ПО мм; применяется для измерения скоростей течения от 0,1 до 2,5 м/с (ошибка измерения скорости при косине струй до 40° не превышает 3%); винт № 2 диаметром 70 мм, с геометрическим шагом 200 мм; рекомендуется для измерения скоростей течения от 0,2 до 5,0 м/с. Вследствие малых размеров удобна для работы в потоках с небольшими глубинами.ВЕРТУШКА ГИДРОМЕТРИЧЕСКАЯ BOJIbTMAHA — первая конструкция гидрометрической вертушки; предложена в 1790 г. Число оборотов лопастного винта регистрировалось механическим счетчиком, состоящим из зубчатых колес, приводимых в движение червячной передачей, помещенной на горизонтальной оси вертушки, несущей две, три или четыре плоские лопасти.
ВЕРТУШКА ГИДРОМЕТРИЧЕСКАЯ ЖЕСТОВСКОГО — наиболее распространенный в СССР прибор для измерения скорости течения воды в реках и каналах; состоит из следующих основных частей: а) корпуса; б) руля (хвоста); в) ходовой части с контактным механизмом и лопастным винтом; г) сигнального устройства. В. г. Ж- пригодна для надежного измерения скорости течения воды от 0,10 до 5 м/с. Сигналы (датчик) через 20 оборотов лопастного винта. Контактный механизм сиг-
Гидрометрическая вертушка Жостовского.
Гидрометрическая вертушка ЛАГУ.
нальной системы вертушки размещен в камере, заполненной трансформаторным маслом. В. г. Ж· имеет два сменных лопастных винта диаметром 120 мм; шаг первого винта около 215—220 мм, он служит для измерения скорости течения до 2 м/с; Uiar второго 500 мм, служит для измерения больших скоростей. При производстве измерений в потоках глубиной меньше 3 M В. г. Ж- крепится на штанге, при больших глубинах опускается на тросе.
ВЕРТУШКА ГИДРОМЕТРИЧЕСКАЯ И BX — одна из моделей гидрометрической вертушки с вертикальной осью вращения и с ротором в виде турбинки.
Турбинка вращает ось вертушки, которая червячной винтовой нарезкой, имеющейся на ней, перемещает зубчатое колесо; это колесо имеет контактный штифт, который через 20 оборотов ротора замыкает электрическую сигнализацию. Начальная скорость 0,07—0,10 м/с. Изготовлялась Среднеазиатским институтом водного хозяйства.ВЕРТУШКА ГИДРОМЕТРИЧЕСКАЯ ЛАГУ — одна из моделей гидрометрической вертушки с горизонтальной осью вращения с закрепленным на ней лопастным винтом. Сигнализация электрическая с контактами через 25 оборотов лопастного винта. Лопасти параболические, диаметр их 130 мм. Контактная камера доступна для воды и мелких наносов, что вызывает засорение и повышенный износ трущихся частей вертушки, поэтому она предназначалась для потоков с относительно чистой водой. Начальная скорость 0,10— 0,15 м/с. Приспособлена для работы на штанге и с троса. Изготовлялась лабораторией гидравлических установок (ЛАГУ) при бывшем Институте водного хозяйства и мелиорации в Москве.
ВЕРХОВОДКА — временное скопление подземных вод в зоне аэрации, обычно в виде отдельных разобщенных более или менее значительных линз, образующихся от просачивания талых снеговых или дождевых вод.
ВЕРХОВОЕ БОЛОТО —см. Типы болот.
ВЕРШИНА ВОЛНЫ —см. Элементы волн.
ВЕСЕННЕЕ ПОЛОВОДЬЕ —см.
Половодье.
ВЕСОВОЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ (ОПРЕДЕЛЕНИЯ) РАСХОДА ВОДЫ — лабораторный метод, применяемый в случае небходимости получения особо высокой точности измерения; заключается в определении веса собранного объема воды. Точность В. м. и. р. в. зависит от точности взвешивания и точности «отсечки» измеряемого потока.
При условии применения технических весов и соблюдения условия длительности слива (100 с) погрешности одного измерения оцениваются 0,1 %.
ВЕСОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ —
см. Буровой (весовой) метод определения влажности почвы.
ВЕТРОВЫЕ ВОЛНЫ — волны, развивающиеся под действием ветра. Представляют собой колебательное движение частиц жидкости, · обладающей свободной поверхностью, выражающееся отклонением этой поверхности от своего равновесного положения. Первые волны, появляющиеся на поверхности воды при слабом ветре, имеют двухмерный характер, обладают небольшим периодом (τ< Μ и ' стрелками. Указатель Лишни ιιπι.ι,υ У-52 позволяет определи и. уровень воды в момент наблюдении и предельные (наивысшие и
на......... уровни между сроками
наблюдений.
ВОДОМЕРНЫЙ ПОСТ РЕЕЧНОСВАЙНЫЙ —предс іавляет собой сочетание водомерной репки, используемой для измерения уровня воды в некоторой части амплитуды, и водомерных свай, по котором положение уровня воды фиксируется в остальной части амплитуды колебания уровня воды в изучаемом месте.
См. также уровнемеры.
ВОДОМЕРНЫЙ ПОСТ РЕЕЧНЫЙ — состоит из одной или нескольких надежно закрепленных постоянных реек, используемых для определения высоты уровенной поверхности в месте наблюдения. В. п. р. устраиваются преимущественно на участках рек с обрывистым, скальным берегом, где может быть обеспечена полная сохранность рейки и неизменность ее высотного положения. Удобно устанавливать рейку на устоях мостов, набережных, у плотин и т. п. В некоторых случаях, в частности на искусственно укрепленных берегах, применяются наклонные рейки. Наклонные рейки пязмечаются на деления, равные см, где а—-
угол наклона рейки к горизонту. Такие деления соответствуют 2-сантиметровым делениям вертикальной рейки.
ВОДОМЕРНЫЙ ПОСТ СВАЙНЫЙ — состоит из ряда свай, устанавливаемых в одном створе, перпендикулярном течению реки, при этом головка верхней сваи располагается на 0,25—0,50 м выше наивысшего уровня воды, а головка нижней — на такую же величину ниже самого низкого уровня. Этот тип В. п. имеет наибольшее распространение.
См. также уровнемеры. ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ —
свойство горных пород не пропускать воду; к водонепроницаемым породам, не пропускающим воду при обычных гидростатических давлениях, относятся глины, нетрещиноватые известняки, массивно-кристаллические породы, хорошо разложившийся плотный торф, глинистые сланцы и пр. Породы, непроницаемые по своим физическим свойствам, могут быть в естественных условиях проницаемыми по трещинам.
ВОДОНОСНОСТЬ РЕК — количество воды, проносимое реками в среднем за год. Показателем степени В. р. служит средний многолетний расход или многолетний объем годового стока,
ВОДОНОСНЫЙ ГОРИЗОНТ { ПЛАСТ)—толща почвы или горной породы, содержащая подземные воды. Различают напорные В. г., в которых вода находится под напором (см. артезианские воды), и ненапорные В. г., в которых вода обладает свободной водной поверхностью. Движение воды происходит в направлении гидравлического уклона (напорного горизонта).
ВОДООБРАЗОВАНИЕ — появление слоя воды на поверхности водосбора при превышении интенсивности поступления воды (от дождя или снеготаяния) над интенсивностью I просачивания. Разность между интенсивностью поступления воды на водосбор (і) и интенсивностью впитывания (k) называют интенсивностью В. (/г), а отношение величины h к величине і — коэффициентом водо- образования (σ).
График изменения интенсивности В. во времени «азывают гидрогра- \фом В.
Иногда вместо термина «водо- образование» используют термин «стокообразование».
ВОДООТДАЧА ПОЧВОГРУН- TA — способность почвогрунта, находящегося в состоянии полного насыщения водой, отдавать часть воды при снижении уровня подземных вод. Характеризуется разностью между і полной и наименьшей влагоемкостыо почвогрунта.
Иногда (например, в гидрологии болот) величину В. п. характеризуют величиной коэффициента водоотдачи, представляющего собой отношение объема воды, стекающей из слоя почвогрунта (торфяной залежи) при понижении уровня грунтовых вод, к общему объему этого слоя. Применительно к торфяной залежи различают общий и послойный коэффициенты водоотдачи. Численно послойный коэффициент водоотдачи представляет собой величину слоя воды, стекшей из какого-либо слоя залежи при понижении уровня грунтовой воды на единицу высоты.
Существует несколько наиболее распространенных методов определения В. п.: по разности между полной и наименьшей влагоемкостью грунта в зоне колебания уровня воды; по разности влагозапасов в капиллярной зоне до и после снижения уровня грунтовых вод; по скорости восстановления воронок после откачки грунтовых вод; по водоотдаче небольших монолитов и лизиметрическому методу.
Величина В. п. может быть выражена отношением объема свободно вытекающей из породы воды к объему породы в процентах (коэффициент водоотдачи) или количеством воды (в литрах), вытекающей нз 1 м3 породы (удельная водоотдача).
ВОДООТДАЧА РЕЧНОГО БАССЕЙНА— количество воды (у), выражаемое обычно в миллиметрах слоя, отдаваемой бассейном в единицу времени
где— относительная площадь; h, р — слой поступившей и поглощенной воды. За единицу времени принимается некоторая расчетная величина: сутки, реже пентада или декада, для малых водосборов — час, а в специальных экспериментальных исследованиях и меньший интервал времени.
См. также подача воды на водосбор, водообразование.
ВОДООТДАЧА СНЕЖНОГО ПОКРОВА — процесс поступления на поверхность почвы избыточной (не удерживаемой снегом) гравитационной талой или дождевой воды. В. с. п. отличается от снеготаянця смещением во времени и по абсолютной величине. В. с. п. начинается позднее по сравнению с началом снеготаяния. Имеющиеся количественные различия в режиме снеготаяния и В. с. п., особенно значительные в начальный период таяния, зависят от физических свойств снега: степени его перекристаллизации, зернистости и капиллярных свойств. В разгар таяния суточные величины интенсивности снеготаяния и В. с. п. (п,ри отсутствии жидких осадков) мало отличаются друг от друга.
ВОДОПАД - падение воды реки в местах резкого изменения высоты ее дна с образованием почти отвесного уступа. Река, пересекая местность, сложенную последовательно то твердыми, то рыхлыми породами, врезается в податливые размыву породы гораздо быстрее, чем в стойкие. В результате этого в русле реки образуются уступы, с которых низвергается вода, водопады. Уступ В. непрерывно разрушается как сверху, так и у основания, и В. таким образом отступает вверх по течению реки. Например, Ниагарский В., имея русло, сложенное из твердого известняка, подстилаемое мягкими сланцами, ежегодно отступает на 0,7—0,9 м. При значительном разрушении уступа, иа месте В. образуются пороги. В. чаще всего встречаются в горных странах, где плавный профиль реки еще не выработался. В. могут образовываться также и в результате перегораживания ущелий в горах обвалами, а также в равнинных районах, где река встречает участки со слаборазмываемой породой. Небольшие В. на севере часто называют «падун». Самый высокий В. находится в Северной Америке в Йосемитской долине в горах Сьерра-Невада (Калифорния), падение его 630 м. В. Виктория на р. Замбези в Южной Африке имеет па.- дение 120 м при ширине 1800 м. Крупнейшим по количеству проносимой воды является Ниагарский В. (Северная Америка), ширина которого достигает 914 м, высота падения около 50 м. В СССР В. распространены в Карельской АССР, на Кольском полуострове, в Крыму, Саянах, на Алтае, Кавказе и других горных районах. Наличие В. на реках препятствует судоходству, но они являются обычно удобными местами использования водной энергии, так как имеют большое падение воды на коротких участках рек и поэтому представляют большие преимущества для строительства ГЭС. Так используется энергия Нарвского В. на р. Нарве, В. Кивач на р. Суне и др.
ВОДОПОДГОТОВКА — обработка воды, осуществляемая для приведения ее качества в соответствие с требованиями потребителя.
Можно отметить следующие элементы В.:
1. Обезвреживание (обеззараживание), проводится с целью уничтожения болезнетворных бактерий путем хлорирования, озонирования, дезинфекции.
2. Обезжелезивание, проводится для снижения концентрации соединений железа, находящихся в воде в растворенном и коллоидном состоянии.
3. Обезмасливание, выполняется для удаления из воды масла.
4. Обескремнивание, осуществляется с целью снижения концентрации соединении кремния, находящихся в растворенном и коллоидном состоянии.
5. Обессоливание, проводится с целью снижения концентрации растворенных в воде солей. Обессоливание, проводимое до уровня, при котором вода становится пригодной для питья, называется опреснением воды.
6. Осветление, осуществляется C целью удаления из воды грубодисперсных и коллоидных примесей.
7. Удаление растворенных газов, выполняется для снижения концентрации растворенных в воде газов. Применяется удаление десорбционное, термическое, химическое и др.
8. Умягчение воды, проводится с целью снижения жесткости воды. Для этого используются следующие способы:
а) реагентный — обработка воды реагентами;
б) термический — с использованием процесса нагревания;
в) катионирования — фильтрование через катионит в натриевой или водородной форме.
ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ — использование водных ресурсов без изъятия их из водных объектов. К водопользователям относятся: гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство. Хотя В. и не связано непосредственно с отбором воды из используемых водных объектов, оно не может рассматриваться в отрыве от нужд водопотребления, так как в интересах В. может ограничиваться изъятие воды для водопотребителей.
См. также водопотребление.
ВОДОПОТРЕБЛ ЕНИЕ —использование водных ресурсов вне водных источников. В. сопровождается уменьшением количества воды в водных объектах, из которых осуществляется В. К водонотребнтелим относятся такие отрасли хозийстпа, как промышленность, Х03ЯІІЄТВСІІІІ0- IIiiTbCBoe и сельскохозяйственное водоснабжение, орошение π обводнение, прудовое рыбоводстпо I! пр. Bu- цопотребителн, как правило, должны обеспечиваться водой в первую очередь, так как в этом случае вода используется как сырье и нс может быть !заменена чем-либо другим. При этом, конечно, в каждом конкретном случае распределение водных ресурсов между различными отраслями народного хозяйства должно производиться с учетом результатов технико-экономических расчетов.
См. также водопользование.
ВОДОПРИЕМНИК— 1) естественные или искусственные водотоки иди водоемы, а также понижения рельефа или хорошо водопроницаемые грунты, в которые отводятся воды с осушаемых земель или сбрасываются воды с какой-либо территории в естественном состоянии; 2) гидротехническое сооружение, создаваемое для забора воды применительно к задачам орошения и водоснабжения.
ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ ПОЧ- ВОГРУНТОВ — способность почво- грунта пропускать через себя воду. В. п. зависит от скважности и характера пустот и пор. В отношении водопроницаемости все горные породы можно разделить на три основные группы:
1) водопроницаемые, например галечник, гравий, песок и т. п.;
2) полупроницаемые, например, глинистые пески, супеси, легкие пористые суглинки, лёсс, рыхлые песчаники;
3) водонепроницаемые, или водоупорные, например глина, массивные нетрещиноватые кристаллические породы, хорошо разложившийся плотный торф и т. п.
ВОДОРАЗДЕЛ — граница (линия раздела) между бассейнами (водосборами) рядом расположенных водоемов, водотоков или скоплений подземных вод. Различают поверхностный и подземный водоразделы. Поверхностный В. разграничивает поверхностные водосборы, подземный— водосборы подземных вод. Линию,
PairpaiiiiMiiitaiouiyiO бассейны тихоокеанского/ склона (бассейны рек, впадающих в Тихий и Индийский океаны) и атлантического (бассейны рек, впадающих в Атлантический и Северный Ледовитый океаны), называют' главным В. земли.
ВОДОРАЗДЕЛ ГРУНТОВЫХ вод — линия, соединяющая наивыс- шие точки поверхности грунтовых вод и разделяющая потоки грунтовых вод, движущихся в разном направлении.
ВОДОРАЗДЕЛ НАПОРНЫХ
ВОД — линия, оконтуривающая область распространения напорных (в частности, артезианских) вод и проходящая через точки с наибольшим пьезометрическим напором.
водораздельный бьеф — участок шлюзованного водного пути, занимающий высшее положение по отношению к соседним участкам, располагающимся ниже.
ВОДОРАЗДЕЛЬНЫЙ ТИП РЕЖИМА ПОДЗЕМНЫХ ВОД—режим подземных вод, не зависящий от режима поверхностных вод в водотоках и водоемах.
ВОДОРОДНЫЙ ΠΟΚΑ3Λ-
T ЕЛ Ь—число, характеризующее концентрацию водородных ионов в воде. Обозначается символом pH. Раствор с pH < 7 дает кислую реакцию, с pH > 7 — щелочную реакцию.
См. также концентрация водородных ионов (pH) в воде.
ВОДОСБОР — см. Бассейн (озера).
ВОДОСЛИВ—явление перелива воды через преграду (порог, стенку) в русле потока. Разность высот уровня воды на подходе к преграде и непосредственно ниже ее может служить мерой расхода переливающейся воды, если известны размеры и форма переливающейся струи и преграды и некоторые другие характеристики явления.
Различают В. с тонкой стенкой, практического профиля, с широким порогом. Применительно к задаче измерения расхода · воды наиболее совершенными являются В. с тонкой стенкой, они называются измерительными. По типу сопряжения переливающейся струи с нижним бьефом различают В. незатопленные (свободное истечение) и затопленные (несвободное истечение). Тоикостеи- цис В. по форме бывают прямоугольные, треугольные, щелевые, трапециевидные, круговые и др. По условиям подхода потока к В. различают В. без бокового сжатия и В с боковым сжатием. Для пезатоплспного В. C топкой СТЄІІКОІІ, имеющего прямоугольную форму выреза и характеризующегося отсутствием бокового сжатия, расход через В. определи ется по формуле
где т0 — коэффициент расхода; g — ускорение свободного падения; H — напор; b — ширина В.
ВОДОСЛИВ КАК ГИДРОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО —специ ально создаваемая установка, оборудованная водосливом, водомерными репками и самописцами уровня (напора) воды Коэффициент расхода водослива устанавливается тарированием в результате тщательных измерении расхода воды гидрометрической вертушкой. При проектировании учитываются геологические, топографические особенности русла и гидрологический режим водотока. Для обеспечения пропуска наносов часто используют водослив-быстроток, в котором напор создается боковым сжатием потока иа коротком участке с очень большим уклоном дна. Такая установка именуется гидрометрическим лотком.
Кроме устройств, возводимых специально для учета стока, в практике нередко используют для этой цели уже готовые гидротехнические сооружения — плотины ГЭС, системы орошения н осушения, дорожные трубы и лотки при условии специального их тарирования.
ВОДОТОК — обобщенное понятие водных объектов, характеризующихся движением воды в направлении уклона в углублении земной поверхности. В. может быть постоянным (с течением воды круглый год) или временным (пересыхающим, перемерзающим). Основную реку, принимающую систему притоков, иногда называют главным В. Применительно к крупным и средним рекам понятие. В. обычно не используется. Совокупность водоемов и. В. часто называют водными объектами, хотя это понятие имеет и несколько более широкое содержание (см. Водные объекты).
ВОДОУДЕРЖИВЛЮЩАЯ СПО- COIiHOCTb С.НЕГА — наибольшее количество всех форм жидкой воды, которое снег может удержать в себе после насыщения его водой до уровня полной влагоемкости н последующего стеканпя избыточной гравитационной воды. В. с. с. зависит от его структуры и плотности. Она тем выше, чем меньше начальная плотность сухого снега перед таянием, и уменьшается в процессе перекристаллизации снега. В период снеготаяния В. с. с. уменьшается, поскольку в ходе таяния происходит перекристаллизация снега и увеличение его плотности. При каждом новом снегопаде В. с. с. повышается.
ВОДОУДЕРЖИВЛЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПОЧВОГРУНТА — см. Влагоемкость почвогрунта.
ВОДОУПОР — верхняя поверхность относительно водонепроницаемого слоя горной породы, ограничивающая снизу водоносный пласт. Иногда понятие В. распространяют на практически водонепроницаемые слои, как подстилающие водоносную породу (водоупорное ложе), так и покрывающие ее (водоупорная кровля).
ВОДОУПОРНАЯ КРОВЛЯ—см.
Bodoynop.
ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ БАЛАНСЫ количественное сопоставление водных ресурсов с потребностями в воде в пределах какого-либо экономического района или физико- географического региона. В. б. обычно составляют для среднего и маловодного (обеспеченностью 95%) по водности года. Приходная часть В. б. устанавливается по материалам гидрометрических измерений и их обобщений в форме карт стока и иных проработок, а расходная — на основании оценки водопотребления промышленностью во всех ее формах, тепловой энергетикой, городским и сельским водоснабжением, орошением и обводнением земель с учетом потерь воды на испарение с поверхности прудов и водохранилищ и фильтрацию.
ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ— расчеты, осуществляемые в процессе составления проекта режима работы намеченной к созданию водохозяйственной установки, т. е. совокупности устройств и сооружений, создаваемых на реке для того, чтобы удовлетворить потребности в воде (или гидравлической энергии) различных отраслей народного хозяйства. В. р. применительно к условиям проектирования гидроэлектростанций называют водноэнергетическими расчетами. В процессе В. р. осуществляется:
а) выяснение водохозяйственного эффекта, который может быть получен от установки (количество воды и энергии, отдаваемых потребителю, и. т. д.);
б) подготовка данных для выбора основных параметров и размеров сооружений, при посредстве которых достигается реализация этого эффекта (высоты плотин, число и размеры водопропускных отверстий, мощности агрегатов силовых установок, подпорные горизонты, емкости водохранилищ и т. д.);
в) установление правил эксплуатации установки, обеспечивающих получение при заданных ее параметрах наибольшего возможного эффекта;
г) учет изменений гидрологического режима используемого водотока, возникающих в результате создания водохозяйственной установки.
ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ год— расчетный годичный период, начинающийся с самого многоводного (па- водочного) сезона.
ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ КАДАСТР — систематизированный свод сведений о водных ресурсах, представляемых в увязке с задачами, размерами и формами использования вод в различных областях водного хозяйства.
В качестве одного из возможных вариантов предлагалось составление В. к. СССР в трех частях:
часть I — отраслевые кадастры, а именно, водноэнергетический, оросительный, воднотранспортный, лесосплавной, водоснабжения;
часть II — сведения о фактическом использовании водных ресурсов для различных отраслей водного хозяйства и о ближайших перспективах использования вод;
часть III — сводка в форме водохозяйственных балансов с оценкой
7
водообеспсчснности и потребностей в воде. '
ВОДОХРАНИЛИЩЕ — искусственный водоем, в котором накапливаются запасы воды в периоды, когда приток превышает потребление, и из которого вода расходуется в периоды, когда приток воды не покрывает потребления. Кроме того, В. используется для снижения максимальных расходов половодий и паводков на участках реки, расположенных ниже В. Виды В. разнообразны: от небольших резервуаров, выравнивающих колебания водопотребления по
Характерные элементы водохранилища.
ФПУ — форсированный подпорный уровень, УС — уровень сработки.
часам суток, устраиваемых в системе водоснабжения промышленных предприятий и населенных пунктов, до огромных искусственных озер, создаваемых путем преграждения рек плотинами и затопления речных долин. В гидрологии термин В. обычно применяется для обозначения всех разнообразных типов искусственных водоемов-озер. Характерными элементами В., дополняющими обычные морфометрические характеристики озер (площадь водосбора и водного зеркала, объем водной массы при различных уровнях наполнения, длина, ширина, глубина и пр.), являются: 1) нормальный подпорный уровень (НПУ); 2) форсированный подпорный уровень (ФПУ); 3) уровень сработки (УС); 4) уровень опорожнения (УО).
ВОДОХРАНИЛИЩЕ ГОДОВОГО (СЕЗОННОГО, МЕСЯЧНОГО, НЕДЕЛЬНОГО, СУТОЧНОГО) РЕГУЛИРОВАНИЯ — водоем с резко выраженным (сезонным, месячным, недельным, суточным) циклом на-
ПОЛИСІННІ П OllopoiKlICIIIia полезного объема.
ВОДОХРАНИЛИЩЕ МНОГОЛЕТНЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ—водоем, полезная емкость которого обеспечивает регулирование стока в многолетнем периоде (цикл наполнения и опорожнения больше одного года).
ВОДЫ СТОЧНЫЕ — воды, вовлеченные в производственный процесс или использованные населением π подлежащие последующему удалению. Содержат большое количество взвешенных и растворенных веществ, обычно делающих их непригодными для жизнедеятельности водных организмов и использования в целях водоснабжения. Химический состав и концентрация загрязняющих веществ в В. с. очень разнообразны и зависят от вида производства, исходного сырья, реагентов, участвующих в технологическом процессе. В хозяйственно-бытовых В. с. преобладают грубо дисперсные органические примеси, жиры, белки, аммиак; В. с. нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности содержат эмульгированные углеводороды, нафтеновые кислоты, меркаптаны; В. с. химической промышленности —фенолы, спирты, смолы, натрий, кальций, хлориды, сульфаты
Перед выпуском в водоем В. с. должны быть очищены и обезврежены по методам, зависящим от состава В. с. и концентрации вредных веществ. Наиболее часто применяют процеживание, отстаивание, коагуляцию. фильтрование, дегазацию, нейтрализацию, окисление, биохимическое окисление. Условия спуска В. с. в общественные водоемы нормируются специальными правилами.
ВОДЫ СУШИ — воды, проносимые реками, сосредоточенные в озерах. водохранилищах, болотах и заключенные в ледниках, в пустотах и порах почвы и горных пород. Запас воды в руслах рек земною шара составляет 2100 км3, а в пресных озерах 91 000 км3, запас почвенной влаги составляет 16 500 км3, запас подземных вод 23 400 000 км3, в том числе преимущественно пресные 10 540 000 км3.'
ВОЗВРАТНЫЕ ВОДЫ — подземные и поверхностные воды, стекающие с орошаемых территорий, пли воды, сбрасываемые промышленными предприятиями, установками битового водоснабжения, коммунальными предприятиями и пр.
Воды, стекающие с орошаемых территорий, представляют собой разность между количеством воды, взятой для орошения и использованной для этой цели, включая н непроизводительные затраты на испарение. Среди В. в. различают: 1) сбросные воды, т. е. воды поверхностного стока, формирующиеся в результате:
а) непроизводительных утечек из оросительных каналов и с поливных участков; б) сбросных вод с рисовых полей; в) аварийных сбросов; 2) дренажные воды, т. е. воды подземного стока, сбрасываемые дренажной сетью или выклинивающиеся в понижениях рельефа.
См. также сбросные воды.
ВОЗВЫШЕННОСТЬ — 1) положительная форма рельефа, в которой различают вершину, склон и подошву. Небольшая В. с пологими склонами до 200 м над подошвой называется холмом, более крупная и более резко поднимающаяся —· горой; 2) часть поверхности суши, поднимающаяся на 200—500 м над уровнем моря и притом более или менее равнинная, как, например, Среднерусская (320 м), Приволжская (до 380 м), Волыио-Подольская (до
470 м) возвышенности.
ВОЗГОНКА — см. Испарение.
ВОЗДУШНО-СУХОЙ ГРУНТ — грунт, лишенный гравитационной воды и содержащий лишь физически связанную воду (гигроскопическую, пленочную).
ВОКЛЮЗИ — источники карстовых областей, обладающие большим дебитом и непрекращающимся стоком в периоды маловодья.
ВОЛНА ПОДЗЕМНЫХ ВОД— быстрое распространение в горизонтальном направлении изменения отметки уровня йодной поверхности, возникающее вследствие местного интенсивного поступления воды в водоносный слой, например в результате повышения уровня воды в близлежащем водоеме или водотоке, гидравлически связанном с водоносным слоем; подобное явление может возникать вследствие прорыва напорных вод в зону водоносного пласта или нод влиянием интенсивного поглощения воды водоносной породой.
ВОЛНА СТОКА — процесс перемещения воды по поверхности силона в форме неустановившегося движения, в ходе которого зона максимума расхода (глубины) перемещается с большей скоростью, чем фиксированная материальная точка этой волны, находящаяся в начальный момент в зоне сопряжения неустановившегося и установившегося режимов. В. с. в условиях перемещения по руслу называется волной паводка.
ВОЛНОВОЕ ДВИЖЕНИЕ
ЖИДКОСТИ — движение жидкости, обладающей свободной поверхностью, сопровождаемое отклонением этой поверхности от своего равновесного положения. Волны жидкости в зависимости от характера волнообразующего фактора могут быть ветровыми, приливными, сейсмическими, корабельными и т. д. Волны могут быть вынужденными и свободными, смотря по тому, находятся ли они в данный момент под действием волнообразующего фактора.
Из многочисленных форм В. д. ж. отметим:
I. По положению относительно свободной поверхности жидкости:
1) волны, проявляющиеся только вблизи свободной поверхности, — поверхностные волны;
2) волны, проявляющиеся во всей толще жидкости,— длинные волны;
3) волны на поверхности раздела масс жидкости, имеющих различную плотность, — внутренние волны.
II. По очертанию волнового профиля:
1) плоские, или двухмерные, волны, элементы которых определяются координатами на плоскости (в двух измерениях);
2) пространственные, или трехмерные, волны, элементы которых изменяются по всем трем координатам.
III. По силам, выступающим в качестве главного фактора, определяющего режим волнения:
1) гравитационные волны, находящиеся под преобладающим действием силы тяжести и сил трения (воздействие ветра на поверхность воды, внутреннее трение и сопротивление дна);
2) капиллярные волны, находящиеся под Преобладающим действием сил поверхностного натяжения и сил трения.
IV. IIo устойчивости волновых форм во времени:
1) установившиеся волны, т. е. сохраняющие свою форму и положение в пространстве;
2) нсустановившиеся волны, т. е. изменяющие свою форму и положение в пространстве.
V. По наличию пли отсутствию перемещающихся гребней воли:
1) прогрессивные (поступательные) волны;
2) стоячие волны.
Особую форму волновых колебаний жидкости представляет собой неустановившееся движение воды в открытых руслах. В отличие от ветровых волн, характерной особенностью которых является четко выраженное колебательное движение частиц жидкости в вертикальной плоскости относительно первоначального уровня равновесия и небольшая способность перемещать в направлении движения волн масс воды, в процессе неустановившегося движения, наоборот, осуществляется перенос значительных масс воды в направлении движения волны при незначительных колебательных движениях частиц жидкости. Поэтому эти волны часто называют волнами перемещения.
ВОЛНОВОЙ ЛУЧ — линия, перпендикулярная фронту волны и определяющая направление распространения волн.
ВОЛНОГРАФ — то же, что самописец волнения.
См. Самописцы волнения в водоемах.
ВОЛНОМЕРНАЯ ВЕХА —деревянная или металлическая (из труб) веха, разделенная в пределах колебания поверхности воды при волнении на дециметровые деления в форме окрашенных колец. Устанавливается непосредственно на дно водоема при глубине 3—5 м или на плаву на якорях при больших глубинах. Используется для определения высоты гребня и ложбины ВОЛ·' ны. В. в., снабженная подвижными индексами, позволяющими фиксировать величину наивысшего гребня и наиболее низкой ложбины, называется максимально-минимальной. Подвижные индексы перемещаются под действием поплавка вдоль натянутой струны, укрепленной у В. в.
ВОЛНОПРИБОЙНАЯ НИША — углубление в откосе берега в форме небольшой певгеры, возникающее под действием ветровых волн на берег; на водохранилищах В. п. особенно развиты в начальный период переформирования их берегов.
ВОЛНЫ ЗЫБИ —см. Зыбь, Ветровые волны.
ВОЛНЫ МЕЛКОВОДЬЯ —см. Ветровые волны.
ВОЛНЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ—см. Волновое движение жидкости и не- установившееся движение (жидкости в открытых потоках).
ВОРОНКА ДЕПРЕССИИ —см. Депрессионная воронка.
ВПИТЫВАНИЕ ВОДЫ —начальная стадия просачивания воды в почву, происходящего в условиях неполного насыщения водой почвогрунта; в этой стадии силы трения и силы сопротивления почвенного воздуха, вытесняемого из пор при просачивании, малы, а капиллярные силы имеют преобладающее значение. Иногда используется как синоним термина инфильтрация.
Имеются предложения (А. Н, Бе- фани) термином В. в. определять только процесс поступления воды в почву, приводящий к пополнению ее влагозапасов, расходуемых впоследствии на испарение (транспирацию), и лишь частично, в редких исключительных случаях, формирующих инфильтрацию вглубь. При этом термин инфильтрация сохраняется целиком за процессом поступления воды до уровня грунтовых вод, проникающей обычно под действием силы тяжести после увлажнения почвенного слоя сверх полевой влагоемкости.
См. также просачивание воды.
ВРЕМЕННАЯ ОРОСИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ — первое, ежегодно восстанавливаемое звено водораспределительной сети на орошаемом участке.
ВРЕМЯ ДОБЕГАНИЯ—время, в течение которого водная масса проходит заданное расстояние. В гидрологических прогнозах этот термин употребляется в нескольких смыслах:
а) как время перемещения расхода воды на заданном участке реки
где AU/ — приращение объема води на участке; AQ -— соответствующее приращение расхода;
б) как время перемещения фазо- ноодпородных (соответственных) уровней или расходов воды (например, гребня паводка), определяемое по разнице во времени наступления в двух створах;
в) как время, за которое массы воды с разноудаленных частей бассейна достигают замыкающего створа реки.
ВСКРЫТИЕ РЕК И ВОДОЕМОВ — процесс разрушения ледяного покрова, происходящий под воздействием тепла и механических сил, возникающих в результате интенсивного притока воды. В условиях водоемов разрушающийся ледяной покров выносится в реки или тает на месте. На реках разрушение ледяного покрова приводит к перемещению льда, вниз по течению — ледоходу.
ВСТРЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ АТМОСФЕРЫ — см. Лучистая энергия.
ВТОРИЧНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДО EMA — загрязнение, вызванное распадом отмерших организмов или различных загрязняюших веществ, отложившихся в водоеме преимущественно в местах с замедленным течением.
ВТОРИЧНЫЙ ОТСТОЙНИК — отстойник для осаждения активного ила, располагающийся после аэротенков, биофильтров или аэрофильтров.
ВЫБОРОЧНЫЙ МЕТОД—уста новленне обобщенных характеристик статистического ряда, свойственных генеральной (изучаемой) совокупности, путем исследования не всех, а только части составляющих ее элементов. Возможность применения В. м. основывается на законе больших чисел. Некоторое число измеренных членов генеральной совокупности образует статистическую выборку, на основании которой устанавливаются выборочные оценки параметров генеральной совокупности. Возможность судить о параметрах генеральной совокупности по статистической выборке возникает, если члены генеральной совокупности и выборки статистически однородны и формирование выборки осуществляется при соблюдении случайности отбора.
ВЫВЕТРИВАНИЕ — процесс разрушения твердых горных пород под влиянием физических, химических и биохимических факторов.
Биохимическое В. часто называют органическим В., понимая под этим воздействие, оказываемое на горные породы организмами и продуктами их жизнедеятельности.
Под физическим В. понимается механическое разрушение горных пород, происходящее главным образом под влиянием колебания температуры и замерзания воды в трещинах (морозное выветривание). См. физическое В.
Химическое В обусловливает разрушение горных пород в результате изменения химического состава образующих их минералов под действием воды, растворенных в ней веществ и кислорода воздуха.
См. Химическое В.
ВЫДУВАНИЕ — деятельность ветра, проявляющаяся в форме перераспределения по территории продуктов разрушения горных пород и почв, а также в форме совместного воздействия ветра и переносимого им песка на выступающие над поверхностью земли горные породы; это действие выражается в форме шлифования горных пород и образования различных причудливых форм рельефа. Особенно сильно явление В. проявляется в пустынных областях.
Синонимы: развевание, дефляция.
ВЫСОТА ГРЕБНЯ ВОЛНЫ —
см. Элементы волн (на поверхности жидкости.).
ВЫСОТА КАПИЛЛЯРНОГО поднятия — см. Капиллярное под-
HfLTtLQ
ВЫСОТА СНЕЖНОГО ПОКРОВА — толщина лежащего на земле слоя снега; обычно выражается в сантиметрах.
вязкость жидкости —
свойство жидкости, обусловливающее возникновение сил внутреннего трения при ее движении, сопровождающемся взаимным перемещением смежных слоев жидкости. В. ж. является фактором, осуществляющим передачу движения от слоев жидкости, перемещающихся с большей скоростью, к слоям с меньшей скоростью. При этом слои, обладающие большей скоростью, испытывают торможение со стороны слоев, движущихся с меньшей скоростью. Молекулярная—физическая В. ж. зависит исключительно от свойств самой жидкости и температуры, она не зависит от характера движения. Физическая В. ж. оценивается коэффициентом вязкости (μ), называемым часто динамическим коэффициентом вязкости. Молекулярная В. определяет сопротивление движения в ламинарном потоке.
В турбулентном потоке силы внутреннего трения несоизмеримо больше таковых в ламинарном потоке; это связано, в частности, со значительно большей «вязкостью» турбулентного потока, обусловленной интенсивным взаимным перемешиванием смежных слоев жидкости. Турбулентная В. ж., иногда называемая виртуальной вязкостью, оценивается коэффициентом турбулентного обмена А (или иначе коэффициентом виртуальной В. ж.).
Касательное напряжение трения при ламинарном прямолинейном движении жидкости может быть выражено законом Ньютона
где— касательное напряжение на площадке, имеющей нормаль я; - — производная скорости тече-.
ния по нормали п. Для прямолинейного турбулентного движения вид зависимости Tn сохраняется, но вместо μ она будет содержать А.
Для течения, характеризующегося искривленными линиями тока H наличием внутренних циркуляций,касательные напряжения выражаются формулами Навье — Стокса:
Первый индекс при τ выражает направление действия напряжения, второй индекс обозначает нормаль площадки, к которой это напряжение приложено.
Применение уравнений Навье — Стокса к турбулентному движению (при замене в них значений μ коэффициентами виртуальной вязкости Л) обосновал В. М. Маккавеев.
Коэффициенты В. ж. μ и А имеют размерность (в системе СИ)
(паскаль-секунда). В ра
ботах по гидродинамике используется кинематический коэффициент В. ж.
где о — плотность жидкости, у — ее удельный вес, р — ускорение свободного падения. Размерность
Название «кинематический коэффициент вязкости» введено потому, что размерность ν кинематическая, т. е. не включающая динамические величины (силы, массы).