С
САЙ — название ущелья, оврага, балки, употребляемое в Средней Азии и Кавахстане.
САЛО — плавающие на поверхности воды скопления смерзшихся ледяных игл в виде пятен или тонкого сплошного слоя серовато-свинцового цвета, внешне напоминающие пятна плавающего на поверхности жира (отсюда и название сало).
САЛЬТАЦИЯ — форма перемещения донных наносов, выражающаяся в перебрасывании вихревыми образованиями частиц грунта, отрываемых от дна иа некоторое сравнительно короткое расстояние с последующим перебрасыванием частицы новыми вихревыми --импульсами.
самозагрязнение водоема — вторичное загрязнение за счет разложения органического вещества, в частности при отмирании растений и животных.
САМООЧИЩЕНИЕ ВОДОЕМОВ — процесс уменьшения концентрации веществ, загрязняющих воды, происходящий в естественных условиях в результате физических, химических и биологических явлений; С. в. усиливается по мере увеличения времени пребывания загрязненных сточных вод в реках, озерах, водохранилищах. В процессе С. в. происходит отмирание микроорганизмов и биохимическое окисление органических веществ.
САМООЧИЩЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД — восстановление природных свойств воды рек, озер и других водных объектов, происходящее естественным путем (ресурсами самого водного объекта) в результате протекания физико-химических и биохимических процессов в условиях, свойственных данному водоему.
Уменьшение концентрации загрязнений неорганического происхождении может происходить путем нейтрализации кислот и щелочей за счет естественной буферное™ природных год, образования труднорастворимых соединений, гидролиза (доминирующий процесс при очищении от le, AI, Мп); сорбции и соосаждения Юг Понов тяжелых металлов) и дру- I их процессов.
Снижение концентрации органических веществ и уменьшение их 1ОКСНЧН0СТИ осуществляется преимущественно за счет химического и биохимического окисления, главным об- p.·ι кім кислородом.
Способность водоема к самоочищению находится в тесной зависимое і и не только от количества сточных вод, их состава и концентрации веществ, но и от физико-географических условий водосбора и особенно от гидрометеорологического режима.
H летние дни, когда услория (i n піедеіі гельности микроорганизмов OOllillrpiniriIU, а скорости химических pi и инн возрастают, водоем способі Il нерер.іібота.ть большие количест- Hll IlllpllllniIOIHHX веществ.
Б
Общий вид плювиографа с принудительным сливом.
1 — приемный сосуд, 2 — сливная трубка, 3 — трубка воронки, 4 — часовой механизм, 5 — дверца, 6 — поплавковая камера, 7 — сифон для
слива осадков, 5 — контрольный сосуд.
Кол ичеств енн а я характеристика самоочищающей способности водных объектов необходима для расчета величины допустимой концентрации загрязняющих веществ, поступающих со сточными водами.
САМОПИСЕЦ УРОВНЯ ВОДЫ «ВАЛДАЙ»—см. Самописцы уровня воды.
САМОПИСЕЦ УРОВНЯ ВОДЫ
POPДАH ЦА -— см. Самописцы уровня воды.
САМОПИСЦЫ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ — приборы, позволяющие записывать количество выпадающих жидких (дождя) и твердых осадков 227
(снега, града и др.) как функцию времени. В СССР получили распространение самописцы дождя — плювиографы Il-I π П-2.
Плювиограф Π 1 имеет следующее устройство. Капли дождя попадают в приемный цилиндр сечением 500 см', откуда дождевая вода стекает в цилиндрическую поплавковую камеру, имеющую сечение в 10 раз меньше. В поплавковой камере нако- дится поплавок со стержнем; на стержне укреплено перо, касающееся бумаги, навернутой на барабан с часовым механизмом. Во время дождя по мере повышения уровня дождевой воды, собирающейся в поплавковой камере, перо перемещается по бумаге вверх, причем единице приращения слоя дождя соответствуют 10 единиц приращения высоты положения пераі. Для того чтобы избежать нежелательного увеличения высоты поплавковой камеры, при условии обеспечения записи в масштабе 10:1, что необходимо для точной расшифровки ее, камера делается высотой всего 100 мм, но зато снабжается сифоиом для автоматического слива.
Всякий рае, когда поплавковая камера будет заполнена до уровня изгиба сифонной трубки и перо покажет 10 мм слоя дождя, начинает действовать сифон, вода за 20 с перельется в запасной сосуд и одновременно перо опустится в исходное нулевое положение.Было замечено, что сифон нередко засоряется и не включается сразу. Этот недостаток частично устранен у плювиографа П-2.
Плювиограф П-2 в общем устроен так же, как П-1, но имеет приставку кулачкового заводного механизма для принудительного включения сифона. Когда уровень в поп- лавковой камере достигает критической высоты, завод механизма срабатывает, резко толкая поплавок вниз, при этом сифон заполняется и происходит быстрый слив.
Известны плювиографы, у которых вместо сифона имеются автома.- тически сменяющиеся, качающиеся приемники дождевой воды, смена их происходит каждый раз, когда приращение слоя дождя составит 0,25 мм (США). Имеются плювиографы, у которых- запись количества осадков основана на записи приращения веса дождевой воды, собирающейся в коллекторе.
САМОПИСЦЫ ВОЛНЕНИЯ В ВОДОЕМАХ —то же, что волнографы—приборы, позволяющие записывать как функцию времени все элементы воли (высоту, период и скорость) или только некоторые. Известны приборы, записывающие элементы поверхностных волн, внутренних волн, длинных волн.
Для записи элементов поверхностных ветровых волн в озерах и водохранилищах нашли применение поплавковые и электроконтактные С. в. в в.
У самописцев волнения поплавкового типа колебания уровня водной поверхности при волнении воспринимаются поплавком, перемещающимся вертикально вдоль направляющих тросов. Перемещения поплавка передаются на записывающее устройство, включение которого производится электросигналами, передаваемыми с берега по кабелю (волнограф «Ильмень»).
Среди електроконтактних самописцев волнения можно выделить электроконтактные вехи в различном конструктивном оформлении и волнограф всех элементов волн, представляющий собой сочетание трех элек- троконтактных вех, расположенных в вершинах равностороннего треугольника.
При прохождении волны через электроконтактную веху изменяется число ее секций, проводящих ток, в результате чего скачкообразно изменяется сила тока в электрической цепи, регистрируемая на осциллографе. Наличие трех электрокон- тактных вех в волнографе всех элементов волн позволяет осуществить регистрацию не только высоты, но и периодов волн.САМОПИСЦЫ РАСХОДА ВОДЫ -—то же, что расходомеры-самописцы — приборы, позволяющие записывать расход воды как функцию времени. Различают два основных типа С. р. в.; I тип — для безнапорных водотоков, основан на использовании кривой расхода; II тип — для напорных трубопроводов, основан на непрерывном измерении скорости течения в сечении, площадь которого известна.
С. р. в. I типа имеет следующие узлы: а) уровнемер, обычно поплав-
Самописец уровня воды «Валдай».
1 — пустотелый металлический поплавок, 2 — зажим, 3 — влагонепро
ницаемый кожух, 4 — ось барабанчика, 5 — пишущее перо, б — гиря, 7 — барабан, 5 — направляющий стержень, 5 — каретка, 10— поплавковое колесо, 11, 12 — гибкая стальная струна, 13 — противовес, 14 — колесо-триб- ка, 15 — редуктор, 16—ось редуктора, 17 — ось барабана, 18— шестерня.
всех учетных сечений, где кривые расходов однозначны и безусловно устойчивы в течение длительного времени.
С. р. в. II типа применяются чаще всего, когда скорость течения воды в сечении напорного трубопровода измеряется как функция перепада гидродинамического давления в сужении (диафрагма, сопло) или в колене. Перепад давления фиксируется дифференциальным манометром. Отечественная промышленность выпускает несколько видов дифманометров без самописцев и с самописцами, в том числе дистанционных. Такими С. р. в. оборудуются турбинные тракты гидроэлектрических станций.
САМОПИСЦЫ УРОВНЯ ВОДЫ — приборы, позволяющие записывать высоту уровня как функцию времени.
С. у. в. весьма разнообразны (см. Самопишущие приборы).В СССР для регистрации уровня водоемов распространены два типа поплавковых С. у. в.: 1) «Валдай», предложенный Государственным гидрологическим институтом для внут-
pcill (IIX вод суши — рек, озер и водохранилищ, и 2) самописец уровня СУМ (Рорданца)— преимущественно для моря — мареограф.
Эти С. у. в. имеют следующее устройство. У С. у. в. «Валдай» поплавок, следящий за уровнем воды, подвешен на тросе; трос охватывает роликовое колесо, насаженное на ось барабана; на барабане навернута бумага. При изменении высоты поплавка барабан соответственно поворачивается. К бумаге прижато перо, которое, независимо от поворота барабана, перемещается вдоль его образующей часовым механизмом с гиревым приводом. У СУМ поплавок подвешен на цепи; цепь охватывает зубчатое колесо, которое через систему шестерен сцеплено с зубчатой рейкой; на рейке насажено перо, касающееся бумаги, навернутой на барабане; вертикальный барабан, независимо от перемещения пера, вращается пружинным часовым механизмом.
Масштаб записи по оси уровня и оси времени у этих С. у. в. может быть задан, сообразуясь с амплитудой изменения уровня и требуемой степенью подробности записи.
Поплавковые С. у. в. устанавливаются на берегу в будке, над колодцем, сообщающимся с водоемом, или же в водоеме на специальной опоре. Строительство установки поплавкового С. у. в. почти всегда обходится во много, раз дороже стоимости самого прибора. Поэтому предпринимались попытки создать другие датчики, для которых не надо сооружать дорогие колодцы с трубопроводами или опоры с защитой от волнения и обмерзания. Наиболее подходящим признан был манометрический датчик — измерение высоты уровня заменялось измерением гидростатического давления, которое испытывает некоторая, неизменная по высоте поверхность. C таким датчиком предложено несколько установок С. у. в. как береговых, так и «автономных», т. е. пригодных для записи уровня воды вдали от берега, там, где из-за большой глубины сооружение неподвижной опоры невозможно.
Примером наиболее простого манометрического С. у. в. может служить предложенный в СССР малогабаритный автономный береговой мареограф. Он представляет собой герметическую моробку (длиной около 40 см) с выступающим наружу, воспринимающим колебания гидростатического давления (то же, что HblCOTU уровня воды) сильфоном. Внутри коробки имеется связанное с сильфоном перо, касазощоеся бумаг гн, навернутой на барабан; барабан вращается часовым механизмом. С. у. в. устанавливается под водой у берега на специально устроенную площадку; для смены бумаги и зав вода часов прибор извлекается один раз в сутки (иные—один раз в неделю) .Среди С. у. в. выделяется группа «дистанционных установок». В этих установках в интересах удобства эксплуатации механизм записи (собственно сам самописец) и указатель уровня расположены иа значительном расстоянии от датчика (например, следящего поплавка) так, что информация от датчика на заспись и на укаватель может быть передана только по линии электрической приводной связи или радио. В практике наиболее часто применяются дистанционные С. у. в.: 1) с передачей информации импульсами электрического тока через каждый 1 см (10 см) изменения высоты уровня и 2) с передачей информации сельсин-моторами, непрерывно следящая система.
Уход за С. у. в. (смена ленты, завод часов, поддержание нормальных условий работы) поручается наблюдателю.
С. у. в. «Валдай» и СМУ наблюдатель посещает ежесуточно. Рядом с этими С. у. в. устанавливается уровнемер с визуальным отсчетом (водомерная рейка, указатель). При смене ленты наблюдатель обязан сделать отсчеты по уровнемеру. В этом случае С. у. в. иногда можно представить как прибор для интерполяции хода уровня между точными отсчетами по уровнемеру. Большая работа была проделена для того, чтобы сделать С. у. в. пригодным для безнадзорной работы в течение длительного времени — сезона и даже целого года. Такие С. у. в. могли быть полезными для изучения гидрологического режима вод в редконаселенных и труднодоступных областях, но они не получили еще долж- ного распрос гранения, потому что установка их очень сложна и при высокой стоимости нередко оказывается малонадежной.
Погрешность значения высоты уровня, снятого с записанного прибором графика, всегда больше, чем погрешность визуального отсчета, уровня, сделанного одновременно по .юдомерной рейке у С. у. в. Эта погрешность зависит не только от масштаба записи, трения в приборе и г. п,, но в очень большой мере от демпфирующего влияния канала свині водоема с местом датчика. Обычно замечается отставание хода по фазе и уменьшение амплитуды колебания.
САМОПИШУЩИЕ ПРИБОРЫ—
і о же, что самописцы — приборы, позволяющие автоматически записывать количественные характеристики явлений C целью измерения ИЛИ KOH- I роля. С. п. в ряде случаев служат ',CHOBHhiM и даже единственным средством наблюдения, например, когда явление протекает столь бы- cipo или так медленно, что ваши ор- I.ты чувств не могут его воспринять, и. пі когда явление совершается в таком месте, которое недоступно наблюдателю.
С. и. весьма разнообразны. Наиболее полная схема устройства С. п. имеет следующие узлы: 1) приемник и датчик; 2) линия связи датчика і- механизмом записи; 3) двигатель; •I) механизм" записи и 5) счетно-решающее устройство.
Ниже даны общие сведения о некоторых видах конструктивного оформления отдельных узлов С. п.
.Пиния связи датчика с механизмам записи бывает представлена в Iiii ie: а) системы жестких стержней ΙΙ.ΊΗ гибких нитей с роликами; б) гидравлической или пневматической іисісмія; в) ультразвуковой связи; І) ілекіріїческой проводной и д) радиосвязи.
Двигатель, приводящий в движение с равномерной скоростью ту IliIliepTHOCTb, на которой производится і ιιιιιι-κ, представлен: а) тягой
на UiiHHeii гири; б)чаеовым пружинным механизмом, в) -синхронным THll pi IMll юром.
M ι·\ ин и. їм записи включает: а) перо. Iuiiiuiiiciiiioc чернилами, или і рифи юний карандаш, пишет на двигающейся бумажной ленте; б) шрифт, царапающий па специально обработанной бумаге, на закопченной пластине, па пластине, покрытой мастикой; в) след пробоя или химической реакции от искры электрического разряда; г) след светового «зайчика» на фотобумаге; д) след потока электронов. У приборов с прерывистой записью механизм записи бывает выполнен в виде: е) падающей скобы на красящую ленту; ж) счетчика, печатающего цифровые наборы иа бумаге или фольге; з) фотографии состояния (положения) датчика.
Счетно-решающее устройство
(приставка) позволяет получать, кроме графика записи или цифрового набора, еще и выводы обработки этих документов в виде сумм, средних частот, экстрем и т. и., а также позволяет переложить записанный материал на перфорационную ленту для дальнейшей машинной обработки.
Раньше всего, в конце XIX в., стали применяться самописцы для метеорологических наблюдений — термографы, барографы, плювиографы и др. Давно известны сейсмографы. Хорошо известны гидрологические самописцы — самописец уровня воды, самописцы расхода воды, самописцы скорости течения и др. Широкое применение нашли самописцы в автоматизированном промышленном производстве в качестве контрольных и измерительных приборов.
С. п. имеют очень много ценных свойств, но тем не менее ими нельзя заменить приборы простые с визуальным отсчетом. В некоторых случаях это невыгодно, так как стоимость самого С. п., издержки на его установку и текущую эксплуатацию, издержки на обработку записей и т. п. оказываются непомерно высокими по сравнению с тем экономическим эффектом, который получается в результате использования записи.
САМОСАДКА — природная соль (поваренная, глауберова, сода и др.), выиадащая в виде твердого осадка из рапы соленых озер. При изменении концентрации или температуры рапы С. может полностью или частично растворяться.
САМОСАДОЧНЫЕ ОЗЕРА — соленые (соляные или минеральные) озера, содержащие различные соли в такой концентрации, что они вы падают из раствора в твердом виде. Растворы, из которых происходит садна солей, называют рассолом или рапой. Выпадающие из рапы соли делят на noiiocddiiii, старосадку и коренную СОЛЬ.
Новосадкой называется соль, выпавшая в течение данного года и находящаяся в виде рыхлого слоя па дне или выброшенная волнами на берега в виде валов. При изменении условий новосадка может полностью или частично вновь раствориться. Нерастворившаяся новосадка уплотняется и переходит в старосадку. При дальнейшей перекристаллизации η уплотнении под влиянием выше лежащих слоев старосадка переходит в коренную соль.
CAilPOBHOCTb — загрязненность воды рек, озер, водохранилищ гниющими и содержащими большое количество болезнетворных бактерий органическими веществами, поступившими в водоем с бытовыми или промышленными сбросами; степень загрязненности определяется наличием и количеством особых микроорганизмов — «показателей загрязнения» ·— сапробов.
САП РОБЫ — растительные и животные микроорганизмы, присутствующие в загрязненных водах рек, озер, водохранилищ. По степени концентрации различают полисапробы, характеризующие сильную загрязненность воды, мезосапробы. пли С. средиезагрязнеиных вод, и олигоса- пробы, или С. слабозагрязиеиных вод.
САПРОКОЛЬ — несколько уплотнившиеся сапропели, имеющие студневидный характер.
См. также гиттия.
САПРОПЕЛЬ — вязкие илистые отложения органического происхождения, образующиеся в достаточно глубоких, богатых питательными Органическими веществами и в слабо- проточных озерах. Проточные, богатые кислородом озера мало благоприятны для образования C., так как интенсивно происходящие здесь процессы окисления приводят к распаду органических отложений. Нижиие, более уплотненные слои С. часто называют сапропелит, а верхние — пе- логеи.
В более мелководных озерах или
при обмелении озер С. В процессе зарасгаппя и заболачивания через ряд промежуточных образований сменяется торфяными отложениями и потому часто иод торфяным пластом находится слой С. мощностью 6—8 м.
См. также гиттия.
САПРОФИТЫ — растения, лишенные хлорофилла (зеленой окраски) и потому нс могущие ассимилировать углерод из углекислоты воздуха. В качестве источника углерода С. используют готовые органические вещества, вызывая разрушение (гниение) различных органических остатков. Распространение С. в форме своеобразных водорослей способствует процессу самоочнсткп воды.
СБОЙНОЕ ТЕЧЕНИЕ —см. Циркуляция поперечная.
СБРОСНОЙ ОБЪЕМ —см. Емкость водохранилища.
СБРОСНЫЕ ВОДЫ — загрязненные воды, сбрасываемые промышленными предприятиями в соответствии с циклом их производства; одна из разновидностей возвратных вод.
«СВЕДЕНИЯ ОБ УРОВНЕ ВОДЫ НА ВНУТРЕННИХ ВОДНЫХ ПУТЯХ РОССИИ» И «СВЕДЕНИЯ ОБ УРОВНЕ ВОДЫ НА РЕКАХ И ОЗЕРАХ СССР» — название изданий Управления внутренних водных путей МПС (1901—1915 гг.) и Государственного гидрологического института (1931—1948 гг.). В этих изданиях (26 томов, 41 книга) опубликованы результаты гидрологических наблюдений над уровнем воды, временем наступления ледостава, вскрытиём, ледоходом, выполненных с 1872 по 1935 г. Продолжением издания, содержащего результаты гидрологических наблюдений за 1936 г. и последующие годы, является Гидрологический ежегодник.
СВЕРХВОЛНОВЫЕ ПОТОКИ—
см. Бурное состояние потока.
СВОБОДНАЯ ВОДА — вода в почвах и горных породах, находящаяся под преимущественным влиянием силы тяжести и капиллярных сил.
СВОБОДНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ—
поверхность жидкости на границе соприкосновения ее с воздухом. Давление на С. п. открытых потоков равно атмосферному.
СВОБОДНОЕ ПРОСАЧИВАНИЕ— движение воды в почве или гордых породах в условиях, когда вода обтекает их частицы, не заполняя пор.
СВОБОДНОЕ СОСТОЯНИЕ
РУСЛА — состояние русла, характеризующееся отсутствием препятствий (ледяных образовании, водной растительности, сплавного леса и т, д.), влияющих на зависимость между расходом и уровнем воды, а также отсутствием подпора.
СВЯЗАННАЯ ВОДА — вода в почвах и горных породах, физически или химически связанная с твердым скелетом и потому в зависимости от формы связи почти или совсем неподвижная. Различают две категории С. в.: 1) вода в составе твердого вещества породы; 2) вода в мельчайших порах и на поверхности частиц породы, удерживаемая действием адсорбционных и сорбционных сил. Во второй категории С. в. в свою очередь разделяют на прочно- связанную, которая по своим свойствам близка к твердому телу и в движении не участвует, и рыхлосвя- занную, располагающуюся в виде пленки на слое прочиосвязаииой воды.
СГОННО-НАГОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ— происходящее под влиянием ветра перемещение водных масс из одной части водоема (озера, водохранилища) в другую и возникающая в результате этого перемещения денивеляция водной поверхности. Последняя выражается в снижении уровня в подветренной части водоема за счет сгона водных масс и подъема уровня в наветренной части за счет нагона. При сгонах и нагонах в водоемах имеют место своеобразные течения, которые в слабопроточных водоемах носят характер замкнутых циркуляций в вертикальной, а в ряде случаев и в горизонтальной плоскостях. Поверхностные течения, направленные в. сторону ветра, называются дрейфовыми, а обратные компенсационные течения, развивающиеся под влиянием уклонов водной поверхности, образовавшейся при денивеляции,— градиентными.
Градиентные течения распространяются в средней и придонной зонах водоема. В проточных водохранилищах и озерах сгоиио-иагониые (ветровые) течения накладываются на сточные течения.
В условиях длительного действия ветра развиваются установившиеся сгонно-нагонные денивеляции, характеризующиеся плавным изменением уровнен и подобием хронологических графиков уровней и ветра. При резких изменениях ветра, особенно в водоемах правильной формы, развиваются сгонио-нагониые колебания, осложняющие изложен* ную выше картину явления. Эти колебания напоминают по внешнему виду сейши, ио превосходят их по амплитуде н отличаются по характеру течений.
С.-н. я. играют большую роль в жизни крупных озер и водохранилищ (особенно мелководных) и учитываются при проектировании на них сооружений.
СЕДИМЕНТАЦИЯ— 1) оседание под действием силы тяжести взвешенных в газе пли жидкости различных примесей, например, частиц жидкости в воздухе, частиц грунта в воде; 2) в озероведении — накопление в водоемах органических и минеральных осадков, образующих илистые (сапропелевые) отложения; 3) в геологии — совокупность физических, химических и биологических процессов, происходящих в поверхностной зоне земной коры и ведущих к возникновению всех видов осадков. В понятие С. включают весь цикл от разрушения материнской породы, безразлично какого происхождения, до отвердения продуктов расширения (обычно с добавлением веществ из других источников поступления), с образованием новой породы.
По отношению к лавовым потокам, элювиальным и делювиальным образованиям термин С. неприменим. В указанном понимании термин С. аналогичен термину осадкообразование.
СЕЗОННОЕ (ГОДИЧНОЕ) РЕГУЛИРОВАНИЕ СТОКА —см. Регулирование стока.
СЕЗОННАЯ МЕРЗЛОТА —мерзлота, возникающая в холодный период года. Длительность существования С. м. менее года.
СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩИЙ СЛОЙ — слой земли, промерзающий за период холодной части года.
Синоним: сезонномерзлый слой, сезонная мерзлота.
СЕЗОННОПРОТАИВАЮЩИЙ СЛОЙ — слой земли, протаивающий за теплую часть года; это понятие обычно применяется для характеристики интенсивности оттаивания грунтов в условиях вечной мерзлоты. Синоним: сезонноталый слой, де
ятельный, или активный, слой.
СЕЗОННЫЙ ГРУНТОВЫЙ
сток — сток подземных вод типа верховодки, развивающейся в почве и в горных породах, а также из периодически действующих карстовых и других родников в реки.
СЕЙШИ — стояние волны большого периода (от нескольких минут до десятков часов) на водоемах. С. образуются в том случае, когда силы, обусловленные метеорологическими факторами, создают хотя бы небольшие, но строго периодические импульсы, которые, попадая в резонанс с колебаниями водной массы озера, постепенно раскачивают воду. Образование С. могут вызвать резкие изменения атмосферного давления в разных частях озера или резкие скачки величины и направления ветра над озером, возникающие, например, при прохождении циклона. Образуются сейши и при наложении на длинную волну ее отражения от берега. При С. происходит колебательное движение всей массы воды, причем поверхность водоема приобретает уклон то в одну, то в другую сторону. Неподвижная ось, относительно которой колеблется водная поверхность, называется узлом С. Вертикальные сечения, в которых амплитуда колебаний уровня имеет наибольшие значення, называются пучностями. Различают С. одноузловые, двухузловые и т. д. С. более устойчивы в глубоких водоемах, чем в мелких. В простейшем случае для условий водоема постоянной глубины соотношение между периодом одноузловой С. τ, длиной L и глубиной H водоема выражается зависимостью (формула Мериана)·
СЕЛЕВЫЕ БАССЕЙНЫ —водосборные бассейны, в пределах которых формируются селевые паводки; располагаются в горных районах и характеризуются большими уклонами, наличием значительных скоплений обломочного материала и благоприятными условиями увлажнения. Имеется ряд классификаций С. б. в зависимости от их высотного пбло- жения, по источникам накопления рыхлого обломочного материала, по причинам, вызывающим интенсивный поверхностный сток, по производительности в смысле объема выносимого твердого материала и по некоторым другим признакам. Примером подобной классификации, отражающей основные признаки С. б., является классификация Д. Л. Соколовского.
СЕЛЕВЫЕ ВЫНОСЫ — выносимые селями массы крупного обломочного материала: валунов, каменных глыб, щебня и мелких продуктов эрозии (ил. песок).
СЕЛЬ — кратковременный с большой разрушительной силой паводок
с очень большим (до 75% общей массы потока) содержанием минеральных частиц и обломков горных пород, возникающий в результате интенсивных ливней пли бурного таяния снега в бассейнах небольших горных рек и сухих логов со значительными (нс менее 0,10) уклонами тальвега н при наличии больших скоплений продуктов выветривания; характеризуется продвижением его лобовой части в форме вала из воды п наносов или чаще наличием ряда последовательно смещающихся валов. Прохождение С. сопровождается значительными переформированиями русла. Существуют классификации С. по высотному положению, геоморфологическому строению бассейнов, но причинам, вызывающим C., по степени насыщенности наносов и их фракционному составу. По этому последнему признаку С. разделяются на грязевые, грязекаменные и воднокаменные.
Местные названия, употребляемые в качестве синонимов: силь, сэль. сейль, селав, селяб.
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ГИДРОЛОГИЯ — условный термин, объединяющий общим понятием совокупность вопросов, изучаемых в гидрологии и имеющих непосредственное отношение к вопросам сельскохозяйственного производства (водный баланс почв, влияние агролесомелиоративных мероприятий на сток и пр.). Более узкий комплекс вопро- 1- -В. ОТНОСЯЩИХСЯ К изучению ВОДЕО- 1 теплового и солевого балансов орошаемых земель, объединяют понятием мелиоративная гидрология. СЕМЕЙСТВО КРИВЫХ PACXO-
ДА ВОДЫ — совокупность кривых, вычерченных в одной системе KOOp- шнат; каждая кривая семейства інраведлива только для определенных условий протекания, например, при определенной величине уклона. Гткой график иногда называют си- щемон помеченных'кривых расхода. I К пользуется для вычислений стока виды за период переменного подію- p.в иногда за период вегетации водінні растительности и в некоторых '.ругнх случаях.
СЕРОВОДОРОДНЫЕ ВОДЫ—
пиль:, содержащие в растворе серо- IBi Цірод (HiS) в количестве не ме- IB e ! мг/л.
CECTOH — см. Гидробионтія.
СЕТЕВЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ—то же, что массовые наблюдения — условное название результатов наблюдении, выполненных по программам официального наставления Гидромет- службы на постах и станциях, когда желают эти наблюдения отличить от материалов научных исследований, выполненных особо по специальным программам.
СЕЧЕНИЕ ПОТОКА ЖИВОЕ —
часть водного сечения, где скорости течения выше чувствительности прибора, измеряющего скорость. Принимается, что в остальной части поперечного сечения реки скорость равна нулю. В действительности она может отличаться от нуля или быть обратной по отношению к течению в «живом сечении». Такая неточность может приводить к ошибкам в вычислении расхода воды.
СЖАТИЕ ЛЬДА—I) сокращение площади, занимаемой ледяными полями или льдинами, возникающее при их движении под воздействием ветра или течения и сопровождающееся образованием торосов; 2) деформации льда, происходящие вследствие расширения льда под влиянием изменения его температуры или искусственно приложенной нагрузки (при испытаниях образцов льда).
СИГНАЛИЗАТОР ВНУТРИВОД- НОГО ЛЬДА — см. Шугосигнализа- тор.
СИЛА ВЛЕЧЕНИЯ — касательная сила, приложенная к поверхности дна потока и направленная в сторону движения·. С. в. при равномерном движении равна продольной составляющей (в направлении движения потока) силы тяжести, действующей на поток. С. в. обычно вычисляется на единицу поверхности дна и определяется зависимостью
где у — плотность воды; h ■— ,глубина потока; і — уклон свободной поверхности. С. в. учитывается в ряде исследований при составлении выражений движения донных наносов.
СИЛА ДОЖДЯ — см. Метеорологическая сила дождя.
СИЛА КОРИОЛИСА — отклоняющая сила вращения Земли, проявляющаяся в том, что все тела, дви-
жущиеся относительно земной поверхности, в северном полушарии получают ускорение, направленное вправо, а в южном — влево от направления их движения. Ускорение Кориолиса равно 2vtosinCa2++Mg’+; 2)сульфатные (горькосоленые) с устойчивым накоплением и эквивалентным преобладанием SO^- в составе анионов, в составе катионов при этом могут накапливаться как ионы Na+, так и ноны Mg2+, разделяются на два подтипа— сульфатно-натриевые и сульфатно-магниевые; 3) хлорид- ные с преобладанием ионов хлора и натрия.
СООТВЕТСТВЕННЫЕ УРОВНИ ВОДЫ ■— уровни воды двух водомерных постов, относящихся к одинаковым фазам режима. Практически при установлении соответственных уровней за одинаковые фазы принимают гребни резко выраженных подъемов и самые низкие точки впадин. С. у. в. в ниже расположенных пунктах наблюдаются позже, чем в выше лежащих, на время, равное сроку пробега воды от верхнего пункта к нижнему. Определив уровни характерных фаз на верхнем водомерном посту и найдя соответствующие им уровни на нижнем, можно построить график связи С. у. в. для рассматриваемых постов.
Графики связи С. у. в. широко используются для восстановления пропусков наблюдений на одном посту по данным другого, для контроля результатов наблюдений и переноса наблюдений над уровнем из одного створа в другой и, наконец, в целях прогноза уровней на ниже лежащих участках по сведениям об уровнях в выше расположенных створах.
СООТНОШЕНИЕ БОУЕНА —
см. Зависимость Боуена.
СОРБЦИОННЫЕ СИЛЫ —силы молекулярного притяжения, проявляющиеся Jipiy сорбции; С. с. в процессе поглощения почвой влаги закрепляют молекулы / воды около поверхности почвенных частиц, создавая вокруг них водные оболочки. По мере увеличения 'толщины водных оболочек С. с. ослабевают. Эти силы удерживают в ,почве прочно- и рыхлосвязанную воду, причем для характеристики сил, удерживающих прочпосвязан- ную воду, используют термин «адсорбционные силы», а для характеристики сил, удерживающих рыхлосвязанную воду,— термин «сорбционные силы».
СОРБЦИЯ — процесс поглощения одного вещества другим как по границе их раздела (адсорбция), так и всей массой (абсорбция). Таким об- разом, процесс С. охватывает явления адсорбции и абсорбции, которые часто идут совместно. В результате процесса С. формируется рыхлосвязанная вода в почве. Процесс С. используется при очистке СТОЧНЫХ В'ОД.
СОСТАВНАЯ РЕКА—в геоморфологии — река, включающая путем іперєхвата в процессе эрозии в свою гидрографическую сеть часть долин соседних рек.
СОСУЩАЯ СИЛА РАСТЕНИЙ—
разность между осмотическим давлением почвенного раствора и внутриклеточным давлением, возникающим вследствие проникновения в клетки растений почвенного раствора (тур- горное давление). Понятие о С. с. р. используется в теории транспирации.
СПЛАВНЬІЕ РЕКИ — реки, используемые для сплава леса россыпью без сплачивания в плоты, кошели и другие формы крепления леса.
СПЛАВИНА—1) слой растительности, нарастающий со стороны берега и образующий почти сплошной покров на поверхности водоема. В образовании C., представляющей собой начальную стадию зарастания водоема, принимают участие корневищные растения — осоки, вахта, сабельник, белокрыльник, а также зеленые (гипновые) и сфагновые мхи Участки C., оторвавшись от берега и двигаясь под влиянием ветра но озеру, образуют «плавучие острова»; 2) всплывший на поверхность водохранилища в местах затопления торфяных болот верхний слой слабораз- ложившегося торфа с очесом, а иногда с низкорослыми ,деревьями.
1Гтавающне участки С. морут достигать значительных размеров и служат препятствием для движения водного транспорта и работы, гидроэлектростанций.
СПЛОШНОСТЬ УКЛАДКИ ЧАСТИЦ ГРУНТА — степень плотности укладки твердых частиц, образующих отложения; измеряется коэффициентом C., у. ч. г. равным отношению объема отложений в плотной укладке (без пор) к объему, занимаемому ими при естественной укладке; выражается в процентах или в долях единицы (в формулах расхода наносов); применительно к этой задаче его называют коэффициентом статической сплошности (т0). Коэффициент С. у. ч. г. представляет -•обои дополнение коэффициента пористости до единицы.
См. также коэффициент динамической сплошности.
СПОКОЙНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОТОКА — состояние, при котором •'отевциальная энергия потока в рассматриваемом сечении больше удвоенной кинетической. Характеризуется глубинами, большими критической, и относительно малыми скоростями. Характерно для равнинных рек и каналов.
СПОЛЗАНИЕ ИЗЛУЧИН—см.
Меандрирование.
СПОСОБ ПИПЕТКИ — один из способов гранулометрического анализа грунтов и наносов. Основан на использовании различия скорости падения твердых частиц разных размеров в спокойной воде. Применяется для разделения на фракции частиц диаметром менее 0,05 мм. Пронесе разделения частиц на фракции различных размеров заключается в отборе пипеткой проб из взмученной суспензии на глубине 10 см через различные интервалы времени; чем больше будет интервал времени от момента взмучивания суспензии до момента отбора пробы, тем более мелкие фракции будут отобраны пипеткой. Для ускорения работы (при использовании этого способа) применяется специальная пипеточная установка.
СПОСОБ САБАНИНА — один из способов, применяемых для определения гранулометрического состава грунтов и наносов. Основан на использовании различия скорости падения частиц равных размеров в спокойной воде; применяется для разделения на фракции частиц размерами менее 0,25 мм.
СПОСОБ СТАУТА — прием вычисления стока воды реки для сечения с сильно деформирующимся руслом, когда наложенные в системе координат измеренные точки (Q, Н) оказываются беспорядочно рассеянными. Способ основан .на том условном предположении, что беспорядочное рассеяние точек (Q, Н) есть следствие только того, что измеренные уровни (H) искажены за счет деформации русла и что если ввести поправки в отсчеты уровня, то можно получить однозначную стандартную кривую расходов, пользуясь которой и исправленными уровнями, легко вычислить сток. Стандартная кривая проводится приблизительно посередине поля рассеяния точек (Q, Н). сообразуясь с общим законом связи расхода и уровня. Определяются поправки, т. е. отклонения точек (Q, Н) от стандартной кривой по уровню, затем строится интерполяционный график поправок, с которого снимаются значения их на каждые сутки; поправки вводятся в отсчеты уровня и по исправленным уровням со стандартной кривой снимаются значения расхода на каждые сутки.
Точность С. С. всецело зависит от частоты измерений Q и Н; если измерений мало (одно-два, в месяц), то интерполяционный график получается грубо приближенным, а в случае очень частых измерений QkH иногда оказывается выгоднее вместо С. С. применять способ системы временных кривых расхода или даже способ простой интерполяции между измеренными расходами.
СПОСОБ СТИВЕНСА —способ экстраполяции кривой зависимости расходов воды от уровней. Основан на допущении постоянства скоростного коэффициента в формуле Шези (C) и уклона (і) реки при глубинах свыше 3,0—3,5 м.
В том случае, когда это допущение оправдывается, кривая расходов изображается линией, близкой к прямой, если расходы Q выражать как функцию произведений площадей жн-
ποιο сечения ω при различных уровнях наполнения русла на корень квадратный из средней глубины потокат. е., если зависи
мость представить в виде
Μ. Л. Великанов, имея в виду, что площадь живого сечения (ω) представляет собой произведение ширины реки (В) на среднюю глубину, несколько видоизменил С. С. и рекомендовал кривую расходов представлять в форме зависимости Q=f(Bhs^), которая выражается линией, близкой к прямой, и потому может быть более уверенно экстраполирована.
СРЕДНЕЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ (G)—корень η-й степени из произведений пологкительных значений величин (Xi), образующих статистическую совокупность, включающую п членов
логарифмируя приведенное равенство, имеем
откуда следует, что логарифм средней геометрической равен средней арифметической из логарифмов значений изучаемой величины.
СРЕДНЕЕ КВАДРАТИЧЕСКОЕ ОТКЛОНЕНИЕ — см. Дисперсия.
СРЕДНЯЯ ГЛУБИНА В ВОДНОМ СЕЧЕНИИ ПОТОКА (Zicp) — частное от деления площади водного сечения (ω) на ширину потока (В)
СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ПОТОКА — величина, характеризующая среднее секундное перемещение водных масс всего потока в целом через фиксированное сечение. С. с. п. находится как частное от деления расхода воды, протекающего через сечение, нормальное к направлению течения потока, на площадь этого сечения
где Q — расход воды; ω — площадь водного сечения (живое сечение
плюс мертвые пространства) при пропуске расхода Q.
СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ТЕЧЕНИЯ В ТОЧКЕ—в речной гидрометрии, исходя из условия обеспечения достаточной точности измерения расхода BOtjh гидрометрической вертушкой,—среднее число оборотов рабочего колеса вертушки за период не меньше, чем IOO с, переведенное по тарировочной функции в значение скорости.
СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ТЕЧЕНИЯ НА ВЕРТИКАЛИ —может Сыть вычислена по формуле, где
ω — площадь годографа; h — глубина вертикали.
Официальное наставление Гидро- метслужбы рекомендует для вычисления С. с. т. на в. следующие формулы;
где индексы при V означают глубину точки в долях глубины вертикали, в которой должна быть измерена скорость.
Формула (*) наиболее точная, но в среднем дает несколько преуменьшенное значение скорости (порядок 0,5%). Формула (*') рекомендована для вычислений по данным измерений под ледяным покровом и в заросшем русле. Формула (рекомендуется в качестве универсальной во всех случаях, когда ие ставится условия достижения повышенной точности. Формула .
. грубо
приближенная.
СРЕЗКА ГЛУБИН — обработка промера глубин, выполненного в связи с гидрографической съемкой водного объекта. С. г. заключается в том, что рабочие глубины исправляются— «срезаются» на величины разности высот рабочего уровня и сре- зочного уровня. После срезки глубины считаются «окончательными», на-
носятся на план-карту и по ним рисуется рельеф дна способом изобат или же по ним вычисляются высоты дна в промеренных точках и рисуется рельеф изогипсами.
СРЕЗКА УРОВНЯ ВОДЫ— прием вычисления стока воды в случае, когда известно, что очень высокие паводкообразные подъемы уровня обусловлены не увеличением стока, а явились следствием стеснения русла льдом при заторе, зажоре. Прием заключается в том, что па чертеже хронологического графика хода уровня воды эти подъемы срезаются полностью и в вычислениях стока по кривой расходов не учитываются. Способ малонадежный, но в некоторых случаях резких подъемов уровня, обычно неосвещенных измерениями расхода, является единственным.
СРЕЗОЧНЫЙ УРОВЕНЬ ВОДЫ — нуль счета глубин на гидрографических (судоходных, батиметрических) плавах и картах. С. у. в. устанавливается на основании многолетних наблюдений уровня воды на гидрологических постах. Для съемок судоходных рек, находящихся в свободном состоянии, считают, что С. у. в. должен характеризовать низкую летнюю межень и при этом должен быть обеспечен больше чем на 90%. Так как гидрологических постов с многолетними наблюдениями мало, то с целью интерполяции С. у. в. на время промерных работ устраиваются временные посты и выполняется однодневная связка высот уровня по всему снимаемому участку. Для этого в течение одного дня вровень с ведой забиваются колья, ко- ■юрые нивелируются, в результагге получается мгновенный профиль уровенной поверхности, служащий основой интерполяции С. у. в. по снимаемому участку.
СТАБИЛЬНОСТЬ ВОДЫ — свойство воды не вызывать перехода в раствор карбоната кальция или выделять его из раствора.
СТАНЦИЯ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ— совокупность установок, предназначенных для проведения процессов водоподготовки.
СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД — комплекс сооружений для очистки сточных вод и обработки выделяемого осадка.
СТАРИЦА — участок ранее существовавшего русла реки или одного из ее рукавов, расположенный в пойме и отчленившийся от системы действующих рукавов в результате занесения их концевых участков. С. представляет собой пойменные, обычно заросшие озера, затопленные или соединяющиеся с рекой при высоком уровне воды. В результате зарастания С. постепенно переходят в болотистые понижения и сырой луг.
Синоним: староречье.
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ — см. Статистические характеристики.
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (СТАТИСТИКИ) —
количественные характеристики статистических рядов (среднее значение, стандарт, коэффициенты вариации, асимметрии и др.), полученные по статистическим выборкам. Эти же характеристики применительно к генеральной совокупности именуют статистическими параметрами.
Статистики обычно принято обозначать латинскими буквами, а параметры — греческими. Например, выборочную среднюю часто обозначают х, а математическое ожидание — μ, среднее квадратическое отклонение выборки —5, а соответствующий параметр — о. Часто, однако, в гидрологических работах это различие не соблюдается.
СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД В ГИДРОЛОГИИ— применение аппарата математической статистики н теории вероятности для решения гидрологических задач, в частности для исследования закономерностей пространственного распределения и повторяемости во времени гидрологических характеристик и выявления эмпирических связей этих характеристик с определяющими их факторами. Применение статистических методов для решения гидрологических задач основано на том, что многие характеристики гидрологического режима (характерные расходы и уровни воды, объема стока за годовые периоды и сезоны, пульсации скоростей течения воды, гидродинамического давления, ускорений, распределение высот снежного покрова и т. д.) представляют собой последовательность случайных величин.
Изучение статистических законо- 245
мерностей, свойственных рядам таких гидрологических величин, осуществляется на основании использования теории случайных событий и теории вероятностных (случайных) процессов.
Применяя теорию случайных событий, ряды гидрологических характеристик рассматривают как совокупность случайных величин без учета их временной (или пространственной) последовательности. При таком подходе к совокупности случайных величии исследуют лишь средние характеристики массовых совокупностей в целом, опираясь при этом на известные функции !распределения вероятностей
характеризующие среднюю частоту повторения случайной величины при заданной вероятности Р.
Применение теории вероятностных процессов для изучения статистических закономерностей основано на принятии того положения, что многие совокупности характеристик гидрологического режима не лишены статистической закономерности в их временном или пространственном ■распределении и что, следовательно, эти совокупности представляют собой не простое сочетание случайных событий, а вероятностный процесс.
В этом случае функция распределения величины в момент / зависит не только от х, но и от t и, следовательно, может быть представлена в виде
В качестве оперативных средств описания свойств вероятностных процессов используются корреляционные и структурные функции.
СТАТИЧЕСКАЯ КРИВАЯ ОБЪЕМОВ ВОДОХРАНИЛИЩА—см. Кривая объемов (емкостей) водохранилища (озера).
СТАТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ ВОДОЕМОВ — возникают в результате: а) меняющихся во времени соотношений между приходной и расходной частями водного баланса и б) изменения плотности воды под влиянием изменения температуры и солености. Статические колебания уровня, в отличие от динамических, связаны, таким образом, с изменением объема водной массы водоема.
С. к. у. в., обусловленные различными в разные месяцы, но более или менее правильно повторяющимися в отдельные годы соотношениями между приходной и расходной частями водного баланса, отражают закономерности годового цикла изменения водности.
СТАТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ — уровень свободной поверхности, который устанавливается на участке водоема после окончания волнения при условии сохранения неизменности объема воды в пределах этого участка.
, СТАЦИОНАРНЫЙ ВРЕМЕННОЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ РЯД —
статистическая совокупность, отражающая беспорядочные отдельные колебания на протяжении всего временного ряда и обладающая постоянными значениями статистических характеристик (среднего значения, коэффициентов вариации, асимметрии и др.) в пределах отдельных вьібоїрок из общей рассматриваемой совокупности.
СТЕНОБИОНТЫ — организмы, способные развиваться лишь при небольших уклонениях свойств среды их обитания от оптимальных условий.
СТЕПНЫЕ БЛЮДЦА — плоские округлые или несколько вытянутые в плане впадины, покрытые луговой или болотной растительностью, склоны которых плавно повышаются от низшей точки дна и незаметно сливаются с окружающей местностью; распространены на плоских водоразделах лесостепной и степной зон. Возникают С. '6. вследствие просадки земной поверх ностн под влиянием суффозии, карста. С. б. часто являются очагами питания подземных вод.
Синоним: западины.
СТОК — I. В гидрологии — А. Перемещение воды в процессе ее круговорота в природе в форме стенания по земной поверхности (поверхностный С.) И В толще ГЮЧВ0- грунта (подземный C.). Поверхностный С. делят на склоновый (происходящий по склонам местности) и русловой (происходящий по руслам рек и временных водотоков). Применительно к условиям стока в пределах гидрографической сети А. Н. Бефани выделяет:
1. Полный русловой сток, наблюдающийся паї мельчайших бассейнах с общим (склоновое /с+ русловое /р) временем добегания, меньшим продолжительности однофазного водообраеования (T).
2. Развитый сток (сток в корот
ких водотоках) наблюдается при времени добегания русловой волны, меньшем чем прппг, π WHTP TbHOCTb склонового притока Оче
видно, в этом случае в формировании !расхода принимает участие весь бассейн, ио в процессе добегания суммируется только часть притока со склонов.
3. Замедленный однотактный сток, наблюдающийся при
т. е. в том случае, когда период руслового добегания превышает время однофазного склонового притокаї. Однотактный сток возможен в случаях, когда время добегания не настолько велико, чтобы до его истечения возник новый приток со склонов. Расход в этом случае формируется притоком только с части бассейна, но в процессе добегания суммируются все ординаты гидрографа склонового стока.
4. Многотактный сток образуется на значительных по величине бассейнах, когда по причине большой продолжительности добегания в формировании расходов принимают участие воды двух или нескольких следующих друг за другом суточных количеств дождя (или таяния). Эта форма стока ,возникает, как правило, при /Р