Учение о гидросфере (стр. 3 )

Введение (38 часов)

Понятие о гидросфере. Водные объекты: водотоки и водоемы. Гидрологические характеристики. Понятие о гидрологическом состоянии и гидрологическом режиме водного объекта. Гидрологические процессы. Общая гидрология как наука, изучающая наиболее общие закономерности гидрологических процессов, ее предмет, задачи, составные части, связь с другими науками. Методы гидрологических исследований.

Использование природных вод в народном хозяйстве и практическое значение гидрологии. Меры, принимаемые в России для рационального использования и охраны водных ресурсов. Водное законодательство в России, Государственный учет воды, Государственный водный кадастр.

Химические и физические процессы и свойства гидросферы (18 часов)

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

Физические свойства природных вод. Агрегатные состояния воды: жидкая вода, водяной пар, лед. Фазовые переходы. Плотность воды и ее зависимость от температуры, минерализации (солености) и давления. Зависимость температуры замерзания и температуры наибольшей плотности от солености воды. Тепловые свойства воды, ее теплоемкость и теплопроводность. Вязкость воды. Поверхностное натяжение. Общие закономерности распространения света и звука в воде.

Гидрологическое и физико-географическое значение физических свойств и "аномалий" воды. Фундаментальные законы физики - сохранения вещества, сохранения энергии и изменения импульса (количества движения) и их использование при изучении водных объектов. Понятие о водном балансе объекта или части суши, балансе растворенных и взвешенных веществ в водном объекте, о тепловом балансе водного объекта или части суши. Универсальные уравнения водного баланса и теплового баланса. Понятие о применимости законов механики к движению воды в водных объектах. Ламинарное и турбулентное, установившееся и неустановившееся, равномерное и неравномерное движение воды. Физические силы, действующие в водных объектах. Баланс сил.

Круговорот воды в природе и водные ресурсы Земли (6 часа)

Вода на земном шаре. Единство гидросферы. Изменение запасов воды на Земле. Энергетические основы круговорота воды. Круговорот воды: глобальный круговорот, его материковое и океаническое звенья; внутриматериковый круговорот. Водный баланс земного шара, Мирового океана, суши.

Круговорот на земном шаре содержащихся в воде веществ. Миграция наносов и солей. Влияние гидрологических процессов на природную среду (облик планеты, ее климат, рельеф, развитие жизни). Роль воды в формировании ландшафтов. Понятие о водных ресурсах. Водные ресурсы земного шара, континентов, России.

Гидрология подземных вод (18 часов)

Происхождение и распространение подземных вод. Водно-химические свойства почв и грунтов. Виды воды в порах грунта. Классификация подземных вод. Типы подземных вод по характеру залегания: воды зоны аэрации, воды зоны насыщения. Грунтовые воды. Артезианские воды. Движение подземных вод. Закон фильтрации Дарси. Водный баланс и режим подземных вод. Роль подземных вод в питании рек. Взаимодей-ствие поверхностных и подземных вод. Запасы и ресурсы подземных вод, их использование.

Гидрология рек (26 часа)

Реки и их распространение на земном шаре. Типы рек. Водосбор и бассейн реки. Морфометрические характеристики бассейна реки. Физико-географические и геологические характеристики бассейна реки. Река и речная сеть. Долина и русло реки. Продольный профиль реки.

Питание рек, виды питания (дождевое, снеговое, ледниковое, подземное), классификация рек по видам питания. Расчленение гидрографа реки по видам питания. Испарение воды в речном бассейне.

Водный баланс бассейна реки. Водный режим рек. Виды колебаний водности рек. Фазы водного режима: половодье, паводки, межень. Классификация рек по водному режиму. Уровень воды, скорости течения, расходы воды в реках и методы их измерения.

Речной сток и его составляющие. Понятие о стоке воды, наносах, растворенных веществах, тепле. Количественные характеристики стока воды: объем стока, слой стока, модуль стока, коэффициент стока. Физико-географические факторы стока воды. Пространственное распределение стока на территории СНГ и факторы, его определяющие.

Движение воды в реках. Распределение скоростей течения в речном потоке. Формула Шези. Поперечная циркуляция в речном потоке. Трансформация паводков.

Характеристики речных наносов. Геометрическая и гидравлическая крупность наносов. Движение речных наносов. Влекомые и взвешенные наносы. Русловые процессы и их типизация. Микро-, мезо - и макроформы речного русла и их динамика. Плесы и перекаты, излучины.

Изменение температуры воды в пространстве и во времени, периоды ледового режима: замерзание, ледостав, вскрытие. Ледоход, заторы и зажоры.

Основные черты гидрохимического и гидробиологического режима рек. Источники загрязнения рек.

Устья рек, их классификация и районирование. Гидрологические процессы в устьях рек, формирование дельт.

Хозяйственное значение рек. Влияние хозяйственной деятельности на режим рек. Регулирование стока. Антропогенные изменения стока рек России.

Гидрология озер (17 часов)

Озера и их распространение на земном шаре. Назначение водохранилищ и их размещение на земном шаре. Типы озер по происхождению котловин и характеру водообмена. Морфология и морфометрия озер. Виды водохранилищ и их классификация.

Основные морфометрические и гидрологические характеристики озер и водохранилищ. Водный баланс сточных и бессточных озер. Колебания уровня воды в озерах. Течения, волнение, перемешивание воды в озерах. Тепловой и ледовый режим озер. Отличия водохранилищ от рек и озер, их гидрологическая специфика и особенности формирования. Водный режим водохранилищ.

Основные особенности гидрохимического и гидробиологического режима рек. Классификация озер по минерализации и солевому составу воды. Особенности гидрохимического и гидробиологического режима водохранилищ. Влияние озер и водохранилищ на речной сток. Использование в народном хозяйстве. Экологические проблемы: источники загрязнения, наносы и донные отложения, загрязнение водной массы.

Заиление и занесение водохранилищ. Водные массы водохранилищ. Влияние водохранилищ на речной сток и окружающую природную среду.

Гидрология болот (11 часов)

Происхождение болот и их распространение на земном шаре. Типы болот. Строение, морфология и гидрография торфяных болот. Развитие торфяного болота. Водный баланс и гидрологический режим болот. Влияние болот и их осушения на речной сток. Хозяйственное значение болот.

Гидрология океанов и морей (10 часов)

Мировой океан и его части. Классификация морей. Происхождение, строение, рельеф дна Мирового океана. Донные отложения.

Водный баланс и водообмен океанов и морей. Соленость воды в океанах и морях, методы ее определения. Солевой баланс вод океана. Распределение солености воды в Мировом океане. Термика океанов и морей. Тепловой баланс океана. Распределение температуры воды в Мировом океане. Особенности режима солености и температуры воды внутренних морей. Плотность морской воды и ее зависимость от температуры, солености и давления. Понятие об условной плотности. Распределение плотности воды в Мировом океане. Перемешивание вод в океанах и морях.

Морские льды и их классификация. Особенности замерзания морской воды. Физические свойства морского льда. Движение льдов. Оптические и акустические свойства морских вод.

Морское волнение. Волны зыби, ветровые волны, деформация волн у берега. Внутренние волны.

Приливы. Приливообразующая сила. Элементы приливной волны. Деформация приливной волны у берега. Приливы в морях, в заливах, в устьях рек.

Морские течения и их классификация. Теория ветровых течений. Спираль Экмана. Плотностные и геострофические течения. Циркуляция вод в Мировом океане.

Уровень океанов и морей. Кратковременные, сезонные и долговременные изменения уровня в океанах и морях. Сейши, цунами, ветровые нагоны.

Водные массы Мирового океана. Понятие о Т, S анализе. Природные ресурсы Мирового океана и их использование.

Водные экосистемы и антропогенное воздействие на природные водные экосистемы (6 часов)

Водные экосистемы, их абиотические и биотические компоненты. Воздействие водной среды на водные экосистемы; внутренние взаимодействия в водных экосистемах. Понятие о гидроэкологии.

Проблема устойчивости и уязвимости водных экосистем. Понятия о математическом моделировании функционирования водных экосистем и об оценке степени их устойчивости.

Антропогенные воздействия на природные воды: реки, озера, океаны и моря, подземные воды. Виды водопользователей и водопотребителей. Характер воздействия водохозяйственных мероприятий, гидротехнического строительства и хозяйственной деятельности человека в целом на количественные и качественные характеристики природных вод. Понятие об истощении водных ресурсов. Изъятие, регулирование речного стока. Проблема загрязнения природных вод; меры по охране вод от загрязнения. Способы охраны подземных вод, рек, озер, океанов и морей.

Проблема воздействия антропогенных изменений климата на природные, водные ресурсы.

4 Требования к уровню освоения программы дисциплины и формы текущего промежуточного и итогового контроля

Требования ЗУН студентов В результате изучения курса студенты должны:

знать: особенности взаимодействия гидросферы с окружающей средой; историю развития представлений о гидросфере; структуру и соотношение частей гидросферы; виды водных объектов и категории водных ресурсов; основные периоды и закономерности происхождения гидросферы; физико-химические свойства воды; гидрохимическую классификацию природных вод; этапы глобального круговорота воды и составляющие водного баланса; процессы развития, классификацию, морфометрию, гидрологию и потенциальные опасности важнейших водных объектов (подземных вод, рек, озер и водохранилищ, болот, морей и океанов); современное экологическое состояние гидросферы.

уметь: определять физико-химические показатели воды; рассчитывать уравнение водного баланса для разных типов водных объектов; оценивать скорость образования грунтовых вод с учетом свойств грунтов и угла залегания пород; делать описание бассейна реки по карте, определять расход и показатели стока воды в реке, рассчитывать объем запасов воды в озере и водохранилище; давать характеристику дна морей и океанов, объяснять механизмы циркуляции мирового океана, прогнозировать состояние водоема в соответствии с хозяйственной деятельностью человека на территории; анализировать и использовать в быту и профессиональной сфере информацию о состоянии гидрологических объектов в районе, регионе, стране.

иметь навык: определять по карте важнейшие гидрологические объекты.

Изучение материала программы рассчитано на один семестр (IV семестр) и заканчивается экзаменом. В течение семестра, для осуществления контроля планируется проведение двух тестовых «срезов», защита индивидуальных и контрольных работ, знания номенклатуры гидрографических объектов.

Виды и формы контроля знаний и умений студентов
Виды контроля	Формы контроля
Текущий	Защита заданий СРС
Промежуточный	Тестирование
Итоговый	Экзамен

Знания и умения студентов проверяются при текущем и промежуточном контроле оцениваются по трехбалльной системе, а при итоговом - на «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно» в соответствии с указаниями ГОС.

Результаты оценки текущей и промежуточной контроля позволяют студентам получить сумму баллов:

Составляющие	Сумма баллов	Учебная деятельность студента	Оценка в аттестации	Баллы (max за семестр)
Текущая деятельность	59	Активность на практических занятиях	1	17
Защита знаний по номенклатуре	0-20	20
Защита инд-й СРС (4 задания)	0, 1, 2	8
Защита контрольных работ	0, 1, 2	14
Промежуточная аттестация	41	Тест I (проверка первого блока теоретического материала)	0-20	20
Тест II (проверка второго блока теоретического материала)	0-21	21
ИТОГО	100

Для допуска к экзамену необходимо набрать не менее 60 баллов за текущую учебную деятельность. Если студент набрал свыше 80 баллов за работу в семестре, то он получает оценку «хорошо» за экзамен автоматом. Для допуска к экзамену студентом должны быть выполнены задания текущего контроля и зачтены промежуточные тесты.

Порядок проведения экзамена

Экзамен проводится в устной форме по билетам, состоящим из двух вопросов. На подготовку к ответу студенту выделяется не более 30 минут. Знания, навыки и умения студента определяются следующими оценками: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно». При выставлении оценки учитываются результаты мероприятий текущего контроля.

Оценка «отлично» ставится в том случае, когда студент глубоко и прочно усвоил весь программный материал, исчерпывающе, последовательно, грамотно и логически стройно его излагает, не затрудняется с ответом при видоизменении задания, свободно справляется с задачами и практическими заданиями, правильно обосновывает принятые решения, умеет самостоятельно обобщать и излагать материал, не допуская ошибок.

Оценка «хорошо» ставится, если студент твердо знает программный материал, грамотно и по существу излагает его, не допускает существенных неточностей в ответе на вопрос, может правильно применять теоретические положения и владеет необходимыми умениями и навыками при выполнении практических заданий.

Оценка «удовлетворительно» ставится, если студент освоил только основной материал, но не знает отдельных деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушает последовательность в изложении программного материала и испытывает затруднения в выполнении практических заданий.

Оценка «неудовлетворительно» ставится, если студент не знает отдельных разделов программного материала, допускает существенные ошибки, с большими затруднениями выполняет практические задания, задачи.

Материалы, определяющие порядок и содержание промежуточной и итоговой аттестаций, включают:

1.  График самостоятельной работы студента, определяющий сроки и форму текущих и промежуточных аттестаций.

2.  Расписание зачетов и экзаменов, определяющее сроки итоговой аттестации.

3.  Материалы, определяющие содержание аттестации, включающие:

-  задания для самостоятельной работы по темам;

-  вопросы к экзамену.

4.  Материалы для проведения самой аттестации, включающие:

-  фонд тестовых заданий по блокам тем и по дисциплине в целом (в бумажном и электронном виде),

-  экзаменационные билеты.

5 Учебно-методическое обеспечение дисциплины

5.1 Основная и дополнительная учебная литература

Основная литература:

1. Залогин о гидросфере: Учеб. пособие/, , . – М.: ИЦ»Академия», 2003. – 208 с.

Дополнительная литература:

1.  Авакян использование и охрана водных ресурсов [Текст] / , - Екатеринбург, Винтор, 1994. – 260 с.

2.  Авакян [Эл. носитель] / , , – М.: Мысль, 1987. – 325 с.

3.  Алехин гидрохимии [Текст] / - Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

4.  Богословский [Эл. носитель] / / под ред. - М. изд. МГУ, 1960. – 335 с.

5.  География материков и океанов: Атлас с комплектом контурных карт. [Текст] / под ред. , – М.: Роскартография, 2007г.

6.  Ковалевский использование ресурсов поверхностных и подземных вод / . - М.: Научный мир, 20с.

7.  ,. Общая гидрология. [Текст] / , – М.:«Высшая школа», 1991. – 311 с.

8.  Океанология. Современные представления о жидкой оболочке земли [Эл. носитель] / С. Нешиба / Пер. с англ. – М.: Мир, 1991. – 414 с.

9.  Эдельштейн материков: Учеб. пособие для студентов вузов, обуч-ся по спец."География" и "Гидрология" [Текст] / - М.: Академия, 20с.

5.2 Средства обучения

Основными средствами обучения на уровне предмета являются рекомендованные учебники и учебные пособия, атласы и карты материков и океанов, физическая и экологическая карта Кемеровской области.

В качестве средств обучения непосредственно на занятиях применяется раздаточный методический материал с указанием порядка выполнения работы, иллюстрациями и заданиями. Для проведения практических занятий необходимы контурные карты мира и материков, Кемеровской области.

В качестве дополнительного средства СРС, при изучении номенклатуры гидросферы, рекомендуется использование обучающего мультимедиа курса по Географии с набором карт мира, Интернет-ресурса – Национальный атлас России - http://www. *****/nature_water. html

5.3 Методические указания для студентов

5.3.1 Тематика и методические указания студенту по подготовке к практическим занятиям.

Практикум по дисциплине «Общая экология» состоит из семнадцати практических работ. Практические работы выполняются согласно методическому сопровождению. Освоение материала оценивается по работе на занятии и выполнению индивидуальных контрольных работ. Для допуска к экзамену каждый студент должен освоить и выполнить задание практикума.

Тема практической работы	Кол-во часов
Введение
Важнейшие гидрологические объекты	2
Химические и физические процессы и свойства гидросферы
Методики отображения химического состава воды	2
Гидрохимический режим водоемов	2
Универсальные уравнения водного баланса	2
Круговорот воды в природе и водные ресурсы Земли
Составление схемы глобального круговорота воды	2
Гидрология подземных вод.
Свойства грунтов	2
Определение уклона и скорости фильтрации грунтовых вод.	2
Гидрология рек
Характеристика бассейна реки.	2
Определение расхода воды в реке.	2
Параметры стока реки: объем, модуль, коэффициент	2
Гидрографическое описание территории Кемеровской области	2
Гидрология озер
Характеристика объема воды в озере.	2
Картирование важнейших водохранилищ России и Кемеровской области	2
Гидрология болот
Топология основных болотных угодий России и Кемеровской области	2
Гидрология океанов и морей
Общая характеристика океанов и принадлежащих им морей	2
Циркуляция Мирового океана	2
Водные экосистемы и антропогенное воздействие на природные водные экосистемы
Экологическая характеристика вод Мирового океана	2
ИТОГО	34

5.3.2 Методические указания студенту по организации самостоятельной работы по дисциплине.