Большая Советская Энциклопедия (ГИ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читаем книги онлайн бесплатно .txt) 📗
В. Л. Ондзуль.
Гидрография
Гидрогра'фия (от гидро... и ...графия), раздел гидрологии, посвященный описанию водных объектов и их отдельных частей. 1) Раздел гидрологии суши, основными задачей которого является изучение и описание отдельных водных объектов: рек, озёр, водохранилищ (и их совокупности на конкретной территории), их положения и физико-географических условий, размеров и режима. Изучение отдельных водных объектов позволяет выявить закономерности в распространении вод суши, понять особенности их режима. Г. опирается на закономерности, устанавливаемые общей гидрологией и физической географией. К задачам Г. относится также изучение изменений режима водных объектов, вызываемых деятельностью человека. Наиболее полные сведения о Г. суши Советского Союза содержатся в справочниках «Ресурсы поверхностных вод СССР». 2) Раздел океанологии, занимающийся описанием подразделения Мирового океана. К задачам морской Г. также относят комплекс научных дисциплин, изучающих гидрометеорологический режим, геодезические поля в Мировом океане, характер грунтов и берегов океанов и морей и динамику рельефа морского дна.
В России организационное оформление Гидрографической службы было осуществлено в 1718 учреждением Адмиралтейств-коллегий, которой было поручено ведать и этой стороной морского дела. В 1827 учреждено Управление Генерал — Гидрографа, преобразованное в 1885 в Главное гидрографическое управление.
За рубежом развитие Г. начинается с первой половины 18 в. —во Франции (1720), Великобритании и Голландии (1737); в США с 1830. Развитие научной Г. в России и СССР связано с именами А, А. Тилло, А И, Вилькицкого, Ю. М. Шокальского, В. М. Родевича, Е. В. Близняка, И. Ф. Молодых и др. См. также Гидрографическая служба.
Лит.: Близняк Е. В., Овчинников К. М., Быков В. Д., Гидрография рек СССР, М., 1945; Максимов Г. С., Гидрография как наука, в кн.: Ученые записки высшего Арктического морского училища, в 1, Л. — М., 1949; его же, Гидрографическая опись, М. — Л., 1949; Шейкин П. А., Гидрографические работы на реках, Л., 1949; Наставление по рекогносцировочным гидрографическим исследованиям рек, Л., 1949; Давыдов Л. К. Гидрография СССР, т. 1—2, Л., 1953—55; Глушков В. Г., Вопросы теории и методы гидрологических исследований, М., 1961; Белобров А. П., Гидрография моря, М., 1964; Соколов А. А., Гидрография СССР, Л., 1964.
А. И. Чеботарев, К. Г. Тихоцкий.
Гидродикцион
Гидродикцио'н, род пресноводных зелёных водорослей; то же, что водяная сеточка.
Гидродинамика
Гидродина'мика (от гидро... и динамика), раздел гидромеханики, в котором изучаются движение несжимаемых жидкостей и взаимодействие их с твёрдыми телами. Методами Г. можно исследовать также движение газов, если скорость этого движения значительно меньше скорости звука в рассматриваемом газе. При скорости движения газа, близкой к скорости звука или превышающей её, начинает играть заметную роль сжимаемость газа и методы Г. уже неприменимы. Такое движение газа исследуется в газовой динамике.
При решении той или иной задачи в Г. применяют основные законы и методы механики и, учитывая общие свойства жидкостей, получают решение, позволяющее определить скорость, давление и касательную напряжения в любой точке занятого жидкостью пространства. Это даёт возможность рассчитать, в частности, и силы взаимодействия между жидкостью и твёрдым телом. Главными свойствами жидкости, с точки зрения Г., являются её лёгкая подвижность, или текучесть, выражающаяся в малом сопротивлении жидкости деформациям сдвига, и сплошность (в Г. жидкость считается непрерывной однородной средой); кроме того, в Г. принимается, что жидкости не сопротивляются растяжению.
Основные уравнения Г. получаются путём применения общих законов физики к элементарной массе, выделенной в жидкости, с последующим переходом к пределу при стремлении к нулю объёма, занимаемого этой массой. Одно из уравнений, называемое неразрывности уравнением, получается путём применения к элементу, выделенному в жидкости, закона сохранения массы: другое уравнение (или в проекциях на оси координат — три уравнения) получается в результате применения к элементу жидкости закона о количестве движения, согласно которому изменение количества движения элемента должно совпадать по величине и направлению с импульсом силы, приложенной к нему. Решение общих уравнений Г. исключительно сложно и может быть доведено до конца не всегда, а только в небольшом числе частных случаев. Поэтому приходится упрощать задачи путём отбрасывания в уравнениях членов, которые в данных условиях имеют менее существенные значение для определения характера течения. Например, в ряде случаев можно с достаточной для практики точностью описать реально наблюдаемое течение, пренебрегая вязкостью жидкости; т. о., приходят к теории идеальной жидкости, которую можно применять для решения многих гидродинамических задач. В случае движения жидкостей с весьма большой вязкостью (густые масла и т.п.) величина скорости течения изменяется незначительно и можно пренебречь ускорением. Это приводит к др. приближённому решению задач Г.
В Г. идеальной жидкости особенно важное значение имеет Бернулли уравнение, согласно которому вдоль струйки жидкости имеет место следующее соотношение между давлением р, скоростью v течения жидкости (с плотностью r) и высотой z над плоскостью отсчёта p + 1/2rv2 + rgz = const. (g — ускорение свободного падения). Это уравнение является основным в гидравлике.
Анализ уравнений движения вязкой жидкости показал, что для геометрически и механически подобных течений (см. Подобия теория) величина rvl/m= Re должна быть постоянной (l — характерный для задачи линейный размер, например радиус обтекаемого тела или сечения трубы и т.п., r, v и m — соответственно плотность, скорость, коэффициент вязкости жидкости). Эта величина называется Рейнольдса числом и определяет режим движения вязкой жидкости: при малых значениях Re (для трубопроводов при Re = vcpd/n £ 2300, где d — диаметр трубопровода, n = m/r) имеет место слоистое, или ламинарное течение, при больших значениях Re струйки размываются и в жидкости происходит хаотическое перемешивание отдельных масс; это т. н. турбулентное течение.
Решение основных уравнений Г. вязкой жидкости оказалось возможным найти только для крайних случаев — для Re очень малых, что соответствует (при обычных размерах) большой вязкости, и для Re очень больших, что соответствует течениям жидкостей с малой вязкостью. В ряде технических вопросов особо важны задачи о течениях жидкостей с малой вязкостью (вода, воздух). В этом случае уравнения Г. можно значительно упростить, выделив слой жидкости, непосредственно прилегающий к поверхности обтекаемого тела, в котором вязкостью пренебречь нельзя; этот слой называется пограничным слоем. За пределами пограничного слоя жидкость может рассматриваться как идеальная. Для характеристики движений жидкости, в которых основную роль играет сила тяжести (например, волны, образующиеся на поверхности воды при ветре, прохождении корабля и т.д.), в Г. вводится др. безразмерная величина v2/gl = Fr, называемая числом Фруда.
Практические применения Г. чрезвычайно разнообразны. Г. пользуются при проектировании кораблей и самолётов, расчёте трубопроводов, насосов, гидротурбин и водосливных плотин, при исследовании морских течений и речных наносов, изучении фильтрации грунтовых вод и нефти в подземных месторождениях и т.п. Об истории Г. см. в ст. Гидроаэромеханика.
