Предисловие

Начало XXI в. характеризуется возрастанием роли природ­ных вод в жизни человеческого общества, вступившего в эпоху обостряющихся продовольственного, энергетического и эколо­гического кризисов. Преодоление этих кризисов или минимиза­ция их негативных последствий возможны лишь при изменении отношения людей к бесценному природному богатству Земли — ее водам и в особенности к ресурсам пресных вод.

Недостаток продовольствия, особенно в развивающихся стра­нах, может быть восполнен путем расширения площадей оро­шаемых земель и более экономного использования пресных вод. Важным фактором в решении продовольственных задач может стать более широкое использование огромных биологи­ческих ресурсов водных объектов суши, а главное — Мирового океана.

Преодоление энергетического кризиса также во многом бу­дет связано с более рациональным использованием вод в тепло­вой энергетике и при добыче нефти, с непосредственным ис­пользованием энергии движущейся воды (средние и малые гид­роэлектростанции на реках, гидроаккумулирующие электростан­ции, приливные электростанции, установки, использующие энергию морских волн, и др.).

Роль воды в решении экологических проблем трудно пере­оценить. Пресная вода — один из главных факторов, обеспечи­вающих благоприятные экологические условия для развития почвенно-растительного покрова и животного мира, сохранения биоразнообразия, создания оптимальных условий жизнедеятель­ности людей. В то же время вода может наносить ущерб при­роде и человеку (катастрофические наводнения, вызванные па­водками и ледяными заторами на реках, штормовыми нагонами и цунами на морских побережьях; разрушительные подвижки ледников и сели; распространение загрязняющих веществ реч­ными потоками и морскими течениями после аварий и др.).

В настоящее время ухудшение экологической обстановки во многих регионах мира обусловлено либо недостатком пресных вод, либо нерациональным их использованием, поэтому решение комплексных задач охраны природы невозможно без учета вод­ного фактора.

Нерешенность многих социальных и экономических проблем как в региональных, так и в общегосударственных и глобальном масштабах из-за объективных условий — недостатка природных вод или вследствие нерационального их использования — зас­тавляет говорить о реальной угрозе водного кризиса на планете. К этому необходимо добавить происходящие в настоящее время изменения климатических условий на Земле, вызванные как естественными причинами, так и хозяйственной деятельностью человека. Глобальное потепление климата подтверждается и дан­ными наблюдений, и модельными оценками. Это потепление сопровождается изменением атмосферных осадков и нарушени­ем режима природных вод — увеличением стока рек в одних регионах и уменьшением в других, таянием ледников, повыше­нием уровня Мирового океана и др. Планирование социально- экономического развития общества невозможно без учета и этих важных природных процессов.

Таким образом, одновременно с возрастанием роли водного фактора в жизни человеческого общества увеличивается и зна­чение гидрологических знаний в работе представителей различ­ных специальностей и, в первую очередь, географов.

Специалист-географ вне зависимости от своей узкой специ­альности должен хорошо представлять место и роль воды в при­роде и водных ресурсов в экономике, сущность гидрологических процессов и их вклад в формирование как природного облика всей Земли, так и отдельных ландшафтов, должен владеть сис­темой научных знаний и методов исследований в области гид­рологии, вопросами приложения гидрологических знаний к дру­гим разделам географии.

Основная цель дисциплины «Гидрология» в соответствии с ее официальной программой ¹ и заключается в ознакомлении студен­тов географических факультетов университетов с системой основ­ных научных знаний и методов исследования в области гидрологии.

Основные задачи дисциплины «Гидрология» заключаются в следующем:

1. Дать представление о наиболее общих закономерно­стях процессов в гидросфере, показать взаимосвязь гидросферы

с атмосферой, литосферой, биосферой. Познакомить студентов с основными закономерностями географического распределения водных объектов разных типов: ледников, подземных вод, рек, озер, водохранилищ, болот, океанов и морей, с их основными географо-гидрологическими особенностями.

2. Показать сущность основных гидрологических процессов в гидросфере в целом и в водных объектах разных типов с по­зиций фундаментальных законов физики.

3. Дать представление об основных методах изучения водных объектов.

4. Показать практическую важность географо-гидрологиче- ского изучения водных объектов и гидрологических процессов для экономики и для решения задач охраны природы.

Аналогичные цели и задачи имеют дисциплины «Учение

о гидросфере»² и «Гидрология суши»³. Автором всех трех упомя­нутых программ является В. Н. Михайлов.

В последнее время единственным официальным учебником по дисциплине «Гидрология» для географических факультетов университетов был учебник «Общая гидрология» (авторы — про­фессора географического факультета МГУ В. Н. Михайлов и А. Д. Добровольский, Высшая школа, 1991). Учебник широ­ко использовался в университетах страны и получил призна­ние и одобрение.

К настоящему времени тираж этого учебника полностью разошелся. Назрела необходимость издания нового учебника, сохранившего основные достоинства предыдущего, но суще­ственно переработанного, обновленного и дополненного с уче­том происходящих естественных и антропогенных изменений природных условий и новых достижений гидрологической науки.

Предлагаемый учебник начинается с разделов, посвященных общим проблемам гидрологии: типизации водных объектов, ос­новным химическим и физическим свойствам природных вод, физическим основам гидрологических процессов, их взаимосвя­зи с природной средой, водно-экологическим проблемам. При этом подчеркивается важная роль уникальных химических и физических свойств воды, физическая общность многих про­цессов, протекающих в различных водных объектах, единство природных вод Земли.

Водные объекты разных типов рассматриваются в учебнике, начиная с объектов материкового звена круговорота воды на Земле (последовательно — ледники, подземные воды, реки, озе­ра, водохранилища, болота) и кончая главными объектами оке­анического звена (океанами и морями). Описание ледников и подземных вод предшествует описанию рек, поскольку те и другие служат источниками питания рек, при этом ледники, занимающие самую «верхнюю» часть континентов, рассматри­ваются в первую очередь. В искусственных водных объектах — водохранилищах — протекают процессы, свойственные как рекам, так и озерам, поэтому водохранилища рассмотрены в отдельной главе после описания рек и озер. Болота, часто являющиеся результатом эволюции других водных объектов, заканчивают перечень водных объектов суши.

В предлагаемом учебнике большое внимание уделено роли гидрологических процессов в формировании географической оболочки Земли в целом и в процессах, протекающих в других компонентах природной среды (литосфере, атмосфере, биосфе­ре), значению гидрологических знаний в развитии экономики, с современных позиций дается характеристика процессов в раз­личных водных объектах с учетом результатов последних отече­ственных и зарубежных исследований.

Новый учебник существенно отличается от предыдущего, из­данного в 1991 г.

Во-первых, изменено название. «Гидрология» — одна из фун­даментальных дисциплин, предусмотренных новыми планами университетской подготовки специалистов по направлениям гео­графия, экология и природопользование, гидрометеорология .

Во-вторых, дополнен состав авторов. Один из авторов пре­дыдущего учебника профессор МГУ А. Д. Добровольский скон­чался в 1991 г. Алексей Дмитриевич Добровольский — выдаю­щийся педагог, крупный ученый-океанолог, соратник Н. Н. Зу­бова. Он руководил кафедрой океанологии географического факультета МГУ в течение 35 лет с момента ее основания в 1953 г. А. Д. Добровольский воспитал несколько поколений океанологов, опубликовал ряд блестящих учебников, научных монографий, организовал экспедиции на первом крупном на- учно-исследовательском судне «Витязь». Разделы учебника, на­писанные А. Д. Добровольским, переработаны и обновлены

профессором географического факультета МГУ С. А. Добролю­бовым. Вместе с тем авторство А. Д. Добровольского сохранено.

В-третьих, текст в новом учебнике существенно перерабо­тан, обновлен и дополнен. В нем учтены результаты новых исследований в области гидрологии за последние 10 — 15 лет, большее внимание уделено современным глобальным измене­ниям природной среды, в том числе гидросферы. Рассмотрены такие вопросы, как повсеместная деградация ледников, клима­тические изменения речного стока, современные изменения режима континентальных водоемов (в том числе Каспийского и Аральского морей) и внутренних морей, повышение уровня Мирового океана и др.; приведены и проанализированы новые данные об антропогенных изменениях режима рек, озер, мо­рей; освещены проблемы взаимодействия океана и атмосферы; рассмотрены некоторые экологические аспекты гидрологии (водные экосистемы и закономерности их функционирования); даны сведения об основных водных объектах Земли и о совре­менных водных ресурсах мира и России; изложены современ­ные проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов от истощения и загрязнения. Отражены новые зако­нодательные акты, касающиеся вод России, их использования и охраны.

При написании учебника использован опыт чтения курсов «Общая гидрология», а затем «Гидрология» на географическом факультете Московского государственного университета. Осно­вы этого курса были заложены профессором Б. П. Орловым, а в его развитии и совершенствовании принимали участие про­фессора В. Д. Быков, А. Д. Добровольский, Г. Н. Голубев, В. Н. Ми­хайлов.

Главы 2—9 написаны В. Н. Михайловым, глава 10 — А. Д. Доб­ровольским и С. А. Добролюбовым, глава 1 — В. Н. Михайловым и С. А. Добролюбовым, Введение и Заключение — тремя автора­ми совместно.

Авторы искренне благодарны за конструктивные советы и за­мечания по рукописи учебника официальным рецензентам: ка­федрам гидрологии суши и океанологии факультета географии и геоэкологии Санкт-Петербургского государственного универ­ситета и доктору географических наук К. С. Лосеву.

Авторы очень признательны за советы и помощь при подго­товке учебника к изданию своим коллегам по географическому факультету МГУ профессорам Н. И. Алексеевскому, В. М. Ев­стигнееву, С. С. Лаппо, К. К. Эделыитейну, доцентам В. А. Жуку,

В. Jl. Лебедеву, Н. Л. Фроловой, ведущим научным сотрудникам В. С. Савенко и В. А. Скорнякову, научному сотруднику Д. А. Пет­ракову. Авторы также благодарят за ценные замечания заведую­щего кафедрой гидрогеологии геологического факультета МГУ про­фессора В. А. Всеволожского.

Помощь в подготовке учебника к изданию оказали Е. С. По- валишникова и Н. С. Перлова, которым авторы выражают ис­креннюю благодарность.

2. Н. Михайлов

3. А. Добролюбов