WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные матриалы
 


«1. Цели и задачи дисциплины Цель Целью является формирование у студентов физических представлений о механизмах процессов в объектах гидросферы ...»

Аннотация рабочей программы дисциплины

Б1.В.ОД.8 Гидрофизика (очная форма)

Б1.В.ОД.9 Гидрофизика (заочная форма)

код в учебном плане название дисциплины

Направление подготовки 05.03.04 Гидрометеорология, гидрология

код название направления профиль

1. Цели и задачи дисциплины

Цель

Целью является формирование у студентов физических представлений о механизмах

процессов в объектах гидросферы (водоемах и водотоках).

Задачи

- определение места гидрофизики в системе гидрологических дисциплин, предмета науки;

- изучение физических свойств воды и их аномалий;

- исследование видов и механизмов перемешивания водных объектов;

- выявление пространственно-временных, структурных и генетических механизмов формирования и изменения характеристик транспорта взвешенных и влекомых наносов;

- изучение закономерностей смешения природных вод и техногенных потоков химических веществ;

- определение механизмов и интенсивности тепловых процессов в водоемах и реках;

- исследование специфики миграции влаги в снежном покрове, зоне аэрации и в мерзлых грунтах.

2. Место дисциплины в учебном плане и общая трудоемкость Дисциплина «Гидрофизика» является общепрофессиональной в системе подготовки бакалавров по профилю природопользование. Эта дисциплина необходима для развития естественнонаучного мышления, успешного освоения последующих общегеографических и специальных дисциплин, для применения студентами полученных знаний в практической деятельности.

В совокупности наук об объектах гидросферы и гидрологических процессах гидрофизика занимает особое место. Она "вооружает" студента знанием законов перемещения потоков вещества, перемешивания, массо- и энергообмена в системах взаимодействия водных объектов с внешними средами (атмосферой, фунтами и т.п.).

Программа согласована с другими дисциплинами и является неотъемлемой частью общего плана направления «Гидрометеорология», предполагает знание студентами физики и математики и тесно связан, с одной стороны, с дисциплинами «Метеорология и климатология», с другой стороны с дисциплинами «Гидрология», «Механика жидкости и газа» и «Геофизическая гидродинамика».

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных ед., 144 часов

3. Формируемые компетенции ОПК-2 ОПК-3

4. Знания, умения и навыки, формируемые в результате освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

- основные понятия, законы и физические модели механики, электричества и магнетизма, термодинамики, колебаний и волн;

- особенности строения и физические свойства воды в различных агрегатных состояниях;

- основные положения, характеризующие состояние жидкости в статическом и динамическом режиме;

- особенности энергообмена на границе вода-атмосфера;

- оптические и акустические свойства водной среды;

Уметь:

- объяснить аномальные свойства воды и особенности энергообмена при фазовых переходах воды, роль конвективного тепломассопереноса в установлении гидрологического режима водоема;

- характеризовать сезонные особенности термического режима водоема;

- выполнять простейшие гидрологические расчеты.

Владеть:

- основными методами расчета характеристик процессов, происходящих в водоемах и грунтах, определяющие состояние объектов гидросферы при их взаимодействии с окружающей средой;

- анализом полученных результатов интерпретации гидрологических данных, объективно оценивая полученные результаты расчетов, вычислений, используя для сравнения данные других дисциплин

5. Содержание дисциплины Предмет науки. Гидрофизические процессы.

Роль гидрофизики в изучении гидрологических явлений и процессов, в проведении инженерно-гидрологических расчетов и решении экологических проблем. Место и роль гидрофизики в системе наук. Классификация гидрофизических процессов. Методы исследований.

Этапы развития научных идей в области гидрофизики.

Физические свойства и аномалии воды.

Структура молекулы воды. Строение молекулы воды. Теории Бернала, Фаулера, Поппла.

Гидроли, дигидроли, тригидроли. Скрытокристаллическая структура молекулы воды. Водородные связи. Координационное число. Четвертная тетраэдрическая координация. Диаграмма состояния воды. Тройная точка. Фазовые переходы. Кривые испарения -конденсации, кристаллизации — плавления, сублимации -возгонки.

Механизм льдообразования. Эффект О.Дэвика. Внутриводный лед. Влияние минерализации на температуру замерзания. Полиморфизм льда. Свойства полиморфных видов льда.

Испарение. Механизм испарения.

Аномалии воды. Причины их существования. Свойства воды и льда, их зависимость от температуры, давления, минерализации. Вязкость воды. Зависимость вязкости от температуры.

Влияние плотности и вязкости на гидрофизические процессы. Плотностное расслоение водной массы. Явление "соленого клина". Плотностные потоки на устьевом взморье рек.

Удельная теплоемкость воды и льда. Влияние минерализации на теплоемкость. Температура и удельная теплота кипения воды и плавления льда. Явления режеляции и рекристаллизации.

Акустические свойства воды. Скорость звука в воде и ее зависимость от определяющих факторов. Закономерность Уилларда.

Электрические свойства воды. Диссоциация молекулы воды. Диэлектрическая постоянная воды.

Оптические свойства воды. Альбедо водной поверхности. Закон Ламберта. Коэффициенты поглощения и рассеивания света. Поглощение водой световых волн разной длины. Слои поглощения световой энергии.

Рассеяние светового потока молекулами воды и взвешенными частицами. Прозрачность воды. Ослабление светового потока в водной толще. Процессы перемешивания.

Классификация видов перемешивания. Молекулярное и молярное перемешивание.

Свободная конвекция. Локальная и интегральная устойчивость водной массы. Критерий Ричардсона. Упорядоченная конвенция. Вынужденное перемешивание. Ветровое перемешивание.

Вихревая структура водных потоков. Пульсационные изменения гидрофизических характеристик.

Масштабы турбулентности.

Поле скоростей. Влияние перемешивания на вертикальное распределение скоростей.

Эллиптический, параболический, логарифмический, степенной законы изменения скорости течения по глубине потока. Критерии подобия процессов перемешивания.

Движение взвешенных и влекомых наносов.

Поле мутности. Режимы осаждения взвешенных частиц наносов. Гидравлическая крупность. Условия взвешивания и осаждения твердых частиц. Критерии А.В. Караушева.

Русловые и нерусловые наносы. Транспортирующая способность потока. Теории движения взвешенных наносов. Уравнение диффузии и его модификации. Интеграл основного уравнения диффузионной теории. Эпюра мутности. Гравитационная теория. Понятие о дисперсоиде.

Основная кинематическая зависимость теории. Критерии подобия диффузии взвеси.

Движение влекомых наносов. Баланс сил, действующих на частицу русловых отложений.

Интенсивность движения влекомого материала и ее определяющие факторы. Движение русловых форм и транспорт влекомых наносов. Критерии подобия.

Процессы смешения природных вод и техногенных потоков химических веществ.

Поле минерализации. Процессы смешения, разбавления и самоочищения воды. Диффузия растворенных веществ. Уравнение диффузии. Характерные масштабы процесса смешения.

Дисперсия примеси. Процессы смешения на повороте русла. Физические особенности биохимических процессов. Баланс вещества на участке слияния потоков. Кратность разбавления.

Коэффициент смешения. Створ достаточного перемешивания. Критерии подобия транспорта растворенных веществ.

Тепловые процессы.

Температурное поле. Тепловой поток, теплосодержание, градиент температуры. Способы передачи тепла. Теплопроводность. Конвективный теплоперенос. Солнечная радиация.

Турбулентная теплопроводность.

Закономерности передачи тепла. Закон Фурье. Конвективный теплоперенос. Закон И.Ньютона. Закон Стефана-Больцмана.

Уравнение теплового баланса (УТБ). Уравнение теплопроводности. Уравнение теплопроводности для турбулентных потоков. Характеристический вид уравнения теплопроводности. Начальные и граничные условия. Критерии подобия тепловых процессов.

Движение влаги в снежном покрове и зоне аэрации.

Движение воды в снежном покрове. Водоудерживающая способность снега. Просачивание и фильтрация талых вод. Водоотдача. Факторы миграции почвенной влаги.

Дефицит влажности. Капиллярные силы. Просачивание и фильтрация воды в зоне аэрации.

Динамика фронта просачивания. Уравнение диффузии влаги. Движение талых вод в мерзлых грунтах. Критерии подобия фильтрации воды.

6. Виды учебной работы Лекции, практические занятия, консультации, реферат, расчетно-графические работы.

7. Технические и программные средства обучения, Интернет- и Интернет-ресурсы Технические средства

1. Учебная аудитория с мультимедийным проектором для проведения лекционных занятий

2. Компьютерные классы для проведения практических и самостоятельных работ

3. Методические указания с изложением технологии выполнения практических работ.

Программные средства Пакет прикладных программ, информационные таблицы, гидрологические справочники Государственного водного кадастра и другая справочная литература, имеющаяся на кафедре и библиотеке ИУГМС, видеофильмы «Уникальные свойства воды», «Глобальное потепление – глобальное надувательство», «Дом свидания с планетой», «Переброска северных рек».

Интернет-ресурсы www.iqlib.ru www.abratsev.narod.ru/hydrosphere/hydrosphere.html Электронная библиотека "Труды ученых ИГУ" (http://ellib.library.isu.ru).

Журнал "Известия Иркутского университета. Серия Науки о земле".

http://www.isu.ru/izvestia Интернет ресурсы по охране окружающей среды (www.seu.ru ) Природа и окружающая среда (www.weblist.ru ) Министерство природных ресурсов и экологии РФ (http://www.mnr.gov.ru ) Государственный доклад о состоянии окружающей среды (http://www.ecocom.ru/arhiv/ecocom/officinf.html ) «Россия в окружающем мире» (ежегодник) (http://www.eco-mnepu.narod.ru/book/ )

8. Формы текущего контроля успеваемости студентов Текущий контроль осуществляется в течение семестра в часы проверки КСР в форме письменных срезов по темам. Допуск к экзамену выполнение практических работ и решение 16 задач.

9. Виды и формы промежуточной аттестации Экзамен в письменной форме.

10. Разработчик аннотации

Похожие работы:

«Электронный цифровой измеритель влажности почвы МГ-44 Влагомер грунта "МГ-44" Техническое описание и инструкция по эксплуатации Электронный цифровой измеритель влажности почвы МГ-44 СОДЕРЖАНИЕ: 1.Введение 2.Назначение 3.Технические данные 4.Состав влагомера 5.Устройство и работа прибора 6....»

«Изменение № 1 к СП 141.13330.2012 1-я редакция ОКС 01.040.93 Изменение № 1 к СП 141.13330.2012 "Учреждения социального обслуживания маломобильных групп населения. Правила расчета и размещения" УТВЕРЖДЕНО и введено в действие приказом Министерства строительств...»

«ОБНОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛУРГИИ: СБОРНИК ДОКЛАДОВ И КАТАЛОГ УЧАСТНИКОВ ПЯТОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ "МЕТАЛЛУРГИЯ-ИНТЕХЭКО-2012" СБОРНИК ДОКЛАДОВ И КАТАЛОГ УЧАСТНИКОВ ПЯТОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ "МЕТАЛЛУРГИЯ-ИНТЕХЭКО-2012" СОДЕРЖАНИЕ СБОРНИК...»

«Инструкция для бокс-мода Smok X Cube II Содержание 1. Введение 2. Технические характеристики 3. Ключевые особенности 4. Управление 5. Меню 6. Сообщения об ошибках и предупреждения 7. Рекомендации Введение X CUBE II – высокотехнологичный бокс-мод, разработанный и изготовленный S...»

«ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Ver.4.10_IV2 Автоматический сейф Robur RNS-900 RNS-1200 Технический паспорт изделия Год выпуска. Заводской №. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Ver.4.10_IV2 Содержание: Основные сведения об изделии и технические данные 1. Комплектност...»

«ПУСКАТЕЛИ БЕСКОНТАКТНЫЕ РЕВЕРСИВНЫЕ КОМПАКТНЫЕ ПБР-ИК Руководство по эксплуатации ЯЛБИ.421235.031 РЭ ЯЛБИ.421235.031 РЭ Всего листов 34 Содержание Лист Введение................................................................. 5 1 Описание и р...»

«УДК 635.1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖИДКОГО НАВОЗА И ПТИЧЬЕГО ПОМЁТА Зиатдинов Ф.З., Салихов Д.З., Аксенова Н.Н. Сотников М.В. ФГБОУ ВПО "Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина" ANALYSIS OF THE TECHNICAL MEANS FOR MOVING ZHIDKOGOGO MANURE AND POULTRY MANURE Ziatdinov FZ, NN Aksenovа, So...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.