Гідрологія. 
Основна інформація про географічні науки, що вивчають Землю

Гідроломгія (грец. Yдсoлoгйб, від дав.-гр. Yдщс — вода + лoгoт — слово, вчення) (рос. гидрология, англ. hydrology, нім. hydrologie) — наука, що вивчає природні води в межах гідросфери Землі, явища і процеси, які в них відбуваються.

Гідрологія належить до комплексу наук, які вивчають фізичні і географічні властивості Землі, зокрема її гідросфери.

Об'єктом вивчення гідрології є водні об'єкти — океани, моря, річки, озера, водосховища, болота і скупчення вологи у вигляді снігового покриву, льодовиків, грунтових і підземних вод.

Спочатку гідрологія розвивалася як галузь фізичної географії, гідротехніки, геології, навігації. Як система наукових знань гідрологія сформувалася на початку 20 століття. Значний внесок у її розвиток зробили Олександр Воєйков, Лев Берг, Юлій Шокальський, Михайло Веліканов, Геннадій Калінін, Дмитро Кочерін. Визначення гідрології як науки дав Віктор Глушков у 1915 році.

У зв’язку із специфічними особливостями об'єктів і методів їх вивчення гідрологія загальна поділяється на: гідрологію суші або власне гідрологію; гідрологію моря (океанологію); гідрологію підземних вод (гідрогеологію), яка входить до гідрології тими розділами, що вивчають режим підземних вод. Специфічним розділом гідрології є гідроаерологія — що вивчає водні процеси в атмосфері.

Гідрологія суші (суходолу) включає гідрологію річок (потамологію), озерознавство (лімнологію), болотознавство, гляціологію (вчення про льодовики). Залежно від мети і засобів вивчення водних об'єктів у гідрології виділяють наступні розділи: гідрометрію, гідрографію, інженерну гідрологію та гідрологічні прогнози.

Гідрометрія — сукупність методів вимірювання і спостереження, які виконуються з метою вивчення гідрологічного режиму водних об'єктів. Гідрометрія є вимірювальною частиною гідрології, яка теоретично базується на фізиці і гідравліці.

Гідрографія — вивчення та опис конкретних водних об'єктів (річки, озера, водосховища та ін.) з характеристикою їх положення, розміру, режиму, місцевих умов, закономірностей поширення та загальних зв’язків з іншими компонентами природи.

Інженерна гідрологія — сукупність тих напрямків гідрології суші, які пов’язані з розвязанням практичних інженерних водогосподарських завдань у гідротехніці, меліорації, водопостачанні тощо. Основною складовою частиною інженерної гідрології є гідрологічні розрахунки. Якщо поняття інженерної гідрології вживають у розумінні прикладної гідрології, до неї включають і гідрологічні прогнози. Інженерна гідрологія тісно повязана з вченням про річковий стік, гідрофізикою, гідрохімією та ін.

Гідрологічні прогнози — наукове передбачення гідрологічного режиму річок, озер та ін. водних об'єктів. Вони базуються на пізнанні динамічних і статистичних закономірностей формування й розвитку гідрологічних процесів у басейнах водних об'єктів. Вирізняють локальні гідрологічні прогнози (для конкретного створу річки) і регіональне загальне прогнозування, яке здійснюється на базі географічного узагальнення локальних прогнозів. Складають коротко- (до 15 діб) і довгострокові гідрологічні прогнози. Найважливішим є прогчнозування високих паводків і своєчасне попередження про них.

Фізичні та хімічні властивості води як природного тіла вивчають гідрофізика, гідрохімія, гідромеханіка, гідробіологія та ін. Гідрологія тісно пов’язана з іншими науками, які вивчають географічну оболонку — метеорологією, грунтознавством, геоморфологією, геологією та ін. Основні методи гідрологічних досліджень — експедиційний, стаціонарний і теоретичний. Ці дослідження базуються на гідрологічних спостереженнях, які виконуються на гідрологічних пунктах.

З історії гідрологічних досліджень в Україні.

Відомості про річки України вперше згадуються в історичних і географічних працях давньогрецьких і давньоримських авторів. У літописах 10−12 століття вміщено описи Дніпра та інших рік. Певні гідрологічні спостереження на річках України проводилися з середини 18 століття, зокрема на Дністрі з 1759 року. Регулярні спостереження за рівнем води на Дніпрі біля Києва розпочалися в 1804 році, на Десні — в 1839 році, на Прип’яті — в 1843-му. Виміри витрат води на Дніпрі здійснюються з 1878 року, на Десні — з 1895, на Ірпені — з 1909, на Тетереві — з 1912 р.

Максимович Микола Іванович — автор двотомного ілюстрованого видання «Дніпро і його басейн» (1901).

В Україні перші систематичні гідрологічні дослідження проводилися на Дніпрі на початку 19 століття, переважно для потреб водного транспорту. Планомірні гідрологічні дослідження виконували партії Навігаційно-описової комісії (1875−1898), «Західна експедиція з осушення боліт» під орудою полковника Генерального Штабу Йосипа Жилінського (для потреб осушення Полісся, 1873−1898), експедиція зі зрошування на Півдні Росії (1880−1898). Наприкінці 19 століття були здійснені перші узагальнення щодо гідрології Дніпра (М. І. Максимович, Є. В. Опоков — основоположники гідрології в Україні), почато вивчення окремих річкових басейнів. У 1925;1930 роках Українською метеорологічною службою була створена стаціонарна гідрологічна мережа з вивчення режиму поверхневих вод, розпочато випуск «Гідрологічного щорічника».

Огієвський Анатолій Володимирович — один з засновників гідрологічної школи в Україні.

Значний поштовх дослідженням водних об'єктів, зокрема розвитку гідрологічних прогнозів, дали проектні роботи і будівництво Дніпрогесу в тридцятих роках минулого століття, а також розробка і реалізація «Плану комплексного використання водних ресурсів Дніпра» (автори Є. В. Опоков, А. В. Огієвський, В. О. Назаров та ін.). У повоєнний час необхідність вирішення проблеми водопостачання великих промислових центрів, гідротехнічне і меліоративне будівництво, розробка заходів щодо боротьби з паводками на річках зумовило розвиток інженерної гідрології — створення наукових основ водного балансу, вдосконалення методів розрахунку гідрологічних характеристик, розробку методів захисту берегів водосховищ. Видний науковий доробок в цій царині внесли А. В. Огієвський, С. М. Перехрест, В. І. Мокляк, Й. А. Железняк, Г. І. Швець, П. Ф. Вишневський, Л. Г. Онуфрієнко, А. М. Бефані, Б. А. Пишкін.

Подальше зростання антропогенного впливу на водні об'єкти України в другій половині 20-го і на початку 21 століття зумовило поглиблення вивчення максимального і середньорічного стоку (Н. Ф. Бефані, О. Ф. Литовченко, О. Г. Іваненко, Я. О. Мольчак, Є. Д. Гопченко, А. І. Шеришевський, А. В. Щербак, М. М. Сусідко, В. І. Вишневський, Н. С. Лобода, Б. В. Кіндюк, В. В. Гребінь), водного балансу гірських водозборів Карпат (М. І. Кирилюк), питання комплексного використання та охорони водних ресурсів (А. В. Яцик), руслових процесів на річках (О. Г. Ободовський, Ю. С. Ющенко); виявлення зв’язку гідрологічних процесів з екологічним станом водних об'єктів (В. М. Тімченко, В. М. Самойленко); постчорнобильської гідрологічної тематики на основі чисельних методів математичного моделювання (М. Й. Железняк, О. В. Войцехович); інтеграцію методів гідрологічних і гідрохімічних досліджень при комплексному вивченні річкових басейнів (В. К. Хільчевський, В. І. Осадчий).

Сучасний етап розвитку гідрології спрямований на дослідження водних ресурсів і водного балансу Землі та окремих регіонів, в тому числі і з урахуванням можливих кліматичних змін, прогнозування майбутнього стану водних ресурсів та на розв’язання проблем водозабезпечення посушливих регіонів, управління басейнами транскордонних річок. Він характеризується автоматизацією гідрологічної мережі та регіональним узагальненням інформації про водний режим стосовно потреб різних галузей економіки.

Сьогодні активно розвиваються методи гідрологічних досліджень з використанням аерокосмічної інформації.

Розвиваються методи гідрологічних досліджень з використанням аерокосмічної інформації, що дає змогу враховувати просторову неоднорідність багатьох природних факторів, та методи математичного моделювання процесів гідрологічного циклу. Результати гідрологічних досліджень використовуються для задоволення потреб водокористувачів (водопостачання, гідроенергетика, меліорація, водний транспорт, рибне господарство та ін), при проектуванні гідротехнічних соруд, мостобудуванні, при плануванні і здійсненні заходів з охорони вод. Важливий напрям розвитку гідрології в Україні — розробка наукових основ комплексного використання та охорони водних ресурсів транскордонних річок басейнів Дніпра, Тиси, Західного Бугу, Сіверського Дінця спільно з відповідними органами сусідніх держав.

В Україні дослідження з гідрології проводять в Українському науково-дослідному гідрометеорологічному інституті, Інституті гідробіології НАН України, Українському науково-дослідному інституті водогосподарсько-екологічних проблем, Інституті водних проблем і меліорації, інституті «Укрводпроект», а також на відповідних кафедрах вищих навчальних закладів — на кафедрі гідрології та гідроекології географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, кафедрі гідрології суші Одеського державного екологічного університету, кафедрі гідроекології, водопостачання і водовідведення географічного факультету Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича, кафедрі водогосподарської екології та гідрології Національного університету водного господарства та природокористування. Підготовку фахівців з гідрології, крім названих університетів, ведуть на кафедрах гідрометеорології у Дніпропетровському національному університеті імені Олеся Гончара та Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля. Українські гідрологи беруть участь у Міжнародній гідрологічній програмі ЮНЕСКО. Матеріали гідрологічних спостережень на мережі гідрологічних постів на річках України зводяться в «Гідрологічний щорічник», який випускає Центральна геофізична обсерваторія гідрометслужби України.

Рімчка (або рікам) — природний водний потік, який витікає з джерел чи з озера, болота (рідше), має сформоване річище і тече під дією сили тяжіння; живиться поверхневими й підземними водами, з атмосферних опадів свого басейну. Розрізняють ріки сталі й сезонні, гірські та рівнинні.

Річка характеризується довжиною, шириною, площею басейну, глибиною, падінням, похилом, витратами води і наносів, хімічним складом.

Річками називають природні водотоки, які мають довжину понад 10 км, а коротші — струмками. Річки завдовжки до 100 км, вважають малими, до 500 км — середніми, а понад 500 км — великими.

У кожній річці розрізняють місце її зародження — витік і місце (ділянка) впадання в море, озеро або злиття з іншою річкою — гирло. Естуарій — це вид гирла річки, де річка не утворює дельту, не відкладає формуючого матеріалу. Губи — це один із видів естуарію.

Річки, що безпосередньо впадають в океани, моря, озера або втрачаються в пісках і болотах, називаються головними; ті, що впадають у головні річки — притоками.

Головна річка зі всіма її притоками утворює річкову систему. Густота річкової мережі - це протяжність (км) усіх річок, поділена на площу (км2) басейну цих річок. Рівнинні річки часто утворюють Меандри — петлі річок, звивини річки.

Поверхня суші, з якої річкова система збирає свої води, називається водозбором або водозбірною площею. Водозбірна площа разом з верхніми шарами земної кори, що включає дану річкову систему і відокремлена від інших річкових систем вододілами, називається річковим басейном.

Річки зазвичай течуть у витягнутих знижених формах рельєфу — долинах, найбільш знижена частина яких, зайнята водним потоком постійно, називається руслом, а частина дна долини, що заливається високими річковими водами під час повеней — заплавою або заплавною терасою. Вище заплави розташовані тераси, що колись були заплавами. Це сліди діяльності вод річок в час, коли річкова долина була мілкішою. Тераси — частини річкової долини, які ніколи не заливаються водою.

У річищах чергуються глибші місця — плеса і мілководі ділянки — перекати. Лінія найбільших глибин русла утворює фарватер, а лінія найбільших швидкостей течії називається стрижнем.

У місцях виходів твердих гірських порід, які перетинають шлях річки, утворюються пороги. Особливо багато порогів на гірських річках, де річище складене твердими породами, а швидкість течії велика. Падіння води з високого виступу в руслі річки називається водоспадом. Найвищий водоспад на Землі — Анхель (979 м) на річці Чарон (притока Оріноко в Південній Америці).

Різниця висот між витоком і гирлом річки називається падінням річки; відношення падіння річки (або окремих її ділянок) до їхньої довжини називається похилом річки (ділянки) і подається у відсотках (%) або в промілле (‰). Кольдера — це западина в місті витоку, в суходолі.

Довжинам рімчки — відстань річки від витоку до гирла.

Річки — одна з могутніх зовнішніх сил Землі. Як усі зовнішні сили планети, вони виконують три види роботи в природі: руйнування, перенесення та відкладення гірських порід. Руйнівна робота річок називається річковою ерозією. У ході цієї діяльності річка розмиває, розширює й поглиблює річкову долину, і чим більший нахил поверхні, по якій тече річка, тим швидше йде процес ерозії. Тому гірські річки мають глибокі та вузькі річкові долини, а рівнинні, де похил менший, — неглибокі річкові долини. По всій течії річки відбувається перенесення твердих частинок, які відкладаються на завороті річок, а в окремих річках у гирлі, утворюючи дельту.

По поверхні земної кулі річки розподілені украй нерівномірно. На кожному материку можна позначитити головні вододіли — межі областей стоку, що поступає в різні океани. Головний вододіл Землі ділить поверхню материків на 2 основних басейни: атлантико-арктичний (стік з площі якого поступає в Атлантичний і Північний Льодовитий океани) і тихоокеанський (стік в Тихий та Індійський океани). Обсяг стоку з площі першого з цих басейнів значно більше, ніж з площі другого.

Густина річкової мережі і напрям течії залежать від комплексу сучасних природних умов, але часто в тій чи іншій мірі зберігають риси колишніх геологічних епох. Найбільшої густини річкова мережа сягає в екваторіальному поясі, де течуть найбільші річки світу — Амазонка, Конго; у тропічних і помірних поясах вона також буває високою, особливо в гірських районах (Альпи, Кавказ, Скелясті гори тощо). У пустельних районах поширені епізодично поточні річки, що зрідка (при сніготаненні або інтенсивних зливах) перетворюються в могутні потоки (річки рівнинного Казахстану, уеди Сахари, крики Австралії тощо).

У залежності від рельєфу місцевості, в межах якої течуть річки, вони поділяються на гірські і рівнинні. На багатьох річках чергуються ділянки гірського і рівнинного характеру. Гірські річки, як правило, відрізняються великими ухилами, бурхливою течією, течуть у вузьких долинах; переважають процеси розмиву. Для рівнинних річок характерна наявність звивин русла або меандрів, що утворюються в результаті руслових процесів. На рівнинних річках чергуються ділянки розмиву русла і акумуляції наносів, в результаті яких утворюються осередки і перекати, а в гирлах — дельти. Іноді відгалужені від річки рукави зливаються з іншою річкою.

За розміром басейну річки поділяються на великі (понад 50 тис. км квадратних), середні (2−50 тис. км квадратних), малі (менше 2 тис. км квадратних).

За способом живлення річки поділяють на снігові, дощові, річки підземного живлення, льодовикові, змішаного типу;

За стійкістю русла — стійкі та нестійкі;

За льодовим режимом — замерзаючі, незамерзаючі.

Водний режим річки характеризується витратами й стоком. Витрата — кількість води, що проходить через поперечний переріз річки за одиницю часу. Зазвичай витрата вимірюється в кубометрах за секунду (мі/с). Вона дорівнює площі поперечного перерізу помноженій на середню швидкість річки. Витрата води за тривалий період — місяць, сезон, рік — називається стоком.

Найповноводніша річка земної кулі — Амазонка. Її середня витрата — 209 000 мі/с. На другому місці стоїть Конго з витратою 39 536 мі/с).

Значну частину водного потоку складають розчинені солі й тверді речовини. Весь твердий матеріал, що переносить річка, називається твердим стоком. Від об'єму тердого стоку залежить мутність води. Наймутнішою рікою світу є річка Хуанхе, яка за рік виносить 1,3 млрд тон зважених наносів.

Режим річки — це зміна величини витрати води за порами року, коливання рівня, зміна температури води. Режим річки значною мірою залежить від типу живлення. В водному режимі річок протягом року виділяють періоди з повторюваними рівнями, які називаються, межень, повінь, паводок.

Межень — найнижчий рівень води в річці. Під час межені витрата води в річці незначна, головне джерело живлення — підземні води. В помірних широтах буває літня й зимова межень. Літня межень наступає в результаті поглинання води поверхнею й високою випаровуваністю, зимова межень — в результаті відсутності поверхневого живлення.

Повінь — високий і тривалий підйом рівня води в річці, який супроводжується затопленням заплави. Спостерігається кожного року в один і той же сезон. Під час повені річки мають найбільшу водність, на цей період припадає більша частина річного стоку. Повені викликаються весняним чи літнім таненням снігу й льоду. Часто повені пов’язані з довгими дощами в теплу пору року.

Паводок — швидке, але короткочасне підняття рівня води в річці. На відміну від повені паводки виникають нерегулярно. Виникає зазвичай через інтенсивні дощі.

У далекому минулому береги наземних водойм, зокрема річок, найчастіше ставали місцями поселень людей, виникнення міст. Річки були головними шляхами сполучення. Вони використовувалися як транспортні артерії, якими на човнах та кораблях переправляли різні товари, худобу, людей. На річках будували водяні млини, сплавляли ліс. Деякі осередки залежали не лише від наявності річок як таких, а й від їхнього циклу. Зокрема, у Стародавному Єгипті чітко відстежувався цикл повеней Нілу, люди навіть навчилися передбачати їх наближення завдяки астрономічним спостереженням, оскільки на розливах Нілу ґрунтувався також сільськогосподарський цикл древніх єгиптян.

У наші дні річки набули ще більшого значення. Вони досі використовуються як транспортні шляхи, причому зі зростанням обсягів виробництва та видобувної промисловості, обсяги перевезень річковими суднами тільки зростають. Річки також досі залишаються важливими джерелами питної води. Нині вода річок використовується для роботи фабрик і заводів, для систем охолодження (зокрема, на АЕС). На річках будують гідроелектростанції. Також вода річок використовується для зрошення полів.

Річка як символ.

Річка — амбівалентний символ, що відповідає як творчій, так і руйнівній силі природи. З одного боку вона означає родючість, рух і очищення, а з іншого боку — перешкоду, небезпеку, пов’язану з потопом, повінню. У низці міфологій ріка як символ деякого «стрижня» Всесвіту, світового шляху, пронизує верхній, середній і нижній світи, виступаючи як космічна (чи світова) ріка. Деякі традиції описують дві космічні ріки, що течуть паралельно (іноді з неба) і впадають у спільне море. В іншому варіанті з моря чи озера, що знаходиться в центрі Всесвіту, випливають головні ріки чи одна ріка. Джерела знаменитої в якомусь відношенні ріки часто відносилися до якої-небудь надприродної сфери; наприклад, джерело Нілу — до священної ущелини, а ключових рік Азії (Брахмапутра, Ганг, Інд і Амудар’я) — до світової гори Міру.

Широко поширена в різних традиціях ідея чотирьох сторін світу, що задають структуру простору. В індуїзмі чотири ріки раю течуть з гори Міру, утворюючи горизонтальний хрест земного світу і співвідносячись з чотирма елементами, чотирма фазами циклічного розвитку, чотирма епохами (югами). Чотири ріки, що вказують сторони світу, відомі в шумеро-семітській традиції, у біблійних легендах, є вони й у мусульманській традиції; згадані чотири ріки й у «Молодшій Едді». Чотири ріки раю, що течуть у напрямку чотирьох сторін світу, беруть початок у джерелі чи колодязі біля коренів Дерева Життя або в скелі під ним у центрі раю.

Для багатьох великих цивілізацій, добробут яких залежав від зрошення полів природними водами, ріки були важливими символами родючості, очищення і відновлення. Ріка — артерія землі і джерело життя для людей осідлих культур. Загальноприйняте уявлення про райські потоки, що течуть від Дерева Життя, є метафорою божественної енергії, духовної їжі, творчої сили, що витікає зі свого неявного джерела в явне і підживлює весь Всесвіт. Своїм плином, динамікою розливів ріка визначає вирішальні для людського існування періоди часу, символізуючи світовий потік явищ, плин життя, необоротний перебіг часу і, як наслідок, втрату чи забуття. Вона є символом постійної мінливості: «Не можна двічі ввійти в ту саму ріку».

Нерідко ріки уявлялися як кордони, перешкоди, що розділяють світи живих і мертвих, вхід у підземне царство, рубіж між своїм простором і чужим. Виток ріки має те ж символічне значення, що й ворота чи двері. Воно забезпечує доступ в інше царство, в океан єдності. Мотив вступу в ріку означає початок важливої справи, подвиг; переправа через ріку — завершення подвигу, знаходження нового статусу, нового життя. В обрядах переходу і при «подорожах» з одного стану в інший, рух звичайно мислиться як переправа з одного берега ріки на іншій. Ріка може виступати символом очищення та зцілення. Так, «повернення до джерела» — це повернення до споконвічного, райського стану з метою знайти просвітлення. Вода рік є священною: нею хрестять при першій присвяті, змивають гріхи, очищають тіло й душу, вона знімає утому — фізичну і душевну.

Хапі — уособлення Нілу Бог Хапі, у Стародавньому Єгипті Ніл, «велика ріка», завжди був джерелом життя, загальним надбанням двох земель — Верхнього і Нижнього Єгипту. Широко відомий вислів Геродота: «Єгипет — дарунок Нілу». У багатьох текстах підкреслюється космічність Нілу, його підземний і небесний характер. Існували уявлення, згідно з якими по небесним Нілом вдень пливе човен Сонця. Під землею теж є Ніл, ним Сонце, сівши за обрій, подорожує вночі. Образ підземного Нілу був тісно пов’язаний зі смертю, з душами померлих і судом над ними в потойбічному світі. Звертаючись до бога, єгиптянин говорив: «Ти створив Ніл у пеклі й вивів його на землю за бажанням своїм, щоб продовжити життя людей, подібно тому, як ти дарував їм життя, створивши їх».

Хапі був образом Нілу, що протікав на землі. Він шанувався як «високий Ніл, що дає життя всій країні своїм харчуванням», як той, хто подає вологу і врожай. Згідно з переказом печера, звідки бог стежив за підвладною йому рікою, знаходилася небагато південніше Асуана, на острові Біга біля першого порога. Сам Ніл населяли добрі й злі божества в образі тварин: крокодилів, гіпопотамів, жаб, скорпіонів, змій. Батьком Хапі був первісний океан Нун. Свято, присвячене Хапі, починалось з початком розливу Нілу. У цей день йому приносили жертви, у ріку кидали сувої папірусу з перерахуваннями дарунків.

У Месопотамії водяна стихія вселяє жах, тому що несе із собою руйнування, загрожує смертю людям, розмиває пагорби, на яких побудовані храми богів. За чотири тисячоліття до наших днів так описували грізні повені Тигру і Євфрату: «Нікому не зупинити пожираючий усе потік, коли небо гримить і тремтить земля…» З іншого боку, коли розливаються Тигр і Євфрат, пишно розцвітає життя рослинне і тваринне. Силу прісних вод, рік, ставків і дощів у Шумерів уособлював бог Енкі. Звичайно Енкі зображується з двома потоками — Тигром і Євфратом, що падають з його пліч чи з вази, яку він тримає в руках. Богу Енкі було доручено облаштування космосу. Він встановив водяний режим Євфрату і Тигру, відокремив болота від моря. Відповідно до міфу бог Енкі разом з богинею Нінмах виліпив людей з річкового мулу; незважаючи на дану клятву тримати таємницю, він попередив Атрахасіса про потоп.

Головною рікою ведійскої сакральної географії є Сарасваті. Вона благодатна, повноводна, стрімка; її потік величчю перевершує всі інші води; її вода очищує, зцілює, приносить дарунки, їжу, нащадків, життєву силу, безсмертя. Сарасваті — богиня священної мови, тому опікується співаками й поетами.

Скульптура Ґанґи в Національному музеї у Нью-Делі.

Верхів'я річки Ганг Для індусів ріка Ганг уособлює собою Гангу, богиню очищення. Божественна Ганга — осьовий символ Всесвіту, небесна ріка, що вилилася на землю. Коли Ганга падала з неба, її прийняв Шива, щоб вона не зруйнувала своєю вагою землю, а з його голови вона стікала вниз сімома потоками. Злившись з океаном, Ганга пішла в підземний світ — паталу. Вона зображується сидячи на фантастичній морській тварині — макарі, із посудиною, наповненою водою, і з лотосом у руках. Один із синів Ганги став відомим під ім'ям Бхішми — наставника пандавів і кауравів в епосі «Махабхарата». Щороку прочани роблять довгі і важкі подорожі до Гангу в надії, що їхні гріхи будуть змиті, якщо вони викупаються в цій священній ріці чи нап’ються її води. Індуси також вірять, що якщо вони будуть кремовані на берегах Гангу, а їхній попіл розвіяний над рікою, то їх душі будуть виключені з циклу нових народжень і зможуть досягти нірвани.

Хуанхе — Жовта річка У Давньому Китаї ріка виступала символом вічного життя. Вважалося, що існування держави безпосередньо залежить від гір і рік: якщо гори валяться, а ріки висихають, то це провіщує її загибель. Завдання правителя полягає в регулюванні потоку вод, тим більше що керувати людьми за китайськими поняттями — все одно що керувати водами. Так, великий Юй, легендарний правитель, у боротьбі з повінню проклав ріки і канали, що доходили до Східного океану і збереглися й донині. А дійшовши до великої ріки Хуанхе, Юй зустрів там річкового духа Хе-бо, що дав Юю камінь, на якому було зображено план боротьби з повінню. Відповідно до легенд, Хуанхе, «Небесна ріка» і Чумацький Шлях, зливаються десь на краю світу. Колись це була одна ріка, що розділяла світ небесний і світ земний. На її берегах зустрілися Небесна ткаля і Волопас; з історією їхнього кохання і розлуки в Китаї і в Японії пов’язане традиційне свято зустрічі закоханих у сьомий день сьомого місяця на мосту із сорочих хвостів. Вважалося, що люди, які потонули в річці, ставали її феями і духами. У поганому настрої вони влаштовували повені, здіймали бурі. Існують легенди про боротьбу відважних героїв з цими річковими духами: Чі Бін боровся з драконом, що жив у річці й щороку забирав двох молодих дівчат, стрілець І — з Хе-бо, який завдавав людям лиха.

У скандинавському епосі всі ріки беруть початок із джерела, яке називається Киплячий Казан. Вода в нього стікає з «дубових кінчиків рогів» чудесного оленя. Цей олень, Ейктюрнір, «стоячи на Вальгалі, поїдає листя зі світового дерева Іггдрасиль». Потік Киплячий Казан знаходиться в середині царства мертвих, а біля самих воріт Хель, біля пекла, тече ріка Г'єль — «гучна». Мерці, що бредуть до Хель, повинні вбрід подолати цю ріку.

Гюстав Доре. Океаніди У грецькій міфології Океан — це божество ріки, що оточує землю і море. Зі своєю дружиною Тефідою він породив три тисячі дочок — океанід і стільки ж синів — річкових потоків. Океан відомий своїм миролюбством і добротою, він не брав участі у битві титанів проти Зевса і зберіг свою владу, а також довіру олімпійців. Його мудра дочка Метіда — дружина Зевса. Океан омиває на крайньому заході кордони між світами життя і смерті.

Щоб потрапити до Аїду, царства мертвих, душам померлих необхідно було перебороти підземні ріки. Кокіт, Стікс, Ахеронт, Пиріфлегетон. Вогненна ріка Пиріфлегетон (Флегетон) оточує Аїд. Через Ахеронт Харон перевозить душі померлих. Кокіт (Коцит, «ріка плачу») вирізняється крижаним холодом. Лета, уособлення забуття, — ріка в царстві мертвих, випивши воду якої, душі померлих забувають своє минуле життя. Клятва водою Стікса — найстрашніша: бог, що порушив її, карається дев’ятирічним вигнанням. Під час розбратів боги за наказом Зевса промовляють клятви над водою Стікса, що приносить Ірида.

У християнській міфології вважається, що ріки, як нагорода людям, прокладаються в пустелі, висікаються зі скелі; як покарання — висушуються, перетворюються на пустелю, на смолу, на кров, наповнюються гадами. У християнстві чотири ріки раю, що витікають з однієї скелі, символізують чотири Євангелія, що йдуть від Христа, а також є метафорою божественної енергії і духовної їжі, що підтримують весь Всесвіт. Ці «ріки води життя» таємниче підмішуються до вод землі і підсолоджують їхню гіркоту. Раннє християнське мистецтво зображує Христа чи Агнця, що стоїть на вершині гори, з якої виливаються чотири потоки. Хресні купелі часто прикрашаються символічними зображеннями райських рік, а вода для водохрещення символізує священну воду Йордану, у якому Іоанном був хрещений Ісус.

У геральдичному мистецтві ріки означають, що «засновник роду такого шляхетного походження або на службі свого пана здійснив велику подорож через море, або першим переправився через ріку, атакуючи чи переслідуючи ворога, або який інший похвальний вчинок на воді вчинив. Так само як і понині рухливі води не терплять у собі ніякої падалі і гнилості та викидають їх неспокійною хвилею, так само і духи небесні не зволікають і випліскують тих, хто втомлює їх своїм пустомельством. Світлі води очищають від усякої нечистоти, подібно вірному другу, що вкаже не тільки на пороки, але й на шлях порятунку».

Під час вивчення теми «Гідросфера» учні знайомляться з таким поняттям, як падіння річки та похил річки.

Падінням річки називають перевищення рівня її витоку над гирлом, виражене в метрах. Падіння ж на окремій ділянки річки — це різниця висоти між двома точками, взятими на певній відстані одна від одної.

Падіння річки визначають за формулою:

П = h₁ — h₂

де П — падіння річки; h₁ — висота витоку; h₂ — висота гирла.

Наприклад, висота витоку Південного Бугу становить 321 м над рівнем моря, а гирло знаходиться на висоті 0 м від рівня Чорного моря; падіння Південного Бугу дорівнює: 321 м — 0 м = 321 м; падіння на окремій ділянці Південного Бугу від його витоку до м. Первомайська, де уріз води в річці над рівнем моря становить 32 м, дорівнює: 321м — 32 м = 289 м.

Похилом річки називають відношення її падіння (в сантиметрах) до довжини річки (в кілометрах) похил річки обчислюють за формулою:

Пр = П/L.

де Пр — похил річки; П — падіння річки, L — довжина річки.

Так, довжина річки Південний Буг 806 км. Середній похил річки:

32 100 см: 806 км = 39,8 см на км довжини річки. При такому незначному похилі швидкість течії невелика. Це рівнинна річка. Величина похилу залежить від рельєфу, а від неї залежить швидкість течії річки.

Задача . Визначте падіння і похил річки, довжина якої 3000 км, висота Витоку — 260 м, а гирла — (-20м).

Дано: Розв’язання:

L = 3000 км П= h₁ — h₂ = 260 — (-20м) = 280 м;

h₁ = 260 м Пр = 28 000 см: 3 000 км = 9,3 см/км.

h₂ = - 20 м Падіння —? (П) Похил —? (Пр).

Відповідь: падіння річки дорівнює 280 метрів, а похил річки дорівнює 9,3 см на кілометр довжини.

Для практичних цілей (судноплавства, водопостачання населених пунктів, будівництва ГЕС, зрошення полів) важливо знати витрату води в річці.

Витрата води — це об'єм, що проходить через поперечний переріз водотоку за одиницю часу. Як правило, витрати води в річці обчислюють у літрах за секунду (л/с) або в кубічних метрах за секунду (мі/с).

Витрата води в річці W (мі/с) дорівнює площі поперечного перерізу річки S (мІ), помноженій на швидкість течії V (м/с).

Отже,.

W= S*V.

Витрата води в річках неоднакова протягом року. Найбільшою вона буває під час повені або паводка. Скажімо, на рівнинних річках України найбільша витрата води навесні, під час танення снігу.

Задача Ширина річки — 20 м, середня глибина — 1,5 м, швидкість течії річки — 2 м/с. Визначте витрату води в річці на цій ділянці.

Дано: Розв’язання:

Ш річки = 20 м Витрату води визначаємо за формулою:

h = 1,5 м W= S*V, у цій формулі нам невідома S:

V = 2 м/с S = Ш * h;

W річки —? S = 20 м * 1,5 м = 30 мІ; W= 30 мІ * 2 м/с = 60 мі/с.

Відповідь: витрата води в річці на даному відрізку дорівнює 60 мі/с.

На річках установлюють гідрометеорологічні пости. Вони ведуть постійні спостереження за погодою і станом річки. У різні пори року вимірюють витрату води за одну секунду, обчислюють середньодобові її величини, а потім середньорічну витрату.

Найбагатоводніша річка України — Дніпро. Її середньорічна витрата в гирлі майже 1 700 мі/с.

Витрату води в річці за рік називають річним стоком.

Якщо нам відомо витрати води за секунду, то, знаючи кількість секунд у році, ми можемо визначити середню величину річного стоку.

Величина річного стоку визначається за формулою:

R = W * t.

де R — річний стік, W — витрати води, t — час (кількість секунд в році). Вимірюється ця величина у кубічних метрах або кубічних кілометрах.

Задача Визначте річний стік річки Дніпра, якщо його пересічна витрата води у гирлі становить — 1 700 мі/с.

Дано: Розв’язання:

W = 1 700 мі/с Кількість секунд у році ;

1 рік = 365 діб 60 сек*60 хв*24 год*365 діб = 31 536 000 сек;

R річний стік —? R = 1 700 мі/с * 31 536 000 = 5 361 120 * 10⁴ мі/рік.

Відповідь: річний стік Дніпра дорівнює 5 361 120 * 10⁴ мі/рік, або 53,6 кмі/рік.

Якщо відомі показники річного стоку й кількість секунд у році (60 сек*60 хв*24 год*365 діб = 31 536 000 сек), то можна визначити витрати води в річках.

Задача Визначте витрати води в річці Тиса, якщо її річний стік становить 6,3 кмі.

Розв’язання: Якщо річний стік становить 6,3 кмі, а кількість секунд у році 31 536 000 сек, то 6,3 кмі: 31 536 000 сек = 199,8 мі/сек.

Відповідь: витрати води в річці Тиса становлять 199,8 мі/сек.

Величина річного стоку річок залежить передусім від клімату. На півночі України, де К > 1, річки повноводні, у них великий річний стік. На півдні та південному сході, де К < 1, менший і стік. На величину стоку впливають також геологічна будова басейну річки, його рельєф, ґрунтовий і рослинний покрив. Якщо територія басейну складається з щільних кристалічних гірських порід, то стік більший. Пухкі породи вбирають воду — і стік менший. На рівнинних територіях стік менший, а в гірському рельєфі стік більший. Коли на берегах річок поширений лісовий покрив, то він затримує й зменшує стік.

Визначити витрати води за добу в гирлі річки, що тече із швидкістю 0,9 м/с, має середню глибину 1,6 метра, ширину по водній поверхні 10,5 метрів, а по дну — 5,5 метрів.

Розв’язання Витрату води визначаємо за формулою:

W = S • V,.

де W — це вирата води, S — площа поперечного перерізу річки (мІ), V — швидкість течії річки (м/с).

Визначаємо площу поперечного перерізу річки: S = Ш • h, де Ш — ширина річки, h — глибина;

• Ш = (10,5 + 5,5): 2 = 8 (м);
• S = 8 • 1,6 = 12,8 (мІ).

Оскільки 1 год становить 3600 секунд, то доба має 24 • 3600 = 86 400 секунд.

Визначаємо витрату води за добу:

W = 12,8 • 0,9 • 86 400 = 995 328 мі/добу.

Відповідь: витрата води в гирлі річки дорівнює 995 328 мі за добу.