Профиль подготовки
«Комплексное использование и охрана водных ресурсов»
«Мелиорация, рекультивация и охрана земель»
«Противопожарное обустройство территорий»
Саратов 2013
УДК (075.8)
ББК 26.22я73+26.23я73
Рецензенты:
кандидат с/х наук, доцент,
зав. лабораторией агрометеорологии ГНУ НИИСХ Юго-Востока Россельхозакадемии
Н. Г. Левицкая
к. с/х. н., доцент, зав. кафедрой «Мелиорация, рекультивация и охрана земель» факультета «Природообустройство и лесное хозяйство
ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ»
А. Н. Никишанов
Б81 | Гидрология, климатология и метеорология:краткий курс лекций для студентов II курса специальности (направления подготовки) 280100.62 «Природообустройство и водопользование» / Сост.: Ю. В. Бондаренко // ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2013. - 110 с. Краткий курс лекций по дисциплине «Гидрология, климатология и метеорология» составлен в соответствие с рабочей программой дисциплины и предназначен для студентов направления подготовки 280100.62 «Природообустройство и водопользование». Краткий курс лекций содержит сведения по гидрологии, климатологии и метеорологии, которые в настоящее время являются чрезвычайно актуальными и приобретают все большее значение и остроту. Излагаются основные закономерности формирования поверхностного стока с водосборов и методы определения гидрологических характеристик при разном объеме гидрометрической информации. Представлены основные этапы выполнения гидрологических расчетов при проектировании объектов водохозяйственного строительства. Для эффективной самостоятельной работы студентов широко представлена теоретическая часть с достаточным количеством иллюстраций и расчетная, где излагается порядок расчетов. |
УДК (075.8)
ББК 26.22я73+26.23я73
© Бондаренко Ю. В., 2013
© ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2013
Введение
Гидрология, климатология и метеорология принадлежат к циклу наук о Земле. Климатология - наука, изучающая вопросы климатообразования, описания и классификации климатов на основе многолетнего режима погоды, обусловленного географическим положением местности и совокупности воздействия метеорологических величин. Метеорология изучает атмосферу и происходящие в ней физические процессы. Метеорологические наблюдения производят с целью получения сведений о погодных условиях в интересуемый момент времени в заданном районе, их использования для прогнозов погоды различной заблаговременности, а также изучения климата, его колебаний и возможных изменений. Гидрология изучает гидросферу, её свойства и протекающие в ней процессы и явления во взаимодействии с атмосферой, литосферой и биосферой.
По определению перечисленные дисциплины решают свои, сугубо частные, вопросы в общем комплексе наук о Земле. Но вместе с тем, они настолько взаимосвязаны, настолько взаимно обуславливают друг друга, что без знания основных положений и закономерностей одной из них трудно рассчитывать на успех в изучении двух других. Инженерная гидрометеорология представляет собой объединенную дисциплину, занимающуюся разработкой методов и способов получения расчетных гидрометеорологических характеристик, наиболее важных для проектирования.
Лекция 1
ПРЕДМЕТ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСА «КЛИМАТОЛОГИЯ И МЕТЕОРОЛОГИЯ»
Предмет и задачи курса «Климатология и метеорология»
Наука, изучающая закономерности формирования климатов в различных географических районах и климатический режим различных стран и регионов называется климатологией.
Метеорологией называется наука о земной атмосфере и физических процессах, происходящих в атмосфере.
Атмосфера – это воздушная оболочка Земли, состоящая из смеси газов, составляющих воздух.
Физическое состояние атмосферы в данный момент времени, в данном месте называется погодой. Величины, характеризующие физическое состояние атмосферы, называются метеорологическими элементами. К ним относятся: температура, влажность и давление воздуха, направление и скорость ветра, облачность, количество и интенсивность осадков, различные метеорологические явления (туманы, осадки, облака, грозы, шквалы, заморозки, метели, гололед и т.д.).
Основная задача метеорологии – изучение атмосферных явлений путем накопления данных об их изменениях в пространстве и времени.
Промежуточные задачи метеорологии сводятся к следующему:
1) получение точных данных, характеризующих атмосферные процессы и явления;
2) объяснение атмосферных процессов и явлений, т.е. установление законов, управляющих их развитием;
3) использование найденных закономерностей для разработки методов прогнозирования атмосферных процессов;
4) применение найденных закономерностей развития атмосферных процессов для активной борьбы с опасными метеорологическими явлениями и более полного использования сил природы в практической деятельности человека.
Средний многолетний режим погоды на данной территории называется климатом. Для его характеристики используются средние многолетние данные о температуре, осадках, влажности воздуха и почвы, повторяемости и вероятности тех или иных явлений и т. д.
Для получения оперативной гидрометеорологической информации в каждой стране существует государственная сеть метеорологических станций, ведущих наблюдения по возможности однотипными приборами, по единой методике, в определенные часы суток.
В России руководство системой наблюдений осуществляет Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
В настоящее время наземная подсистема получения информации в России включает более 3000 метеорологических станций и обсерваторий, ведущих круглосуточные наблюдения (8 раз в сутки) по обширным программам и около 8000 постов, ведущих наблюдения по сокращенным программам. В труднодоступных районах установлено более 350 автоматических радиометеорологических станций. На акватории морей и океанов наблюдения ведутся на специальных судах и судах торгового и рыболовного флота.
Космическая подсистема «Метеор» включает 2-3 спутника, обращающихся по круговым орбитам на высоте 900 км и наземные пункты приема информации. Количество информации, поступающей со спутников огромно: за сутки 2 спутника передают такой объем информации, какой поступает за полгода со всех наземных станций мира.
Первичная метеорологическая информация передается в территориальные, региональные и мировые центры данных, где она обрабатывается и в соответствующем виде передается различным потребителям.
Россия является членом Всемирной метеорологической организации (ВМО). В рамках этой организации организована Всемирная служба погоды (ВСП). В систему ВСП входят три мировых центра (Москва, Вашингтон, Мельбурн) и 25 региональных центров.
ВМО приняты и разрабатываются ряд крупнейших научных программ по исследованию глобальных атмосферных процессов, по глобальному потеплению климата и т.д., которые выполняются многими странами с привлечением большого числа ученых и с использованием огромного количества технических средств по сбору и обработке информации.
Состав и строение атмосферы
В составе атмосферного воздуха преобладают азот (78%) и кислород (21%). 0,93% занимает аргон, 0,03% занимает СО 2 и менее 1% приходится на неон, ксенон, криптон, гелий, водород и др. газы.
Помимо постоянных газов в воздухе всегда содержится водяной пар и различные примеси – газы и аэрозоли.
С высотой в составе атмосферного воздуха начинают преобладать легкие газы – гелий и атомарный водород. Из наблюдений с помощью спутников и ракет установлено, что атмосфера простирается, при все убывающей плотности, до высоты более 20 тысяч км.
В вертикальном направлении атмосферу делят на пять основных слоев, отличающихся характером изменения температуры воздуха с высотой. Эти слои называются: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Основные атмосферные слои разделяются переходными слоями относительно небольшой вертикальной протяженности под названием тропопауза, стратопауза, мезопауза и термопауза.
Вопросы для самоконтроля
1. Что изучает климатология?
2. Что изучает метеорология?
3. Основные задачи метеорологии?
4. Что такое климат?
5. Организация гидрометеорологических наблюдений в РФ.
6. Что такое атмосфера?
7. Состав и вертикальное строение атмосферы.
8. Основные свойства атмосферы.
9. Состав и строение атмосферы.
Список литературы
Основная
1. Захаровская, Н. Н. Метеорология и клим
атология [Текст] / Н. Н. Захаровская, В. В. Ильинич. – М.: Колос, 2005. - 127 с. - ISBN5-9532-0136-2.
2. Хромов, С. П. Метеорология и климатология [Текст] / Хромов С. П., Петросянц М. А. – 6-е изд., перераб. и доп. - М.: МГУ, 2004. - 582 с. - ISBN 5-211-04847-4. - ISBN 5-9532-0267-9.
Дополнительная
1. Бондаренко, Ю. В. Методы полевых гидрологических и метеорологических исследований. [Текст]: учеб. пособие / Ю. В. Бондаренко. – 2-е изд. доп. и исп. – Саратов.: Издательский центр «Наука», 2011. – 202 с. - ISBN 978-5-9999-0885-8.
2. СНиП 23-01-99. Строительная климатология [Текст]. – М.: Госстрой РФ, 1999.
3. СП 11-103-97. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства [Текст]. – М.: Госстрой РФ, 1997 г.
4. Желудкова, С. В. Метеорология и климатология. [Текст]: метод. указания к расчетно-графическим работам./ С. В. Желудкова, Д. С. Майорова. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»; Саратов, 2010. – 68 с.
5. Левицкая Н. Г. Основы агрометеорологии. [Текст]: учеб. пособие. / Н. Г. Левицкая, Ю. В. Бондаренко. – Саратов.: Саратовский источник, 2012. – 150 с.- ISBN978-5-91879-163-9.
6. Бондаренко, Ю. В. Метеорологические наблюдения (Организация, производство, анализ). [Текст]: учеб. пособие / Бондаренко Ю. В., Желудкова С. В., Левицкая Н. Г., Киселева Ю. Ю. – Саратов.: Издательский центр «Наука», 2012. – 61 с.
7. Бондаренко, Ю. В. Климатология, метеорология и гидрология. [Текст]: учеб. пособие / Бондаренко Ю. В., Афонин В. В., Желудкова С. В. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»; Саратов, 2010 – 183 с.
8. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
Электронная библиотека СГАУ - http://library.sgau.ru;
Научная электронная библиотека - http://еlibrary.sgau.ru/ ;
Электронные данные Росгидромета: http://meteorf.ru;
Электронные данные Государственного гидрологического института - http://www.hydrology.ru.
«УТВЕРЖДАЮ»
Ректор ТПУ
«___» _________2011 г.
ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП
МАГИСТЕРСКАЯ ПРОГРАММА: | Инженерные изыскания в области природообустройства |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) | Магистр техники и технологии |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС ВСЕГО | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ИТОГОВАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АТТЕСТАЦИЯ | государственный экзамен и выпускная квалификационная работа |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ВЫПУСКАЮЩИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ |
9.5. Кадровое обеспечение учебного процесса подготовки магистров. 36 Согласно, требованиям, предъявляемым работодателями, данные специалисты должны: · иметь теоретические знания и практические навыки инженерно-гидрометеорологических, инженерно-гидрогеологических, инженерно-экологических и инженерно-геодезических изысканий, экологического мониторинга, разработки нормативов воздействия на окружающую среду; · навыки водохозяйственного и геоэкологического обеспечения функционирования промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий и организаций, мелиорации водосборов, рекультивации нарушенных земель, водоснабжения , водоотведения, эксплуатации водохозяйственных систем и сооружений, объектов добычи полезных ископаемых , инженерной защиты населенных пунктов и сооружений; · быть подготовленным к научно-исследовательской работе в области обоснования мест размещения объектов природообустройства и водопользования и оценки их воздействия на окружающую среду, в том числе в междисциплинарных областях, связанных с выбором необходимых методов исследования, модифицирования существующих и разработки новых методов исходя из задач конкретного исследования; · на профессиональном уровне владеть иностранным языком ; · навыки в области промышленной, пожарной и экологической безопасности , безопасности жизнедеятельности . Подготовка специалистов, обладающих выше перечисленными компетенциями возможна только на основе использования новых образовательных технологий и разработки современного методического материала с учетом опыта ведущих отечественных и зарубежных высших учебных заведений. Термины, определения, обозначения, сокращения В настоящем документе используются термины и определения в соответствии с Законом РФ «Об образовании», Федеральным Законом «О высшем и послевузовском профессиональном образовании», а также с международными документами в сфере высшего образования: · основная образовательная программа - совокупность учебно-методической документации, включающей в себя учебный план, рабочие программы учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) и другие материалы, обеспечивающие качество подготовки и воспитание обучающихся, а также программы практик и научно-исследовательской работы, календарный учебный график и методические материалы, обеспечивающие реализацию соответствующей образовательной технологии; · профиль (специализация) – направленность основной образовательной программы на конкретный вид и (или) объект профессиональной деятельности; · результаты обучения – усвоенные знания, умения, навыки и освоенные компетенции; · учебный цикл – совокупность дисциплин (модулей) основной образовательной программы, обеспечивающих усвоение знаний, умений и формирование компетенций в соответствующей сфере научной и (или) профессиональной деятельности. · вид профессиональной деятельности – методы, способы, приемы, характер воздействия на объект профессиональной деятельности с целью его изменения, преобразования; · зачетная единица – мера трудоемкости образовательной программы; · компетенция – способность применять знания, умения и личностные качества для успешной деятельности в определенной области; · модуль – совокупность частей учебной дисциплины (курса) или учебных дисциплин (курсов), имеющая определенную логическую завершенность по отношению к установленным целям и результатам воспитания, обучения; · направление подготовки – совокупность образовательных программ различного уровня в одной профессиональной области; · объект профессиональной деятельности – системы, предметы, явления, процессы, на которые направлено воздействие; · область профессиональной деятельности – совокупность объектов профессиональной деятельности в их научном, социальном, экономическом, производственном проявлении; В настоящем документе используются следующие сокращения: ВПО – высшее профессиональное образование; ФГОС ВПО – федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования; ООП – основная образовательная программа; УМО – учебно-методические объединения; ОКСО – общероссийский классификатор по образованию; УЦ ООП – учебный цикл основной образовательной программы. ОК – общекультурные компетенции; ПК – профессиональные компетенции. ПУД - производственно-управленческая деятельность. НИП - научно-исследовательская практика. 2. Цели ООП ТПУ 2.1. Цели образовательной программы Цели ООП «Природообустройство и водопользование» сформулированы в соответствии с требованиями Стандарта и Руководства по обеспечению качества образовательных программ подготовки магистров по приоритетным направлениям развития Национального исследовательского Томского политехнического университета и концепцией программы. Они определяются компетенциями, приобретаемыми выпускниками через некоторое время (3…5 лет) после освоения программы, и дают потребителям информацию об областях профессиональной подготовки, профиле программы и видах профессиональной деятельности. Общая цель ООП – подготовка специалистов в области мелиорации, рекультивации и охраны земель различного назначения; создания водохозяйственных систем комплексного назначения; охраны и восстановления водных объектов; водоснабжения, отвода и очистки сточных вод , обводнения территорий, природоохранного обустройства, создания экологической инфраструктуры на землях различного назначения. ООП подготовки магистров по направлению 280100 «Природообустройство и водопользование» имеет следующие основные цели в области обучения и воспитания (табл. 2): Таблица 2 Цели образовательной программы
|
Даже ребенок в процессе освоения школьной программы узнает о том, что окружающая среда нуждается в поддержке и защите человеком; что природные запасы не бездонные, а потому их нужно расходовать разумно.
Специальность "Природообустройство и водопользование" - это как раз то направление, которое помогает сделать реальный вклад в развитие, не в ущерб окружающей среде. Оно охватывает разные сферы деятельности, начиная от обустройства территорий и заканчивая мероприятиями по очистке выбросов. Эта работа невозможна без масштабного мышления, глубоких знаний наук и технологий.
Условия поступления
Этот важнейший курс создан для того, чтобы воспитывать специалистов, которые будут умело реализовывать практические задачи во благо человека, руководствуясь любовью к окружающей среде. Хотя здесь не обходится без доли творчества, в основе профиля лежат точные науки.
Будущая профессия
Новоиспеченный бакалавр сможет решать разноплановые задачи в зависимости от того, какое направление он выберет для самореализации. Например, под его ведением могут быть разнообразные водные объекты, начиная от водохозяйственных систем, заканчивая водоснабжением и водоотведением. Реально также стать одним из участников федеральной целевой программы "Вода России". Также в компетенцию выпускника входят проектные работы, нацеленные на совершенствование очистных систем, улучшение качества природных запасов воды. Можно выбрать и иное направление деятельности - заниматься земельными ресурсами. Это мелиорация, рекультивация либо охрана определенных территорий.
Дисциплины, входящие в курс обучения
Направление предполагает знакомство с комплексом важных предметов, которые, так или иначе, имеют отношение к точным наукам, технике и технологиям:
- водопользование;
- электротехника;
- основы природообустройства;
- природо-техногенные комплексы;
- гидравлика и механика;
- оборудование для водопользования;
- машины для природообустройства;
- водохозяйственные системы;
- основы строительства.
Приобретаемые навыки
Эта профессия предполагает широкие умения и глубокие знания, которые можно применять для реализации следующих задач:
- проектные работы: создание объектов природообустройства, водохозяйственных систем, обводнения и водоотведения в сельском хозяйстве и жилищно-промышленном секторе;
- инновационные разработки в сфере водопользования и природообустройства;
- организация мероприятий, нацеленных на предупреждение плачевных последствий для окружающей среды в результате использования ее ресурсов;
- организационная деятельность;
- составление документации;
- исследовательские и научные разработки;
- оценка и контроль состояния объектов водопользования и природообустройства.
Перспективы трудоустройства по профессии
После завершения курса выпускник без особых трудностей найдет себе работу. Такие специалисты нужны в проектных организациях, городских водоканалах, в промышленности и сельском хозяйстве. Также можно делать карьеру в строительной организации, земельном комитете, органах Росводресурса. Еще подобные работники востребованы в частных экологических компаниях и отделах на предприятиях разных форм собственности.
Кем можно работать бакалавру:
- инженерные должности (по управлению системами, их проектированию);
- инженер-мелиоратор;
- специалист по мелиорации;
- специалист по охране природных объектов и территорий;
- эколог;
- специалист по системам водоснабжения.
Такая специальность достаточно высоко ценится на рынке труда. Поэтому по завершении обучения можно рассчитывать на оплату в размере 25-40 тысяч, в зависимости от должности и места трудоустройства.
Преимущества обучения в магистратуре
Выпускник бакалавриата может начинать трудовую карьеру или же выбрать иной путь: заняться углубленным освоением тематики, поступив в магистратуру. Здесь не только будут получены знания по профильным наукам, но и пройдена бесценная практика на конкретных предприятиях, в государственных органах, исследовательских центрах либо лабораториях.
Магистерская программа предполагает освоение знаний по смежным дисциплинам. В итоге на рынок выходит специалист широкого профиля, который умеет принимать решения, помня о технической составляющей, не забывая об экологической безопасности, экономической эффективности и эстетической привлекательности.
Природообустройство и водопользование (природообустройство)
20.03.02 Природообустройство и водопользование
Профиль - "Природообустройство"
Степень - Бакалавр
Какие экзамены сдавать?
Русский язык, математика (проф.), физика
Сколько лет учиться?
Очно - 4 года
Есть ли возможность получить бесплатное образование?
На направлении подготовки имеются бюджетные места
Какие дисциплины изучают?
- Гидрология, климатология и метеорология;
- Гидрогеология и основы геологии;
- Почвоведение;
- Водохозяйственные системы и водопользование;
- Гидравлика;
- Природно-техногенные комплексы и основы природообустройства;
- Организация и технология работ по природообустройству и водопользованию;
- Эксплуатация и мониторинг систем и сооружений;
- Машины и оборудование для природообустройства и водопользования;
- Метрология, сертификация и автоматизация;
- Водное, земельное и экологическое право и др.
Кто обеспечивает учебный процесс?
Подготовку осуществляет опытный высококвалифицированный профессорско-преподавательский состав.
Выпускающей кафедрой является:
кафедра географии НВГУ, зав. кафедрой - Козелкова Евгения Николаевна, кандидат географических наук, доцент.
Есть ли условия для научно-исследовательской работы студентов?
Университет располагает необходимой материально-технической базой, обеспечивающей проведение всех видов дисциплинарной и междисциплинарной подготовки, лабораторной, практической и научно-исследовательской работы обучающихся, предусмотренных учебным планом.
На факультете в настоящее время созданы различные научные направления по изучению проблем безопасности жизнедеятельности, экологии, биологии, географии, земельных ресурсов, природообустройства и водопользования, ГИС-картографирования, электроэнергетики и электротехники, теплоэнергетики и теплотехники, в разработке которых активное участие принимают студенты.
По результатам полученных исследований студенты пишут научные статьи, тезисы, участвуют в международных, общероссийских и региональных студенческих научно-практических конференциях.
Студенты, особо отличившиеся в научной работе и получившие наиболее интересные результаты, имеющие практическое значение, представляют свои материалы для участия в грантах.
В настоящее время на факультете существует возможность обмена студентов для изучения научного опыта в других высших учебных заведениях России и за рубежом.
После окончания бакалавриата студенты могут продолжить обучение в магистратуре.
На факультете имеется возможность продолжения обучения в аспирантуре по направлениям 05.06.01 «Науки о Земле» и 06.06.01 «Биологические науки».
Где студенты проходят практику?
- АО «Самотлорнефтегаз», ПАО «Варьеганнефтегаз» и другие нефтегазодобывающие и сервисные предприятия г. Нижневартовска и Нижневартовского района;
- Департамент муниципальной собственности земельных ресурсов Администрации г. Нижневартовска;
- Управление земельными ресурсами муниципального образования Нижневартовского района;
- ФГУП «Ростехинвентаризация - Федеральное БТИ» по ХМАО-Югре;
- ЗАО «Сибирский научно-исследовательский и проектный институт рационального природопользования» и др.
Кем может работать выпускник?
- инженер кадастровой оценки и учета земель;
- геодезист;
- специалист - землеустроитель;
- картограф и др.
Образование, полученное в университете, позволяет выпускникам быть востребованными на рынке труда.
Интересно ли быть студентом факультета экологии и инжиниринга НВГУ?
Студенты принимают активное участие в научной, общественной и спортивной жизни университета и факультета, являются членами творческих коллективов университета:
- Студия современной хореографии "Т.Э.М.П."
- Студенческий поисковый отряд "Следопыт"
- Студия КВН
- Театральная студия НВГУ "Voil-a-Dieu"
- "ВОЛОНТЕРА ЗДОРОВЬЯ" НВГУ
- Студенческий педагогический отряд НВГУ "Сердца Севера"
- Туристический клуб "Агат"
- Эстрадная студия НВГУ "Аллегро"
- Народный хореографический ансамбль "Кавказ"
- Театр моды "НИЛ"
- Интеллектуальный клуб НВГУ "Фукуро"
- Студенческое конструкторское бюро
На факультете действует «Школа Безопасности», направленная на туристскую, краеведческую и экологическую деятельность. Студенты являются постоянными участниками туристских слетов различного ранга, походов, туриад, сплавов и др.
Контактная информация.
г. Нижневартовск, ул. Дзержинского, 11
Факультет экологии и инжиниринга
Телефон/факс деканата.