ГИДРОЛИЗ ДРЕВЕСИНЫ, см. Гидролиз растительных материалов.
ГИДРОЛИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, взаимодействие полисахаридов (см. Сахара) непищевого растит, сырья (древесные отходы, хлопковая шелуха, подсолнечная лузга и т. п.) с водой в присутствии катализаторов - минеральных к-т. Исходное растит, сырьё обычно содержит до 75% нерастворимых в воде полисахаридов в виде целлюлозы и ге-мицеллюлоз, при разложении к-рых вначале образуются промежуточные соединения, а затем простейшие сахара-монозы. Наряду с образованием моноз происходит и их частичный распад с образованием фурфурола, органич. к-т, гуминовых к-т и др. веществ. Скорость гидролиза растёт с увеличением темп-ры и концентрации к-ты.
Г. р. м. является основой гидролизных производств, служащих для получения важных пищевых, кормовых и технич. продуктов. В производств, условиях продуктами Г. р. м. являются гидролизах ы- растворы моноз (пентоз и гексоз, в частности глюкозы), летучие вещества (органич.к-ты, спирты) и твёрдый остаток - гидролизный лигнин. Выход моноз может достигать 90% от полисахаридов.
Гидролизаты подвергают дальнейшей био-хим. или хим. переработке в зависимости от профиля гидролизных произ-в и требуемых видов товарной продукции.
Наиболее распространена биохим. переработка гидролизатов для получения белково-витаминных веществ - дрожжей кормовых. Один из важнейших продуктов гидролизного произ-ва - этиловый спирт также получают биохим. путём- сбраживанием гексоз гидролизатов.
Пищевую глюкозу и техническую ксилозу получают соответственно из гексозных и пентозных гидролизатов путём очистки их от минеральных и органич. примесей, упаривания и кристаллизации. При хим. переработке гидролизатов восстановлением содержащихся в них моноз получают многоатомные спирты: из гексоз образуются соответствующие гекси-ты (сорбит, маннит, дульцит и т. д.), а из пентоз - пентиты (ксилит, арабит и др.). Путём гидрогенолиза многоатомных спиртов можно получить глицерин, пропиленгликоль и этиленгликоль. Дегидратацией пентоз получают фурфурол, выход к-рого зависит от состава сырья и условий гидролиза и дегидратации. При дегидратации гексоз образуется леву-линовая к-та, используемая в ряде хи-мич. синтезов.
При пиролизе лигнина образуются смолы и полукокс, к-рый подвергают тер-мич. активации для получения активных газовых и обесцвечивающих углей. При обработке гидролизного лигнина концентрированной серной к-той образуется активный уголь-коллактивит. При обработке щелочами лигнин растворяется, а при последующем подкислении выделяется активированный лигнин, являющийся активным наполнителем синтетич. каучука. Гидролизный лигнин используют также как топливо. См. также Гидролизная промышленность.
С. В. Чепиго.
ГИДРОЛИЗЕР, аппарат для проведения реакции гидролиза в крахмало-паточном произ-ве. Г. бывают периодич. и непрерывного действия. Первые в свою очередь делятся на аппараты, работающие при атм. давлении (заварные чаны) и при повыш. давлении (конверторы). В заварном чане вода и к-та доводятся до интенсивного кипения, в чан из мерника подаётся крахмальное молоко (заварка), гидролиз крахмала (осахаривание) происходит одновременно с выпариванием сиропа. Длительность заварки и осахари-вания 4-4,5 ч. В конверторах гидролиз ведётся при повышенных темп-ре и давлении и продолжается всего 18-20 мин. Г. непрерывного действия имеют ряд преимуществ: непрерывность процесса, позволяющая регулировать осахаривание и, следовательно, повысить качество сиропа; более равномерное потребление пара; сокращение расхода топлива. Все процессы протекают одновременно над разными порциями крахмального молока, к-рое непрерывно и последовательно переходит из одной зоны в другую. Такой Г. состоит из трубчатого 5-секционного подогревателя и осахаривателей. В подогревателе осуществляется клейстеризация крахмала и нагревание клейстера до темп-ры осахаривания (ок. 1450C). Далее сироп поступает на два последовательно соединённых осахаривателя, где завершается осахаривание. Гидролиз продолжается 8-10 мин.
Лит.: Технология крахмало-паточного производства, 3 изд., M., 1959; Бузыкин Н" А., Технологическое оборудование крахмальных и крахмало-паточных заводов, M., 1959; Выщепан А. Г., Мельмай M. E., Товароведение продовольственных товаров, M., 1960; Производство кристаллической глюкозы из крахмала, M., 1967.
"ГИДРОЛИЗНАЯ И ЛЕСОХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ", научно-технич. и производств, журнал, орган Мин-ва целлюлозно-бум. пром-сти СССР, Главного управления микробиологич. пром-сти при Сов. Мин. СССР и Научно-технич. об-ва бум. и деревообрабат. пром-сти. Издаётся в Москве с 1948 (до 1955 - "Гидролизная промышленность СССР"), Освещает вопросы получения из непищ. сырья этилового спирта, кормовых дрожжей, фурфурола, двуокиси углерода и др. продуктов гидролиза, переработки сульфитных и сульфатных щёлоков, а также произ-ва в лесохимич. пром-сти канифоли, скипидара, древесного угля, уксусной к-ты, ацетатных растворителей и добычи живицы путём подсочки леса. Периодичность - 8 номеров в год. Тираж (1971) 3250 экз.
ГИДРОЛИЗНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, объединяет произ-ва, основанные на химич. переработке растит, материалов путём каталитич. превращения полисахаридов в моносахариды. Вырабатывает из непищевого растит, сырья - отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки, а также с. х-ва - кормовые дрожжи, этиловый спирт, глюкозу и ксилит, фурфурол, органич. кислоты, лигнин и др. продукты. Нар.-хоз. значение Г. п. заключается прежде всего в том, что она использует огромные ресурсы растит, отходов для произ-ва ценной продукции, на выпуск к-рой в др. отраслях пром-сти расходуется значит, количество пищ. и кормовых продуктов (зерно, картофель, патока и др.). Совр. уровень технологии позволяет получать методом гидролиза из 1 т сухого древесного сырья, в зависимости от профиля произ-ва, 220 кг кормовых белковых дрожжей или 35 кг дрожжей и 175 л этилового спирта или 105-110 кг дрожжей и 70-80 кг фурфурола.
В дореволюционной России, несмотря на открытия русских учёных в области гидролиза и наличие огромной сырьевой базы, Г. п. не было. В СССР возникла в 1935. До 1943 выпускала только этиловый спирт, в 1943 было организовано произ-во кормовых дрожжей, в 1944-46 - фурфурола. Г. п. СССР производит широкий ассортимент продукции. Гл. направлением её развития является расширение произ-ва кормовых дрожжей путём строительства мощных гидролизно-дрожжевых предприятий.
СССР располагает практически неограниченными запасами полисахаридсодер-жащих растит, материалов. При совр. уровне произ-ва лесоматериалов и переработки древесины в СССР общее количество отходов древесины составляет ок. 100 млн. м3 в год (не считая низкокачеств. древесины, получаемой в процессе заготовки леса, к-рая используется большей частью как топливо). Кроме того, сырьём для пром. переработки может служить ок. 1 млн. т стержней початков кукурузы, подсолнечной лузги, хлопковой шелухи, собирающихся ежегодно на калибровочных и маслозаводах. Содержание полисахаридов в этих растит, отходах достигает 70% , что в 2-3 раза превышает содержание сахарозы в сахарной свёкле или крахмала в картофеле и равно количеству крахмала в кукурузном зерне, 1 т абсолютно сухой хвойной древесины заменяет при произ-ве этилового спирта 0,6 т зерна или 1,6 т картофеля. Гидролизный з-д, перерабатывающий 150 тыс. плотных м3 древесных отходов и дров, производит такое количество этилового спирта и кормовых дрожжей, на произ-во к-рых потребовалось бы ок. 36 тыс. т зерна или 20 тыс. т патоки. Из 1 м3 пиловочника получают товарных пиломатериалов на 28 руб., а при комплексной переработке 1 м3 отходов лесопиления- продукции на 60-70 руб.
Гидролизные предприятия размещены в Архангельской обл., Карел. АССР,
Ленинградской обл., в БССР, УССР, Мол д. CCP, Краснодарском крае, Груз. CCP, Казах.
CCP, Пермской обл., на средней и ниж. Волге, на Урале, в Красноярском крае,
Иркутской обл. и на Д. Востоке. Крупнейшие предприятия Г. п.- Красноярский,
Бирюсинский (Иркутская обл.), Канский (Красноярский край) и Тавдинский
(Свердловская обл.) гидролизные з-ды, Ферганский (Узбекская CCP) з-д фурановых
соединений. Г. п. располагает мощной производств, базой. Развитие Г. п. и
выработка осн. видов продукции характеризуются данными табл. 1.
Табл. 1.- Производство основных видов продукции
гидролизной промышленности в СССР |
|||
Годы |
Этиловый спирт, тыс. дал |
Кормовые дрожжи, тыс. m |
Фурфурол, тыс. т |
1940 |
366 |
|
|
1945 |
670 |
0,07 |
|
1950 |
3201 |
1,08 |
0,44 |
1960 |
14273 |
9,75 |
4,43 |
1968 |
19409 |
97,10 |
17,12 |
Большая часть гидролизных предприятий кооперируется с лесопильно-дерево-обрабат. и целлюлозно-бумажными, масло-жировыми предприятиями, непосредственно получая от них энергетич. ресурсы и отходы. Об основных хим.-тех-нологич. процессах гидролизных произ-в см. в ст. Гидролиз растительных материалов.
Механизация трудоёмких процессов и операций в Г. п. технически в основном
решена, однако не везде ещё механизированы погрузочно-разгрузочные работы.
Частично осуществлена автоматизация. Фондовооружённость и производительность
труда показаны в табл. 2.
Табл. 2. - Производительность труда и
Фондовооружённость в гидролизной промышленности СССР |
||
Показатели |
1960 |
1968 |
Выработка валовой продукции на одного работающего в
% к 1960 |
100 |
146 |
Фондовооружённость, в рублях |
8838 |
11252 |
Г. п. интенсивно развивается и в др. со-циалистич. странах. В Болгарии с 1965 работают 2 гидролизно-дрожжевых з-да, в Венгрии, Польше кормовые дрожжи производят в основном из мелассы и отходов спиртового произ-ва, в ГДР и Чехословакии - на базе использования сульфитного щёлока.
Среди капиталистич. стран Г. п. развита в США, Франции, Италии, Финляндии, Японии и представлена гл. обр. произ-вом фурфурола и кормовых дрожжей. Наиболее крупное произ-во фурфурола в США.
Лит.: Гидролизная и сульфитно-спиртовая промышленность СССР, Сборник справочных материалов, M., 1957; Шарков В. И., Технология гидролизного сульфитно-спиртового производства, M., 1959; Басин Д. M., Козлов А. И., Вопросы экономической эффективности гидролизной промышленности, М. -Л., 1961. В. H. Шлянин.
ГИДРОЛИМФА (от гидро... и лимфа), жидкость, циркулирующая в каналах гастроваскулярной системы нек-рых ки-шечнополостных животных; доставляет клеткам и тканям питат. вещества и удаляет продукты их обмена. Гастроваску-лярная система сообщается с внешней средой, и поэтому состав Г. (содержание органических веществ и солей) непостоянен.
ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, 1)производств, орган Гидрометеорологической службы СССР, осуществляющий наблюдение и изучение гидрологич. режима водных объектов и территории (на реках - уровень воды, темп-pa воды, скорость течения, мутность, ледовые явления и др.). Г. с. имеют пункты наблюдений (посты), оборудованные соответств. устройствами и приборами. Г. с. подразделяются на речные, озёрные, болотные, воднобалансовые, снеголавинные, селе-стоковые, ледниковые, морские. 2) Пункт в к.-л. одной точке моря (озера) с известными координатами, где проводится с судна серия гидрологич. наблюдений: состояния моря (озера) и погоды, прозрачности и цвета, темп-ры и химич. состава воды на различных глубинах, а также направления и скорости течения.
Е. М. Старостина,
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ, карты, отображающие распределение вод на земной поверхности, характеризующие режим водных объектов и позволяющие оценить водные ресурсы отд. частей суши. К Г. к. относятся карты речной сети, её густоты и озёрности, карты стока, карты источников питания, ледового режима, мутности воды в реках, минерализации и химич. состава природных вод, нек-рых характерных явлений: пересыхания и перемерзания, наводнений, карты составляющих водного баланса, испарения с поверхности суши и водной поверхности, коэффициента стока, карты гидрологич. районирования, использования и перспектив использования. Особенности режима озёр и водохранилищ отображаются на спец.картах, аналогичных мор. картам (см. Морские навигационные карты). Основными Г. к. являются карты стока (среднего, максимального и минимального). Для оценки водных ресурсов территории наиболее существенна роль карты распределения среднего многолетнего (нормы) стока. Сток отд. рек показывают на карте (водоносности) в виде масштабной полосы, соответствующей величине стока в разных створах. Карта водоносности характеризует отд. реки; сток с территории (и её увлажнённость) хорошо отражают карты модуля стока (в л/сек -км2) и слоя (в мм за год, месяц, сезон). В условиях малой гидрометеорологич. изученности территории Г. к. являются наиболее надёжными источниками информации о её водных ресурсах. Впервые карта стока была составлена в США в 1892 Ф. Ньюэллом. В СССР первую карту стока (весеннего половодья притоков Днепра) опубликовал П. Н. Лебедев (1925). В 1927 Д. И. Кочерин впервые составил каргу среднего многолетнего стока Европ. части СССР. В 1937 Б. Д. Зайков и С. Ю. Беленков опубликовали карту стока СССР. Первая карта стока всего земного шара выполнена М. И. Львовичем (1945). Наиболее полно распределение ср. стока СССР отражено на картах Б. Д. Зайкова (1946), В.А. Троицкого (1948), а также в Физико-географич. атласе мира (1967).
Лит.: Лебедев П. Н., О нормах стока, в кн.: Труды Первого Всероссийского гидрологического съезда, Л., 1925; Кочерин Д. И., Вопросы инженерной гидрологии, М. -Л., 1932; Львович М. И., Элементы водного режима рек земного шара, Свердловск - М., 1945 (Тр. науч.-исследовательских учреждений ГУ ГМС СССР. Серия 4, в. 18); Троицкий В. А., Гидрологическое районирование СССР, М. -Л., 1948; Тихоцкий К. Г., Методы картографирования пространственного распределения среднего стока, Изв. Забайкальского филиала Географического общества СССР, 1968, т. 4, в. 2. К. Г. Тихоцкий.
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГНОЗЫ,научные (с различной заблаговремен-ностью) предсказания развития того или иного процесса, происходящего в реке, озере или водохранилище. По характеру предсказываемых элементов режима Г. п. делят на водные и ледовые. К водным Г. п. относятся прогнозы объёма сезонного и паводочного стока, макс, расходов воды и уровня половодья или паводка, ср. расходов воды за различные календарные периоды, времени наступления максимума половодья и др.; к ледовым Г. п.- прогнозы сроков вскрытия и замерзания рек, озёр, водохранилищ, толщины льда и др. Г. п. бывают краткосрочные - на срок до 15 супг и долгосрочные - на срок от 15 сут до неск. месяцев. По целевому назначению различают прогнозы для гидроэнергетики (приток воды в водохранилища гидроэлектростанций), для водного транспорта (прогнозы уровня воды по су дох. рекам), для ирригации (прогнозы стока рек за период вегетации). Г. п. - один из основных разделов прикладной гидрологии. А. И. Чеботарёв.
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ, раздел инженерной гидрологии, занимающийся разработкой методов, позволяющих рассчитать величины, характеризующие гидрологич. режим. Результаты расчёта обычно даются в виде ср. значений и величин различной вероятности их повторений. Задачи, решаемые в процессе Г. р., можно разделить на следующие осн. группы: 1) расчёты стока воды, в том числе нормы годового стока, макс, расходов половодий и паводков, внутригодового распределения стока, миним. расходов воды, продолжительности бессточного периода (перемерзания и пересыхания рек), гидрографов половодий и паводков; 2) расчёты гидрометеорологич. водных объектов, в т. ч. испарения с поверхности воды и суши, атм. осадков; 3) расчёты водного баланса отд. водных объектов; 4) расчёты стока наносов, переформирования берегов и заиления водохранилищ; 5) расчёты динамики водных масс, в т. ч. элементов ветрового волнения, сгонно-нагонных денивеляций (см. Денивеляция водной поверхности), течений; 6) расчёты характеристик термич. режима, в т. ч. сроков замерзания и вскрытия водоёмов, толщины льда и снега, темп-ры воды; 7) расчёты гидрохимич. характеристик, в частности минерализации воды водоёмов и содержания в ней отд. компонентов. Решение всех этих задач достигается неск. методами, основными из к-рых являются балансовый и метод математич. статистики.
Лит: Поляков Б. В., Гидрологический анализ и расчёты, Л., 1946; Соколовский Д. Л., Речной сток. Л., 1968.
А. И. Чеботарёв.
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ГОД, годичный цикл развития гидрологич. процессов. За начало этого цикла, в отличие от обычного календарного года, в условиях умеренного климата (напр., в СССР) условно принимается 1'окт. или 1 нояб.; гидрологич. зимнее полугодие считается с 1 окт. (1 нояб.) по 31 марта (30 апр.), летнее полугодие - с 1 апр. (1 мая) по 30 сект. (31 окт.). Г. г. вводится с целью получения лучшего соответствия между стоком и осадками, т. к. при календарном счёте времени сток и осадки не соответствуют друг другу. Запасы грунтовых вод на осн. части терр. СССР меньше в конце зимы, в это время значительны запасы снега. Стандартная обработка и публикация гидрологич. материалов в СССР ведётся по календарным годам. А. И. Чеботарёв.
"ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ЕЖЕГОДНИК", издание Гидрометеорологич. службы СССР. Содержит сведения о гидрологич. режиме рек, водохранилищ и озёр, полученные гидрологическими станциями и постами (уровень и расходы воды, расходы взвешенных наносов, крупность взвешенных наносов и донных отложений, темп-pa воды и толщина льда, хим. анализ воды), а также справочные сведения о постах и станциях. Г. е. издаётся с 1936; до этого (1872-1935) результаты гидрологич. наблюдений публиковались в Сведениях об уровнях воды и Материалах по режиму рек СССР. Г. е.-продолжение этих изданий.
Е. М. Старостина.
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ государственный (ГГИ), центральное н.-и. учреждение, осн. задачей к-рого является изучение гидрологического режима вод суши (рек, озёр, водохранилищ, болот). Находится в Ленинграде. Образован в 1919 по инициативе АН, в 1930 передан в ведение Гидрометеорологической службы СССР. Большая роль в создании и развитии ГГИ принадлежит В. Г. Глушкову и В. А. Урываеву. В ГГИ работали Л. С. Берг, Ю. М. Шокальский, Н. Н. Павловский, С. А. Христианович, М. А. Великанов и др. учёные. Ведёт исследования в области методики произ-ва гидрометрич. работ, теоретич. и экспериментальные исследования процессов формирования стока и водного баланса, деформации речных русел, динамики водных масс, гидрологич. режима рек, озёр, водохранилищ и болот. Теоретич. исследования сочетаются с полевыми и лабораторными экспериментами. ГГИ имеет полевую н.-и. Валдайскую лабораторию и экспериментальную базу в р-не Зеленогор-ска, к-рая включает лаборатории: русловую, ледотермич., гидрометрич. и аэро-гидрометрич. ГГИ имеет очную и заочную аспирантуру. Издаёт Труды... (с 1936). Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1944). А. И. Чеботарёв.
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ, закономерные изменения состояния водного объекта во
времени: уровня и расхода воды, ледовых явлений, темп-ры воды, количества и
состава переносимых потоком наносов, изменений русла реки, состава и
концентрации растворённых веществ и т. д. Г. р. обусловлен физико-географич.
свойствами бассейна и в первую очередь его климатич. условиями.
ГИДРОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕСЯТИЛЕТИЕ международное, см. Международное гидрологическое десятилетие.
ГИДРОЛОГИЯ (от гидро... и ...логия), наука, занимающаяся изучением природных вод, явлений и процессов, в' них протекающих. Г., являясь наукой геофизической, тесно соприкасается с науками географич., геологич. и биологич. циклов. Предмет изучения Г.- водные объекты: океаны, моря, реки, озёра, водохранилища, болота, скопления влаги в виде снежного покрова, ледников, почвенных и подземных вод. Осн. проблемы совр. Г.: исследования круговорота воды в природе, влияния на него деятельности человека и управление режимом водных объектов и водным режимом территорий; пространственно-временной анализ гидрологич. элементов (уровня, расходов, темп-ры воды и др.) для отд. территорий и Земли в целом; выявление закономерностей в колебаниях этих элементов. Основное практич. приложение Г. заключается в оценке совр. состояния водных ресурсов, прогнозе их будущего состояния и в обосновании их рационального использования.
В связи со специфич. особенностями водных объектов и методов их изучения Г. разделяется на океанологию (Г. моря), гидрологию суши, или собственно Г. (точнее, Г. поверхностных вод суши), гидрогеологию (Г. подземных вод).
Первоначально Г. развивалась как отрасль физич. географии, гидротехники, геологии, навигации и как система науч. знаний оформилась только в начале 20 в. Определение Г. как науки дал В. Г. Глушков (1915). В формировании Г. большую роль сыграло учреждение в 1919 Гидрологического института государственного. Совр. Г. широко пользуется методами, применяемыми в географии, физике и др. науках, всё больше возрастает роль математич. методов.
Лит.: Глушков В. Г., Вопросы теории и методы гидрологических исследований, М., 1961; Калинин Г. П., Проблемы глобальной гидрологии, Л., 1968; С о-колов А. А., Чеботарев А. И., Очерки развития гидрологии в СССР, Л., 1970; Чеботарев А. И., Общая гидрология (воды суши), Л., I960.
А. А. Соколов, А. И. Чеботарёв.
ГИДРОЛОГИЯ СУШИ, раздел гидрологии, изучающий поверхностные воды суши - реки, озёра (водохранилища), болота и ледники; соответственно Г. с. подразделяется на потамологию (учение о реках), лимнологию (озероведение), болотоведение, гляциологию (учение о ледниках). Г. с. занимается изучением процессов формирования водного баланса и стока, разработкой конструкций гидрологич. приборов, прогнозом гидрологического режима, изучением структуры речных потоков, водообмена внутри озёр, русловых и береговых процессов, термических, ледовых и др. физич. явлений, химич. состава вод и т. д. В Г. с. входят: гидрометрия, гидрологические расчёты и гидрологические прогнозы, гидрофизика, гидрохимия, гидрография.
Осн. метод Г. с.- стационарное изучение гидрологич. режима на опорной сети станций, важное значение имеют экспедиц. исследования отд. территорий и объектов, всё большее значение приобретают лабораторные работы.
Выводами Г. с. в отношении гидрологич. режима водных объектов и территорий пользуются для осуществления водо-хоз. мероприятий (строительства водохранилищ и мелиоративных систем, пром. и бытового водоснабжения, канализации стоков, развития рыбного х-ва, судоходства и др.).
Лит.: Аполлов Б. А., Учение о реках, М., 1963; Богословский Б. Б., Озероведение, М., I960; Великанов М. А., Гидрология суши, 4 изд., Л., 1948; Иванов К. Е., Гидрология болот, Л., 1953; Огиевский А. В., Гидрология суши, М., 1952. К. Г. Тихоцкий.
ГИДРОЛОКАТОР (от гидро... и лат. loco - помещаю), гидролокационная станция, гидроакустическая станция (прибор) для определения положения подводных объектов при помощи звуковых сигналов. Кроме расстояния до погружённого в воду объекта, некоторые Г. определяют также его глубину погружения по наклонной дальности и углу направления на объект в вертикальной плоскости. О методах определения Г. местоположения объекта и о применении Г. см. в ст. Гидролокация.
Работа Г. (рис.) происходит следующим образом. Импульс электрич. напряжения, выработанный генератором, через переключатель приём - передача подаётся к электроакустич. преобразователям (вибраторам), излучающим в воду аку-стич. импульс длительностью 10- 100 мсек в определ. телесном угле или во всех направлениях. По окончании излучения вибраторы подключаются к гетеродинному усилителю для приёма и усиления отражённых от объектов импульсных акустич. сигналов. Затем сигналы поступают на индикаторные приборы: рекордер, электродинамич. громкоговоритель, телефоны, электроннолучевую трубку (ЭЛТ). На рекордере измеряется и регистрируется электрохимич. способом на ленте расстояние (дистанция) до объекта; с помощью телефонов и электродинамич. громкоговорителя принятые сигналы прослушиваются на звуковой частоте и классифицируются, по максимуму звучания определяется пеленг; на ЭЛТ высвечивается сигнал от объекта и измеряется дистанция до него и направление (пеленг). Длительность паузы между соседними посылками импульсов составляет неск. сек.
По способу поиска объекта различают Г. шагового поиска, секторного поиска и кругового обзора. При шаговом поиске и пеленговании по максимуму сигнала акустич. систему поворачивают в горизонтальной плоскости на угол 2,5-15grad, делают выдержку (паузу), равную времени прохождения импульсом пути от Г. до объекта, находящегося на максимально возможной дальности, и от объекта до Г., а затем производят след, поворот. При пеленговании фазовым методом акустич. систему выполняют в виде двух раздельных систем, переключаемых бесконтактным коммутац. устройством из режима излучения в режим приёма и обратно. Суммарные и разностные сигналы, снятые с двухканального компенсатора, после усиления и сдвига по фазе подводятся к ЭЛТ и рекордеру, где отсчитывается дистанция. Этот способ характеризуется сравнительно высокой точностью пеленгования, большим (неск. мин) временем обследования водного пространства и возможностью слежения лишь за одним объектом. При секторном поиске акустич. энергия излучается одновременно в определ. секторе, а приём и пеленгование отражённых сигналов производятся при быстром сканировании характеристики направленности в пределах этого сектора. При наиболее распространённом круговом обзоре осуществляют ненаправленное (круговое) излучение и направленный (в пределах узкой вращающейся диаграммы направленности) приём, что обеспечивает обнаружение и пеленгование всех окружающих Г. объектов. Акустич. система (антенна) такого Г. выполняется в виде цилиндра или сферы, состоящих из большого количества отд. вибраторов, и размещается в подъёмно-опускном устройстве или в стационарном обтекателе. • К преимуществам этого способа относятся быстрое обследование всего горизонта, возможность обнаруживать и следить за неск. объектами.
Большинство Г. работает в звуковом и ультразвуковом диапазонах частот (4-40 кгц). Это обусловлено необходимостью получения острой направленности антенны (при относительно небольших её размерах) и достижения заданной разрешающей способности. Г. различного назначения обладают дальностью действия от сотен метров до десятков километров и обеспечивают точность пеленгования ок. 1grad. Для уменьшения неблагоприятного влияния гидрологич. факторов (см. Гидроакустика) на дальность действия применяют Г. с акустич. системой, помещённой в контейнер, буксируемый кораблём на глубине неск. десятков м (Г. с переменной глубиной погружения). С. А, Барченков.
ГИДРОЛОКАЦИЯ (от гидро... и лат. locatio - размещение), определение положения подводных объектов при помощи звуковых сигналов, излучаемых самими объектами (пассивная локация) или возникающих в результате отражения от подводных объектов искусственно создаваемых звуковых сигналов (активная локация). Под термином Г. понимают исключительно звуковую локацию, поскольку звуковые волны являются единственным известным в наст, время видом волн, распространяющихся в мор. среде без значит, ослабления. Г. имеет большое значение в навигации для обнаружения невидимых подводных препятствий, при рыбной ловле для обнаружения косяков и отдельных крупных рыб, в океанологии как инструмент исследования фи-зич. свойств океана, картографирования мор. дна, поиска затонувших судов и т. п., а также в воен. целях для обнаружения подводных лодок, надводных кораблей и др. и наблюдения за ними, для определения координат целей при применении торпедного и ракетного оружия.
При пассивной локации (шумо-пеленгации) с помощью шумопеленгатора определяют направление на источник звука (пеленг источника), пользуясь звуковым полем, создаваемым самим источником. При этом применяют различные методы: поворачивают приёмную акустич. антенну с острой направленностью до положения, в к-ром принятый сигнал имеет макс, интенсивность (т. н. макс. метод пеленгования); измеряют разность фаз между сигналами на выходе двух разнесённых в пространстве антенн (фазовый метод); определяют относит, разницу во времени приёма сигналов двумя разнесёнными антеннами посредством измерения взаимной корреляции (корре-ляц. метод), а также путём комбинации этих методов. При пассивной локации расстояние до объекта определяют по двум или неск. пеленгам, полученным неск. приёмными системами, разнесёнными на расстояния, сравнимые с расстоянием до лоцируемого объекта (метод триангуляции); так определяется не только положение шумящего объекта, но и траектория его движения. Системы пассивной Г. применяются гл. обр. для гидроакустич. оснащения подводных лодок и надводных кораблей. Пассивной Г. пользуются также при обнаружении подводных шумящих объектов с помощью распределённых береговых и донных систем звукоприёмников, данные от к-рых по подводному кабелю передаются на береговые системы обработки, а также с помощью системы гидроакустич. радиобуев, информация от к-рых принимается по радиоканалу спец. самолётами, курсирующими в районе плавания буев. Кроме того, пассивное определение направления на шумящий объект является основой действия акустич. самонаводящихся торпед.
Если источник звука излучает короткий звуковой импульс, то положение источника можно определить по разностям времён прихода импульсов, принятых ненаправленными приёмниками в трёх или более разнесённых по пространству пунктах. Таким способом локализации источников пользуются в береговой системе дальнего обнаружения судов, терпящих бедствие в открытом океане (система СОФАР); источником звука при этом служит взрыв заряда, погружаемого на определ. глубину.
Системы активной Г. основаны на явлении звукового эхо (рис.) и различаются методами врем, модуляции посылаемого сигнала и способами обзора пространства. Для определения дальности объекта чаще всего пользуются импульсной, частотной и шумовой модуляциями сигнала. При импульсной модуляции расстояние R до цели находится по времени запаздывания Г0 отражённого импульса: К = с£0/2, где с - скорость распространения звука в среде. При частотной модуляции частота f излучаемого сигнала меняется со временем t по линейному закону f(t)=fo + yt, где ft, и у - постоянные начальная частота и скорость изменения частоты. Поэтому отражённый сигнал, принятый приёмником, будет отличаться по частоте от сигнала, излучаемого в данный момент, т. к. принятый сигнал представляет собой задержанную на время to копию посланного сигнала, а частота излучаемого сигнала за время to изменилась согласно приведённой формуле. Для неподвижной цели разность частот будет постоянной и равной f_ = = yta. Выделив разностную частоту, определяют расстояние до цели R по формуле R = cf-/2y. Аналогична схема действия гидролокатора с шумовым излучением и корреляц. обработкой сигнала.
Осн. характеристикой гидролокаторов является дальность обнаружения, к-рая зависит от мощности излучаемого сигнала, от уровня акустич. помех и от условий распространения звука в водной среде. Дальность обнаружения обычно определяют по величине т. н. порогового сигнала, т. е. сигнала миним. интенсивности, ещё различимого на фоне помех. Если помеха и сигнал независимы, то пороговый сигнал определяется отношением полной энергии полезного сигнала к мощности помехи в данном частотном интервале. Т. о., дальность обнаружения для систем с различными видами модуляции будет одинаковой, если одинакова их полная энергия излучения. Если осн. помеха - хаотич. отражение сигнала от неоднородностей среды (т. н. ревер-берац. помеха), то пороговый сигнал не зависит от мощности излучаемого сигнала, а определяется исключительно шириной полосы его частот; в этом случае более эффективны системы с частотной модуляцией сигнала и с шумовой посылкой.
Наряду с помехами на дальность обнаружения оказывает влияние рефракция, имеющая место в сложных гидрологич. условиях. Совр. гидролокаторы способны обнаруживать большие отражающие объекты в среднем на расстоянии неск. км.
Лит.: Клюкин И. И., Подводный звук. Л., 1963; Сташкевич А. П., Акустика моря, Л., 1966; Тюрин А. М., Сташкевич А. П., Таранов Э. С.. Основы гидроакустики, Л., 1966.
ГИДРОМЕДУЗА (Hydromedusa), 1) род пресмыкающихся сем. змеиношейных черепах. Характеризуются очень длинной шеей, превышающей длину спинного щита, и наличием на передней ноге 4 когтей (рис.). Длина панциря Г. не превышает 30 см. 2 вида; распространены в пресных водоёмах Юж. Америки. Питаются преим. мелкими рыбами. Яйца откладывают на берегу водоёмов. 2) Медузоид-ные особи нек-рых кишечнополостных животных класса гидроидных.
ГидромедузаН. tectifera.
ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫЕ ИНСТИТУТЫ, готовят инженеров для водохо-зяйственных и с.-х. предприятий, учреждений, орг-ций и др. по специальностям гидромелиорация и механизация гидромелиоративных работ. В СССР в 1971 имелось 5 Г. и.: Джамбулский строительный (осн. в 1961), Московский гид-ромелиоратицный институт (1930), Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт (1930), Ташкентский ин-т инженеров ирригации и механизации с. х-ва (1934), Украинский ин-т инженеров водного х-ва (1930, осн. как Киевский инженерно-мелиоративный ин-т, в 1959 был переведён в Ровно и получил совр. название). Во всех Г. и. имеются дневные и заочные ф-ты (в Украинском ин-те, кроме того, вечернее отделение и общетехнич. ф-т), аспирантура. Московскому и Новочеркасскому Г. и. предоставлено право приёма к защите кандидатских и докторских диссертаций, Ташкентскому и Украинскому - кандидатских. Срок обучения в Г. и. 4 года 10 мес. Выпускники Г. и. защищают дипломные проекты и получают квалификацию инженера-гидротехника и инженера-механика. Б. А. Васильев.
ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЯ (от гидро... и металлургия), извлечение металлов из руд, концентратов и отходов различных произ-в водными растворами хим. реагентов с последующим выделением металлов из растворов.
На возможность применения гидроме-таллургич. процессов для извлечения металлов из руд указывал М. В. Ломоносов (1763). Значит, вклад в развитие Г. внёс русский учёный П. Р. Багратион, создавший теорию цианирования золота (1843). В нач. 20 в. пром. значение приобрела Г. меди. Позднее были разработаны гидрометаллургич. способы получения мн. др. металлов.
Г. включает ряд осн. технологич. операций, выполняемых в определённой последовательности. Механич. обработка руды - дробление и измельчение с целью полного или частичного раскрытия зёрен минералов, содержащих извлекаемый металл. Изменение хим. состава руды или концентрата для подготовки их к выщелачиванию-хлорирующий, окислит., сульфатизирующий или восстановит, обжиг, спекание. Цель - разложение хим. соединений извлекаемого металла и перевод их в растворимую форму. Выщелачивание - перевод извлекаемого металла в водный раствор. Эта операция иногда осуществляется попутно в процессе мокрого измельчения (в мельницах, классификаторах) или в спец. аппаратуре (чаны для выщелачивания, автоклавы). Отделение металлосодержащего раствора от измельчённого материала обезвоживанием и промывкой в сгустителях, на фильтрах. Подготовка растворов к выделению из них соединений или металлов отделением взвешенных частиц (осветление) или хим. осаждением сопутствующих металлов и примесей. Осаждение металлов или их соединений из растворов электролизом (медь, цинк и др.), восстановлением более электроотрицат. металлом - цементацией (медь, серебро, золото и др.), сорбцией ионообменными смолами или углем, жидкостной экстракцией соединений металла орга-нич. растворителями с последующей ре-экстракцией в водный раствор и осаждением из него чистого металла или хим. соединения. Переработка осадка с целью дальнейшей очистки выделенного соединения или чернового металла или непосредств. получение готового товарного металла может осуществляться: перекристаллизацией, возгонкой, прокаливанием, переплавкой, электролизом из водных или расплавленных сред.
При хим. взаимодействии металла с растворителем нейтральный атом металла переходит в ионное состояние, образуя растворимое соединение. Растворение происходит легко в случае выщелачивания руд или концентратов, в к-рых металл присутствует в окисленной (ионной) форме. Примером могут служить окисленные медные и урановые руды, обожжённые цинковые концентраты, продукты хлорирующего обжига. В нек-рых случаях для извлечения металла растворителем необходимо предварит, окисление кислородом или др. окислителем (напр., при содовом выщелачивании руд, содержащих 4-валентный уран, для перевода последнего в 6-валентный). При растворении металлов (самородных или восстановленных) неизбежно окисление их для перехода в ионное состояние. Окисление металла с одноврем. ионизацией окислителя (напр., растворённого в воде молекулярного кислорода) в случае более благородных металлов термодинамически возможно лишь при затрате энергии, к-рая, напр., может быть получена при образовании комплексного иона (цианирование золота и серебра, аммиачное выщелачивание металлич. меди, никеля).
Растворение минералов с различными видами хим. связи в кристаллич. решётке (ковалентная, металлическая, ионная) характерно для выщелачивания сульфидов, арсенидов, селенидов, теллуридов. Растворение этих минералов, если предварительно не проведён окислит, обжиг, в большинстве случаев также требует окисления в пульпе, напр, при аммиачном выщелачивании медно-никелевых сульфидных руд в автоклаве под давлением кислорода или воздуха. Перенос растворителя и удаление продуктов реакции происходит в объёме раствора конвекцией (турбулентной диффузией), а в слое на границе с минералом - молекулярной (тепловой) диффузией. Обычно реакция, происходящая при гидрометаллургич. извлечении, находится в диффузионной области; определяющим фактором является скорость диффузии вещества, лимитирующая течение реакции. Возрастание скорости растворения минерала происходит при увеличении его относит, поверхности (т. е. степени измельчения), при ускорении перемешивания и при повышении темп-ры.
Форма поверхности и размер частиц растворяемого минерала определяют функциональную зависимость количества растворившегося металла от времени контакта с раствором; поэтому они влияют на степень извлечения и на объём аппаратов для выщелачивания.
Растворителями для выщелачивания соединений является преим. серная к-та (ванадий, медь, цинк), сода (ванадий в карбонатных рудах, молибден, вольфрам), едкий натр (глинозём, вольфрам), аммиак (медь, никель), цианистые соли (золото, серебро), сернистый натрий (сурьма, ртуть), растворы хлора и хлоридов (благородные металлы, свинец, редкие металлы), тиосульфаты (золото, серебро).
Для жидкостной экстракции применяют различные соединения (напр., раствор трибутилфосфата и ди-2-этилгексилфосфата в керосине и др.). После экстракции очищенное соединение металла извлекается из органич. растворителя водным раствором, часто с добавкой к-ты или др. реагента. Из раствора металлы осаждаются методом цементации или углем, или водородом под давлением. Применяются также аниониты или катиониты. После сорбции соединение металла снимается растворителем с ионита и последний подвергается регенерации.
При больших масштабах гидрометаллургич. произ-ва (напр., при выщелачивании меди из окисленных крупнокусковых руд) обработка иногда осуществляется орошением штабелей руды слабыми растворами серной к-ты. Медьсодержащие растворы дренируются в сборные резервуары, а затем в цементаторы. Для дроблёных и рассортированных Песковых фракций руд (напр., золотых) применяется просачивание раствора в чанах через слой хорошо фильтрующей загрузки.
Для интенсификации этого процесса раствор иногда предварительно насыщают воздухом, создают вакуум под фильтрующим днищем. Для выщелачивания тонкоизмельчённого материала применяют чаны для перемешивания (механич., пневматич. и пневмомеханич.) пульпы. Для непрерывного выщелачивания обычно их соединяют последовательно.
Иногда возможны комбиниров. схемы выщелачивания: зернистого классифици-ров. материала - просачиванием, отделённого мелкого материала (шлама) - перемешиванием. В отд. случаях возможно и другое аппаратурное оформление выщелачивания, например в автоклавах непрерывного и периодического действия. Выщелачивание кислыми растворами производится в стальной гуммированной, керамич. или др. кислотоупорной аппаратуре; для щелочных растворов пригодна стальная, иногда деревянная аппаратура. Методы жидкостной экстракции или дополняют выщелачивание, или применяются для непосредств. извлечения соединений металлов из руд. Экстракция производится по принципу противотока в экстракционных колонках (экстракт и отходящий раствор непрерывно удаляют в разных направлениях). Обезвоживание и промывка производятся в сгустителях (греоковые с центральным и периферич. приводом, многоярусные) и фильтрах (вакуум-фильтры и фильтр-прессы непрерывного и периодич. действия). Осаждение из растворов производится в аппаратах, конструкция к-рых зависит от осадителя. Для химических (растворимых) осадителей применяют реакторы и фильтры. Порошкообразные осадители (цинковая, алюминиевая пыль) вводятся в смесители с раствором, осаждение затем может продолжаться внутри перекачивающего насоса, в трубопроводе и через слой осадителя на фильтре. Можно осаждать металл или его соединения в самой пульпе (напр., погружением в пульпу сетчатых корзин с ионитом). Порошковые осадители после контакта с раствором можно выделять флотацией. Осаждение кусковыми осадителями (железо для меди, цинковая стружка или уголь для золота) производят в желобах или ящиках с перегородками для зигзагообразного движения раствора вверх и вниз через слой осадителя. Возможно выделение примесей (напр., железа) гидролизом из очищенного раствора с последующим получением основного металла (напр., цинка) осаждением на катоде электролизом с нерастворимыми анодами. См. также Благородные металлы.
Лит.: Основы металлургии, т. 1 - 5, М., 1961 - 68; Автоклавные процессы в цветной металлургии, М., 1969; В ur kin A. R., The chemistry of hydrometallurgical processes, L., 1966; H abas hi F., Principles of extractive metallurgy, v. 1-2, N. Y. -L. -P., 1969-70.
ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ, научно-технич. издательство в системе Гл. управления Гидрометеорологической службы при Сов. Мин. СССР. Находится в Ленинграде, имеет отделение в Москве. Осн. в 1934 как редакционно-издательский отдел Центр, управления единой Гидро-метслужбы СССР; с 1936 - Г. Выпускает научно-техническую, справочную, прикладную, учебную и научно-популярную литературу по метеорологии, гидрологии, океанологии. Издаёт сборники трудов н.-и. ин-тов и др. учреждений Гидрометслужбы, методич. пособия (Наставления, Руководства, Указания) по проведению гидрометеорологич. измерений и их обработке, спец. карты, атласы и др. К фундаментальным справочным изданиям относятся: Ресурсы поверхностных вод СССР (с 1965), Справочник по климату СССР (3-е изд., с 1964). Г. издаёт также ежемесячный научно-технич. журнал Метеорология и гидрология (с 1935), научно-популярный ежегодник Человек и стихия (с 1962), Бюллетень Всемирной метеорологической организации (с 1968). Объём издательской продукции Г. в 1970 составил 20 млн. печатных листов-оттисков.
А. Н. Михайлов.
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ (ГМО), производственно-технич. учреждение Гидрометеорологической службы СССР. Осуществляет изучение гидрометеорологич. режима, мето-дич. и технич. руководство сетью гидрометеорологич. станций и постов, обобщает гидрометеорологич. материалы и издаёт ежемесячники, ежегодники, справочники, атласы, обеспечивает ими нар.-хоз. организации, науч. и проектные учреждения. В ГМО имеются отделы метеорологии и климата, гидрологии суши и моря, агрометеорологии, лаборатория по изучению хим. состава воздуха, вод суши, морей и др. Эти, т. н. режимные ГМО были созданы в 1956. Наряду с режимными ГМО, обслуживающими территории республик, краёв, областей, организованы специализированные ГМО для изучения гидрометеорологич. режима отд. объектов: морей, водохранилищ и крупных озёр. Совр. ГМО оснащаются радио-локац. системами, позволяющими вести наблюдения за погодой в радиусе 300 км. И. В. Кравченко.
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА СССР (ГМС), государственная орг-ция, основной задачей к-рой является обеспечение нар. х-ва всеми видами ме-теорологич., гидрологич. и агрометеоро-логич. информации (состояние погоды, морей, рек, озёр, краткосрочные и долгосрочные прогнозы). Для этого ГМС располагает сетью гидрометеорологич. станций и постов, производящих регулярные наблюдения за состоянием атмосферы, вод суши и морей, аэрологических станций, измеряющих температуру, влажность воздуха и ветер до высот 30-40 км, станций ракетного зондирования для измерения верхних слоев атмосферы. В конце 1960-х гг. создана спец. космич. система, состоящая из неск. искусственных метеорологич. спутников Земли, позволяющая получать данные об облачном и снежном покрове по всему земному шару, о распределении льда на морях и океанах, о температуре подстилающей поверхности, облаков и др. характеристики. Данные наблюдений станций и постов сообщаются по телеграфу и радио до восьми раз в сутки в республиканские и территориальные управления ГМС и используются для текущей информации о гидрометеорологич. условиях и состоянии с.-х. культур, а также для составления всех видов гидрометеорологич. прогнозов.
ГМС производит сбор, обобщение и распространение гидрометеорологич. информации по тсрр. СССР, зарубежных стран и акватории Мирового океана; анализ этой информации с целью изучения гидрометеорологич. процессов и явлений по всему земному шару, включая Арктику и Антарктику. В задачи ГМС входят разработка и внедрение в практику методов активного воздействия на погодные, климатич. и гидрологич. процессы; изучение хим. состава атм. воздуха, вод суши, морей и океанов; координация науч. исследований по метеорологии и гидрологии.
В систему ГМС входит ряд крупных н.-и. ин-тов, осуществляющих науч. исследования по гидрометеорологии; к ним относятся: Гидрометеорологический научно-исследовательский центр СССР, Главная геофизическая обсерватория, Центральная аэрологическая обсерватория, а также н.-и. ин-ты: Прикладной геофизики, Гидрологический, Гидрохимический, Океанографический, Арктический и Антарктический, Экспериментальной метеорологии, региональные н.-и. гидро-метеоинституты в Новосибирске, Ташкенте, Хабаровске и др.
Руководит деятельностью ГМС Гл. управление гидрометеорологич. службы при Сов. Мин. СССР (ГУГМС), к-рому подчиняются республиканские и территориальные управления ГМС, районные радиометеорологич. центры в Арктике, н.-и. ин-ты, уч. заведения. В подчинении республиканских и территориальных управлений ГМС находятся бюро погоды, гидрометеорологические обсерватории, гидрометбюро, авиац. метеостанции, сеть наблюдат. станций и постов. ГМС проводит работу по автоматизации основных производств, процессов путём установки полуавтоматич. и автоматич. гидромет-станций, метеорологич. радиолокаторов, обработку и анализ данных наблюдений и расчёты прогнозов на ЭВМ.
Результаты науч. исследований и наблюдений ГМС публикуются в журн. ^Метеорология и гидрология, в Гидрологическом ежегоднике*, Метеорологическом ежегоднике*, Метеорологическом ежемесячнике, а также в многотомных изданиях-справочниках о климате и водных ресурсах СССР.
Лит.: Метеорология и гидрология за 50 лет Советской власти. Сборник, Л., 1967.
И. В. Кравченко.
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, учреждение, ведущее метеорологич. и гидрологич. наблюдения над состоянием погоды, режимом океанов, морей, рек, озёр и болот. В зависимости от задач Г. с. разделяются на материковые, морские, речные, озёрные и болотные. Наблюдения ведутся по единой программе в установленные сроки. Первые Г. с. (точнее - метеорологич. станции) в России были организованы в нач. 19 в.; в конце 19 в. было организовано большое количество различных ведомственных Г. с. (морских, сельскохозяйственных, железнодорожных и др.). За годы Советской власти сеть Г. с. значительно расширилась (имеется ок. 4000 станций со сложной программой наблюдений и ок. 6000 постов с простой программой). Г. с. существуют во всех крупных городах, аэропортах, в отдалённых и труднодоступных районах. В СССР основная сеть Г. с. входит в состав Гидрометеорологической службы СССР. См. также Гидрологическая станция, Метеорологическая станция.
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР СССР, Гидрометцентр СССР, основное научное, методическое и оперативное учреждение СССР, обеспечивающее все отрасли нар. х-ва различными видами метеорологич., гидрологич. и агрометеорологич. прогнозов (включая прогнозы урожая). Находится в Москве. Г. н.-и. ц.- один из трёх мировых метеорологич. центров в системе Всемирной службы погоды. Образован в 1965 в результате объединения Центрального ин-та прогнозов и Мирового метеорологич. центра.
В ин-те осуществляется обработка (на ЭВМ) и анализ информации, поступающей ежесуточно от метеорологич., аэроло-гич., гидрологич. станций СССР и др. стран, а также с рейсовых судов, самолётов и особенно с метеорологических спутников', производятся расчёты на ЭВМ метеорологич. карт будущего развития атм. процессов на разных высотах (от поверхности Земли до 15-20 км) над СССР, Сев. полушарием или над всем земным шаром. Готовые прогностич. карты и др. материалы передаются в местные органы службы погоды для составления местных прогнозов. Одновременно с этим даются прогнозы и предупреждения для самого широкого пользования. Г.н.-и.ц. ведёт исследовательскую работу по созданию новых, более совершенных методов прогнозов, а также по проблемам автоматизации обработки информации. Имеет филиал (в г. Обнинск) для накопления режимных данных и изучения мирового климата. Награждён орденом Ленина (1967).
Лит.: Белоусов С. Л., Бугаев В. А., Развитие методов метеорологического прогнозирования и Гидрометцентр СССР, Метеорология н гидрология, 1968, No 3. . В. Л. Бугаев.
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ, система подготовки специалистов метеорологов, гидрологов, океанологов и агрометеорологов.
До 30-х гг. 20 в., в связи с ограниченными масштабами гидрометеорологич. исследований, в СССР и др. странах уч. заведения не готовили специалистов гидрометеорологич. профиля. В области гидрометеорологии работали специалисты смежных профессий: в метеорологии - географы и физики, в агрометеорологии - агрономы, в гидрологии - инженеры путей сообщения и гидротехники, в океанологии- судоводители. В 30-е гг., в связи с интенсивным развитием производит, сил, резко увеличилась потребность в квалифицированных специалистах гидрометеорологах. Для их подготовки в 1930 были созданы Московский гидрометеорологич. ин-т (в 1944 переведён в Ленинград, см. Ленинградский гидрометеорологический институт), Владивостокский, Московский и Ростовский гидрометеорологич. техникумы, в 1932- Харьковский гидрометеорологич. ин-т (в 1944 переведён в Одессу) - первые в мире специализированные уч. заведения такого профиля. С организацией этих уч. заведений началось становление Г. о. как самостоят, отрасли спец. образования.
Значит, вклад в развитие отечеств. Г. о. внесли профессора Б. П. Алисов, Б. А. Аполлов, В. А. Белинский, Е. В. Близняк, М. А. Великанов, Л. К. Давыдов, Н. Н. Зубов, Б. П. Орлов, С. А. Советов, П. Н. Тверской, С. П. Хромов, В. В. Шулейкин и др.
В 1970 специалистов с высшим Г. о. готовили 15 вузов: Ленинградский и Одесский гидрометеорологич. ин-ты, Московский, Воронежский, Дальневосточный (Владивосток), Иркутский, Казанский, Киевский, Пермский, Саратовский, Томский, Казахский (Алма-Ата), Ташкентский, Тбилисский ун-ты я Ле-нингр. высшее арктич. морское уч-ще им. адм. С.О.Макарова; в этих вузах на гид-рометеорологич. специальностях обучалось св. 8 тыс. студентов. Специалистов со Средним Г. о. выпускали 8 техникумов: Московский, Харьковский, Херсонский, Туапсинский, Алексинский, Ташкентский, Ростовский, Владивостокский и Ленинградское арктич. уч-ще (в них обучалось 7,5 тыс. чел.). Кроме того, в Ивановском индустриальном техникуме организована подготовка специалистов по гидрометеорологич. радиолокац. устройствам. Подготовка и повышение квалификации наблюдателей гидрометеорологич. станций и др. работников массовых профессий осуществляется в одногодичных гидрометеорологич. школах (Ростов-на-Дону, Свердловск, Алма-Ата), в Новосибирском профтехучилище (радисты-метеонаблюдатели для труднодоступных метеостанций) и на постоянно действующих курсах полярных работников. Науч. кадры в области гидрометеорологии готовятся в аспирантуре при науч. учреждениях Гидрометслужбы и АН СССР, в Ленинградском и Одесском гидрометеорологич. ин-тах и в ряде ун-тов. Подготовка инженеров и техников осуществляется по специальностям: метеорология, гидрология суши, океанология, агрометеорология, гидрография, по специальности аэрология - только техников. Будущие метеорологи специализируются в области синоптики, климатологии, численных методов прогнозов погоды, аэрологии, эксплуатации метеорологич. приборов.
Совр. Г. о. предусматривает изучение трёх комплексов дисциплин: обществен-но-политич., общенаучных (высшая математика, физика, теоретич. механика, химия, основы электроники и автоматики, применение ЭВМ, иностранный язык и др.) и специальных. Профилирующими дисциплинами для специальности метеорология являются: общая, динамич., синоптич. метеорология, методы метеорологич. наблюдений (в т. ч. с использованием искусств, спутников Земли, радиолокаторов и др.), аэрология, основы предвычисления погоды, активные воздействия на климат и погоду, климатология и др.; для гидрологов - общая гидрология, гидрометрия, метеорология, геодезия, гидрогеология, водохоз. расчёты, динамика потоков и русловых процессов, водно-технич. изыскания и др.; для океанологов - общая океанология, мор. гидрометрия, физика и химия океана, региональная и прикладная океанология, мор. гидрологич. прогнозы, общая, динамич. и синоптич. метеорология и др.; для агрометеорологов - синоптич. и динамич. метеорология, агрометеорология, агроклиматология, агрометеорологич. прогнозы, ботаника, почвоведение, земледелие и растениеводство, физиология растений с основами агробиологии и др. (нек-рые из этих спец. дисциплин введены в уч. планы ряда географич., строительных и др. специальностей).
Практич. подготовку (на к-рую отводится ок. 50% уч. времени) студенты (уч-ся) проходят в уч. лабораториях, кабинетах, бюро прогнозов, на уч. полевой практике, а также во время стажировки на произ-ве (в экспедициях, обсерваториях, на гидрометеорологич. станциях, в проектных и изыскательских учреждениях). Срок обучения в вузах - 5 лет, в техникумах (на базе 8-летней школы) - 3 г. 6 мес.
Обучение в вузах завершается защитой дипломного проекта (работы), в техникумах - гос. экзаменами. В 1970 кандидатские диссертации по гидрометеорологич. специальностям принимали к защите 19 вузов и н.-и. ин-тов, докторские -10. На 1 янв. 1971 в системе Гидрометеорологической службы СССР работало св. 30 тыс. специалистов с высшим и средним спец. образованием и св. 6 тыс. чел., заочно обучавшихся в гидрометеорологич. вузах, техникумах (ф-тах, отделениях).
Подготовка специалистов гидрометеорологов в других социалистич. странах носит, так же как и в СССР, гос. характер и осуществляется в ун-тах (София, Будапешт, Берлин, Лейпциг, Прага, Братислава, Варшава, Белград, Загреб, Бухарест, Улан-Батор и др.), в политехникумах и школах (Куба, Польша, Румыния, ГДР и др.), а также на курсах при национальных гидрометеорологических службах.
В капиталистич. странах специализированных гидрометеорологич. вузов, подобных советским, нет, специалистов с высшим Г. о. готовят ун-ты (в основном по метеорологич. специальности и путём прохождения спец. послеуниверситетского курса). В США основная послеуниверси-тетская подготовка осуществляется более чем в 20 ун-тах (Нью-Йоркском, Чикагском, Аризонском, Колорадском, Калифорнийском, Флоридском и др.); в Великобритании - в Лондонском, Швеции - в Стокгольмском, в Аргентине - Буэнос-Айресском и др.
Вопросами Г.о. и помощи развивающимся странам в подготовке гидрометеорологов занимается ряд междунар. орг-ций (Всемирная метеорологич. орг-ция, ЮНЕСКО и др.).
Лит.: Хзмалян К. А., Подготовка специалистов гидрометеорологического профиля в СССР, Л., 1966; Метеорология и гидрология за 50 лет Советской власти. Сборник, Л., 1967. Г.П.Калинин, К. А. Хзмалян.
ГИДРОМЕТЕОРЫ, продукты конденсации водяного пара в атмосфере. См. Облака, Осадки атмосферные.
ГИДРОМЕТРИЯ (от гидро... и ...мет-рия), совокупность методов определения величин, характеризующих движение и состояние жидкости и режим водных объектов. К задачам Г. относятся измерения: уровней, глубин, рельефа дна и свободной поверхности потока; напоров и давлений; скоростей и направлений течения жидкости; пульсаций скоростей и давлений; элементов волн; гидравлич. уклонов; мутности потока (концентрации наносов); расходов воды, наносов и гидросмеси; элементов, характеризующих тер-мич. и ледовый режим потоков и др. Г. широко пользуются при изучении физич. явлений, в особенности в экспериментальной гидроаэромеханике; в пром-сти (авиационной, нефтяной, газовой, химической, пищевой и др.); в геофизике (гидрологии суши, гидрогеологии, океанологии); при проектировании, строительстве и эксплуатации речных и морских гидротехнич. сооружений, ГЭС, оросит, и осушит, систем, водопроводов и пр. В исследованиях по геофизике, кроме указанных величин, измеряют испарение и осадки.
Уровни воды в природных условиях измеряются на водомерных постах, для непрерывной их записи применяются лимниграфы и мареографы', передача данных об уровнях воды на значит, расстояния производится дистанционными уровнемерами. В лабораторных и пром. условиях применяются самописцы уровня или мерная игла, остриё к-рой совмещается с поверхностью жидкости. Напор и давление жидкости измеряется пьезометрами и манометрами. В природных условиях глубины вод измеряются гидрометрич. штангой, футштоком и лотом. Автоматически глубины записываются гидрометрич. профилографами: механическими, гидростатическими и акустическими (эхолотами). Рельеф дна и форма свободной поверхности потока в один и тот же момент фиксируются сте-реофотограмметрич. съёмкой.
Скорости течения воды измеряются: местные (в определ. точках потока) - гидрометрич. вертушками, трубками гидрометрическими, термогидрометром флюгером, поплавками, электронно-ме-ханич. приборами и др.; при исследовании турбулентности потока показания многих приборов записываются на осциллографе; ср. скорости на вертикалях безнапорного потока измеряются поплавком-интегратором, гидрометрич. шестом, гидрометрич. вертушкой, если последнюю перемещать в потоке вертикально. В лабораторных условиях применяется кине-матографич. способ измерения поля скоростей с визуализацией потока гидрокине-матич. индикаторами.
Расходы жидкости определяются различными способами, в основном зависящими от вида движения жидкости (напорное или безнапорное) и величины расхода. Самые точные способы - весовой и объёмный, однако они применимы только для определения малых расходов жидкости. Для измерения расходов напорных потоков применяются диафрагмы, Вентури труба, расходомеры. В условиях речных потоков чаще всего применяется способ, основанный на измерении местных скоростей и глубин, по к-рым подсчитывается расход. На водотоках с повыш. турбулентностью целесообразно применять метод смешения, заключающийся во введении в поток раствора-индикатора и измерении его концентрации в створе полного перемешивания. На небольших водотоках устраиваются гидрометрич. сооружения, представляющие собой водосливы, гидрометрич. лотки, искусств, контрольные сечения, водомерные насадки и др. В ирригации применяются водомеры-автоматы. Для определения расходов используются и сами гидротехнич. сооружения (напр., расходы на ГЭС могут быть установлены по рабочим характеристикам турбин).
Количество наносов, транспортируемых потоком, измеряется батометрами. Концентрация пульпы (гидросмеси) может быть измерена гамма-лучевым плотномером. Сток воды (т. е. объём воды, протекающий за сутки, месяц, год и пр.) регистрируется с помощью водомеров - в водоснабжении и счётчиков стока - в ирригации и речной гидрологии (при устойчивой связи между расходами и уровнями). Для определения стока реки ежедневно измеряются уровни и по установленной зависимости расхода от уровня вычисляют сток за любой промежуток времени.
Лит.: Железняков Г. В., Гидрометрия, М., 1964; его же, Теоретические основы гидрометрии, Л., 1968 (библ. с. 265-69); ЛучшеваА. А., Практическая гидрометрия, 2 изд., Л., 1954.
Г. В. Железняков.
ГИДРОМЕТЦЕНТР СССР, сокращённое назв. Гидрометеорологического научно-исследовательского центра СССР.
ГИДРОМЕХАНИЗАЦИЯ, способ механизации земляных и горных работ, при к-ром все или осн. часть технология, процессов проводятся энергией движущегося потока воды.
Использование энергии воды для строительных и горных работ было известно ок. 2 тыс. лет назад. Так, в 1 в. до н. э. вода использовалась для разработки золотоносных и оловоносных россыпей. В дальнейшем энергию потока воды применяли для проходки каналов, траншей, создания оросит, систем.
Важными этапами развития Г. в доре-волюц. России явилась организация в 19 в. многочисл. золотых приисков на Урале и в Сибири, где широко применялись гидравлич. горные работы, улавливание золота в потоке воды и укладка эфелей в отвалы. Разработка золотосодержащих песков струёй воды под давлением проводилась за счёт воды, зарегулированной в верховьях долин и подаваемой в забои по деревянным и металлич. трубам. Трудами рус. учёных (П. П. Мельников в 40-х гг. 19 в., И. А. Тиме в конце 19 в. и др.) были установлены теоретич. основы гидромониторной разработки и гидротранспорта горных пород. Развитию Г. в России способствовало также создание акц. товарищества Гидротехник (1874), к-рое выполняло дноуглубит. работы. Подводная добыча торфа была предложена в 1916. Первые опыты по подземной гидравлической отбойке угля проведены на шахте София в Макеевке (1915). В СССР развитие Г. в горном деле началось после успешной разработки озокерита, организованной Н. Д. Хо-линым в 1928 на о. Челекен в Каспийском м. с применением землесоса (после этого гидравлич. способ произ-ва работ стал называться Г.). Затем Г. была успешно использована на строительстве Днепрогэса (1929). В 1935-36 на строительстве капала им. Москвы было смонтировано 95 гидромеханизиров. установок, к-рые разработали св. 10,5 млн. м3 грунта. В этот период были созданы первые отечеств, грунтовые насосы (землесосы), электрич. земснаряды, разработаны технология гидравлич. выемки и обогащения песка и гравия с большим содержанием валунов, методы возведения намывных плотин. Во время Великой Отечеств, войны Г. получила широкое развитие для произ-ва вскрышных работ на угольных разрезах Урала. Позднее этот опыт был распространён на Кузнецкий и Канско-Ачинский угольные бассейны. В угольной пром-сти объёмы Г. на вскрышных работах составляли до 6-7% с высокими технико-экономич. показателями.
В послевоен. годы Г. были выполнены значит, объёмы работ в гидротехнич. строительстве (на восстановлении Бело-морско-Балтийского канала 40% общего объёма земляных работ, строительстве Цимлянской ГЭС - 50%, Горьковской и Куйбышевской ГЭС - соответственно 81% и 70% ; гидравлич. способом в 1945- 1954 была возведена Мингечаурская плотина, в тело к-рой было намыто 14 млн. м3 грунта).
В СССР созданы науч. основы технологии Г. горных работ (Н. Д. Холин, Н. В. Мельников, Г. А. Нурок) и теории гидромониторных струй (Г. А. Абрамович, Г. Н. Роер, Г. М. Никонов, Н. П. Гавырин и др.), разработаны технологич. схемы Г. на приисках (В. А. Флоров, С. М. Шорохов, Г. М. Лезгинцев, Б. Э. Фридман и др.), на железорудных карьерах и в гидротехнич. строительстве (С. Б. Фогельсон, Н. А. Лопатин, Б. М. Шкундин и др.), при гидромелиоративных работах (А. М. Царев-ский и др.), при ж.-д. строительстве (Н. П. Дьяков и др.), при подземной добыче угля (В. С. Мучник и др.).
Осн. технологич. процессы Г. включают: разрушение массивов горных пород (гидромониторами, землесосными снарядами или безнапорными потоками воды), напорный или безнапорный гидравлический транспорт, отвалообразо-вание (см. Гидроотвал), намыв земляных сооружений (дамб, плотин и др.), обогащение полезных ископаемых. Водоснабжение гидроустановок осуществляется из рек или озёр без создания водохранилищ (прямое водоснабжение) или при помощи накопления воды в водохранилищах.
Рис. 1. Схема открытой гидродобычи угля на Ба-туринском угольном карьере: / - экскаватор; 2-навал угля и породы; 3 - гидромонитор; 4 - землесос; 5 - сито; 6 - зумпф отходов; 7-зумпф сгущения; 8 - обезвоживающий элеватор; 9 - моечные желоба; 10 - обезвоживающие грохоты; 11 - конвейер для подачи угля на склад.
Г. осуществляется с применением гидромониторов (в основном на карьерах) с самотёчным, напорным (рис. 1) или самотёчно-напорным транспортированием гидросмеси и землесосных снарядов (при вскрытии карьеров и в гидротехнич. строительстве). Гидравлич. добыча полезных ископаемых производится при последующем мокром обогащении (с применением гидроклассификаторов, моечных желобов, обогатит, шлюзов, магнитных сепараторов, гидроциклонов, дуговых сит и др.). Благодаря применению Г. обеспечивается поточность технологич. процессов, сокращаются капитальные затраты и сроки строительства объектов (по сравнению с сухим экскаваторным способом). Возможна полная автоматизация производств, процессов. Однако эффективное применение Г. ограничено климатич. условиями (заморозки в зимнее время), свойствами горных пород в массивах (крепкие, трудноразмываемые породы значительно снижают производительность гидроустановок), наличием водных ресурсов и др.
Совершенствование Г. осуществляется путём создания мощного износоустойчивого оборудования для гидротранспорта производительностью 10-15 тыс. м3 породы в час, конструирования машин для механич. выемки и дробления трудноразмываемых горных пород с целью их гидравлич. транспортирования, разработки новых методов отвалообразования, позволяющих уменьшить площади гидравлич. отвалов.
Г. широко применяется в нар. х-ве, гл. обр. в строительстве - произ-во земляных работ для намыва плотин, дамб, насыпей, проходки каналов (рис. 2), выемка грунта из котлованов, траншей, дноуглубит. работы и в горном деле: вскрышные работы, добыча полезных ископаемых на карьерах, со дна морей и океанов (см. Подводная добыча), в шахтах, гидротранспорт горных пород на большие расстояния (иногда неск. сотен км). Эффективно применяется Г. при выполнении относительно небольших объёмов работ в др. отраслях - с. х-ве (очистка ирригац. каналов; добыча и намыв удобрит, илов из озёр; подача под напором жидких удобрений в зону корневой системы растений); в рыбной пром -стп (для выгрузки рыбы из сетей и шаланд, транспортирование рыбы по трубам или желобам на рыбные заводы); на тепловых электростанциях (для гидротранспорта золы и шлака); в мостостроении (для выемки грунта из кессонов и котлованов).
Лит.: Царевский А. М., Гидромеханизация мелиоративных работ, М., 1963; Шорохов С. М., Разработка россыпных месторождений и основы проектирования, М., 1963; ШкундинБ. М.. Землесосные снаряды, М., 1968; Н у р о к Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, М., 1970. Г. А. Нурок.
ГИДРОМЕХАНИКА (от гидро... и механика), раздел механики, в к-ром изучается движение и равновесие практически несжимаемых жидкостей. Соответственно подразделяется на гидродинамику и гидростатику. Часто под термином Г. подразумевают гидроаэромеханику в целом.