Гидрометео'ры, продукты конденсации водяного пара в атмосфере. См. , .

       Гидроме'трия(от и ), 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; гидравлических уклонов; мутности потока (концентрации наносов); расходов воды, наносов и гидросмеси; элементов, характеризующих термический и ледовый режим потоков и др. Г. широко пользуются при изучении физических явлений, в особенности в экспериментальной ; в промышленности (авиационной, нефтяной, газовой, химической, пищевой и др.); в геофизике (гидрологии суши, гидрогеологии, океанологии); при проектировании, строительстве и эксплуатации речных и морских гидротехнических сооружений, ГЭС, оросительных и осушительных систем, водопроводов и пр. В исследованиях по геофизике, кроме указанных величин, измеряют испарение и осадки.
        Уровни воды в природных условиях измеряются на , для непрерывной их записи применяются лимниграфы и ; передача данных об уровнях воды на значительные расстояния производится дистанционными . В лабораторных и промышленных условиях применяются самописцы уровня или мерная игла, остриё которой совмещается с поверхностью жидкости. Напор и давление жидкости измеряется и . В природных условиях глубины вод измеряются гидрометрической штангой, футштоком и . Автоматически глубины записываются гидрометрическими профилографами: механическими, гидростатическими и акустическими ( ). Рельеф дна и форма свободной поверхности потока в один и тот же момент фиксируются стереофотограмметрической съёмкой.
        Скорости течения воды измеряются: местные (в определенных точках потока) — гидрометрическими , , термогидрометром флюгером, поплавками, электронно-механическими приборами и др.; при исследовании турбулентности потока показания многих приборов записываются на осциллографе; средние скорости на вертикалях безнапорного потока измеряются поплавком-интегратором, гидрометрическим шестом, гидрометрической вертушкой, если последнюю перемещать в потоке вертикально. В лабораторных условиях применяется кинематографической способ измерения поля скоростей с визуализацией потока гидрокинематическими 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, , . В условиях речных потоков чаще всего применяется способ, основанный на измерении местных скоростей и глубин, по которым подсчитывается расход. На водотоках с повышенной турбулентностью целесообразно применять метод смешения, заключающийся во введении в поток раствора-индикатора и измерении его концентрации в створе полного перемешивания. На небольших водотоках устраиваются гидрометрические сооружения, представляющие собой водосливы, гидрометрические лотки, искусственные контрольные сечения, водомерные насадки и др. В ирригации применяются водомеры-автоматы. Для определения расходов используются и сами гидротехнические сооружения (например, расходы на ГЭС могут быть установлены по рабочим характеристикам турбин).
        Количество наносов, транспортируемых потоком, измеряется . Концентрация пульпы (гидросмеси) может быть измерена гамма-лучевым плотномером. 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); Лучшева А. А., Практическая гидрометрия, 2 изд., Л., 1.954.
         Г. В. Железняков.

       Гидрометце'нтр СССР, сокращённое название .

       Гидромеханиза'ция, способ механизации земляных и горных работ, при котором все или основная часть технологических процессов проводятся энергией движущегося потока воды.
        Использование энергии воды для строительных и горных работ было известно около 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 оросительных систем.
        Важными этапами развития Г. в дореволюционной России явилась организация в 19 в. многочисленных золотых приисков на Урале и в Сибири, где широко применялись гидравлические горные работы, улавливание золота в потоке воды и укладка в отвалы. Разработка золотосодержащих песков струей воды под давлением проводилась за счёт воды, зарегулированной в верховьях долин и подаваемой в забои по деревянным и металлическим трубам. Трудами русских учёных (П. П. Мельников в 40-х гг. 19 в., И. А. Тиме в конце 19 в. и др.) были установлены теоретические основы гидромониторной разработки и гидротранспорта горных пород. Развитию Г. в России способствовало также создание акционерного товарищества «Гидротехник» (1874), которое выполняло дноуглубительные 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. Холиным в 1928 на о. Челекен в Каспийском море с применением землесоса (после этого гидравлический способ производства работ стал называться Г.). Затем Г. была успешно использована на строительстве Днепрогэса (1929). В 1935—36 на строительстве канала им. Москвы было смонтировано 95 гидромеханизированных установок, которые разработали свыше 10,5 млн. м 3грунта. В этот период были созданы первые отечественные грунтовые насосы (землесосы), электрические земснаряды, разработаны технология гидравлической выемки и обогащения песка и гравия с большим содержанием валунов, методы возведения намывных плотин. Во время Великой Отечественной войны Г. получила широкое развитие для производства вскрышных работ на угольных разрезах Урала. Позднее этот опыт был распространён на Кузнецкий и Канско-Ачинский угольные бассейны. В угольной промышленности объёмы Г. на вскрышных работах составляли до 6—7% с высокими технико-экономическими показателями.
        В послевоенные годы Г. были выполнены значительные объёмы работ в гидротехническом строительстве (на восстановлении Беломорско-Балтийского канала 40% общего объёма земляных работ, строительстве Цимлянской ГЭС — 50%, Горьковской и Куйбышевской ГЭС — соответственно 81% и 70%; гидравлическим способом в 1945—1954 была возведена Мингечаурская плотина, в тело которой было намыто 14 млн. м 3грунта).
        В СССР созданы научные 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 технологические схемы Г. на приисках (В. А. Флоров, С. М. Шорохов, Г. М. Лезгинцев, Б. Э. Фридман и др.), на железорудных карьерах и в гидротехническом строительстве (С. Б. Фогельсон, Н. А. Лопатин, Б. М. Шкундин и др.), при гидромелиоративных работах (А. М. Царевский и др.), при ж.-д. строительстве (Н. П. Дьяков и др.), при подземной добыче угля (В. С. Мучник и др.).
        Основные технологические процессы Г. включают: разрушение массивов горных пород ( , или безнапорными потоками воды), напорный или безнапорный , отвалообразование (см. ), 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.
        Г. осуществляется с применением гидромониторов (в основном на карьерах) с самотёчным, напорным ( рис. 1 ) или самотечно-напорным транспортированием и землесосных снарядов (при вскрытии карьеров и в гидротехническом строительстве). Гидравлическая добыча полезных ископаемых производится при последующем мокром обогащении (с применением гидроклассификаторов, моечных желобов, обогатительных шлюзов, магнитных сепараторов, гидроциклонов, дуговых сит и др.). Благодаря применению Г. обеспечивается поточность технологических процессов, сокращаются капитальные затраты и сроки строительства объектов (по сравнению с «сухим» экскаваторным способом). Возможна полная автоматизация производственных процессов. Однако эффективное применение Г. ограничено климатическими 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. м 3породы в час, конструирования машин для механической выемки и дробления трудно размываемых горных пород с целью их гидравлического транспортирования, разработки новых методов отвалообразования, позволяющих уменьшить площади гидравлических отвалов.
        Г. широко применяется в народном хозяйстве, главным образом в строительстве — производство земляных работ для намыва плотин, дамб, насыпей, проходки каналов ( рис. 2 ), выемка грунта из котлованов, траншей, дноуглубительные работы и в горном деле: вскрышные работы, добыча полезных ископаемых на карьерах, со дна морей и океанов (см. ), в шахтах, гидротранспорт горных пород на большие расстояния (иногда несколько сотен км). Эффективно применяется Г. при выполнении относительно небольших объёмов работ в др. отраслях — сельском хозяйстве (очистка ирригационных каналов; добыча и намыв удобрительных илов из озёр; подача под напором жидких удобрений в зону корневой системы растений); в рыбной промышленности (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; Шкундин Б. М., Землесосные снаряды, М., 1968; Нурок Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, М., 1970.
         Г. А. Нурок.
      Рис. 2. Сооружение ирригационного канала способом гидромеханизации.
      Рис. 1. Схема открытой гидродобычи угля на Батуринском угольном карьере: 1 — 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.

       Гидромеха'ника(от и ), раздел механики, в котором изучается движение и равновесие практически несжимаемых жидкостей. Соответственно подразделяется на и . Часто под термином «Г.» подразумевают в целом.

       Гидромо'дуль(от и лат. modulus — мера), средний расход воды одним гектаром посева с.-х. культуры за определенный период, т. е. удельный расход воды. Г. ( q) выражается в л/секна 1 га. Различают Г. потребления воды ( q') — расход её на 1 гаплощади поля без учёта потерь в и Г. подачи ( q'') —расход воды с учётом потерь в оросительной сети. При поливной норме т м 3/га, поливном периоде tсуток и круглосуточном поливе
       
        Если кпд оросительной системы в период tравен h, то
       
        Зная площадь орошаемого участка w гаи Г., можно определить потребление воды участком ( Q'нетто) и подачу воды в головную часть оросит, системы ( Q"брутто) за время t:
         Q' = w · q' л/сек; Q" = w · q " л/сек.
        При посеве на орошаемом участке нескольких культур, занимающих соответственно a 1, a 2,..., a i, % площади,
       
        Так же получают значения q" 1, Q' 1, Q" 1, т. е. умножают величины q ", Q', Q"на  При одновременном поливе нескольких культур их Г. складывают.
        Определив поливные и оросительные нормы каждой культуры, сроки и Г. поливов, составляют графический план водопользования орошаемого участка в течение всего вегетационного периода, или график Г. Для этого на оси абсцисс откладывают время t, а по оси ординат Г. q. Если ординаты резко различны и отражают перерывы в подаче воды, то график укомплектовывают, т. е. изменяют сроки и продолжительность поливных периодов (в допустимых для каждой культуры пределах) и поливные нормы, сохраняя оросительные. Примерные значения Г. для хлопковых севооборотов Средней Азии 1,05—0,80 л/секна 1 га, для зерново-кормовых и зерново-пшеничных севооборотов южных районов Украины и Заволжья 0,50—0,40 л/секна 1 га, для овощных и кормовых культур Центральночернозёмной зоны 0,5—0,3 л/секна 1 га. Г. рисовых оросительных систем более высокий: при первоначальном затоплении 2,5—2 л/секна 1 га, при поддержании затопления 2,0—1,0 л/секна 1 га.

       Гидромонито'р(от и англ. monitor — водомёт), аппарат для создания и управления полётом мощных водяных струй с целью разрушения и смыва горных пород, золы, шлака и др. Наиболее распространены Г. в гидротехническом и промышленном строительстве, при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых.
        Г. впервые были применены в России для добычи золота на Урале (1830), позднее (1880) К. Ф. Пеньевский на р. Ныгри для размыва торфа использовал Г., изготовленные из парусиновых труб и рассчитанные на работу при давлении 0,6—0,9 Мн/м 2(6—9 кгс/см 2. Г. состоит ( рис. 1 ) из нижнего неподвижного колена 1и верхнего колена 2, которое может вращаться вокруг вертикальной оси благодаря шарнирному устройству. Ствол 3Г. может отклоняться от горизонтальной плоскости вверх и вниз при помощи шарового шарнира. Вода в Г. подводится по трубопроводу под давлением (от насосной станции) и через систему колен и шарниров попадает в ствол, имеющий конусность 3—5° в направлении движения потока воды. Ствол оканчивается насадкой 4, в которой формируется струя воды. Размытая гидромониторной струей порода в виде гидросмеси транспортируется самотёком или грунтовыми насосами.
        Г. разделяются: по назначению — для открытых работ, подземных работ ( рис. 2 ) и специального назначения: по технологическим признакам — на врубовые и смывные; по создаваемому напору — на высоко- и низконапорные; по способу управления — на управляемые вручную и с дистанционным управлением; по расположению в забое — на работающие непосредственно у забоя (Г. ближнего боя) и на работающие вне контура обрушения уступа.
        Развитие техники гидромониторостроения происходит преимущественно в направлении создания самоходных Г. с дистанционным управлением.
        Лит.:Цяпко Н. Ф., Чапка А. М., Гидроотбойка угля на подземных работах, М., 1960; Нурок Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, М., 1970.
         В. И. Шелоганов.
      Рис. 2. Гидромонитор для подземных работ.
      Рис. 1. Гидромонитор с дистанционным управлением.

       Гидрому'фта, гидравлический механизм, передающий вращательное движение. См. .

       Гидрона'вт, акванавт (от , лат. aqua — вода и греч. # nautes — мореплаватель), человек, получивший специальную подготовку, способный длительное время (в течение многих суток) находиться в особом подводном сооружении (аппарате) без выхода на поверхность. Г. выполняет подводные исследования и работы, используя приспособительные возможности организма к длительному воздействию повышенных давлений окружающей среды.

       Гидронефро'з(от и греч. nephros — почка), заболевание, характеризующееся прогрессирующим расширением полостей почек с последующим малокровием и атрофией почечной ткани. Г. развивается вследствие нарушения оттока мочи из почечной лоханки (чаще — правой). Заболевание встречается чаще у женщин в возрасте 20—40 лет и у детей. Врождённые Г. развиваются при пороках развития мочевой системы, механические — при закупорке камнем, опухолью, воспалительным рубцом и т.п. лоханки или мочеточника, динамические — при повреждениях нервно-мышечного аппарата лоханки и мочеточника и травматические — при ранениях мочеточника или сдавлении его спайками после тупых травм. Нарушение оттока мочи ведёт к расширению лоханки и чашечек, повышению внутрипочечного давления, в результате чего суживаются кровеносные сосуды и нарушается кровообращение почки. Постепенно развивается атрофия паренхимы почки. При своевременном лечении орган восстанавливается. Обычно Г. развивается бессимптомно, но иногда появляются приступы почечной или тупые боли в области почек, кровь в моче (гематурия), а при присоединении инфекции — гной (пиурия). Лечение — хирургическое.
        Лит.:Абрамян А. Я., Гидронефроз и гидроуретер, в кн.: Многотомное руководство по хирургии, под ред. Б. В. Петровского, т. 9, М., 1959.
         В. Г. Цомык, В. М. Вертепова.

       Гидро'ний, ион гидрония, ион гидроксония, гидратированный ион водорода в водном растворе H 3O +. Свободный водородный ион Н +(т. е. ядро атома водорода — протон) в растворе связывается с молекулами воды, образуя главным образом ион Г.: H ++ H 2O = H 3O +. Из-за незначительного размера протона (10 -13 см; радиусы остальных ионов имеют величину порядка 10 -8 см) он создаёт сильное электрическое поле; между ним и неподелённой парой электронов кислорода молекулы воды возникает ковалентная связь. Образование иона Г. аналогично образованию иона NH 4 +(см. ); установлено, что кристаллогидрат хлорной кислоты HClO 4·H 2O имеет ионную кристаллическую решётку, изоморфную перхлорату аммония  Ион H 3O +в кристаллах носит название оксония (в отличие от Г. — иона H 3O +в растворе). Вследствие ассоциации молекул воды ион Г. оказывается связанным с большим количеством воды. Получающиеся при этом гидратированные ионы Г. выражают формулами H 5O 2 +, H 7O 3 +, H 9O 4 +.
        Лит.:Самойлов О. Я., Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов, М., 1957; Неницеску К., Общая химия, пер. с рум., М., 1968.

       Гидроо'киси, гидроксиды, химические соединения окислов элементов с водой; один из главных классов неорганических соединений. Часто Г. называют гидратами окислов, что не соответствует природе Г., поскольку они не содержат отдельную молекул воды (см. ). В современной международной номенклатуре принят термин «гидроксиды». Известны Г. почти всех химических элементов. Г. многих металлов являются основаниями, Г. неметаллов — кислородными кислотами (см. также ). Химические свойства оснований определяются наличием иона гидроксила OH -, а кислот — иона водорода Н +. Этому соответствует и особая запись оснований и кислот, например Ва (ОН) 2и H 2SO 4. Г., проявляющие как основные, так и кислотные свойства, называют амфотерными (см. ). Характер Г. зависит от положения элемента в Менделеева. На практике термин «Г.» обычно применяют только по отношению к основным и амфотерным Г.

       Гидроо'кислы приро'дные, обширная группа минералов, представляющих собой устойчивые на поверхности Земли соединения металлов (A1, Mn, Fe, Mg, U, W, V и др.) с гидроксилом (OH) 1-или OH 1-и кислородом (так называемые оксигидраты). Кислородно-водородные группировки в составе Г. п., кроме гидрокисла (OH) 1-, часто представлены и H 2O, входящей в них в виде твёрдого раствора или воды кристаллогидратного типа (см. ). В большинстве Г. п. катионы кристаллохимически связаны с анионами О 2-и (OH) 1-по симметрии октаэдра. Последние, связываясь между собой, образуют слоистые, цепочечные, реже каркасные мотивы кристаллических структур. По химическому составу Г. п. подразделяются на простые [ , FeOOH, A1(OH) 3и др.] и сложные (например, беккерелит Ca [(UO 2) 6O 4(OH) 6]8H 2O и др.). Г. п. при нагревании теряют воду ступенчато, превращаясь в стойкие, часто высокоогнеупорные простые окислы (A1 2O 3, MgO, Fe 2O 3, MnO 2и др.). В минеральных кислотах Г. п. хорошо растворимы, за исключением гидроокислов Mn, A1, Fe. Имеют стеклянный, жирный или полуметаллический блеск. Большинство Г. п. прозрачны или просвечивают в тонких осколках. Цвет зависит от хромофорных свойств атомов, входящих в состав Г. п., например Mn 3+, Mn 4+— чёрные; Fe 3+— красно-бурые; U 6+— жёлтые. Твёрдость но минералогической шкале различна: от 2,5 (брусит, гидроокислы урана и др.) до 7,2 (диаспор, псиломелан). Плотность зависит от атомной массы катиона, наличия молекул воды, структурной упаковки атомов в кристаллической решётке и колеблется от 2400 до 7300 кг/м 3. Наиболее распространены минералы: диаспор, гётит, манганит, псиломелан, бёмит, лепидокрокит, гидротунгстит, гетерогенит, гиббсит, брусит и беккерелит. Г. п. образуются при процессах за счёт гидрохимического разрушения и переотложения вещества первичных минералов горных пород и руд на поверхности Земли, часто с участием живых организмов. Г. п. входят в качестве важнейшей составной части в почвы, минеральные образования т. н. , , в состав осадков морей, континентальных озёр, текучих вод и т.п. Многие из них образуют крупные промышленные месторождения полезных ископаемых (например, бокситов, бурых железняков, окисных и гидроокисных марганцевых руд, урановых и ванадиевых руд).
        Лит.:Поваренных А. С., Кристаллохимическая классификация минеральных видов, К., 1966; Минералы. Справочник, т. 2, в. 3, М., 1967.
         Г. П. Барсанов.

       Гидроотва'л, гидротехническое сооружение, предназначенное для складирования пустых пород (вскрыши, хвостов обогатительных фабрик и др.) средствами гидромеханизации.
        Г. состоит из ограждающих дамб, создающих ёмкость, включая и пруд-отстойник, устройств для отвода осветлённой воды и сооружений для пропуска паводковых и ливневых вод. Г. устраивают в замкнутых котлованах (выработанное пространство карьера, овраги, перегороженные дамбами), на равнинах с дамбами обвалования с четырёх сторон, на косогорах с возведением дамб с трёх сторон.
        Г. подразделяются в зависимости от высоты на низкие (до 10 м), средние (10—30 м) и высокие (свыше 30 м), по годовой приёмной способности: до 1 млн. м 3, от 1 до 2 млн. м 3, от 2 до 5 млн. м 3и свыше 5 млн. м 3. Намыв грунтов в Г. производится эстакадным, низкоопорным и безэстакадным способами. В первом случае выпускается на намываемую поверхность из выпусков распределительного трубопровода, уложенного на эстакадах; во втором случае распределительный трубопровод укладывается на низких инвентарных опорах высотой до 1,5 м; при безэстакадном намыве распределительный трубопровод укладывается по намываемому грунту и гидросмесь выпускается из торца трубы.
        Лит.:Нурок Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, М., 1970.
         В. И. Шелоганов.

       Гидроочи'стка, процесс селективного гидрирования содержащихся в моторных топливах (бензин, керосин, дизельное топливо), маслах и др.