БСЭ. Гидравлический пресс - Гидролиз
Начало Вверх

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС, машина для обработки материалов давлением, приводимая в действие жидкостью, находящейся под высоким давлением. Впервые Г. п. были применены в конце 18 - нач. 19 вв. для пакетирования сена, выдавливания виноградного сока, отжима масла и т. п. С сер. 19 в. Г. п. широко используется в металлообработке для ковки слитков, листовой штамповки, гибки и правки, объёмной штамповки, выдавливания труб и профилей, пакетирования и брикетирования отходов, прессования порошковых материалов, покрытая кабелей металлич. оболочкой и др. Г. п. нашли распространение также в произ-ве пластмассовых и резиновых изделий, древесностружечных плит, фанеры, текстолита и др. Они применяются при синтезе новых материалов (напр., искусств, алмазов).

Действие Г. п. основано на законе Паскаля. Усилие возникает на поршне рабочего цилиндра, в к-рый под высоким давлением поступает жидкость (вода или масло). Поршень связан с рабочим инструментом (рис. 1).

Рис. 1. Принципиальная схема гидравлического пресса: 1 - рабочий цилиндр; 2 - плунжер (поршень); 3 - станина; 4 - подвижная поперечина; 5 - инструмент(штамп); 6-цилиндр обратного хода; 7 - клапаны управления; 8 - насос; 9-сливной бак; 10 - воздухо-гидравлический аккумулятор; 11 - наполнительный бак.

Г. п. может иметь привод от насоса, насосно-аккумуляторной станции, парового, воздушного, гидравлич. или электромеханич. мультипликатора. Рабочие цилиндры располагаются горизонтально или вертикально.

Давление рабочей жидкости для большинства Г. п. составляет 20 - 32 Мн/м2 (200 - 320 кгс/см2), достигая в отд. случаях (для синтеза алмазов) 450 Мн/м2 (4500 кгс/см2). Стоимость обработки металла на Г. п. ниже, чем при обработке на молотах, а кпд выше. Г. п. не требует тяжёлого фундамента и не производит больших сотрясений и шума, что неизбежно при работе молота.

Наиболее мощные Г. п. для объёмной штамповки (рис. 2) построены в 60-х гг. в СССР и развивают усилие 735 (~ 75000 тс). Возможно создание Г. п. значительно больших усилий.

Лит.: Машиностроение. Энциклопедический справочник, т. 8, M., 1948; Мощные гидравлические прессы, под ред. Б. В. Розанова, M., 1959.

Б. В. Розанов, В. П. Линц.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЫЖОК, явление резкого, скачкообразного повышения уровня воды в открытом русле при переходе потока из т. н. бурного состояния в спокойное. Г. п. сопровождается образованием поверхностного "вальца", внутри к-рого сильно насыщенная воздухом жидкость находится в сложном вращат. движении. Г. п. обычно имеет место при пропуске потока через отверстия гидротехнич. сооружений (водосливы, водоспуски и т. п.). Вследствие больших донных скоростей в зоне Г. п. могут появляться размывы русла. Теория Г. п. рассматривается в гидравлике.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАДИУС, гидравлическая характеристика поперечного сечения потока жидкости, выражаемая отношением площади этого сечения к его т. н. смоченному периметру (т. е. к той части периметра, по к-рой происходит соприкосновение потока с твёрдыми стенками). Величина Г. р. изменяется в зависимости от размеров и формы поперечного сечения русла. Для заполненной трубы круглого сечения Г. р. равен четверти диаметра, для открытых русел большой ширины принимается равным средней глубине потока. Г. р. широко используется в гидравлич. расчётах.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАЗРЫВ ПЛАСТА, создание трещин в горных породах, прилегающих к буровой скважине, за счёт давления на забое скважины в результате закачки в породы вязкой жидкости. Г. р. п. применяется для увеличения продуктивности нефт., газовых и нагнетат. скважин, образования непроницаемых экранов в горных породах, улучшения условий дегазации угольных пластов и т. д. Оборудование для Г. р. п. состоит из насосных агрегатов, развивающих давление до 50 - 70 Мн/м2, производительностью ок. 10 л/сек, насосно-компрессорных труб, покеров, позволяющих изолировать забой скважины от затру бного пространства, песко-смесителышх агрегатов, ёмкостей для жидкостей, твёрдого материала, измерит, аппаратуры.

При Г. р. п. в скважину закачивается вязкая жидкость с таким расходом, к-рый обеспечивает создание на забое скважины давления, достаточного для образования трещин. Трещины, образующиеся при Г. р. п., имеют вертикальную и горизонтальную ориентацию. Протяжённость трещин достигает неск. десятков м, ширина неск. мм или см. После трещинообразования в скважину закачивают смесь вязкой жидкости с твёрдыми частичками (обычно крупно- и среднезернистым песком, с диаметром зёрен ок. 0,5 - 1,0 мм) для предотвращения смыкания трещин под действием горного давления. Применяемая при Г. р. п. концентрация песка в жидкости 100 - 200 г/л, количество песка до неск. десятков т (имеются примеры Г. р. п. с закачкой в трещины сотен т песка). Выбор жидкости зависит от типа пласта: в пластах, насыщенных нефтью, используются гл. обр. углеводородные жидкости (минеральные масла, высоковязкие нефти, нефти с добавкой асфальтита и т. д.); в водонасыщенных пластах - жидкости на водной основе (продукты целлюлозной пром-сти, эмульсии и т. д.). Для увеличения протяжённости трещин применяются добавки к рабочей жидкости, снижающие её фильтруемость. Используется сочетание Г. р. п. с обработкой скважин соляной и плавиковой кислотами. Если пласт, подвергаемый гидравлич. разрыву, состоит из неск. пропластков, применяются способы поинтервального Г. р. п., позволяющие образовать трещины в каждом из них. Метод Г. р. п. в СССР заметно повысил продуктивность нефтяных скважин (в отдельных случаях в неск. раз) и приёмистость нагнетат. скважин, используемых при заводнении нефт. пластов.

Лит.: Максимович Г. К., Гидравлический разрыв нефтяных пластов, M., 1957; Желтов Ю. П., Деформации горных пород, M., 1966.

Ю. П. Желтов.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ, устройство для открытия, перекрытия или изменения направления потока рабочей жидкости в устройствах гидравлич. систем. Применяется для распределения потока жидкости, подаваемой от насоса к приёмнику, напр, к гидродвигателю, при пуске, останове или реверсировании последнего. Различают крановые, золотниковые и клапанные Г. р. Управление Г. р. может быть непосредственным (ручным) и дистанционным (гидравлич., пневматич. или электрич.).

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР, регулятор, в к-ром энергия давления жидкости, подводимой от постороннего источника, воздействует на регулирующий орган. Г. р. обычно реализуют только интегральный, пропорциональный и интегрально-пропорциональный законы регулирования. Воспринимающим (чувствительным) элементом Г. р. служат мембранные, сильфонные и др. устройства, преобразующие измеряемую величину в пропорциональное усилие (реже - перемещение). В Г. р. чаще всего применяют гидравлич. исполнительные механизмы, построенные на базе гидроцилиндров двустороннего действия. В относительно простых Г. р. используют мембранные исполнит, механизмы одностороннего действия. Достоинства Г. р. - надёжность, простота конструкции и обслуживания, незначнт. масса и габариты. Осн. недостаток - необходимость постоянного контроля утечки рабочей жидкости.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТАРАН, водоподъёмное устройство, в к-ром для подачи воды используется повышение в ней давления при периодически создаваемых гидравлических ударах. Г. т. был известен ещё в 18 в. Теория Г. т. была разработана H. E. Жуковским (1907). Одну из совершенных конструкций Г. т. предложил сов. инж. Д. И. Трембовельский (1927).

В период разгона (рис.) при кратковременном открытии клапана 4 (вручную) в подводящей трубе 6 под действием подпора создаётся поток воды со ср. расходом Q, к-рый сбрасывается через этот клапан. Когда силовое воздействие воды уравновесит вес клапана, он поднимается. Быстрое закрытие клапана 4, а следовательно внезапная остановка воды, вызывает гидравлич. удар. Резкое повышение давления открывает клапан 5, через к-рый выходит нек-рое количество воды со ср. расходом q<Q. B рабочем периоде вода по трубопроводу 2 поступает в верхний бак 1, преодолев напор H>h. Сжатый воздух, находящийся в напорном колпаке 3, выравнивает подачу воды по трубопроводу. В конце второго периода давление в клапанной коробке становится немного меньше, поэтому клапан 5 закрывается, а клапан 4 открывается, что обеспечивает автоматич. повторение цикла. Кпд Г. т. зависит от напора и для соотношения (рис.) равен 0,92, а для составляет 0,26.

Схема гидравлического тарана: 1 - верхний бак; 2,6 - трубопроводы; 3 - напорный колпак; 4, 5 - клапаны: 7 - резервуар; р - усилие, необходимое для открытия клапана; h - высота падения воды; Н - высота подъёма воды.

Г. т. применим там, где имеется запас воды, значительно превышающий потребное количество, и где есть возможность расположить установку ниже уровня источника. Получил распространение в с. х-ве, для водоснабжения небольших строек и т. п.

Лит: Чистопольский С. Д., Гидравлические тараны, М.- Л., 1936; Овсепян В. M., Гидравлический таран и таранные установки, M., 1968.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТОРМОЗ, 1) тормоз, в к-ром усилие на тормозной механизм передаётся гидравлич. приводом. 2) Опытный стенд для испытания двигателей (внутр. сгорания, паровых и др.) с целью определения их мощности. См. Тормоз.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ, способ перемещения твёрдых материалов потоком воды. Г. т. применяется при гидромеханизации земляных и горных работ, возведении земляных сооружений (плотин, дамб и др.), для удаления шлаков и золы из крупных котельных, для транспортировки полезных ископаемых и удаления отходов их обогащения, для перемещения различных материалов (щепы и бум. массы, сырья сах. и спиртовых заводов и т. д.).

Г. т. подразделяется на безнапорный и напорный. При безнапорном Г. т. гидросмесь, перемещаясь по наклонным желобам (лоткам) и частично заполненным трубам, имеет свободную поверхность, на к-рой давление равно атмосферному; при напорном Г. т. гидросмесь в трубопроводах находится под избыточным давлением. Это давление создаётся насосами (напр., буровой насос, углесос и др.). Иногда для Г. т. достаточно давления, возникающего из-за разности отметок начала и конца трубопровода (напр., при транспортировке породы в шахту для закладки выработанного пространства). Г. т. осуществляется только при скоростях движения гидросмеси не менее нек-рой минимальной величины, называемой критической. В зависимости от плотности и размера транспортируемых частиц, концентрации гидросмеси и диаметра трубопровода величина критич. скорости изменяется от 1,5-2 до 4-5 м/сек. При этих скоростях мелкие и лёгкие частицы транспортируются во взвешенном состоянии, средние - прерывистым взвешиванием, а наиболее крупные и тяжёлые - волочением и качением по нижней стенке трубопровода. Только для высококонцентриров. гидросмесей из мельчайших частиц глины, мела, торфа, угля и т. п. Г. т. осуществляется даже при весьма малых скоростях. Такие гидросмеси, подобно коллоидам, обладают особыми свойствами: частицы в них удерживаются во взвешенном состоянии даже в состоянии покоя. Напорный Г. т. позволяет перемещать грузы на большие расстояния (напр., в США уголь этим способом транспортируется на 173 км, руда - на 115 км).

Расчёт Г. т. обычно сводится к определению диаметра трубопровода (по заданной производительности и величине критич. скорости), концентрации твёрдого в гидросмеси и гидравлич. сопротивлений. Гидравлич. сопротивления и гидроабразивный износ трубопровода резко снижаются при уменьшении размера транспортируемых частиц менее 1-3 мм, поэтому область применения Г. т. на значит. расстояния обычно ограничивается частицами этого размера.

Достоинства Г. т.- высокая производительность, возможность транспортирования на большие расстояния и полной автоматизации, невысокие эксплуатац. расходы, возможность совмещения транспортирования с др. технологич. процессами (гидравлич. разрушением, обогащением и промывкой материала). К недостаткам Г. т. относятся значит, расход воды и электроэнергии, износ трубопроводов и насосов при транспортировке абразивных материалов, а в ряде случаев- измельчение и размокание транспортируемых материалов и необходимость их последующего обезвоживания.

Лит.: Hурок Г. А., Технология и проектирование гидромеханизации горных работ, M., 1965.

В. В. Трайнис.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР, явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное мгновенным изменением скорости её течения в напорном трубопроводе (например, при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством).

Увеличение давления при Г. у. определяется в соответствии с теорией H. E. Жуковского по формулегде - увеличение давления в н/м2, - плотность жидкости в кг/м3; г>о и vt - средние скорости в трубопроводе до и после закрытия задвижки в милисек, с - скорость распространения ударной волны вдоль трубопровода. При абсолютно жёстких стенках с равна скорости звука в жидкости а (в воде a =1400 м/сек). В трубах с упругими стенками , где - диаметр и толщина стенок трубы, Е и - модули упругости материала стенок трубы и жидкости.

Г. у.- сложный процесс образования упругих деформаций жидкости и их распространения по длине трубы. При очень большом увеличении давления Г. у, может вызывать аварии. Для их предупреждения на трубопроводе устанавливают предохранит, устройства (уравнит. резервуары, возд. колпаки, вентили и др.).

Теория Г. у., развитая H. E. Жуковским, способствовала технич. прогрессу в гидротехнике, машиностроении и др. отраслях.

Лит.: Жуковский H. E., О гидравлическом ударе в водопроводных трубах, М.- Л., 1949; Мостков M. А., Башкирова А. А., Расчеты гидравлического удара, M.-Л., 1952.

В. В. Ляшевич.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, устройство для перемещения управляющих органов гидравлич. исполнительных механизмов с одновременным усилением мощности управляющего воздействия. Применяют гл. обр. Г. у. с дроссельным и со струйным управлением. Наиболее распространены Г. у. первого типа, к-рые бывают без обратной связи, с обратной связью, с комбинированной системой управления. Они конструктивно просты, надёжны в эксплуатации, но не меняют осн. характеристик гидравлич. механизмов, совместно с к-рыми работают. Г. у. состоит из двух осн. устройств: управляющего (переменные дроссели, напр, сопла с заслонками или золотниковые пары с начальным осевым зазором) и исполнительного (напр., поршень исполнит, механизма или управляющий золотник).

Схема двухшелевого гидравлический усилителя без обратной связи: 1 - управляющая заслонка; 2 - сопла; 3 - постоянные гидравлические дроссели; 4 - золотник гидравлического исполнительного механизма; 5 - центрирующие пружины; 6 - рабочие камеры; 7-электромеханический преобразователь; Pн- давление питания.

В Г. у. (рис.) рабочая жидкость из напорной магистрали поступает в систему управления через постоянные дроссели к переменным дросселям и рабочим камерам. Входной электрич. сигнал через электромеханич. преобразователь управляет положением заслонки. При её смещении изменяются соотношения проходных сечений рабочих окон Г. у. (зазоров между соплами и заслонкой), одновременно меняются давления в рабочих камерах, что приводит к перемещению золотника.

Коэфф. усиления по мощности Г. у. часто превышает 100 000. Г. у. с обратной связью по нагрузке или скорости, помимо усиления мощности управляющего воздействия, существенно улучшают статич. и динамич. характеристики гидравлич. систем управления, повышают их кпд и снижают требования к точности и качеству изготовления осн. узлов гидравлич. двигателей. Преимущество современных Г. у. по сравнению с другими усилителями мощности, напр, электромашинными, - малая металлоёмкость, часто не превышающая 50 г на 1 квт выходной мощности.

В. Л. Хохлов.

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, сопротивление движению жидкостей (и газов) по трубам, каналам и т. д., обусловленное их вязкостью. Подробнее см. Гидродинамическое сопротивление.

ГИДРАДЕНИТ (от греч. hidros - пот и aden - железа), сучье вымя, гнойное воспаление потовых желез. Вызывается стафилококком; развивается обычно в подмышечных впадинах, реже - вокруг грудных сосков, половых органов (у женщин), кожи мошонки, заднего прохода. К заболеванию предрасполагают ослабление организма, потливость, опрелость, нечистоплотность. Г. начинается с воспаления потовой железы, к к-рому присоединяется воспаление окружающей подкожножировой клетчатки. В глубине кожи появляются один или неск. плотных болезненных узелков, кожа над ними краснеет. Затем узелки размягчаются и вскрываются с образованием гнойных свищевых ходов. Гной попадает в соседние железы и заражает их. Течение Г. длительное, часто с рецидивами. Женщины болеют чаще. Лечение: антибиотики, физиотерапия, специфич. вакцинация и неспецифич. иммунотерапия; иногда - хирургич. операция.

Лит.: Многотомное руководство по дермато-венерологии, под ред. С. T. Павлова, т. 2, Л., 1961.

ГИДРАЗИН, диамид, H2N-NH2, бесцветная, гигроскопичная, дымящая на воздухе жидкость; t кип 113,5°С, t кип 2°С, плотность 1,008 г/см3 (при 20°С). Г. неограниченно растворим в воде и низших спиртах. Нерастворим в углеводородах и др. органич. растворителях. Водные растворы Г. обладают основными свойствами (К25осн = 8,5*10-7). С кислотами образует соли гидразония, напр. N2H5Cl, N2H6Cl2. Г. характеризуется высокой диэлектрич. проницаемостью (52,9 при 20ºC) и способен растворять многие неорганич. соли. Г.- эндотермич. соединение; теплота образования дельта Н°298 (ж)= = 50,24 кдж/моль (12,05 ккал/молъ). При нагревании до 200-300°С Г. разлагается на N2 и NH3. В присутствии Fe2O3 воспламеняется при комнатной темп-ре. С воздухом пары Г. при содержании 4,67% по объёму и выше образуют взрывоопасные смеси. Жидкий Г. не чувствителен к удару, трению и детонации. Токсичен; предельно допустимая концентрация в воздухе 0,0001 мг/л. Получают Г. окислением NH3 или мочевины гипохлоритом. Применяют в органич. синтезе, произ-ве пластмасс, резины, инсектицидов, взрывчатых веществ, как горючий компонент в жидких ракетных топливах. См. также Диметилгидразин.

Лит.: Одрит Л. и Огг Б., Химия гидразина, пер. с англ., M., 1954.

В. С. Лапик.

ГИДРАЗОСОЕДИНЕНИЯ, органические соединения, содержащие гидразогруппу -NH-NH-, связанную с двумя углеводородными радикалами RNH-NHR. Практич. значение имеют ароматич. Г. Ar-NH-NH-Ar - кристаллич. бесцветные вещества с очень слабыми основными свойствами, нерастворимые в воде, растворимые в спирте, эфире, бензоле. При действии сильных восстановителей ароматич. гидразосоединения образуют амины: Ar-NH-NH-Ar + 2Н -> 2ArNH2; кислородом Г. окисляются до азосоединений: Ar-NH-NH-Ar->ArN = NAr. Под действием минеральных к-т ароматич. Г. изомеризуются в диаминодифенилы (см. Бензидиновая перегруппировка). Ароматич. Г. получают восстановлением нитросоединений в щелочной среде (цинковой пылью, электролитически). Наиболее простое ароматич. Г. - гидразобензол, C6H5NH-NHC6H5, открыто H. H. Зининым (1845). Ароматич. Г. получают в больших количествах как промежуточные продукты при произ-ве бензидина и его производных (толидина, дианизидина и др.), являющихся важными исходными веществами для получения азокрасителей.

ГИДРАНГИЕВЫЕ (Hydrangeaceae), семейство двудольных растений. Небольшие деревья или кустарники, лианы, полукустарники и травы. Цветки в цимозных соцветиях. Плод - коробочка, редко ягодовидный. Ок. 20 родов и более 250 видов в умеренных и субтропич. областях Сев. полушария, гл. обр. в Сев. Америке и в Вост. Азии. В СССР 7 видов - представители родов гидрангия, дейция и чубушник. Мн. Г., дикорастущие и интродуцированные, часто разводят в садах и парках как декоративные и медоносные. Отнесение Г. к камнеломковым устарело. Г. следует сближать с сем. Escalloniaceae. Иногда род чубушник и близкие к нему роды выделяют в особое сем. Philadelphaceae.

Лит.: Заиконникова T. И., О самостоятельности сем. Hydrangeaceae Dum, в сб.: Новости систематики высших растений, М.- Л., 1964; Тахтаджян А. Л., Система и филогения цветковых растений, M.- Л., 1966.

ГИДРАНГИЯ (Hydrangea), род растений сем. гидрангиевых. Гл. обр. листопадные кустарники, иногда древовидные лианы и небольшие деревья. Листья супротивные или расположенные мутовчато по 3, с зубчатыми краями. Цветки собраны в щитки или метёлки. Краевые, а иногда и все цветки соцветия бесплодны и имеют 4-5 крупных белых, голубых или розовых чашелистиков. Полноценные цветки обычно невзрачны. Плод - коробочка. Ок. 80 видов в Юж. и Сев. Америке, в Вост. и Юго-Вост. Азии; в СССР - 2. Нек-рые виды Г. широко используются в цветоводстве под назв. гортензии.

ГИДРАНТ, см. Пожарный гидрант.

ГИДPАHTЫ (зоол.), многочисленные бокаловидные особи, сидящие на общем стволе и составляющие колонии бесполого поколения (полипы) водных кишечнополостных животных - гидроидов.

ГИДРАРГИЛЛИТ (от греч. hydоr -вода и argillos - белая глина), гиббсит, минерал, хим. состав - Al[OH]3. Содержит 65,4% глинозёма (Al2O3); известны примеси Fe3+ HGa3+, замещающие в структуре Al3+. Кристаллизуется в моноклинной системе; кристаллич. структура слоистая, сложена из двулистных пакетов (ОН), в середине к-рых размещены ионы Al3+. По слабым межпакетным связям проходит хорошая спайность. Г. образует мелкие тонкопластинчатые, обычно бесцветные с перламутровым блеском кристаллики, а также порошковатые массы и корочки с радиально-лучистой или чешуйчатой микроструктурой. Твёрдость по минералогич. шкале 2,5-3,5; плотность 2300-2400 кг/м3. Г. обычно образуется при выветривании пород, богатых глинозёмом. Вместе с др. гидроокислами алюминия (диаспор, бёмит) и железа Г. входит в состав бокситовых руд. Гидраргиллитовые бокситы относятся к лучшим алюм. рудам.

ГИДРАСТИС (Hydrastis), род травянистых многолетних растений сем. лютиковых, иногда выделяемый в сем. гидрастиевых. 2 вида на востоке Сев. Америки и в Вост. Азии. Г. канадский, или желтокорень, золотая печать (H. canadensis), - лекарств, сев.-амер. растение, культивируемое в средней полосе Европ. части СССР и на Украине. Корневище на изломе золотисто-жёлтое, снаружи со следами отмерших стеблей, имеющих вид печати. Стебель выс. до 30 см. Цветки одиночные, с чашечковидным околоцветником из 3 зеленовато-белых листочков; тычинки и пестики многочисленные. Плодягодообразный, красный.

Корневище содержит алкалоиды гидрастин, берберин и др., применяемые как кровоостанавливающие средства.

Лит.: Атлас лекарственных растений СССР, M., 1962.

T. В. Егорова.

ГИДРАТАЦИЯ (от греч. hydor - вода), процессы связывания воды хим. веществами. Различают неск. видов Г.

Г. окислов приводит к гидроокисям, представляющим собой щёлочи, кислоты или амфотерные соединения. Так, присоединение воды к окиси кальция даёт гидроокись кальция (в технике этот процесс наз. "гашение извести"):

Г. серного ангидрида в пром-сти получают серную к-ту, а окислов азота - азотную к-ту:

При Г. трёхокиси мышьяка образуется слабая мышьяковистая к-та, имеющая амфотерные свойства:

Г. органич. соединений происходит по кратным связям; в случае циклич. соединений Г. приводит к раскрытию циклов. Обычно эти реакции происходят в присутствии щелочей, кислот или гетерогенных катализаторов (катали-тич. Г.). Г. этого типа играет огромную роль в препаративной органич. химии и пром-сти органич. синтеза. Так, в результате прямой Г. олефинов получают спирты, напр, этиловый спирт из этилена:

Г. ацетилена приводит к ацетальдегиду (реакция Кучерова) (промежуточный продукт - неустойчивый виниловый спирт):

В результате Г. кетена образуется уксусная к-та, а окиси этилена - этиленгликоль:

В перечисленных примерах вода реагирует таким образом, что происходит разрыв связи между атомом водорода и группой ОН.

Гидрастис канадский; а - цветок.

Многие неорганич. и нек-рые органич. вещества образуют с водой твёрдые кристаллогидраты постоянного состава, к-рые ведут себя как индивидуальные хим. соединения. Так, безводный сульфат меди CuSO4 бесцветен; из его водных растворов кристаллизуется ярко-синий гидрат CuSO4*5H2O - медный купорос, при нагревании к-рого образуется сначала голубой CuSO4*5H2O, затем CuSO4*H2O белого цвета; при 258°С соль полностью обезвоживается. К этому же типу относится Г. молекул в растворах с образованием гидратов различного состава, находящихся в равновесии друг с другом и водой; напр., при растворении спирта образуются гидраты с 3, 4 и 8 молекулами H2O. При растворении электролитов происходит Г. ионов, затрудняющая ассоциацию последних. Энергия Г. в значит, степени компенсирует энергию диссоциации электролита; т. о., Г. ионов является одной из главных причин электролитической диссоциации в водных растворах. Образование кристаллогидратов и Г. молекул и ионов в растворах являются частными случаями сольватации, т. е. присоединения молекул растворителя. К Г. относят также процессы, приводящие к связыванию воды за счёт адсорбционных сил (см. Адсорбция). См. также Вода.

В биол. системах при Г. происходит присоединение (связывание) воды различными субстратами организма. Вода, входящая в образующиеся при Г. гидратные оболочки, составляет осн. количество т. н. связанной воды протоплазмы клетки. С Г. связаны многие биол. процессы. Так, Г. ионов влияет на их проникновение в клетку, а Г. белков изменяет некоторые их свойства - в частности ферментативную активность.

Процесс, обратный Г., т. е. потеря связанной веществами воды, паз. дегидратацией. Г. и дегидратация постоянно происходят в процессах обмена веществ, в частности обмена воды, в организмах.

ГИДРАТООБРАЗОВАНИЕ в природном газе. Многие компоненты природного газа (метан, этан, пропан, изобутан, углекислый газ, азот, сероводород) в соединении с водой образуют т. н. газовые гидраты - твёрдые кристаллич. вещества (напоминающие по внешнему виду спрессованный снег), к-рые при высоких давлениях существуют при положит, темп-рах.

По структуре "газовые гидраты" - соединения включения (клатраты), которые образуются путём внедрения в пустоты кристаллич. структур, составленных из молекул H2O, молекул газа (M). Общая формула газовых гидратов - М*nН2О, где значение n изменяется от 5,75 до 17 в зависимости от состава газа и условий образования гидратов.

При добыче газа гидраты могут образовываться в стволах скважин, промысловых коммуникациях и магистральных газопроводах. Отлагаясь на стенках труб, гидраты резко уменьшают их пропускную способность. Для борьбы с Г. на газовых промыслах вводят в скважины и трубопроводы различные ингибиторы (метиловый спирт, гликоли, 30%-ный раствор CaCl2), а также поддерживают темп-ру потока газа выше темп-ры Г. с помощью подогревателей, теплоизоляцией трубопроводов и подбором режима эксплуатации, обеспечивающего максимальную темп-ру газового потока. Для предупреждения Г. в магистральных газопроводах наиболее эффективна газоосушка. Г. используется для опреснения морской воды (см. Опреснение воды). Запатентован также ряд способов хранения природных и инертных (Ar, Kr, Xe) газов в виде гидратов. В 1970 сов. учёными доказана принципиальная возможность существования в р-нах распространения многолетней мерзлоты месторождений природного газа в виде гидратов. Создание эффективных методов поисков и эксплуатации таких месторождений позволит значительно увеличить газовые ресурсы.

Лит.: Макогон Ю. Ф., Саркисьянц Г. Л., Предупреждение образования гидратов при добыче и транспорте газа, M., 1966.

Б. В. Дегтярёв.

ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗА, одна из структурных модификаций целлюлозы, имеет тот же хим. состав, что и природная целлюлоза, но отличается от неё по свойствам. Г. получают из природной целлюлозы: осаждением из раствора; обработкой целлюлозы концентрированными (17-35%-ными) растворами щелочей и разложением образовавшейся щелочной целлюлозы; этерификацией целлюлозы и последующим омылением сложных эфиров; механич. размолом целлюлозы.

При образовании Г. происходит ослабление межмолекулярных связей, а следовательно и изменение свойств природной целлюлозы. Г., в отличие от природной целлюлозы, обладает более высокой гигроскопичностью, накрашиваемостью, растворимостью и реакционной способностью. Перевод целлюлозы в Г. - одна из стадий получения вискозных волокон и медноаммиачных волокон.

ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗНЫЕ ВОЛОКНА, искусственные волокна, получаемые из хлопковой или древесной целлюлозы по вискозному или медноаммиачному способу. Подробнее см. Вискозные волокна, Медноаммиачные волокна.

ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗНЫЕ ПЛЁНКИ,плёнки, формуемые из щелочных растворов ксантогената целлюлозы (вискозы) или получаемые омылением готовой ацетилцеллюлозной плёнки. Промышленность производит в основном Г. п. из вискозы (т. н. целлофан) целлофановым, транспаритовым или сухим методами.

Наиболее распространён целлофановый метод. Он включает след, стадии: получение вискозы, формование, отделку и сушку плёнки. Формование, а также последующие стадии проводят на одном агрегате - плёночной машине. Вискозу через тарельчатый фильтр равномерно подают в чугунную фильеру с щелевидным отверстием. Из фильеры вискоза попадает в осадительную ванну (смесь растворов сульфата натрия и серной к-ты), где и происходит формование плёнки. После этого плёнка проходит через последовательно расположенные ёмкости (барки), в к-рых циркулируют растворы различных реагентов, предназначенных для отделки, крашения, пластификации и промывки. Затем плёнку сушат н сматывают в рулоны.

Транспаритовый метод заключается в формовании плёнки вискозы с помощью разливочного приспособления. Вискозу наносят на поверхность вращающегося барабана диаметром ок. 3 м, нижняя часть к-рого погружена в осадительную ванну. По выходе из ванны плёнка сматывается с барабана и подвергается тем же обработкам, что и при целлофановом методе.

Транспаритовый метод позволяет получать плёнку с высокой степенью прозрачности и без "полосатости" (штрихов). К недостаткам метода относят низкую производительность и технологич. затруднения при изготовлении осн. технологич. оборудования.

Сухой метод называют также двухванным, т. к. коагуляцию ксантогената проводят в возд. среде, а омыление - в растворах кислот или органич. растворителях. Вискозу подают тонким слоем на вращающийся барабан, где испаряется основное количество влаги и образуется плёнка, к-рая подсушивается на барабане различное время (в зависимости от её толщины). Затем плёнку омыляют, промывают горячей водой и сушат.

Г. п. нетоксичны, обладают низкой паро- и влагопррницаемостью. а также высокой стойкостью к действию жиров н микроорганизмов. Г. п., полученная сухим способом, обладает высокими эластич. свойствами. В мокром состоянии прочность Г. п. снижается на 65- 70%. Свойства Г. п. из вискозы сильно зависят от способа получения.

Модификация проводится с целью получения Г. п., обладающих большей водостойкостью и пониженной паро-и влагопроницаемостью. Кроме того, модификация облегчает переработку Г. п. в изделия методом тепловой сварки и предотвращает слипание Г. п. при хранении в рулонах. Г. п. модифицируют методами т. н. дублирования (нанесение на Г. п. другого полимера, напр, полиэтилена, в расплавленном состоянии), и лакирования (нанесение другого полимера в виде лака).

Применение. Лакированную плёнку широко используют в качестве упаковочного материала для жирных мясомолочных продуктов, очищенных фруктов, кондитерских изделий, сигар и пр. Обычная плёнка используется для упаковки непищевых товаров, а также технич. продуктов.

Лит.: Козлов П. В., Брагинский Г. И., Химия н технология полимерных пленок, M., 1965; Роговин З. А., Основы химии н технологии производства химических волокон, 3 изд., т. 1, M., 1964, с. 520.

ГИДРАТЫ, продукты присоединения воды к неорганич. и органич. веществам. Термин "Г." употребляется гл. обр. по отношению к соединениям, содержащим кристаллизационную воду (кристаллогидратам); он сохранился также в нек-рых традиционных названиях, напр. CCl3CH(OH)2 наз. хлоральгидрат. Раньше широко применялось название "гидраты окислов металлов", напр. NaOH - гидрат окиси натрия, и т. д. В настоящее время для этих соединений употребительно название "гидроокиси металлов" (поскольку, в отличие от кристаллогидратов, они не содержат отдельных молекул H2O). См. Гидроокиси.

ГИДРЕМИЯ (от греч. hydor - вода и haima - кровь), разжижение крови, увеличение содержания воды в крови. Различают собственно Г. и гидремич. полнокровие. Собственно Г. - увеличение жидкой части крови без возрастания общей массы крови; возникает обычно при кровопотерях, когда нек-рое время объём крови уменьшен, но в результате быстрого поступления в кровеносное русло воды из тканей процентное содержание её в крови увеличивается. Гидремич. полнокровие, сопровождающееся значит, увеличением массы крови, развивается вследствие чрезмерного введения жидкости в организм, при нарушении выделит, функции почек, в период рассасывания больших отёков, асцита, а также при нек-рых формах анемий.

ГИДРИДЫ, соединения водорода с другими элементами. В зависимости от характера связи водорода различают три типа Г.: ионные, металлические и ковалентные.

К ионным (солеобразным) Г. относятся Г. щелочных и щёлочноземельных металлов. Это белые кристаллич. вещества, устойчивые в обычных условиях и лишь при нагревании разлагающиеся без плавления на металл и водород (кроме LiH, плавящегося при 600°C). Водой энергично разлагаются с выделением водорода. Получаются при взаимодействии металлов с водородом при 200 - 600°C. LiH и NaH применяются в органич. синтезе как восстановители и конденсирующие агенты. CaH2- для высушивания и определения воды в органич. растворителях, при получении порошков металлов из окислов, а также водорода. Раствором NaH в расплавленной щёлочи снимают окалину с металлич. изделий. Ионное строение имеют и двойные Г. - борогидриды MeBH4 и алюмогидриды MeAlH4 (см. Алюминия гидрид), широко используемые в органич. синтезе в качестве эффективных восстановителей.

Г. переходных металлов принадлежат к типу металлических, т. к. по характеру хим. связи они сходны с металлами. Эти Г. в большинстве случаев являются соединениями переменного состава, и приводимые ниже формулы дают лишь предельное содержание в них водорода. Многие металлы способны поглощать значит, количество водорода с образованием твёрдых растворов, сохраняющих кристаллич. структуру данного металла. Напротив, истинные Г. имеют структуру иную, чем исходный металл. Для металлов III группы периодич. системы (подгруппа Sc и лантаноиды) характерно образование двух типов Г. - MeH2 и МеН3. Металлы IV группы (подгруппа Ti) образуют Г. MeH2, а металлы V группы (подгруппа ванадия) - MeH. Г. металлов этих групп - хрупкие твёрдые вещества серого или чёрного цвета, получаются при действии водорода на мелкораздробленные металлы при повышенных темп-pax. Металлы VI, VII и VIII групп (кроме палладия) при поглощении водорода не дают определённых хим. соединений.

Г. переходных металлов служат катализаторами различных хим. реакций. Способность металлов образовывать Г. используется в высоковакуумной технике для связывания водорода. В результате образования Г., напр. при действии паров воды на раскалённый металл и при электролитич. выделении металлов, ухудшается качество металлов (появляется т. н. водородная хрупкость).

Г. переходных металлов I и II групп периодич. системы, а также Г. III группы (подгруппа Al) не образуются при взаимодействии металла с водородом. Они получаются, напр., при восстановлении соединений этих металлов алюмогидридом лития LiAlH4 в эфирном растворе. Все они при нагревании легко разлагаются на металл и водород.

Ковалентные Г. образуются неметаллами IV, V, VI и VII групп периодич. системы, а также бором. Кроме простейших соединений этого типа (метана CH4, силана SiH4 и т. п.), являющихся газами, известны Г. с большим числом атомов элемента, соединённых друг с другом в виде цепей, напр, силаны SinH2n+2. Простейший Г. бора BH3 не существует, бороводороды имеют сложное строение. Г. элементов первых периодов очень стабильны, Г. тяжёлых элементов крайне неустойчивы. Многие Г. (B2H6, SiH4, PH3) легко воспламеняются на воздухе. B2H6 и SiH4 разлагаются водой с выделением водорода. Г. элементов V, VI и VII групп водой не разлагаются. Известны многочисл. производные ковалентных Г., в к-рых часть атомов водорода замещена на атомы галогена или металла, а также на алкильные и др. группы. Ковалентные Г. получают непосредств. взаимодействием элементов, разложением металлич. соединений водой или кислотами, восстановлением галогенидов и др. соединений гидридами, борогидридами и алюмогидридами щелочных металлов. Термич. разложение Г. служит одним из методов получения особо чистых элементов (напр., кремния, германия).

Лит.: Xeрд Д., Введение в химию гидридов, пер. с англ., M., 1955; Жигач А. Ф., Стасиневич Д. С., Химия гидридов, Л., 1969; Михеева В. И., Гидриды переходных металлов, M., 1960; Mаккей К., Водородные соединения металлов, пер. с англ., M., 1968; Галактионова H. А., Водород в металлах, 2 изд.. M., 1967.

Д. С. Стасиневич.

ГИДРИЯ (греч. hydria, от hydor - вода), древнегреческий сосуд для воды (чаще керамический). Г. имеет две горизонтальные ручки по бокам, за к-рые её удобно поднимать и поддерживать при переноске на плече, и одну вертикальную, при помощи к-рой Г. легко наклонять. По форме Г. близка амфоре, но её яйцевидное тулово сильно расширяется кверху, а горло уже и выше. Благодаря этому силуэт Г. более динамичен и наделён более напряжённым ритмом. Г. часто украшались росписью. Илл. см. т. 4, стр. 232.

ГИДРО... (от греч. hydor - вода), начальная часть сложных слов, указывающая на отношение их к воде, водоёмам и т. п., напр, гидробиология, гидросфера.

ГИДРОАГРЕГАТ (от гидро... и агрегат), агрегат, состоящий из гидротурбины и гидрогенератора. Различают горизонтальные осевые и вертикальные Г. Горизонтальные осевые Г. делятся на прямоточные агрегаты и погружённые. К последним относятся капсульные гидроагрегаты и шахтные с верховым и низовым расположением генератора.

ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ГАЭС), насосно-аккумулирующая электростанция, гидроэлектрическая станция, принцип действия (аккумулирования) к-рой заключается в преобразовании электрич. энергии, получаемой от др. электростанций, в потенциальную энергию воды; при обратном преобразовании накопленная энергия отдаётся в энергосистему гл. обр. для покрытия пиков нагрузки. Гидротехнич. сооружения ГАЭС (рис.) состоят из двух бассейнов, расположенных на разных уровнях, и соединит, трубопровода. Гидроагрегаты, установленные в здании ГАЭС у нижнего конца трубопровода, могут быть трёхмашинными, состоящими из соединённых на одном валу обратимой электрич. машины (двигатель-генератор), гидротурбины и насоса, или двухмашинными - обратимая электромашина я обратимая гидромашина, к-рая в зависимости от направления вращения может работать как насос или как турбина. В конце 60-х гг. 20 в. на вновь вводимых ГАЭС стали устанавливать более экономичные двухмашинные агрегаты.

Гидроаккумулирующая электростанция (схема): а. - вертикальный разрез; б - план; 1 - верхний аккумулирующий бассейн; 2 - водоприёмник; 3 - напорный водовод; 4 - здание электростанции; 5-нижнее питающее водохранилище; 6 - плотина с водосбросом; 7 - нормальный подпорный уровень воды; 8 - Уровень сработки.

Электроэнергия, вырабатываемая недогруженными электростанциями энергосистемы (в основном в ночные часы суток), используется ГАЭС для перекачивания насосами воды из нижнего водоёма в верхний, аккумулирующий бассейн. В периоды пиков нагрузки вода из верхнего бассейна по трубопроводу подводится к гидроагрегатам ГАЭС, включённым на работу в турбинном режиме; выработанная при этом электроэнергия отдаётся в сеть энергосистемы, а вода накапливается в нижнем водоёме. Количество аккумулированной электроэнергии определяется ёмкостью бассейнов и рабочим напором ГАЭС. Верхний бассейн ГАЭС может быть искусственным или естественным (напр., озеро); нижним бассейном нередко служит водоём, образовавшийся вследствие перекрытия реки плотиной. Одно из достоинств ГАЭС состоит в том, что они не подвержены воздействию сезонных колебаний стока. Гидроагрегаты ГАЭС в зависимости от высоты напора оборудуются поворотно-лопастными, диагональными, радиально-осевыми и ковшовыми гидротурбинами. Время пуска и смены режимов работы ГАЭС измеряется неск. минутами, что предопределяет их высокую эксплуатац. манёвренность. Регулировочный диапазон ГАЭС, из самого принципа её работы, близок двукратной установленной мощности, что является одним из осн. её достоинств.

Способность ГАЭС покрывать пики нагрузки и повышать спрос на электроэнергию в ночные часы суток делает их действенным средством для выравнивания режима работы энергосистемы и, в частности, крупных паротурбинных энергоблоков. ГАЭС могут быть с суточным, недельным и сезонным полными циклами регулирования. Наиболее экономичны мощные ГАЭС с напором в неск. сотен м, сооружаемые на скальном основании. Общий кпд ГАЭС в оптимальных расчётных условиях работы приближается к 0,75; в реальных условиях среднее значение кпд с учётом потерь в электрич. сети не превышает 0,66. ГАЭС целесообразно строить вблизи центров потребления электроэнергии, т. к. сооружение протяжённых линий электропередачи для кратковременного использования экономически не выгодно. Обычный срок сооружения ГАЭС около 3 лет.

В СССР разработано неск. проектов сооружения ГАЭС на территории Европ. части страны, в т. ч. в р-не Москвы; первая ГАЭС с обратимыми гидроагрегатами общей мощностью 200 Мвт (200 тыс. квт) сооружается (1971) в зоне верхнего бьефа Киевской ГЭС. ГАЭС сооружаются (1971) в ФРГ, США, Великобритании, Австрии, Франции, Японии, ГДР и др. Среди крупных действующих зарубежных ГАЭС: Круахан (Великобритания) - 400 Мвт, напор 440 м, введена в 1966; Том-Сок (США) - 350 Мвт, в двух агрегатах по 175 Мет, напор 253 м (1963); Хоэнварте-II (ГДР) - 320 Мвт, напор 305 м (1965); Вианден (Люксембург) - 900 Мвт, напор 280 м (1964). Общая мощность ГАЭС в странах мира к 1970 превысила 15 Гвт (15 млн. квт).

Лит.: Методы покрытия пиков электрической нагрузки, под ред. Н. А. Караулова, М., 1963; Саввин Ю. М., Гидроаккумулирующие электростанции, М.- Л., 1966; Доценко Т. П., Киевская ГЭС на р. Днепре, Гидротехническое строительство, 1963, № 5.

Н. А. Караулов, В. А. Прокудин.

ГИДРОАКУСТИКА (от гидро... и акустика), раздел акустики, изучающий распространение звуковых волн в реальной водной среде (в океанах, морях, озёрах и т. д.) для целей подводной локации, связи и т. п. Существенная особенность подводных звуков - их малое затухание, вследствие чего под водой звуки могут распространяться на значительно большие расстояния, чем, напр., в воздухе. Так, в области слышимых звуков для диапазона частот 500 - 2000 гц дальность распространения под водой звуков средней интенсивности достигает 15 - 20 км, а в области ультразвука - 3 - 5 км. Если исходить из величин затухания звука, наблюдаемых в лабораторных условиях в малых объёмах воды, то можно было бы ожидать значительно больших дальностей. Однако в естеств. условиях, кроме затухания, обусловленного свойствами самой воды (т. н. вязкого затухания), сказываются ещё рефракция звука и его рассеяние и поглощение различными неоднородностями среды.

Рефракция звука, или искривление пути звукового луча, вызывается неоднородностью свойств воды, гл. обр. по вертикали, вследствие трёх осн. причин: изменения гидростатич. давления с глубиной, изменения солёности и изменения темп-ры вследствие неодинакового прогрева массы воды солнечными лучами. В результате совокупного действия этих причин скорость распространения звука, составляющая ок. 1450 м/сек для пресной воды и ок. 1500 м/сек для морской, изменяется с глубиной, причём закон изменения зависит от времени года, времени дня, глубины водоёма и ряда др. причин. Звуковые лучи, вышедшие из источника под нек-рым углом к горизонту, изгибаются, причём направление изгиба зависит от распределения скоростей звука в среде (рис. 1). Летом, когда верхние слои теплее нижних, лучи изгибаются книзу и в большинстве своём отражаются от дна, теряя при этом значит, долю своей энергии. Наоборот, зимой, когда нижние слои воды сохраняют свою темп-ру, между тем как верхние слои охлаждаются, лучи изгибаются кверху и претерпевают многократные отражения от поверхности воды, при к-рых теряется значительно меньше энергии. Поэтому зимой дальность распространения звука больше, чем летом. Вследствие рефракции образуются т. н. мёртвые зоны (зоны тени - см. рис. 1,а), т. е. области, расположенные недалеко от источника, в к-рых слышимость отсутствует.

Наличие рефракции, однако, может приводить к увеличению дальности распространения звука - явлению сверхдальнего распространения звуков под водой. На нек-рой глубине под поверхностью воды находится слой, в к-ром звук распространяется с наименьшей скоростью; выше этой глубины скорость звука увеличивается из-за повышения темп-ры, а ниже - вследствие увеличения гидростатич. давления с глубиной. Этот слой представляет собой своеобразный подводный звуковой канал. Луч, отклонившийся от оси канала вверх или вниз, вследствие рефракции всегда стремится попасть в него обратно (рис. 2). Если поместить источник и приёмник звука в этом слое, то даже звуки средней интенсивности (напр., взрывы небольших зарядов в 1 - 2 кг) могут быть зарегистрированы на расстояниях в сотни и тысячи км. Существенное увеличение дальности распространения звука при наличии подводного звукового канала может наблюдаться при расположении источника и приёмника звука не обязательно вблизи оси канала, а, напр., у поверхности. В этом случае лучи, рефрагируя книзу, заходят в глубоководные слои, где они отклоняются кверху и выходят снова к поверхности на расстоянии в неск. десятков км от источника. Далее картина распространения лучей повторяется и в результате образуется последовательность т. н. вторичных освещённых зон, к-рые обычно прослеживаются до расстояний в неск. сотен км. Явление сверхдальнего распространения звука в море было открыто независимо амер. учёными М. Ивингом и Дж. Ворцелем (1944) и сов. учёными Л. М. Бреховских и Л. Д. Розенбергом (1946).

Рис. 2. Распространение звука в подводном звуковом канале: а - изменение скорости звука с глубиной; б - ход лучей в звуковом канале.

На распространение звуков высокой частоты, в частности ультразвуков, когда длины волн очень малы, оказывают влияние мелкие неоднородности, обычно имеющиеся в естеств. водоёмах: микроорганизмы, пузырьки газов и т. д. Эти неоднородности действуют двояким образом: они поглощают и рассеивают энергию звуковых волн. В результате с повышением частоты звуковых колебаний дальность их распространения сокращается. Особенно сильно этот эффект заметен в поверхностном слое воды, где больше всего неоднородностей. Рассеяние звука неоднородностями, а также неровностями поверхности воды и дна вызывает явление подводной реверберации, сопровождающей посылку звукового импульса: звуковые волны, отражаясь от совокупности неоднородностей и сливаясь, дают затягивание звукового импульса, продолжающееся после его окончания, подобно реверберации, наблюдающейся в закрытых помещениях. Подводная реверберация - довольно значительная помеха для ряда практич. применений Г., в частности для гидролокации.

Пределы дальности распространения подводных звуков лимитируются ещё и т. н. собств. шумами моря, имеющими двоякое происхождение. Часть шумов возникает от ударов волн на поверхности воды, от морского прибоя, от шума перекатываемой гальки и т. п. Другая часть связана с морской фауной; сюда относятся звуки, производимые рыбами и др. морскими животными (подробнее см. Биогидроакустика).

Т. получила широкое практич. применение, т. к. никакие виды электромагнитных волн, включая и световые, не распространяются в воде (вследствие её электропроводности) на сколько-нибудь значит, расстоянии, и звук поэтому является единств, возможным средством связи под водой. Для этих целей пользуются как звуковыми частотами от 300 до 10 000 гц, так и ультразвуками от 10 000 гц и выше. В качестве излучателей и приёмников в звуковой области используются электродинамич. и пьезоэлектрич. излучатели и гидрофоны, а в ультразвуковой - пьезоэлектрич. и магнитострикционные. Из наиболее существенных применений Г. следует отметить эхолот, гидролокаторы, к-рыми пользуются для решения воен. задач (поиски подводных лодок противника, бесперископная торпедная атака и т. д. ); для мореходных целей (плавание вблизи скал, рифов и др.), рыбопромысловой разведки, поисковых работ и т. д. Пассивным средством подводного наблюдения служит шумопеленгатор, позволяющий определить направление источника шума, напр, корабельного винта. Подводные мины снабжаются т. н. акустич. замыкателями (взрывателями), вызывающими взрыв заряда мины в момент прохождения над ней корабля. Самодвижущиеся торпеды могут самонаправляться на корабль по его шуму и т. д.

Лит.: Физические основы подводной акустики, пер. с англ., под ред. В. И. Мясищева, М., 1955; Бреховских Л. М., Волны в слоистых средах, М., 1957; Подводная акустика, пер. с англ., под ред. Л. М. Бреховских, т. 1, М., 1965, т. 2, М., 1970; Сташкевич А. П., Акустика моря, Л., 1966; Толстой И., Клей К. С., Акустика океана, пер. с англ., М., 1969.

Л. Д. Розенберг, Р. Ф. Швачко.

ГИДРОАКУСТИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, совокупность схемно и конструктивно связанных акустич., электрич. и электронных приборов и устройств, с помощью к-рых производится приём или излучение либо приём и излучение акустич. колебаний в воде.

Рис. 1, Упрощённая блок-схема гидроакустической станции: а - шумопеленгатора (1 - неподвижная акустическая система, 2 - компенсатор, 3 - усилитель, 4 - индикаторное устройство); б -гидролокатора (1 - подвижная акустическая система, 2 - обтекатель, 3 - поворотное устройство, 4 - переключатель приём-передача, 5 - генератор, 6 - усилитель, 7 - индикаторное устройство).

Различают Г. с. только принимающие акустич. энергию (пассивного действия) и приёмо-излучающие (активного действия). Г. с. пассивного действия [шумопеленгатор (рис. 1, а), Г. с. разведки, звукометрическая станция и др.] служат для обнаружения и определения направления (пеленга) на шумящий объект (движущийся корабль, Г. с. активного действия и др.) по создаваемым объектом акустич. сигналам (шумам), а также для прослушивания, анализа и классификации принятых сигналов. Пассивные Г. с. обладают скрытностью действия: их работу нельзя обнаружить. Г. с. активного действия [гидролокатор (рис. 1, б), рыболокатор, эхолот и др.] применяют для обнаружения, определения направления и расстояния до объекта, полностью или частично погружённого в воду (подводной лодки, надводного корабля, айсберга, косяка рыбы, морского дна и т. д.). Достигается это посылкой кратковременных акустич. импульсных сигналов в определённом или во всех направлениях и приёмом (во время паузы между посылками их) после отражения от объекта. Активные Г. с. способны обнаруживать как шумящие, так и нешумящие объекты, движущиеся и неподвижные, но могут быть обнаружены и запеленгованы по излучению, что является нек-рым их недостатком. К активным Г. с. также относят станции звукоподводной связи, гидроакустические маяки, гидроакустич. лаги, эхолёдомеры и др. акустич. станции и приборы. Подробнее о методах пеленгования и определения местоположения см. в ст. Гидроакустика и Гидролокация.

Осн. частями пассивных Г. с. являются: акустич. система (антенна), компенсатор, усилитель, индикаторное устройство. Активная Г. с., кроме того, имеет также генератор и коммутационное устройство, или переключатель приём - передача.

Акустич. система Г. с. составляется из многих электроакустич. преобразователей (гидрофонов - у принимающих Г. с., вибраторов - у приёмо-излучающих Г. с.) для создания необходимой характеристики направленности приёма и излучения. Преобразователи размещаются (в зависимости от типа и назначения Г. с.) под днищем корабля на поворотно-выдвижном устройстве или в стационарном обтекателе, проницаемом для акустич. колебаний, встраиваются в наружную обшивку корабля, монтируются в буксируемом кораблём или опускаемом с вертолёта контейнере, устанавливаются поверх опорной конструкции на дне моря. Компенсатор вносит в переменные токи, протекающие в электрич. цепях разнесённых друг от друга гидрофонов, сдвиг фаз, эквивалентный разности времени прихода акустич. колебаний к этим гидрофонам. Численные значения этих сдвигов показывают угол между осью характеристики направленности неподвижной акустич. системы и направлением на объект. После усиления электрич. сигналы подаются на индикаторное устройство (телефон или электроннолучевую трубку) для фиксирования направления на шумящий объект. Генератор активной Г. с. создаёт кратковременные электрич. импульсные сигналы, к-рые затем излучаются вибраторами в виде акустич. колебаний. В паузах между ними отражённые от объектов сигналы принимаются теми же вибраторами, к-рые на это время присоединяются переключателем приём- передача к усилителю электрич. колебаний. Расстояние до объектов определяется на индикаторном устройстве по времени запаздывания отражённого сигнала относительно прямого (излучаемого).

Г. с., в зависимости от их типа и назначения, работают на частотах инфразвукового, звукового и (чаще) ультразвукового диапазонов (от десятков гц до сотен кгц), излучают мощность от десятков вт (при непрерывном генерировании) до сотен квт (в импульсе), имеют точность пеленгования от единиц до долей градуса, в зависимости от метода пеленгования (максимальный. фазовый, амплитудно-фазовый), остроты характеристики направленности, обусловленной частотой и размерами акустич. системы, и способа индикации. Дальность действия Г. с. лежит в пределах от сотен метров до десятков и более км и в основном зависит от параметров станции, отражающих свойств объекта (силы цели) или уровня его шумового излучения, а также от физич. явлений распространения звуковых колебаний в воде (рефракции и реверберации) и от уровня помех работе Г. с., создаваемых при движении своего корабля.

Г. с. устанавливают на подводных лодках, воен. надводных кораблях (рис. 2), вертолётах, на береговых объектах для решения задач противолодочной обороны, поиска противника, связи подводных лодок друг с другом и с надводными кораблями, выработки данных для пуска ракето-торпед и торпед, безопасности плавания и др. На трансп., промысловых и исследоват. судах Г. с. применяют для навигац. нужд, поиска скоплений рыбы, проведения океанографич. и гидрологич. работ, связи с водолазами и др. целей.

Рис. 2. Схема работы гидроакустических станций надводного корабля: 1 - преобразователь эхолота; 2 -пост гидроакустиков; 3 - преобразователь гидролокатора; 4 - обнаруженная мина; 5 - обнаруженная подводная лодка.

Лит.: Карлов Л. Б., Шошков Е. Н., Гидроакустика в военном деле, М., 1963; Простаков А. Л., Гидроакустика в иностранных флотах, Л., 1964; его же, Гидроакустика и корабль, Л., 1967; Краснов В. Н., Локация с подводной лодки, М., 1968; Хортон Дж., Основы гидролокации, пер. с англ., Л., 1961.

С. А. Барченков.

ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ МАЯК, стационарное подводное гидроакустич. устройство, излучающее акустич. сигналы в целях ограждения опасных для кораблевождения мест, ориентирования глубоководных исследоват. и поисковых аппаратов, обозначения мест высадки морских десантов и др. Г. м. устанавливают на дне моря на металлич. опорах или на якоре (на заданном углублении). Г. м. состоит из генератора, усилителя мощности, электроакустич. излучателя, механизма управления сигналами, синхронизирующего устройства и источника электропитания. Нек-рые Г. м. снабжаются приспособлениями для самозатопления, срабатывающими после выполнения определённых задач. Питание электрич. током Г. м. осуществляется по электрич. кабелю с берега (в прибрежных районах) или автономно от электрич. батареи. Дальность действия Г. м. - ок. 20 км. Она зависит от его назначения, мощности генератора, рабочей частоты и гидрологич. условий. Для навигац. Г. м. междунар. соглашением принята рабочая частота 1050 гц. Для приёма сигналов Г. м. используют обычные корабельные гидроакустические станции. Применяют также спец. приёмные гидрофоны, у к-рых, в зависимости от выполняемой задачи (поиск торпеды, выход на десантный маяк и др.), положение характеристики направленности в горизонтальной или вертикальной плоскости можно изменять в нек-рых пределах для обеспечения наибольшего уровня сигналов.

С. А. Барченков.

ГИДРОАЭРОДРОМ (от гидро... и аэродром), комплекс сооружений на водном участке и береговой полосе с воз д. пространством, предназначенный для взлёта, посадки, стоянки и обслуживания гидросамолётов. В России первые Г. были построены в 1912 - 14 в Севастополе, Ревеле (Таллин) и Либаве (Лиепая). Г. различают: по назначению - гражд., воен. и специальные (заводские, учебные, испытательные и пр.), по длительности эксплуатации, типам сооружений и оборудования - постоянные (с капитальными сооружениями и стационарным оборудованием) и временные для периодич. базирования (с сооружениями временного или переносного типа). Г. состоит из 3 осн. зон - лётной, служебно-технич. и жилой. Лётная зона - участок водного пространства (акватория) на реке, озере, море, подготовленный для взлёта и посадки гидросамолётов, их руления, хранения и обслуживания на плаву. Граница её обозначается спец. буями и бакенами, установленными на якорях и светящимися в ночное время; лётная полоса имеет длину ок. 1 км, ширину ок. 100 м. Возд. подходы к ней выбирают свободными от препятствий. На суше расположены: служебно-техническая зона со зданиями (для управления полётами, обслуживания пассажиров и др.) и сооружениями (причалы, пирсы, склады для хранения горюче-смазочных материалов, гидроспуски, ремонтные мастерские и др.), предназначенными для круглосуточной эксплуатации гидросамолётов, и жилая зона с коммунально-бытовыми и культурно-просветит. зданиями и сооружениями.

Л. И. Горецкий.

ГИДРОАЭРОИОНИЗАЦИЯ (от гидро..., аэро... и ион), метод искусств, воспроизведения совокупности электрич., метеорологич. и акустич. явлений, встречающихся в естеств. условиях при распылении воды (у водопадов, горных рек, при морских прибоях) и объединяемых общим понятием баллоэлектрич. эффект. Все элементы, составляющие этот эффект, являются биологически активными и воздействуют на окислительно-восстановительные процессы, осн. процессы обмена веществ в организме, гемодинамику, сосудистый тонус и функциональное состояние нервной системы организма человека. В определённой дозировке баллоэлектрич. эффект стимулирует иммунобиологич. реакции организма. Г. применяют при лечении гипертонич. болезни, атеросклероза в ранних стадиях, ревматизма в неактивной фазе. Для Г. созданы спец. аппараты - гидроаэроионизаторы, частично или полностью воспроизводящие баллоэлектрич. эффект. См. также Аэроионотерапия.

ГИДРОАЭРОМЕХАНИКА (от гидроаэро... и механика), раздел механики, посвящённый изучению равновесия и движения жидких и газообразных сред и их взаимодействия между собой и с твёрдыми телами.

Развитие Г. протекало в тесной связи с запросами практики. Первые гидротехнич. устройства (каналы, колодцы) и плавающие средства (плоты, лодки) появились ещё в доисторич. времена. Изобретение таких сравнительно сложных аэро- и гидромеханич. устройств, как парус, весло, руль, насос, также относится к далёкому прошлому. Развитие мореплавания и воен. дела послужило стимулом к появлению основ механики и, в частности, Г.

Главной проблемой Г. с самого её возникновения стало взаимодействие между средой (водой, воздухом) и движущимся или покоящимся в ней телом. Первым учёным, внёсшим значит, вклад в Г., был Архимед (3 в. до н. э.), открывший осн. закон гидростатики и создавший теорию равновесия жидкостей. Труды Архимеда явились основой для создания ряда гидравлич. аппаратов, в частности поршневых насосов.

Следующий этап развития Г. относится к эпохе Возрождения (16-17 вв.) Леонардо да Винчи сделал первый существенный шаг в изучении движения тел в жидкости или газе. Наблюдая полёт птиц, он открыл существование сопротивления среды. Он считал, что воздух, сжимаясь вблизи передней части тела, как бы загустевает и поэтому препятствует движению в нём тел. Сжимаясь под крылом птицы, воздух, по мнению Леонардо, создаёт опору для крыла, благодаря чему возникает сила, поддерживающая птицу в полёте, - подъёмная сила. Б. Паскаль, изучая силу, действующую перпендикулярно к поверхности соприкосновения двух элементарных объёмов жидкости, т. е. давление, установил, что в данной точке жидкости давление действует с одинаковой силой во всех направлениях.

Первое теоретич. определение закона сопротивления принадлежит англ. учёному И. Ньютону, к-рый объяснял сопротивление тела при движении его в газе ударами частиц о лобовую часть тела, а величину сопротивления считал пропорциональной квадрату скорости тела. Ньютон также заметил, что кроме силы, определяемой ударами частиц, существует сопротивление, связанное с трением жидкости о поверхность тела (т. н. сопротивление трения). Рассмотрев силу, действующую вдоль поверхности, соприкосновения элементарных объёмов жидкости, Ньютон нашёл, что напряжение трения между двумя слоями жидкости пропорционально относит, скорости скольжения этих слоев друг по другу.

Установив осн. законы и уравнения динамики, Ньютон открыл путь для перехода Г. от изучения отд. задач к исследованию общих законов движения жидкостей и газов. Создателями теоретич. гидродинамики являются Л. Эйлер и Д. Бернулли, к-рые применили известные уже к тому времени законы механики к исследованию течений жидкостей. Л. Эйлер впервые вывел осн. ур-ния движения т. н. идеальной, т. е. не обладающей вязкостью, жидкости. В трудах франц. учёных Ж. Лагранжа и О. Коши, нем. учёных Г. Кирхгофа и Г. Гельмгольца, англ. учёного Дж. Стокса, рус. учёных Н. Е. Жуковского и С. А. Чаплыгина и др. были разработаны аналитич. методы исследования течений идеальной жидкости; эти методы были применены к решению множества важных задач, относящихся к движению жидкости в каналах различной формы, к истечению струй жидкости в пространство, заполненное жидкостью или газом, и к движению твёрдых тел в жидкостях и газах. Большое значение для практич. приложений имела разработка теории волн, возникающих на поверхности жидкости, напр., под действием ветра или при движении судов и т. п.

Осн. достижением Г. 19 в. был переход к исследованию движения вязкой жидкости, что было вызвано развитием гидравлики, гидротехники и машиностроения (смазка трущихся частей машин).

Опыт показал, что при малых скоростях движения тел сопротивление в основном зависит от сил вязкости. Они же определяют сопротивление при движении жидкостей в трубах и каналах. Стоке, рассматривая деформацию элементарного объёма жидкости при его перемещении, установил, что возникающие в жидкости вязкие напряжения линейно зависят от скорости деформации жидкой частицы. Этот закон, обобщивший закон Ньютона для трения, позволил дополнить уравнения движения Эйлера членами, учитывающими силы, возникающие от действия вязкости жидкостей или газов. Вывод уравнений движения вязких жидкостей и газов (Навье - Стокса уравнений) позволил аналитически исследовать течение реальных (вязких) сплошных сред. Однако решение этих уравнений в общем виде представляет большие трудности и по сей день, поэтому при исследовании течений вязкой жидкости часто прибегают к упрощению задачи путём отбрасывания в уравнениях членов, к-рые для данного случая не являются определяющими. Большую роль в Г. играют экспериментальные методы. Выяснилось ещё одно важное отличие реальных жидкостей и газов от идеальных - способность переносить тепло, характеризуемая величиной теплопроводности. С помощью методов Г. была создана также теория фильтрации жидкости через грунты, к-рая играет важную роль в гидротехнике, нефтедобыче, газификации и пр.

Решающее значение для всего дальнейшего развития науки о движении реальных жидкостей и газов, обладающих вязкостью и способных переносить тепло, имеет уравнение пограничного слоя, выведенное впервые нем. учёным Л. Прандтлем (1904). Согласно гипотезе Прандтля, всё действие вязкости сказывается лишь в тонком слое жидкости или газа, примыкающем к обтекаемой поверхности, поэтому вне этого слоя течение реальной вязкой жидкости ничем не отличается от движения идеальной (невязкой) жидкости. Т. о., задача о движении вязкой жидкости или газа разделяется на две: исследование течения идеальной жидкости вне пограничного слоя и исследование течения вязкой жидкости внутри пограничного слоя.

Во 2-й пол. 19 в. начало развиваться и др. направление Г. - исследование течений сжимаемой сплошной среды. Почти все жидкости практически несжимаемы, поэтому в процессе движения их плотность остаётся неизменной. Газы, наоборот, очень легко изменяют свой объём, а следовательно и плотность под действием сил давления или при изменении темп-ры. Раздел Г., в к-ром изучается движение снимаемых сплошных сред, наз. газовой динамикой. Запросы авиационной (в 1-й четверти 20 в.) и ракетной (во 2-й четверти 20 в.) техники стимулировали развитие аэродинамики и газовой динамики.

Создание ракет и ракетных двигателей на жидком и твёрдом топливе сложного хим. состава, наступление эры космич. полётов в атмосфере Земли и др. планет, увеличение скоростей атомных подводных лодок - носителей ракетно-ядерного оружия, создание мировой службы погоды с использованием искусств, спутников Земли, синтез различных естеств. наук и др. элементы технич. и научного прогресса 20 в. существенно повысили роль Г. в жизни человечества.

Совр. Г. - разветвлённая наука, состоящая из мн. разделов, тесно связанная с др. науками, прежде всего с математикой, физикой и химией. Движение и равновесие несжимаемых жидкостей изучает гидромеханика, движение газов и их смесей, в т. ч. воздуха,- газовая динамика и аэродинамика. Разделами Г. являются теория фильтрации и теория волнового движения жидкости. Технич. приложения Г. изучаются в гидравлике и прикладной газовой динамике, а приложения законов Г. к изучению климата и погоды исследуются в динамической метеорологии. Методами Г. решаются разнообразные технич. задачи авиации, арт. и ракетной техники, теории корабля и энергомашиностроения, при создании химич. аппаратов и при изучении биол. процессов (напр., кровообращения), в гидротехнич. строительстве, в теории горения, в метеорологии и т. п.

Первая осн. задача Г. состоит в определении сил, действующих на движущиеся в жидкости или газе тела и их элементы, и определении наивыгоднейшей формы тел. Знание этих сил даёт возможность найти потребную мощность двигателей, приводящих тело в движение, и траектории движения тел. Вторая задача - профилирование (определение наивыгоднейшей формы) каналов различных газовых и жидкостных машин: реактивных двигателей самолётов и ракет, газовых, водяных и паровых турбин электростанций, центробежных и осевых компрессоров и насосов и др. Третья задача - определение параметров газа или жидкости вблизи поверхности твёрдых тел для учёта силового, теплового и физ.-хим. воздействия на них со стороны потока газа или жидкости. Эта задача относится как к обтеканию тел жидкостью или газом, так и к течению жидкостей и газов внутри каналов разной формы. Четвёртая задача - исследование движения воздуха в атмосфере и воды в морях и океанах, к-рое производится в геофизике (метеорология, физика моря) с помощью методов и уравнений Г. К ней примыкают задачи о распространении ударных и взрывных волн и струй реактивных двигателей в воздухе и воде.

Решение практич. задач Г. в различных отраслях техники производится как экспериментальными, так и теоретич. методами. Совр. техника приходит к таким параметрам течения газа или жидкости, при к-рых часто невозможно создать условия для полного экспериментального исследования течения на моделях. Тогда в эксперименте производится частичное моделирование, т. е. исследуются отдельные физич. явления в движущемся газе или жидкости, имеющие место в действительном течении; определяется физич. модель течения и находятся необходимые экспериментальные зависимости между характерными параметрами. Теоретич. методы, осн. на точных или приближённых ур-ниях, описывающих течение, позволяют объединить, используя данные эксперимента, все существенные физич. явления в движущемся газе или жидкости и найти параметры течения с учётом этих явлений для данной конкретной задачи. Высокое совершенство теоретич. методов стало возможным с появлением быстродействующих ЭВМ. Применение ЭВМ для решения задач Г. изменило и методы решения. При пользовании ЭВМ решение производится часто прямым интегрированием исходной системы ур-нии, описывающей движение жидкости или газа и все физич. процессы, сопровождающие это движение. Прогресс теоретич. методов Г. и развитие ЭВМ позволяют решать всё более сложные задачи.

Теоретич. и экспериментальные исследования в области Г. сосредоточены в крупных ин-тах и науч. центрах. Развитию Г. в СССР способствовало создание в 1918 в Москве Центрального аэрогидродинамического института, к-рый возглавил гидроаэромеханич. исследования применительно к авиации, гидромашиностроению, кораблестроению, пром. аэродинамике и др.

Науч. исследования по Г. проводятся в МГУ, ЛГУ и др. вузах, а также в многочисленных отраслевых научно-исследовательских институтах различных министерств и ведомств СССР.

В США осн. н.-и. работа по Г. ведётся под руководством Нац. к-та по аэронавтике и исследованию космич. пространства (NASA) в ряде н.-и. центров NASA - им. Маршалла, им. Эймса, им. Льюиса, им. Лэнгли, им. Годдарда, а также в ун-тах, в лабораториях крупных фирм и в н.-и. центрах воен.-возд. сил и воен.-мор. флота США. Крупными центрами гидроаэромеханич. исследований в Англии являются Королев, об-во аэронавтики (RAS), Королев, авиац. центр в Фарнборо (RAE), аэродинамич. отдел Нац. физич. лаборатории (NPL), Кембриджский и Оксфордский ун-ты. Во Франции исследования по Г. ведутся под руководством Нац. н.-и. центра в лабораториях, расположенных в Модан-Авриё, Шале-Медон и др. В ФРГ эти исследования сосредоточены в Н.-и. авиакосмич. центре в Брауншвейге (DFL), в Экспериментальном авиакосмич. центре в Порц-Ван (DVL) и в Аэродинамич. исследовательском центре в Гёттингене (AVA). Серьёзные исследования в области Г. выполняются в Италии, Японии, Швеции и др. странах.

Результаты теоретич. и экспериментальных исследований по Г. публикуются в многочисл. научных и технич. периодич. изданиях. Важнейшими из них являются: в СССР - Доклады АН СССР (серия Математика, Физика, с 1922), Известия АН СССР (серия Механика жидкостей и газов, с 1966), Прикладная математика и механика (с 1933), в США - Journal of the American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA Journal, N. Y., с 1963), в переводе на рус. яз.- Ракетная техника и космонавтика (М., с 1961); Journal of Applied Mechanics (N. Y., с 1934), в переводе на рус. яз.-Прикладная механика. Серия Ё (М., с 1961); Physics of Fluids (N. Y., с 1958) и др.; в Великобритании - Journal of the Royal Aeronautical Society (L., с 1923), Journal of Fluid Mechanics (L., с 1956); во Франции - Compte rendus hebdomadaires des seances de 1'Academie des Science (P., с 1835), La Recherche aeronautique. Bulletin bimestriel de 1'Office national d'etudes et de recherches aeronautiques (P., с 1948); в ФРГ - Zeitschrift für Flugwissenschaften (Braunschweig, с 1953), в ГДР - Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik (В., с 1921).

Лит.: Лоицянский Л. Г., Механика жидкости и газа, М.,1970; Прандтль Л., Гидроаэромеханика, М., 1949.

С. Л. Вишневецкий, Д. А. Мельников.

ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО Всесоюзное (ВГБО), добровольная научно-обществ. орг-ция советских учёных, ведущих работу в области гидробиологии, ихтиологии и смежных отраслей науки и практики. Основано в 1947 при АН СССР. Первым объединением гидробиологов в СССР было Общество исследователей воды и её жизни, созданное в Москве по инициативе сов. учёного С. А. Зернова в 1923 и просуществовавшее 10 лет. Осн. задачи ВГБО - содействие развитию гидробиологии и ихтиологии, улучшение постановки преподавания этих дисциплин, пропаганда и внедрение в практику новейших достижений, активное привлечение учёных и практиков к разрешению актуальных теоретич. и нар.-хоз. задач. ВГБО организует конференции, доклады, проводит семинары, консультации, конкурсы и т. д., устанавливает связи с зарубежными науч. учреждениями и обществами, участвует в работе междунар. обществ, съездов, конгрессов, конференций, симпозиумов. Издаёт науч. лит-ру, тематич. сборники. С 1968 ВГБО - член Междунар. ассоциации по теоретич. и прикладной лимнологии. ВГБО объединяет 2300 учёных (1971). Имеет филиалы, отделения и группы в республиках и городах СССР. Деятельностью ВГБО руководит Центр, совет, избираемый на съезде общества 1 раз в 5 лет. Президентом в 1947-70 был Л. А. Зенкевич, с 1971 - Г. Г. Винберг.

С. П. Драмбянц.

ГИДРОБИОЛОГИЯ (от гидро... и биология), наука о населении водной среды, о взаимоотношении его с условиями обитания, значении для процессов трансформации энергии и вещества и о биологической продуктивности океана, морей и внутр. вод. Г.- преим. экологич. наука. Условия жизни в водной среде определяются физико-географич. особенностями водоёма, мн. из к-рых, напр, химич. состав воды, в особенности состав биогенных элементов и растворённых газов и их количество, характер донных отложений, прозрачность воды н др., находятся под сильным влиянием водных организмов и часто определяются их жизнедеятельностью. Поэтому в той мере, в какой Г. изучает значение жизненных явлений в общей совокупности взаимообусловленных процессов в водной среде, она имеет общие задачи с комплексными географич. дисциплинами - лимнологией и океанологией. На этом уровне исследований решаются такие проблемы, как биол. структура океана, биолимнологич. и биоокеанологич. типология водоёмов и водных масс, закономерности круговорота вещества и потока энергии.

Видное место в Г. занимает разработка научных основ рациональной эксплуатации биол. ресурсов водной среды, мн. путями связанная с запросами морского и пресноводного рыбного х-ва, прудового рыбоводства, промысла водных беспозвоночных животных и млекопитающих (рыбохозяйственная, или промысловая, Г.). Другим направлением практич. приложения Г. и стимулом сё развития служит комплекс биол. вопросов, связанных с использованием континентальных поверхностных пресных вод для питьевого и пром. водоснабжения, охраной природных вод от загрязнений, изучением процессов самоочищения загрязнённых вод и методов биол. очистки сточных вод (санитарная Г.). Методы Г. используются для оценки степени загрязнения воды по наличию определённых индикаторных организмов (биол. анализ качества вод). Изучается значение водных организмов как агентов процесса самоочищения. Смежные вопросы, касающиеся гл. обр. биол. помех водоснабжению и эксплуатации судов (обрастание микроорганизмами и прикреплёнными животными корпусов судов, различных аппаратов и гидротехнич. устройств, труб и водоводов тепловых электростанций, зарастание водохранилищ водными растениями, повреждение судов и портовых сооружений древоточцами и камнеточцами), относят к технической Г. Возникают и новые задачи; напр., выявление влияния планктона на поглощение и рассеивание звука - сведения, необходимые гидроакустикам. Иногда выделяют навигационную Г., изучающую биол. помехи эксплуатации флота, включая биолюминесценцию, и сельскохозяйственную Г., к к-рой относят, напр., изучение роли гидробионтов в удобрении рисовых полей и разведении рыб в этих водах.

Природные сообщества водных организмов, составляющие население водной среды, стали систематически исследоваться только со 2-й пол. 19 в., что и привело в дальнейшем к обособлению Г. от ботаники и зоологии, издавна занятых изучением как наземных, так и водных организмов. Для формирования Г. как науки, имеющей свой объект изучения, свои методы и задачи, большое значение имели первые количеств, исследования специфичной для водной среды жизненной формы - планктона (гл. обр. мелкие организмы, обитающие в толще воды), начатые в 80-е гг. 19 в. нем. учёным В. Ганзеном. На примере Кильской бухты он показал необходимость количеств, сведений о планктоне как источнике пищи для промысловых рыб и основы биол. продуктивности моря. Позднее, но также гл. обр. в интересах развития рыбного х-ва, было начато количеств, изучение организмов, обитающих на дне водоёмов, - бентоса. Количеств, исследования бентоса получили общее распространение после того, как были применены приборы для взятия проб - дночерпатели, впервые предложенные в 1911 для морских исследований дат. учёным К. Петерсеном и для пресноводных - швед, учёным С. Экманом.

Количеств, методы исследования природных сообществ водных организмов, служащие для определения численности (плотности) особей отд. видов и их биомассы, получили в Г. самое широкое распространение. Для этой цели применяют многие спец. гидробиол. приборы (планктонные сети, планктоноуловители, планктоночерпатели, дночерпатели различных конструкций и др.).

Помимо планктона и бентоса, были выделены также такие характерные для водной среды жизненные формы, как нектон, к к-рому относят достаточно крупных активно плавающих животных, способных преодолевать течения (рыбы, кальмары и др.). Сообщества животных и растит, организмов, характерных для поверхности вод, граничащих с атмосферой, наз. нейстоном. Полуводные погружённые организмы образуют плейстон, бегающие или лежащие на поверхностной плёнке - эпинейстон, живущие под плёнкой, но тесно с ней связанные - гипонейстон.

Сообщества организмов, живущих на поверхности погружённых предметов, называют перифитоном, или обрастанием.

Первый преим. флористич., фау-нистич. и биогеографич. этап исследований по Г. связан с необходимостью изучения видового состава и распределения населения морей и внутр. вод. Эта задача, в особенности по отношению к менее изученным районам и систематич. группам организмов, до сих пор не потеряла своего значения. Выполнена огромная работа по изучению состава населения пресных вод и морей. Материалы собирались гл. обр. во время экспедиций. Выдающееся значение имела англ. морская экспедиция на судне Челенджер (дек. 1872 - май 1876), положившая начало изучению жизни на больших глубинах. Начиная с последней четверти 19 в., во мн. странах учреждались морские и пресноводные биологические станции, что создало новые возможности для углублённых круглогодичных гидробиологич. исследований.

Сов. Г. широко использует как экспедиционные работы, так и углублённые стационарные исследования. Для развития пресноводной Г. большое значение имели работы В. М. Арнольди, А. Л. Бенинга, Г. Ю. Верещагина, В. Н. Воронкова, В. И. Жадина, С. Г. Лепневой, В. М. Рылова, Д. О. Свиренко и мн. др. и исследования, проведённые в 20-х и 30-х годах на Косинской и Глубокоозёрской биостанциях под Москвой (Л. Л. Россолимо, С. И. Кузнецов, Г. Г. Винберг, Е. В. Боруцкий, Г. С. Карзинкин и др.), байкальской биостанции Иркутского ун-та (М. М. Кожов). Ещё в 1-е десятилетие 20 в. в морских научно-промысловых экспедициях Н. М. Книповича, в работах С. А. Зернова и К. М. Дерюгина были заложены основы рус. морских гидробиол. исследований. В сов. время они получили самое широкое развитие начиная с работ по изучению Баренцева м., проведённых под руководством И. И. Месяцева и Л. А. Зенкевича в 20-е гг. Плавучим морским научным институтом, созданным в 1921 по декрету, подписанному В. И. Лениным. Большие достижения сов. морских гидробиологических исследований (с участием В. Г. Богорова, В. А. Водяницкого, Е. Ф. Гурьяновой, П. И. Усачёва, А. А. Шорыгина, В. А. Яшнова и мн. др.), обобщённые в книге Л. А. Зенкевича (1963), пользуются мировым признанием. Особенно значительны результаты проведённых на "Витязе" (начиная с 1949) исследований Тихого и Индийского ок., на "Оби" - в антарктич. водах, на "М. Ломоносове" - в Атлантическом ок. и на др. исследоват. судах. В итоге было получено представление о биол. структуре и продуктивности, собраны обширные материалы по систематике и распределению фауны и флоры Мирового океана.

По мере накопления сведений о составе населения разных водоёмов внимание направлялось на выяснение экологич. условий формирования определённых биоценозов и обитания отд. видов водных организмов. Этот этап развития Г. отражён в книге С. А. Зернова "Общая гидробиология" (1934, 2 изд., 1949). сыгравшей большую роль в развитии сов. Г.

В Г. много внимания уделяется развитию представлений о значении биол. явлений для классификации природных вод, теории биол. продуктивности, закономерностям биотич. круговорота веществ и потока энергии в водных сообществах.

На очереди гидробиол. исследований стоит выяснение функционального значения водных организмов в протекающих в водной среде процессах, что необходимо для управления биол. продуктивностью и процессами самоочищения и для рационального использования биол. ресурсов. Функциональные особенности водных организмов могут быть выяснены только с помощью экспериментальных исследований обмена веществ, роста, питания, хим. и биохим. состава водных организмов. Для развития этого направления исследований в сов. Г. большое значение имели работы Н. С. Гаевской, В. С. Ивлева, С. Н. Скадовского.

Решение ряда гидробиол. вопросов нередко требует исследований на самых разных уровнях - от молекулярного, клеточного и организменною до популяционного и биоценотического. Напр., при выяснении причин чрезмерного развития фитопланктона, т. н. цветения воды, необходимо, с одной стороны, принимать во внимание взаимодействие разных видов водорослей и микробов через выделяемые в воду специфич. метаболиты, с другой - круговорот биогенных элементов (азот, фосфор и др.), зависящий от свойств водоёма в целом и от стока с его водосборной площади.

Закономерная взаимозависимость всех явлений в водоёме, являющемся целостным природным объектом, была подчёркнута в конце 19 в. и начале 20 в. в классич. работах швейц. лимнолога Ф. Фореля. В 20-х гг. 20 века А. Тинеман (Германия) и Э. Науман (Швеция) показали возможность подразделения озёр, как и др. водоёмов, на биолимнологич. типы (олиготрофный, эвтотрофный и др.). Проблема типологии и классификации природных вод продолжает разрабатываться.

Большая сложность и разнородность природных явлений, с к-рыми имеет дело Г., привели к использованию мн. методов исследования; напр., радиоуглеродный метод измерения интенсивности фотосинтеза планктона, предложенный дат. учёным Е. Стеман-Нильсоном, с помощью к-рого уже получены данные, позволяющие судить о первичной продукции океана и гидросферы в целом; спектрофотометрич. методы определения содержания хлорофилла в планктоне; методы изучения роли водных бактерий (гл. обр. сов. учёные Э. Л. Исаченко, В. С. Буткевич, А. С. Разумов, С. И. Кузнецов, Ю. И. Сорокин и др.). При морских и нек-рых пресноводных исследованиях взятие проб и наблюдения ведутся с помощью аквалангистов, на больших глубинах применяется подводное телевидение и фотографирование, с помощью эхолотов (см. Биогидроакустика) прослеживается распределение планктона и др. водных организмов; новейшие физич. методы используются для изучения биолюминесценции в глубинах моря, для понимания взаимосвязи процессов, идущих в водных экосистемах, привлекается метод математич. моделирования, применяются ЭВМ.

Для Г., особенно в СССР, характерно возрастающее влияние теоретич. исследований на решение вопросов непосредств. практич. значения. Гидробиол. знания и методы широко используются для оценки кормовой базы водоёмов как основы их рыбопродуктивности, при промысловой разведке, при рыборазведении. Большой успех Г. в СССР позволил приступить к активным методам воздействия на биол. продуктивность водоёмов. В предвоен. годы под руководством Л. А. Зенкевича был проведён эксперимент по обогащению донной фауны Каспийского м., куда был вселён многощетинковый червь нереис, который играет важную роль в питании осетровых рыб. Успешно проведена акклиматизация кормовых организмов, гл. обр. ракообразных (мизиды и др.), во мн. водохранилищах и нек-рых озёрах, напр, в оз. Балхаш. В результате гидробиол. исследований предложены новые методы повышения рыбопродуктивности прудов путём внесения минеральных удобрений, к-рые вошли в практику прудового рыбоводства и существенно способствовали повышению его производительности. В области санитарной Г. развёртывается изучение влияния на водные организмы и их сообщества токсич. веществ пром. стоков, механизма биол. самоочищения вод и др. вопросов, относящихся к актуальной проблеме обеспечения растущих потребностей человечества в чистой воде.

На внутр. водоёмах СССР гидробиол. исследования ведутся Ин-том биологии внутренних вод АН СССР, Гидробиологич. ин-том АН УССР, Лимнологич. ин-том Сиб. отделения АН СССР, Гос. н.-и. ин-том озёрно-речного х-ва (ГосНИОРХ), Зоологическим ин-том АН СССР, университетами (Московским, Казахским, Саратовским, Белорусским, Иркутским и др.) и мн. др. учреждениями. Гидробиол. изучение внутр. водоёмов, в особенности оз. Байкал, Каспийского м. и Аральского м., водохранилищ на Волге, Днепре и др. реках, привело к важным результатам. С 1965 АН УССР издаёт Гидробиологический журнала (Киев).

Исследования по морской Г. в широких масштабах ведутся Ин-том океанологии АН СССР (ИОАН), Ин-том биологии юж. морей АН УССР (ИНБЮМ), Всесоюзным н.-и. ин-том рыбного х-ва и океанографии (ВНИРО) и его бассейновыми институтами: Тихоокеанским (ТИНРО) во Владивостоке, Полярным (ПИНРО) в Мурманске, Атлантическим (АтлантНИРО)в Калининграде, Азово-Черноморским (АзчерНИРО), Зоологич. ин-том АН СССР, университетами (напр., Ленинградским, Одесским) и мн. др.

Из междунар. орг-ций наибольшее значение для Г. имеют: созданный в 1902 Постоянный междунар. совет по изучению моря (Копенгаген), издающий Journal du Conseil (с 1926), Междунар. ассоциация лимнологов, существующая с 1922 и регулярно созывающая конгрессы лимнологов (в 1971 состоялся 18-й конгресс). Старейший междунар. гидробиол. журнал - Archiv fur Hydrobiologie (Stuttg., с 1906). Выходит также Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographies (Lpz., с 1908). С 1956 в США издаётся междунар. журнал Limnology and Oceanography.

Лит.: Жизнь пресных вод СССР, т. 1-4, М., 1940-59; Жадин В. И., Методы гидробиологического исследования, М., 1960; Зенкевич Л. А., Фауна и биологическая продуктивность моря, т. 1, М., 1951; его же, Биология морей СССР, М., 1963; его же, Изучение фауны морей и океанов, в кн.: Развитие биологии в СССР, М., 1967; Винберг Г. Г., Гидробиология пресных вод, там же; Константинов А. С., Общая гидробиология, М., 1967.

Г. Г. Винберг. 

ГИДРОБИОНТЫ (от гидро... и бионт), организмы, обитающие в воде; см. Водные животные и Водные растения.  

ГИДРОБИОС (от гидро... и греч. bios - жизнь), совокупность организмов, населяющих водоёмы всего земного шара. Изучением Г. занимается гидробиология.

ГИДРОБУР, приспособление для образования струёй воды лунок (скважин) под посадку саженцев и черенков винограда. Г. можно также использовать для глубинного полива, внесения растворов минеральных удобрений при подкормке и растворов пестицидов при борьбе с вредителями и болезнями корневой системы винограда и плодово-ягодных культур. Г. (рис.) состоит из вертикальной трубы, на одном конце к-рои закреплена гидромониторная головка с наконечником, а па другом - поперечная трубка (рукоятка) со штуцером. К рукоятке присоединён шланг, по к-рому из резервуара в Г. под давлением поступает жидкость. В штуцере имеется клапан. При впуске жидкости в Г. клапан поднимают (открывают). Г. может работать от опрыскивателя, автоцистерны или жижеразбрасывателя.

ГИДРОВЗРЫВНАЯ ОТБОЙКА, способ разрушения угольного массива, при к-ром в шпур или скважину после введения заряда взрывчатого вещества через насадку нагнетают воду под давлением. В результате взрыва давление воды резко возрастает, и она, проникая в трещины, разрушает угольный массив.

ГИДРОВСКРЫШНЫЕ РАБОТЫ, удаление вскрыши на карьерах средствами гидромеханизации. См. также Вскрышные работы.

ГИДРОГЕНЕРАТОР (от гидро... и генератор), генератор электрич. тока, приводимый во вращение гидротурбиной. Обычно Г. является явнополюсный синхронный генератор, ротор к-рого соединён с валом рабочего колеса гидротурбины. Конструкция Г. в основном определяется положением оси его ротора, частотой вращения и мощностью турбины. Мощные тихоходные Г. обычно изготовляются с вертикальной осью вращения (за исключением капсульных гидроагрегатов), быстроходные гидроагрегаты с ковцовой гидротурбиной - с горизонтальной осью вращения. Существуют также опытно-пром. образцы Г. оригинальной конструкции (с фазным ротором, контрроторные, проточные и др.). В СССР из-за топологич. и геологич. особенностей рек большинство быстроходных генераторов устанавливают с вертикальной осью вращения.

Г. подразделяются по мощности на Г. малой мощности - до 50 Мвт, средней - от 50 до 150 Мвт и большой мощности - св. 150 Мвт и по частоте вращения - на тихоходные (до 100 об/мин) и быстроходные (св. 100 об/мин). Отечественные и зарубежные Г. нормального использования имеют диапазон генерируемого напряжения от 8,8 до 18 кв; коэфф. мощности (cos ф) от 0,8 до 0,95; кпд быстроходных Г. 97,5-98,8%, тихоходных - 96,3- 97,6%.

Первые сов. Г. мощностью 7,25 Mвт были созданы в 1925 на з-де Электросила (Ленинград) для Волховской ГЭС им. В. И. Ленина. В нач. 30-х гг. на Днепровской ГЭС были установлены Г. мощностью 65 Мвт, а в 1939-40 изготовлены для того времени крупнейшие по моменту вращения, габаритам и массе Г. для Угличской и Рыбинской ГЭС. Созданы уникальные Г. для Братской (1960) и Красноярской (1964) ГЭС мощностью 225 и 508 Мвт и капсульные Г. (20 Мвт) с водяным охлаждением для Череповецкой ГЭС; установлены обратимые гидроагрегаты на Киевской гидроаккумулирующей электростанции; в 1966 на з-де Уралэлектротяжмаш изготовлен опытный экономичный высоковольтный (110 кв) Г. мощностью 20 Мвт; проектируется (1971) Г. на 650 Мвт для установки на Саяно-Шушенской ГЭС.

При конструировании и монтаже Г. особое внимание уделяют креплению вращающихся частей гидроагрегата и охлаждению обмоток ротора и статора. По расположению и конструкции опорного подшипника (подпятника) различают подвесные и зонтичные Г. В подвесном Г. опорный подшипник, воспринимающий вес вращающихся частей гидроагрегата, а также осевое давление воды на рабочее колесо турбины расположен выше ротора генератора, на верхней крестовине агрегата. В зонтичном Г. подпятник располагается под ротором генератора, на ниж. крестовине или на крышке турбины; вал генератора вращается в двух или трёх направляющих подшипниках. Мощные тихоходные Г. обычно велики по размерам; для уменьшения их габаритов и снижения веса целесообразно зонтичное исполнение. Пример Г. зонтичного типа - гидрогенератор Красноярской ГЭС (рис. 1): частота вращения 93,8 об/мин, диаметр ротора 16 м и масса 1640 т. Для быстроходных Г. меньших габаритов предпочтительна конструкция подвесного типа, к-рая по сравнению с зонтичной обладает большей устойчивостью к механич. колебаниям ротора, имеет меньший диаметр опорного подшипника и проще в монтаже. Примером может служить гидрогенератор Братской ГЭС (рис. 2): частота вращения 125 об/мин, диаметр ротора 10 м, масса 1450 т.

Рис. 1. Гидрогенератор (508 Мвт), установленный на Красноярской ГЭС.

Для охлаждения крупных генераторов (до 300 Mвт) обычно применяется замкнутая система вентиляции: косвенная, или поверхностная, когда воздух обдувает обмотку с поверхности, и форсированная, когда воздух подаётся внутрь проводника с током или между проводниками. Значительно более эффективно охлаждение обмоток статора дистиллированной водой с форсированным возд. охлаждением обмотки ротора. Применение форсированного охлаждения повышает коэфф. использования Г., снижает расход изоляции, меди и активной стали.

Возбуждение Г. обычно осуществляется от вспомогат. генератора постоянного тока, установленного на валу; на крупных Г. имеется дополнительно подвозбудитель для возбуждения вспомогательного генератора. В нек-рых случаях для этой цели используется синхронный генератор с выпрямителями, к-рый одновременно служит и вспомогательным генератором.

Рис. 2. Гидрогенератор (225 Мвт), установленный на Братской ГЭС.

Лит.: Бернштейн Л. Б., Прямоточные и погруженные гидроагрегаты, М., 1962; Зунделевич М. И., Прутковский С. А., Гидрогенераторы, М.-Л., 1966; Костенко М. П., Суханов Л. А., Аксенов В. Н., Современные мощные гидрогенераторы, М., 1967; Электрические машины и аппараты. 1966 - 1967, М., 1968.

В. А. Прокудин.

ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ (от лат. hydrogenium - водород), гидрирование, каталитич. реакция присоединения водорода к простым веществам (элементам) или химическим соединениям. Обратная реакция - отщепление водорода от химич. соединений - наз. дегидрогенизацией (дегидрированием). Г. и дегидрогенизация - важные методы каталитич. синтеза различных органич. веществ, основанные на реакциях окислительно-восстановит. типа, связанных подвижным равновесием (см. Равновесие химическое). Примером может служить обратимое каталитическое превращение этилового спирта в ацетальдегид:

Повышение темп-ры и понижение давления Н2 способствуют образованию ацетальдегида, а понижение темп-ры и повышение давления Н2 - образованию этилового спирта; такое влияние условий типично для всех реакций Г. и дегидрогенизации. Катализаторами Г. и дегидрогенизации являются многие металлы (Fe, Ni, Co, Pt, Pd, Os и др.), окислы (NiO, CoO, Сг2О3, МоО2 и др.), а также сульфиды (WS2, MoS2, Cr,,Sm).

Г. и дегидрогенизация широко используются в пром-сти. Напр., синтез такого важного продукта, как метиловый спирт, служащий сырьём для многих химических производств и растворителем, осуществляют Г. окиси углерода (СО + 2Н2->СН3ОН) на окисных цинк-хромовых катализаторах при 300-400°С и давлении водорода 20-30 Мн/м2 (200 - 300 кгс/см2). При другом составе катализаторов этим методом можно получать и высшие спирты. Г. жиров лежит в основе произ-ва маргарина (см. Жиров гидрогенизация). В связи с возникновением произ-ва таких материалов, как капрон, найлон и пр. (см. Полиамидные волокна), метод Г. стал широко применяться для получения промежуточных продуктов - циклогексанола из фенола, циклогексана из бензола, гексаметилен-диамина из динитрила адипиновой к-ты (на никелевых катализаторах) и циклогексиламина из анилина (на кобальтсодержащих катализаторах).

Для облагораживания топлив, получаемых из сернистых нефтей, большое значение имеет гидроочистка (см. Очистка нефти) - Г. на алюмо-кобальт-молибденовом или вольфрамо-никелевом катализаторах, приводящая к разрушению органич. сернистых соединений и удалению серы в виде H2S. Другой процесс облагораживания нефтепродуктов - гидрогенизация деструктивная (на вольфрамсульфидных и нек-рых др. катализаторах) - приводит к увеличению выхода светлых и лёгких продуктов при переработке нефти. При Г. СО на различных катализаторах можно получать бензин, твёрдые парафины или кислородсодержащие органич. соединения. Синтез неорганич. вещества аммиака взаимодействием азота и водорода под высоким давлением также относится к Г. и является примером Г. простого вещества.

Один из простейших примеров дегидрогенизации - дегидрирование спиртов. Значительное количество ацетальдегида производится дегидрогенизацией гидролизного (получаемого из древесины) этилового спирта. Дегидрогенизация углеводородов является одной из основных реакций, протекающих на смешанных катализаторах в сложном процессе риформинга, который приводит к существ, улучшению качеств моторных топлив; эта реакция позволяет получать также различные ароматич. углеводороды из нафтеновых и парафиновых (см. также Ароматизация нефтепродуктов).

Широкое применение дегидрогенизация нашла в произ-ве мономеров для синтеза каучуков и смол. Так, парафиновые углеводороды бутан и изопентан дегидрируются при 500-600°С на катализаторах, содержащих окись хрома, соответственно в бутилены и изопентен (изоамилен), к-рые, в свою очередь, дегидрируются на сложных катализаторах в диолефины - бутадиен и изопрен. В произ-ве полимеров стирола и его производных большое значение приобрела дегидрогенизация алкилароматич. углеводородов - этилбензола в стирол, изопропилбензола в метилстирол и т. п.

Начало широкого изучения Г. было положено в 1897-1900 науч. школами П. Сабатье во Франции и Н. Д. Зелинского в России. Осн. закономерности Г. смесей органич. соединений установил С. В. Лебедев. В области практич. применения Г. крупные успехи были достигнуты уже в 1-й четв. 20 в. Ф. Габером (синтез аммиака), Ф. Бертусом (Г. угля) и Г. Патаром (Франция; синтез метанола). Дегидрогенизацию спиртов открыл в 1886 М. Бертло. В 1901 Сабатье наблюдал наряду с др. превращениями углеводородов и их дегидрогенизацию. В чистом виде дегидрогенизацию углеводородов впервые удалось осуществить Н. Д. Зелинскому, разработавшему ряд избирательно действующих катализаторов. Большой вклад в развитие теории и практики Г. и дегидрогенизации внесли Б. А. Казанский, А. А. Баландин и их науч. школы.

Лит.: Лебедев С. В., Жизнь м труды, Л., 1938; Зелинский Н. Д., Собр. трудов, т. 3 - Катализ, М., 1955; Долгов Б. Н., Катализ в органической химии, 2 изд., Л., 1959; Баландин А. А., Мультиплетная теория катализа, ч. 1 - 2, М., 1963 - 64; Юкельсон И. И., Технология основного органического синтеза, М,, 1968; Bond С. С., Catalysis by metals, L. -N. Y., 1962; Ридил Э.. Развитие представлений в области катализа, пер. с англ., М., 1971, гл. 6 и 7.

А. М. Рубинштейн.

ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ ДЕСТРУКТИВНАЯ, переработка бедных водородом низкосортных топлив (кам. углей, сланцев, кам.-уг. смолы, мазутов) с целью превращения их в обогащённые водородом топлива и масла или в сырьё, пригодное для дальнейшей переработки. Г. д. проводят при 400-560ºС и давлении Н2 20-70 Мн/м2 (200-700 кгс/см2) в присутствии катализаторов, содержащих железо, молибден, никель или вольфрам, в две или три стадии в зависимости от характера перерабатываемого сырья. При этом основными реакциями являются гидрирование (см. Гидрогенизация) - присоединение водорода к ароматич. и непредельным углеводородам и гетероциклич. соединениям, и деструктивное гидрирование, т. е. реакция расщепления молекул сырья с присоединением к ним водорода. В результате образуются продукты более лёгкие, чем исходное сырьё, и с большим содержанием водорода. Г. д. в такой форме впервые была применена в нач. 20 в. в Германии (Ф. Бергиус) для переработки угля. Ввиду большого расхода водорода, сложного технологич. оформления процесса Г. д. в таком варианте в послевоен. период развития не получила. В наст, время широко применяют др. вариант Г. д., т. н. гидрокрекинг, при давлении Н2 3-10 Мн/м2 (30-100 кгс/см2) в присутствии катализаторов, приводящий к достаточно глубокому превращению сырья при меньшем расходе водорода (1-3 % на сырьё). Значение Г. д. возросло в связи с вовлечением в переработку тяжёлых смолистых нефтей с высоким содержанием серы.

Разновидностью процесса Г. д. является гидрогенолиз, применяемый для получения незамещённых ароматич. углеводородов из алкилзамещённых, напр, бензола из толуола и т. п., проводимый при 800ºС (без катализатора) или при 620-650ºС (с катализатором) под давлением Н2 6,5-10 Мн/м2 (65-100 кгс/см2). Промежуточным процессом между Г. д. и недеструктивным гидрированием является гидрогенизац. очистка топлив - гидроочистка.

Лит.: Технология переработки нефти и газа, ч. 2, М., 1968.

В. В. Щекин.

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЁМКА, комплекс полевых исследований, производимых с целью составления гидрогеологических карт и оценки общих гидрогеологич. условий территории. В процессе Г. с. изучаются породы, слагающие водоносные горизонты, комплексы и зоны, их фильтрац. свойства, выдержанность по площади, мощность водовмещающих и водоупорных пород, величина напора, типы, качество и режим подземных вод; характеризуются значения основных гидрогеологич. параметров; оцениваются геологич., геоморфологич., гидрологич., климатич. и др. факторы, влияющие на питание и формирование подземных вод. Задачи Г. с. меняются в зависимости от её масштаба и назначения. Мелкомасштабная Г. с. (1:1 000000-1:500 000) проводится для составления обзорных гидрогеологич. карт в слабо изученных в гидрогеологич. отношении р-нах с целью общей оценки водоносности пород и качества подземных вод. При среднемасштабных Г. с. (1:200000-1:100000), проводимых для составления государственных (общих) гидрогеологич. карт, ведётся картирование водоносных комплексов, горизонтов или зон, изучаются водоносность пород, качество и режим подземных вод, геологич. явления, связанные с деятельностью подземных и поверхностных вод. Крупномасштабная (1:50 000 и крупнее) Г. с. проводится для решения спец. задач на стадиях технич. и рабочего проектирования (для выбора участков водозабора, разведки запасов подземных вод, изучения обводнённости месторождений и т. п.). При Г. с. крупного масштаба картируются водоносные горизонты, зоны, пласты, линзы. Съёмка средних и крупных масштабов сопровождается буровыми работами, измерением дебита родников, наблюдениями за уровнем и химич. составом подземных вод, применяются геофизич. методы, аэровизуальные наблюдения и дешифрирование аэрофотоснимков.

Лит.: Каменский Г. Н., Поиски и разведка подземных вод, М. -Л., 1947; Методическое руководство по гидрогеологической съёмке масштабов 1:1 000 000 - 1:500 000 и 1:200000-1:100000, М., 1961; Методическое руководство по производству гидрогеологической съёмки в масштабах 1:50 000 и 1:25 000, М., 1962; Методические указания по гидрогеологической съёмке на закрытых территориях в масштабах 1:500 000, 1:200 000 и 1:50000, М., 1968.

А. М. Овчинников.

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ, карты, отображающие условия залегания и распространения подземных вод. Содержат данные о качестве и производительности водоносных горизонтов, размерах, форме, положении древнего фундамента водонапорных систем, о взаимоотношении геологич. структуры, рельефа и подземных вод. Составляются по результатам гидрогеологической съёмки с учётом геологич. и тектонич. карт. На Г. к. отражается распространение различных водоносных горизонтов и их комплексов, источники и их дебит, колодцы, буровые скважины, карстовые воронки, кровля или подошва водоносной толщи, глубина залегания подземных вод и их химич. состав. Г. к. сопровождаются разрезами, на к-рых отражается геологич. строение р-на - литологич. состав водоносных горизонтов, фациальные изменения, водоупорные толщи, глубины залегания и величина напоров водоносных горизонтов, положение свободной и пьезометрической поверхности подземных вод, их минерализация и дебит.

На мелкомасштабных Г. к. (мельче 1:500 000) изображаются наиболее важные особенности гидрогеологического строения территории, границы гидрогеологических бассейнов, области питания, напора и разгрузки подземных вод; выделяются р-ны с преимуществ, развитием различных типов подземных вод. Мелкомасштабные Г. к. иногда составляют по литературным и архивным данным, без проведения гидрогеологической съёмки. На среднемасштабных Г. к. (1:200 000 - 1:100 000) дополнительно даются количеств, показатели, характеризующие состояние подземных вод в определ. промежуток времени. Крупномасштабные Г. к. (крупнее 1:50 000) применяются для решения спец. задач на стадиях технич. и рабочего проектирования - для выбора участков водозабора, выявления запасов подземных вод, изучения обводнённости месторождения, установления условий осушения или орошения участка и т. п. Среди Г. к. различают: 1) общие, 2) основных водоносных горизонтов и 3) специального целевого назначения.

На общих картах отражаются водоносные комплексы и горизонты и их характеристика, возраст и петрографич. состав водовмещающих пород, водообильность, опорные гидрогеологич. скважины, характерные колодцы, крупные источники, данные об уровне воды и её химич. составе.

На картах основных водоносных горизонтов наносятся площади распространения водоносных горизонтов, перспективных для центрального водоснабжения, состав слагающих их пород и глубину залегания, свободный или напорный уровень воды, водообильность горизонтов и степень минерализации воды. Карты спец. назначения составляются для решения вопросов водоснабжения и оценки запасов подземных вод, обводнённости месторождений полезных ископаемых, оконтуривания месторождений минеральных вод и т. п. К Г. к. обычно прилагается пояснит, текст с характеристикой гидрогеологич. условий р-на. Особый тип составляют карты гидрогеологич. районирования, гидрохимические, карты ресурсов подземных вод и др.

Лит.: Терлецкий Б. К., Основные принципы гидрогеологического картирования, в сб.: Водные богатства недр Земли на службу социалистическому строительству, сб. 8, Л., 1933; Методические указания по составлению гидрогеологических карт масштаба 1:500 000 и 1:200000 - 1:100000, сост. М. Е. Альтовский, М., 1960; Зайцев И. К.. О методах составления обзорных гидрогеологических карт, в кн.: Тр. Всесоюзн. н.-н. геологического ин-та, т. 61, Л., 1961; Гидрогеологическая карта СССР. Масштаб 1:2 500 000. Гл. ред. Н.А. Маринов, М., 1964; Гидрогеологическая карта СССР. Масштаб 1:2 500 000. Объяснительная записка, гл. ред. И. К. Зайцев, М., 1961; Овчинников А. М., Общая гидрогеология, 2 изд., М., 1954; его же. Гидрогеологическое районирование СССР, М., 1966; Никитин М. Р., Об основных вопросах гидрогеологической картографии, в сб.: Вопросы региональной гидрогеологии и методики гидрогеологического картирования, М., 1969.

Л. М. Овчинников.

ГИДРОГЕОЛОГИЯ (от гидро... и геология), наука о подземных водах, изучающая их состав и свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами. Г. тесно связана с гидрологией, геологией (в т. ч. инженерной геологией), метеорологией, геохимией, геофизикой и др. науками о Земле; опирается на данные математики, физики, химии и широко использует их методы исследования.

Историческая справка. Накопление практич. знаний о подземных водах, начавшееся с древнейших времён, ускорилось с появлением городов и поливного земледелия. Иск-во сооружения копаных колодцев глубиной в неск. десятков м известно за 2-3 тыс. лет до н. э. в Египте, Ср. Азии, Индии, Китае и др. странах. Имеются сведения о лечении минеральными водами в этот же период. В 1-м тыс. до н. э. появились зачатки науч. представлений о свойствах природных вод, их происхождении, условиях накопления и круговороте воды на Земле [в Др. Греции - Фалес (7-6 вв. до н. э.), Аристотель (4 в. до н. э.); в Др. Риме - Лукреций, Витрувий (1 в. до н. э.) и др.]. Изучению подземных вод способствовало расширение работ, связанных с водоснабжением, строительством каптажных сооружений (напр., кяризов у народов Кавказа и Ср. Азии), добычей солёных вод для выпаривания соли путём копания колодцев, а затем бурения (терр. России, 12-17 вв.). Возникли понятия о водах ненапорных, напорных (поднимающихся снизу вверх) и самоизливающихся. Последние получили в 12 в. название артезианских (от провинции Артуа во Франции). В эпоху Возрождения и позднее подземным водам и их роли в природных процессах были посвящены оаботы зап.-европ. учёных Агриколы, Палисси, Стено и др. В России первые науч. представления о подземных водах как о природных растворах, их образовании путём инфильтрации атм. осадков и геологич. деятельности подземных вод были высказаны М. В. Ломоносовым в соч. "О слоях земных" (1763). В конце 19 - нач. 20 вв. были выявлены закономерности распространения грунтовых вод (В. В. Докучаев, П. В. Отоцкий) и составлена карта зональности грунтовых вод Европ. части России. До сер. 19 в. учение о подземных водах развивалось как составная часть геологии. Затем оно обособляется в отдельную дисциплину, к-рая в дальнейшем всё более дифференцируется. В формировании Г. большую роль сыграли франц. инженеры Л. Дарси, Ж. Дешюи, Шези, нем. учёные Э. Принц, К. Кейльхак, X. Хёфер и др., учёные США А. Хазен, Ч. Слихтер, О. Мейнцер, А. Лейн и др., рус. геологи С. П. Никитин, И. В. Мушкетов и др. Большую роль в развитии Г. в России сыграла систематич. геологич. съёмка, производившаяся Геологическим комитетом. После Великой Октябрьской социалистич. революции гидрогеологич. исследования получили широкий размах. Изучение подземных вод приобрело систематич. характер, была создана сеть гидрогеологич. учреждений, организована подготовка специалистов-гидрогеологов. Индустриализация страны дала толчок к развитию гидрогеологич. исследований для целей централизованного водоснабжения новых городов, крупных заводов, фабрик. За последующие годы сов. Г. превратилась в многогранную область геологич. знаний, в к-рой начали развиваться многочисл. отрасли: общая Г.; динамика подземных вод; учение о режиме и балансе подземных вод; гидрогеохимия; учение о минеральных, пром. и термальных водах; учение о поисках и разведке подземных вод; мелиоративная Г.; гидрогеология месторождений полезных ископаемых; региональная Г.

Общая Г. изучает происхождение подземных вод, их физич. и химич. свойства, взаимодействие с вмещающими горными породами. Творч. вклад в эту область Г. внесли сов. учёные А. Ф. Лебедев, А. Н. Бунеев, В. И. Вернадский и др., австр. геолог Э. Зюсс, учёный США А. Лейн, нем. гидрогеолог X. Хёфер и др. Изучение подземных вод в связи с историей тектонич. движений, процессов осадконакопления и диагенеза позволило подойти к выяснению истории их формирования и содействовало возникновению в 30-40-х гг. 20 в. новой отрасли общей Г. - палеогидрогеологии (учение о подземных водах прошлых геологич. эпох).

Динамика подземных вод изучает движение подземных вод под влиянием естеств. и искусств, факторов, разрабатывает методы количеств, оценки производительности эксплуатац. скважин и запасов подземных вод. Большую роль в развитии теории динамики подземных вод сыграли в СССР - Н. Е. Жуковский, Н. Н. Павловский, Г. Н. Каменский и др., за рубежом - Ж. Дюпюи и Л. Дарси (Франция), А. Тилль (Германия), Ф. Форхгеймер (Австрия), Ч. Слихтер, Ч. Хейс, М. Маскет, Р. де Уист (США).

Учение о режиме и балансе подземных вод рассматривает те изменения в подземных водах (их уровне, темп-ре, химич. составе, условиях питания и движения), к-рые происходят под воздействием различных природных факторов (атм. осадков и условий их инфильтрации, испарения, темп-ры и влажности воздуха и почвенного слоя, влияния режима поверхностных водоёмов, рек) и деятельности человека (строительство плотин, водохранилищ и водозаборов, осушения или орошения и т. д.) (рус. учёные А. В. Лебедев, А. А. Коноплянцев, М. М. Крылов, американский учёный О. Мейнцер и др.). Во 2-й пол. 20 в. начали разрабатываться методы прогноза режима подземных вод, что имеет важное практич. значение при эксплуатации подземных вод, гидротехнич. строительстве, орошаемом земледелии и решении др. вопросов.

Гидрогеохимия изучает процессы формирования химич. состава подземных вод и закономерности миграции в них химич. элементов. Теоретич. предпосылки строятся на совр. представлениях о структуре природных вод, о распространённости химич. элементов в земной коре и горных породах, на понятии о кларках, факторах миграции, накопления, осаждения и рассеивания различных элементов и их изотопов в природных водах, о газовом составе подземных вод и др. Основы гидрогеохимии заложены трудами В. И. Вернадского в 30-х гг. 20 в. Оформилась эта отрасль Г. в 40-х гг. 20 в. Большой вклад в её развитие внесли сов. учёные А. Н. Бунеев, О. А. Алекин, В. А. Сулин и др.

В 50-х гг. 20 в. значение самостоятельного направления получила радиогидрогеология - изучение миграции в подземных водах радиоактивных элементов (работы А. П. Виноградова, А. Н. Токарева, А. В. Щербакова).

Учение о минеральных, промышленных и термальных водах. Учение о минеральных водах рассматривает вопросы химич. состава и происхождения минеральных вод, их классификацию на основные гене-тич. типы, создаёт представление о месторождениях и ресурсах минеральных вод и решает проблемы их практич. использования (гл. обр. для курортно-санаторного лечения). Вопросы изучения и использования минеральных вод освещены в работах А. Н. Огильви, Н. Н. Славянова, Н. И. Толстихина, А. М. Овчинникова, В. В. Иванова и др. Воды с повыш. содержанием разных элементов (йода, брома, бора, стронция, лития, радия и др.), получившие назв. промышленных, исследуются для извлечения из них указанных элементов. Изучение, поиски и разведка месторождений термальных и перегретых вод проводятся в целях использования их для теплофикации городов и населённых пунктов.

Учение о поисках и разведке подземных вод разрабатывает способы выявления месторождений подземных вод, пригодных для организации водоснабжения, орошения и др. практич. целей; даёт их количеств, и качеств, оценку; решает задачи, возникающие при строительстве инженерных сооружений, при осушит, мероприятиях, ирригации. Вопросам методики гидрогеологич. исследований в связи с поисками и разведкой подземных вод посвящены работы А. И. Силина-Бекчурина, С. К. Абрамова, М. Е. Альтовского, Н. А. Плотникова, Н. Н. Биндемана, Ф. М. Бочевера, франц. учёного Ж. Кастани и др.

Мелиоративная Г. разрабатывает методы улучшения гидрогеологич. условий орошаемых и осушаемых территорий в целях их наиболее рационального с.-х. освоения. Вопросы мелиоративной Г. (определение норм полива, обеспечение водой с.-х. культур, прогноз режима подземных вод, борьба с засолением почв и др.) имеют важное значение для обширной терр. аридной зоны земного шара (работы М. М. Крылова, Н. Н. Ходжибаева и др.).

Г. месторождений полезных ископаемых занимается изучением подземных вод применительно к задачам геологопром. оценки месторождений, их освоения и разработки. Развиваются 2 направления: Г. месторождений твёрдых полезных ископаемых и Г. нефтегазоносных месторождений, что объясняется спецификой разведки, освоения и добычи этих полезных ископаемых (работы С. В. Троянского, М. В. Сыроватко, Н. И. Плотникова, А. А. Саукова, П. П. Климентова и др.). Выделяется рудничная Г., разрабатывающая мероприятия по борьбе с подземными водами.

Региональная Г. изучает закономерности распространения подземных вод в различных природных условиях в связи с геологическими структурами. Она развивается на основе гидрогеологического картирования различного масштаба-от 1:500 000 до 1:10000, основанного на геологической съёмке. Наряду с картированием отд. районов составляются сводные гидрогеологич. карты терр. СССР. Успехи в изучении Г. на терр. СССР достигнуты в результате многолетней исследовательской работы рус. и сов. учёных - С. Н. Никитина, Н. Ф. Погребова, Ф. П. Саваренского, А. Н. Семихатова, О. К. Ланге, Н.И. Толстихина, И. К. Зайцева и др. В результате региональных исследований создаются многочисленные общие и спец. карты; так, в СССР изданы Гидрогеологические карты СССР в масштабе 1:2500000 (1959, 1964) и Гидрохимическая карта СССР в масштабе 1:5 000 000. С 1966 выходит Гидрогеология СССР (в 45 тт.). На основе региональной Г. получило развитие учение о горизонтальной и вертикальной зональности (П. В. Отоцкий, В. С. Ильин, Б. Л. Личков, Н. К. Игнатович, Н. И. Толстихин и др.).

Большую роль в развитии Г. в СССР сыграла Лаборатория гидрогеологич. проблем имени акад. Ф. П. Саваренского АН СССР (1940-50); ныне ведущими гидрогеологич. орг-циями являются Всесоюзный ин-т гидрогеологии и инж. геологии (ВСЕГИНГЕО), Ин-т водных проблем АН СССР, Ин-т гидрогеологии и инж. геологии (г. Ташкент), гидрогеологич. секция Всесоюзного геологич. ин-та (ВСЕГЕИ), кафедры гидрогеологии вузов. За рубежом гидрогеологич. исследования производятся университетами, а также н.-и. орг-циями, геологич. службой и крупными фирмами, специализирующимися в области водоснабжения и ирригации.

Лит.: Саваренский Ф. П., Гидрогеология, 2 изд., М.-Л., 1935; Лебедев А. Ф., Почвенные и грунтовые воды, 4 изд., М. -Л., 1936; Овчинников А. М., Общая гидрогеология, 2 изд., М., 1954; Гордеев Д. И., Основные этапы истории отечественной гидрогеологии, М., 1954 (Труды лаборатории гидрогеологических проблем, т. 7); Токарев А. Н., Щербаков А. В., Радиогидрогеология, М., 1956; Каменский Г. Н., Толстихина М. М., Толстихин Н. И., Гидрогеология СССР, М., 1959; Личков Б. Л.. Природные воды Земли и литосфера, М. -Л., 1960; Овчинникова М., Минеральные воды. 2 изд., М., 1963; Гордеев Д. И., Учение В. И. Вернадского о природных водах и его значение для гидрогеологии, Вести. МГУ. Серия 4. Геология, 1963, №1; Брусиловский С. А., Ланге О. К., Пашковский И. С., Развитие гидрогеологии в СССР после 1917 года, Бюл. Московского общества испытателей природы. Отдел геологический, 1967, т. 72, в. 5; Ланге О. К., Гидрогеология, М., 1969.

А. М. Овчинников.

ГИДРОГРАФ (от гидро... и ...граф), график изменения во времени расходов воды в реке за год или часть года (сезон, половодье или паводок и др.). Г. строится на основании данных о ежедневных расходах воды в месте наблюдения за речным стоком. На оси ординат откладывается величина расхода воды, на оси абсцисс - отрезок времени.

ГИДРОГРАФИЧЕСКАЯ СЕТЬ, совокупность водоёмов и водотоков суши (рек, озёр, болот и водохранилищ). Когда рассматривается только система водотоков, применяется термин речная сеть. Однако нередко понятия Г. с. и речная сеть отождествляются. Г. с. характеризуется коэффициентами густоты речной сети, озёрности и заболоченности (отношение площади зеркала озера или поверхности болот к площади территории, выраженной в процентах). Строение Г. с.- её густота, озёрность, заболоченность - обусловлено всем комплексом физико-географич. условий и прежде всего климатом (суммой годовых осадков, величиной испарения), рельефом, геологич. строением местности. В процессе эрозии происходит присоединение к речному водосбору новых площадей, ранее не имевших стока в речную систему, ликвидация бессточных участков, западин и т. д. Уменьшение стока ведёт к обособлению отд. частей Г. с.

ГИДРОГРАФИЧЕСКАЯ СЛУЖБА, служба по обеспечению безопасности судоходства в океанах, на морях, озёрах, водохранилищах, реках. Организована во всех странах мира, к-рые имеют морской или речной флот. Осн. задачи Г. с.- составление и издание спец. и общих руководств и пособий для плавания (навигац. карт, лоций, таблиц приливов, гидрометрич. и батиметрич. карт и атласов и др.); установка навигац. оборудования (маяков, сигнальных огней, оградит, знаков на каналах и фарватерах); организация оповещения мореплавателей об изменениях навигац. обстановки и режима плавания; разработка судовых средств навигации и обеспечение ими судов.

В СССР мор. Г. с. руководят: Гидро-графич. управление Мин-ва обороны СССР (образовано в 1924); на морях - гидрографич. управления и отделы флотов (флотилий). На реках, озёрах и водохранилищах гидрографич. работы для обеспечения плавания судов выполняют бассейновые управления водных путей (Главводпуть) Мин-ва речного флота РСФСР и соответствующие органы др. союзных республик.

Ю. А. Пантелеев, С. Н. Торопов.

ГИДРОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ, см. Морские навигационные карты.

ГИДРОГРАФИЧЕСКОЕ СУДНО, предназначено для выполнения морских, озёрных и речных промерных и лоцмей-стерских работ. Промерное Г. с. приспособлено для исследований рельефа дна и условий плавания (течений, ориентиров и пр.), картографич. и радиолокац. съёмки берегов с целью составления навигац. карт и пособий. Оборудование промерного Г. с. состоит из приборов для изучения рельефа дна (эхолотов, гидролокаторов); аппаратуры для определения координат; гидрологич., геологич., геофизич. лабораторий для обработки проб воды, грунта и пр. Лоцмейстерское Г. с. производит установку и обслуживание береговых и плавучих средств навигац. оборудования (СНО) - маяков, радиомаяков, светящихся знаков, радиолокац. отражателей, буев и пр. Оборудование лоцмейстерского Г. с. включает устройства для спуска и подъёма СНО, перезарядки источников питания, помещение для газобаллонов, площадку для вертолёта, аппаратуру контроля работы СНО. Водоизмещение Г. с., в зависимости от назначения и района работ, 1,5-2 тыс. т. Г. с. имеют катера для работы на мелководье.

Б. Л. Ондзуль.

ГИДРОГРАФИЯ (от гидро... ...графил), раздел гидрологии, посвящённый описанию водных объектов и их отдельных частей. 1) Раздел гидрологии суши, осн. задачей которого является изучение и описание отд. водных объектов: рек, озёр, водохранилищ (и их совокупности на конкретной территории), их положения и физико-географич. условий, размеров и режима. Изучение отд. водных объектов позволяет выявить закономерности в распространении вод суши, понять особенности их режима. Г. опирается на закономерности, устанавливаемые общей гидрологией и физической географией. К задачам Г. относится также изучение изменений режима водных объектов, вызываемых деятельностью человека. Наиболее полные сведения о Г. суши Сов. Союза содержатся в справочниках Ресурсы поверхностных вод СССР. 2) Раздел океанологии, занимающийся описанием подразделения Мирового океана. К задачам мор. Г. также относят комплекс научных дисциплин, изучающих гидромет. режим, геод. поля в Мировом океане, характер грунтов и берегов океанов и морей и динамику рельефа морского дна.

В России организационное оформление Гидрографической службы было осуществлено в 1718 учреждением Адмиралтейств-коллегий, которой было поручено ведать и этой стороной морского дела. В 1827 учреждено Управление Генерал - Гидрографа, преобразованное в 1885 в Главное гидрографическое управление.

За рубежом развитие Г. начинается с первой половины 18 в.- во Франции (1720), Великобритании и Голландии (1737); в США с 1830. Развитие научной Г. в России и СССР связано с именами А. А. Тилло, А. И. Вилькицкого, Ю. М. Шокальского, В. М. Родевича, Е. В. Близняка, И. Ф. Молодых и др. См. также Гидрографическая служба.

Лит.: Близняк Е. В., Овчинников К. М., Быков В. Д., Гидрография рек СССР, М., 1945; Максимов Г. С., Гидрография как наука, в кн.: Ученые записки высшего Арктического морского училища, в. 1, Л.-М., 1949; его же, Гидрографическая опись, М.-Л., 1949; Шейкин П. А., Гидрографические работы на реках, Л., 1949; Наставление по рекогносцировочным гидрографическим исследованиям рек, Л., 1949; Давыдов Л. К., Гидрография СССР, т. 1 - 2, Л., 1953-55; Глушков В. Г., Вопросы теории и методы гидрологических исследований, М., 1961; Белобров А. П., Гидрография моря, М., 1964; Соколов А. А., Гидрография СССР, Л., 1964.

А. И. Чеботарёв, К. Г. Тихоцкий.

ГИДРОДИКЦИОН, род пресноводных зелёных водорослей; то же, что водяная сеточка.

ГИДРОДИНАМИКА (от гидро... и динамика), раздел гидромеханики, в к-ром изучаются движение несжимаемых жидкостей и взаимодействие их с твёрдыми телами. Методами Г. можно исследовать также движение газов, если скорость этого движения значительно меньше скорости звука в рассматриваемом газе. При скорости движения газа, близкой к скорости звука или превышающей её, начинает играть заметную роль сжимаемость газа и методы Г. уже неприменимы. Такое движение газа исследуется в газовой динамике.

При решении той или иной задачи в Г. применяют осн. законы и методы механики и, учитывая общие свойства жидкостей, получают решение, позволяющее определить скорость, давление и касат. напряжения в любой точке занятого жидкостью пространства. Это даёт возможность рассчитать, в частности, и силы взаимодействия между жидкостью и твёрдым телом. Гл. свойствами жидкости, с точки зрения Г., являются её лёгкая подвижность, или текучесть, выражающаяся в малом сопротивлении жидкости деформациям сдвига, и сплошность (в Г. жидкость считается непрерывной однородной средой); кроме того, в Г. принимается, что жидкости не сопротивляются растяжению.

Основные ур-ния Г. получаются путём применения общих законов физики к элементарной массе, выделенной в жидкости, с последующим переходом к пределу при стремлении к нулю объёма, занимаемого этой массой. Одно из ур-ний, называемое неразрывности уравнением, получается путём применения к элементу, выделенному в жидкости, закона сохранения массы; другое ур-ние (или в проекциях на оси координат - три ур-ния) получается в результате применения к элементу жидкости закона о количестве движения, согласно к-рому изменение количества движения элемента должно совпадать по величине и направлению с импульсом силы, приложенной к нему. Решение общих ур-ний Г. исключительно сложно и может быть доведено до конца не всегда, а только в небольшом числе частных случаев. Поэтому приходится упрощать задачи путём отбрасывания в ур-ниях членов, к-рые в данных условиях имеют менее существ, значение для определения характера течения. Напр., в ряде случаев можно с достаточной для практики точностью описать реально наблюдаемое течение, пренебрегая вязкостью жидкости; т. о., приходят к теории идеальной жидкости, к-рую можно применять для решения многих гидродинамич. задач. В случае движения жидкостей с весьма большой вязкостью (густые масла и т. п.) величина скорости течения изменяется незначительно и можно пренебречь ускорением. Это приводит к др. приближённому решению задач Г.

В Г. идеальной жидкости особенно важное значение имеет Бернулли уравнение, согласно к-рому вдоль струйки жидкости имеет место следующее соотношение между давлением р, скоростью v течения жидкости (с плотностью р) и высотой z над плоскостью отсчёта0632-1-1.jpg ( g - ускорение свободного падения). Это ур-ние является основным в гидравлике.

Анализ ур-ний движения вязкой жидкости показал, что для геометрически и механически подобных течений (см. Подобия теория) величина0632-1-2.jpg должна быть постоянной (l - характерный для задачи линейный размер, напр, радиус обтекаемого тела или сечения трубы и т. п., 0632-1-3.jpg- соответственно плотность, скорость, коэфф. вязкости жидкости). Эта величина наз. Рейнольд-са числом и определяет режим движения вязкой жидкости: при малых значениях Re(для трубопроводов при0632-1-4.jpg0632-1-5.jpg где d - диаметр трубопровода, 0632-1-6.jpg) имеет место слоистое, или ламинарное течение, при больших значениях Re струйки размываются и в жидкости происходит хаотич. перемешивание отд. масс; это т. н. турбулентное течение.

Решение основных ур-ний Г. вязкой жидкости оказалось возможным найти только для крайних случаев - для Re очень малых, что соответствует (при обычных размерах) большой вязкости, и для Re очень больших, что соответствует течениям жидкостей с малой вязкостью. В ряде технич. вопросов особо важны задачи о течениях жидкостей с малой вязкостью (вода, воздух). В этом случае ур-ния Г. можно значительно упростить, выделив слой жидкости, непосредственно прилегающий к поверхности обтекаемого тела, в к-ром вязкостью пренебречь нельзя; этот слой наз. пограничным слоем. За пределами пограничного слоя жидкость может рассматриваться как идеальная. Для характеристики движений жидкости, в к-рых осн. роль играет сила тяжести (напр., волны, образующиеся на поверхности воды при ветре, прохождении корабля и т. д.), в Г. вводится др. безразмерная величина0632-1-7.jpg , называемая числом Фруда.

Практич. применения Г. чрезвычайно разнообразны. Г. пользуются при проектировании кораблей и самолётов, расчёте трубопроводов, насосов, гидротурбин и водосливных плотин, при исследовании мор. течений и речных наносов, изучении фильтрации грунтовых вод и нефти в подземных месторождениях и т. п. Об истории Г. см. в ст. Гидроаэромеханика.

Лит.: Прандтль Л., Гидроаэромеханика, пер. с нем., M, 1949.

ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА, механизм для бесступенчатого изменения передаваемого от двигателя крутящего момента или частоты вращения вала машины-орудия; рабочий процесс Г. п. осуществляется за счёт работы лопастных насоса и турбины. Г. п. была предложена в нач. 20 в. в виде соосно расположенных центробежного насоса и турбины, сближенных т. о., что их колёса образуют горообразную полость, заполненную рабочей жидкостью - маловязким маслом или водой. Побудителем движения жидкости является насос, колесо к-рого соединено с двигателем; энергия, полученная жидкостью от насоса, передаётся турбиной приводимой машине.

Г. п. только с двумя колёсами - насосным и турбинным (рис.), имеет равные на обоих валах крутящие моменты и наз. гидродинамической муфтой (гидромуфтой). В номинальном режиме частота вращения турбинного вала гидромуфты на 1,5-4% меньше частоты вращения вала насоса; кпд гидромуфты составляет 95-98% .

Гидротрансформаторы имеют три лопаточных колеса (насосное, направляющего аппарата и турбинное) или более. Они бывают с одно- или многоступенчатой турбиной. В последнем случае удаётся расширить область изменения частоты вращения вторичного вала и получить большее увеличение крутящего момента на турбинном колесе по отношению к моменту на валу насоса в режиме страгивания, т. е. когда турбинный вал полностью остановлен (у трёхступенчатых турбин до 12:1). Г. п. допускают регулирование крутящего момента за счёт изменения заполнения их рабочей полости. Этот способ широко применяется для регулирования гидромуфт. Чтобы уменьшить падение кпд в гидротрансформаторах, регулирование ведут поворотом лопастей рабочих колёс. В нек-рых конструкциях гидротрансформаторов предусматривается отключение направляющего аппарата, что обращает механизм в гидромуфту - это т. н. комплексная передача. Г. п. строятся с передаточным отношением от 0,6 до 6 и кпд 0,86-0,92. Раздельная Г. п., т. е. отдельно расположенные насос и турбина, соединённые трубами, позволяет произвольно размещать турбину относительно двигателя, дробить мощность двигателя между неск. потребителями и, наоборот, суммировать мощность неск. двигателей для привода одной машины. Несмотря на то, что кпд раздельных Г. п. составляет 65-70%, они находят всё большее применение в тех случаях, когда приводимая машина должна размещаться в месте, где невозможно или затруднено обслуживание: приводы буровых установок, насосы топливных систем летат. аппаратов, насосы хим. установок и др.

Гидродинамические передачи: а - гидротрансформатор; б - гидромуфта; 1 - рабочее колесо насоса, установленное на ведущем валу; 2 - рабочее колесо гидротурбины, установленное на ведомом валу; 3 - неподвижный направляющий аппарат - реактор. Стрелками показано направление потока рабочей жидкости.

Наибольшее применение Г. п., как автоматически действующие бесступенчатые передачи, нашли в трансмиссиях автомобилей, на тепловозах, в судовых силовых установках, приводах питат. насосов и дымососов ТЭЦ. Мощность приводимых через гидромуфты насосов ТЭЦ доходит до 25 000 квт.

Лит.: Гавриленко Б. А., Минин В. А., Рождественский С. Н., Гидравлический привод, М., 1968.

В. А. Минин.

ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, сопротивление движению тела со стороны обтекающей его жидкости или сопротивление движению жидкости, вызванное влиянием стенок труб, каналов и т. д. При обтекании неподвижного тела потоком жидкости (газа) или, наоборот, когда тело движется в неподвижной среде, Г. с. представляет собой проекцию главного вектора всех действующих на тело сил на направление движения. Г. с.

0632-1-1.jpg, где р - плотность среды, v - скорость, S - характерная для данного тела площадь. Безразмерный коэфф. Г. с. сх зависит от формы тела, его положения относительно направления движения и чисел подобия (см. Подобия критерии). Силу, с к-рой жидкость действует на каждый элемент поверхности движущегося тела, можно разложить на нормальную и касательную составляющие, т. е. на силу давления и силу трения. Проекция результирующей всех сил давления на направление движения даёт Г. с. давления, а проекция результирующей всех сил трения на направление движения - Г. с. трения. Тела, у к-рых сопротивление от сил давления мало по сравнению с сопротивлением от сил трения, считаются хорошо обтекаемыми. Г. с. плохо обтекаемых тел определяется почти полностью сопротивлением давления. При движении тел вблизи поверхности воды образуются волны, в результате чего возникает волновое сопротивление.

При протекании жидкости по трубам, каналам и т. д. в гидравлике различают два вида Г. с.: сопротивление по длине, прямо пропорциональное длине участка потока, и местные сопротивления, связанные с изменением структуры потока на коротком участке при обтекании различных препятствий (в виде клапанов, задвижек и др.), а также при внезапном расширении или сужении потока или при изменении направления его течения. В гидравлич. расчётах Г. с. оценивается величиной "потерянного" напора hv, представляющего собой ту часть удельной энергии потока, к-рая необратимо расходуется на работу сил сопротивления.

Значение hv по длине трубы при напорном движении вычисляется по формуле Дарси 0632-1-2.jpgгде0632-1-3.jpg- коэфф. сопротивления; l и d - длина и диаметр трубы; v - средняя скорость; g - ускорение свободного падения. Коэфф.0632-1-4.jpg определяется характером течения. При ламинарном течении он зависит только от Рейнольдса числа Re (линейный закон сопротивления), а при турбулентном течении - ещё и от шероховатости стенок трубы. При очень больших Re (порядка 106 и более) 0632-1-5.jpgзависит только от шероховатости (квадратичный закон сопротивления). Местные Г. с. оцениваются общей формулой 0632-1-6.jpgгде 0632-1-7.jpg- коэфф. местного сопротивления, различный для разных препятствий; зависит от числа Re.

Числовые значения коэфф. 0632-1-8.jpgопределяются по формулам, приводимым в справочниках. Определение величины hv для открытых потоков производится также по спец. формулам. Г. с. в открытых потоках и при движении в напорных трубопроводах обусловлены одними и теми же физич. причинами.

Правильное определение величины Г. с. имеет большое значение при проектировании и постройке самых разнообразных сооружений, установок и аппаратов (гидротехнич. сооружения, турбинные установки, воздухо- и газоочистит. аппараты, газо-, нефте- и водопроводные магистрали, двигатели, компрессоры, насосы и т. д.).

Лит.: Агроскин И. И., Дмитриев Г. T. и Пикалов Ф. И., Гидравлика, 4 изд., M.-Л., 1964; Идельчик И. E., Справочник по гидравлическим сопротивлениям, M-Л., 1960; Альтшуль А. Д., Гидравлические потери на трение в трубопроводах, М. -Л., 1963.

П. Г. Киселёв.

ГИДРОЗОЛОУДАЛЕНИЕ, система удаления золы и шлака из топочной камеры и газоходов котельного агрегата водой. Одновременно осуществляется транспортирование золы и шлака на золовые поля или в отвалы. См. Золоудаление.

ГИДРОИДНЫЕ (Hydrozoa), класс водных беспозвоночных животных типа кишечнополостных (Coelenterata). Для большинства Г. характерно чередование поколений: полипы сменяются половым поколением - медузами. У большинства Г. бесполое поколение образует колонии, состоящие из громадного количества особей. Колония прикрепляется своим основанием к к.-л. твёрдому субстрату; вертикально поднимающийся стволик ветвится, и на его веточках сидят отд. особи колонии - гидранты; ротовое отверстие каждой особи окружено длинными щупальцами. В оболочке нек-рых Г. откладываются известковые соли; большие скопления таких Г. образуют известковые рифы. Формирование колонии происходит в результате почкования. В отличие от гидры, у колониальных форм Г. развивающиеся из почек новые особи не отрываются, а остаются на общем стволе. Из нек-рых почек развиваются медузы, образующие половые продукты. У мн. Г. медузы отрываются от колонии и ведут свободноплавающий образ жизни; они раздельнополы; из их оплодотворённого яйца развивается характерная для всех кишечнополостных личинка - планула. Среди Г. известно, однако, много видов, у к-рых медузы остаются недоразвитыми и не отрываются от колонии, но тем не менее образуют половые клетки. Вместе с тем у нек-рых Г. имеются только медузы, их личинки развиваются непосредственно в новых медуз. Все Г. питаются животной пищей, захватывая щупальцами планктонных рачков, водных личинок насекомых и даже мальков рыб. Нек-рые медузы могут быть опасны и для человека, причиняя довольно сильные ожоги (напр., гонионемы ).

7 отрядов: гидры (Hydrida), лептолиды (Leptolida), лимномедузы (Limnomedusae), трахимедузы (Trachymedusae), наркомедузы (Narcomedusae), дискомедузы (Disconantae), сифонофоры (Siphonophora). Известно более 2500 видов. Г. в основном распространены в морях; исключение составляют гидра, обитающая в пресных водоёмах, и нек-рые медузы, встречающиеся в озёрах Африки и реках Сев. Америки, Европы и Азии, а также колониальный гидроид Moerisia pallasi, распространённый в Каспийском м. и проникший в нек-рые реки. В СССР встречается св. 300 видов. Большинство Г. обитает в литоральной зоне, лишь немногие являются глубоководными формами (напр., Branchiocerianthus из Тихого ок., достигающий 1 м высоты). В ископаемом состоянии Г. известны с мелового периода, но есть указания на нахождение гидромедуз даже в нижнекембрийских отложениях.

Лит.: Руководство по зоологии, т. 1, М. -Л., 1937; Hаумов Д. В., Гидроиды и гидромедузы морских, солоноватоводных и пресноводных бассейнов СССР, M. - Л., 1960; Жизнь животных, под ред. Л. А. Зенкевича, т. 1, M., 1968.

В. H. Никитин.

ГИДРОИДЫ (Hydroidea), подкласс водных беспозвоночных животных класса гидроидных типа кишечнополостных. Ряд учёных не разделяет класс гидроидных на подклассы, а делит его непосредственно на 7 отрядов.

ГИДРОИЗОГИПСЫ (от гидро..., греч. isos - равный и hypsos - высота), линии на карте, соединяющие точки с одинаковой высотой поверхности грунтовых вод над условной нулевой поверхностью.

ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, материалы для защиты строит, конструкций, зданий и сооружений от вредного воздействия воды и химически агрессивных жидкостей (кислот, щелочей и пр.). По назначению Г. м. подразделяют на антифильтрационные, антикоррозионные и герметизирующие; по виду осн. материала - на асфальтовые, минеральные, пластмассовые и металлические.

Асфальтовые Г. м. применяют в виде нефтяных битумов с минеральным порошком, песком и щебнем (асфальтовые мастики, растворы и бетоны), получаемых при нагревании (горячие уплотняемые и литые асфальты), разжижением битумов летучими растворителями (битумные лаки и эмали) или эмульгированием их в воде (битумные эмульсии, пасты, холодные асфальты). Битумы и асфальты применяют для окраски и штукатурки поверхностей сооружений (асфальтовые гидроизоляции), для уплотнения деформац. швов (асфальтовые шпонки), для пропитки строит. элементов и при изготовлении штучных Г. м., в основном рулонных (гидроизол, бризол, изол, стеклорубероид, маты). Всё большее распространение получают битумно-полимерные Г. м., обладающие повыш. эластичностью и трещиностойкостью. В СССР применяются Г. м. на основе битумов, эмульгированных в воде (холодные асфальтовые мастики, эмульбит, битумно-латексные композиции, эластим), позволяющие использовать местные материалы, упростить и удешевить гидроизоляц. работы.

Минеральные Г. м. приготавливают на основе цементов, глины и др. минеральных вяжущих; их применяют для окрасочных (цементные и силикатные краски) и штукатурных покрытий (цементные торкрет и штукатурка), для массивных гидроизоляц. конструкций (гидрофобные засыпки, глинобетонные замки, гидратон) при антифильтрационной защите. Совершенствование минеральных Г. м. связано с применением поверхностно-активных и др. спец. добавок, высокого диспергирования смесей.

Пластмассовые Г. м. применяют для окрасочной (эпоксидные, полиэфирные, поливиниловые, этинолевые лаки и краски), штукатурной (полимер-растворы и бетоны, фаизол) и оклеечной (полиэтиленовая, поливинилхлоридная плёнки, оппаноль) гидроизоляции поверхностей и для уплотнения деформац. швов сооружений (каучуковые герметики, резиновые и поливинилхлоридные профильные ленты, стеклоэластики). Номенклатура и объём произ-ва этих материалов постоянно увеличиваются; наибольшее развитие получают тиоколовые герметики, эпоксидные краски, полиэфирные стеклопластики и полиэтиленовые экраны.

Металлические Г. м. - листы из латуни, меди, свинца, обычной и нержавеющей стали, применяемые для поверхностной гидроизоляции и уплотнения деформац. швов в наиболее ответств. случаях (резервуары, плотины, диафрагмы). Алюминиевая и медная фольга применяется для усиления покрытий и рулонных Г. м. (металлоизол, фольго-изол, сисалкрафт). Металлич. Г. м. постепенно заменяются пластмассовыми, стеклопластиками.

Лит: Pыбьев И. А., Технология гидроизоляционных материалов, M., 1964; Химически стойкие мастики, замазки и бетоны на основе термореактивных смол, M., 1968; Попченко С. H., Холодная асфальтовая гидроизоляция, 2 изд., Л. - M., 1966; Строительные нормы и правила, ч. 1, раздел В, гл. 25. Кровельные, гидроизоляционные и пароизоляционные материалы на органических вяжущих, M., 1967; Строительные нормы и правила, ч. 1, раздел В, гл. 27. Защита строительных конструкций от коррозии, M., 1964.

С. H. Попченко.

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ (от гидро... и изоляция), защита строит, конструкций, зданий и сооружений от проникновения воды (антифильтрац. Г.) или материала сооружений от вредного воздействия омывающей или фильтрующей воды или др. агрессивной жидкости (антикорроз. Г.). Работы по устройству Г. наз. гидроизоляционными работами. Г. обеспечивает нормальную эксплуатацию зданий, сооружений и оборудования, повышает их надёжность и долговечность.

Антифильтрационная Г. применяется для защиты от проникновения воды в подземные и подводные сооружения (подвалы и заглублённые помещения зданий, транспортные туннели, шахты, опускные колодцы и кессоны), через подпорные гидротехнич. сооружения (плотины, их экраны, понуры, диафрагмы), а также для защиты от утечки эксплуатационно-технич. или сбросных вод (каналы, туннели и др. водоводы, бассейны, отстойники, резервуары и др.).

Антикоррозионная Г. предназначена для защиты материала сооружений от химически агрессивных жидкостей и вод (минерализованные грунтовые воды, мор. вода, сточные воды пром. предприятий), от агрессивного воздействия атмосферы (надземные металлич. конструкции, гидротехнич. сооружения в зоне переменного уровня воды) и от электрокоррозии, вызываемой блуждающими токами (опоры линий электропередач, трубопроводы и др. подземные металлич. конструкции ).

По виду осн. материала различают Г. асфальтовую, минеральную, пластмассовую и металлическую (см. Гидроизоляционные материалы); по способу устройства (рис. 1) - окрасочную, штукатурную, оклеечную, литую, пропиточную, инъекционную, засыпную, монтируемую; по основному назначению и конструктивным особенностям - поверхностную, шпоночную, работающую "на прижим" и "на отрыв", уплотняющую швы и сопряжения, комплексного назначения (теплогидроизоляция, пластичные компенсаторы). Важнейшие виды Г. характеризуются след, особенностями.

Окрасочная Г. (горячая и холодная) выполняется в виде тонкого (до 2 мм) многослойного покрытия, обычно из битумных и полимерных лаков и красок, для противокапиллярной и антикоррозионной защиты железобетонных и металлич. конструкций. Наиболее надёжны горячие битумно-полимерные и холодные эпоксидно-каучуковые покрытия. Всё большее применение получают новые полимерные материалы холодного отверждения.

Штукатурная Г. (горячая и холодная) представляет собой многослойное (до 2 см) покрытие; наиболее распространены для железобетонных сооружений цементный торкрет (см. Торкретирование), холодные и горячие асфальтовые штукатурные растворы и мастики, не требующие защитного ограждения и позволяющие механизировать процесс их нанесения. Расширяется применение полимербетонных и полимерцементных покрытий, коллоидного цементного раствора.

Оклеечная Г. производится наклейкой рулонных материалов в виде многослойного (обычно в 3-4 слоя) покрытия с обязат. защитой поверхностными стяжками и стенками. Несмотря на большое распространение, оклеечная Г. в ряде случаев заменяется окрасочной и штукатурной Г. Отличается повыш. трещиностойкостью; совершенствование её идёт по пути применения полимерных плёнок, стеклопластиков.

Литая Г. - наиболее надёжный вид Г.; выполняется, как правило, из горячих асфальтовых мастик и растворов разливкой их по горизонтальному основанию (в 2-3 слоя общей толщиной 20-25 мм) и заливкой за стенку или опалубку на стенах (толщиной 30-50 мм); вследствие сложности и дороговизны выполняется в особо ответств. случаях. Развитие её идёт по пути применения асфальтокерамзитобетона, битумоперлита, пеноэпоксидов и др. пенопластов.

Засыпная Г. устраивается засыпкой сыпучих гидроизоляц. материалов в водонепроницаемые слои и полости, напр., ограждённые опалубкой. Аналогична по конструкции и назначению литой Г., но имеет большую толщину (до 50 см) и комплексное теплогидроизоляц. назначение (гидрофобные пески и порошки, асфальтоизол) при небольшой водонепроницаемости.

Пропиточная Г. выполняется пропиткой строит, изделий из пористых материалов (бетонные плиты и блоки, асбестоцементные листы и трубы, блоки из известняка и туфа) в органическом вяжущем (битум, кам.-уг. пек, петролатум, полимерные лаки). Пропиточная Г. наиболее надёжна для сборных элементов, подвергающихся интенсивным механич. воздействиям (сваи, трубы, тюбинги, фундаментные блоки).

Инъекционная Г. осуществляется нагнетанием вяжущего материала в швы и трещины строит, конструкций или в примыкающий к ним грунт методами, аналогичными устройству противофилътрационных завес; используется, как правило, при ремонте Г. Для её устройства всё шире применяются новые полиптеры (карбамидные, фурановые смолы).

0632-1-9.jpg

Рис. 2. Конструкция гидроизоляции подземных сооружений: а - при одностороннем напоре воды (подвал здания); б -при двустороннем напоре воды (подземный канал); 1 - несущая конструкция; 2 - поверхностная гидроизоляция; 3 - бетонное основание; 4 - уплотнение деформационного шва; 5 - напорный фронт воды.

Монтируемая Г. выполняется из специально изготовленных элементов (металлич. и пластмассовые листы, профильные ленты), прикрепляемых к осн. сооружению монтажными связями. Применяется в особо сложных случаях. Совершенствование её идёт по пути использования стеклопластиков, жёсткого поливинилхлорида, индустриального изготовления сборных железобетонных изделий, покрытых в заводских условиях окрасочной или штукатурной Г.

Наиболее распространённый конструктивный вид Г. - поверхностные покрытия в сочетании с уплотнением деформационных или конструктивных швов и устройством сопряжений, обеспечивающих непрерывность всего напорного фронта сооружения. Поверхностные Г. конструируются таким образом, чтобы они прижимались напором воды к изолируемой несущей конструкции (рис. 2); разработаны также новые виды конструктивной Г., работающей "на отрыв".

0632-1-10.jpg

Рис. 3. Уплотнение деформационного шва здания ГЭС (поперечный разрез по зданию станции): 1 - вертикальная асфальтовая шпонка с электрообогревом; 2 - смотровой колодец; 3 - горизонтальная асфальтовая шпонка; 4 - заполнение шва холодной асфальтовой штукатуркой; 5 - полый шов; 6 - уплотнение железобетонным брусом; 7 - труба для подлива асфальтовой мастики.

Существ, значение в Г. сооружений имеют уплотнения деформационных швов (рис. 3); они устраиваются для придания швам водонепроницаемости и защиты их от засорения грунтом, льдом, плавающими телами. Помимо водонепроницаемости, уплотнения должны также обладать высокой деформативной способностью, гибкостью, с тем чтобы они могли свободно следовать за деформациями сопрягаемых элементов или секций сооружения. Наиболее распространённые типы уплотнений - асфальтовые шпонки и прокладки, металлич. диафрагмы и компенсаторы, резиновые и пластмассовые диафрагмы, прокладки и погонажные герметики. Предусматривается также широкое применение битумно-полимерных герметиков, стеклопластиков и стеклоэластиков, позволяющих создавать более простые и надёжные уплотнения.

Г., работающая "на отрыв", выполняется в виде покрытий, наносимых на защищаемую конструкцию со стороны, обратной напору воды (рис. 4). Применяется гл. обр. при ремонте и восстановлении Г. сооружений (напр., путём оштукатуривания изнутри затопляемых подвалов зданий) и для Г. подземных сооружений, несущие конструкции к-рых бетонируются впритык к окружающему грунту или скальному основанию - туннели, опускные колодцы, подземные помещения большого заглубления (при антифильтрационной их защите). Для устройства Г. этого типа применяются гидроиэоляц. покрытия, допускающие анкеровку за осн. конструкцию (литая и монтируемая Г.) либо обладающие высокой адгезией к бетону при длит, воздействии воды (цементный торкрет, холодная асфальтовая и эпоксид-ная окрасочная Г.).

0632-1-11.jpg

Рис. 4. Поверхностная гидроизоляция, работающая "на отрыв": а - асфальтовая гидроизоляция; 6 - металлическая гидроизоляция: 1 - несущая конструкция; 2 - поверхностная гидроизоляция; 3 - защитное ограждение; 4 - стальные анкеры; 5 - напорный фронт воды; 6 - стальная обшивка.

Комплекс работ по устройству Г. включает: подготовку основания, устройство гидроизоляц. покрова и защитного ограждения, уплотнение деформац. швов и сопряжений Г. При выборе типа Г. отдают предпочтение таким покрытиям, к-рые, при равной надёжности и стоимости, позволяют комплексно механизировать гидроизоляц. работы, ликвидировать их сезонность. В СССР разработаны новые типы гидроизоляц. устройств, успешно разрешающие эти проблемы: асфальтовые штукатурные и полимерные окрасочные, пропиточные и монтируемые Г.

Лит.: Попченко С. H., Старицкий M. Г., Асфальтовые гидроизоляции бетонных и железобетонных сооружений. М. -Л., 1962; Hосков С. К., Устройство гидроизоляции в промышленном строительстве, M., 1963; Строительные нормы и правила, ч. 3, раздел В, гл. 9. Гидроизоляция и пароизоляция, M., 1964; Нечаев Г. А., Федотов E. Д., Применение пластических масс для гидроизоляции зданий, Л. -M., 1965; Указания по проектированию гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений. CH 301-65, M., 1965; Бовин Г. П., Возведение водонепроницаемых сооружений из бетона и железобетона, M., 1969.

Г. П. Бовин, С. Н. Попченко.

ГИДРОИЗОПЬЕЗЫ (от гидро... и греч. isos - равный, piezo-давлю), изопьезы, пьезоизогипсы, линии на карте, соединяющие точки с одинаковой величиной напоров подземных вод.

ГИДРОКАРБОНАТ НАТРИЯ, бикарбонат натрия, питьевая сода, NaHCO3, применяется в порошках, таблетках и растворах при повыш. кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, а также при заболеваниях, сопровождающихся ацидозом (сахарный диабет, инфекции и др.). Г. н. используется также в кулинарии.

ГИДРОКАРБОНАТЫ, бикарбонаты, двууглекислые соли, кислые соли угольной кислоты H2CO3, напр. NaHCO3 (гидрокарбонат натрия). Г. получают действием CO2 на карбонаты или гидроокиси в присутствии воды. При нагревании они превращаются в средние соли - карбонаты, напр. 2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2. B противоположность большинству карбонатов все Г. в воде растворимы. Г. кальция Ca(HCO3)2 обусловливает временную жёсткость воды. В организме Г. выполняют важную физиологич. роль, являясь буферными веществами, регулирующими постоянство реакции крови (см. Буферные системы).

ГИДРОКОДОН, лекарственный препарат, успокаивающий кашель. Получают из кодеина, с к-рым Г. сходен по действию, но более активен. Применяют в таблетках при различных заболеваниях лёгких и верхних дыхат. путей.

ГИДРОКОМБИНЕЗОН, гидрокостюм, часть водолазного снаряжения, предохраняющая водолаза от переохлаждения и травм. Различают: Г. водонепроницаемые, изготовляемые из прорезиненной ткани в виде склеенных в одно целое или раздельных шлема, рубахи с перчатками (или без них) и штанов с ботами; к шлему присоединяются дыхат. трубки от водолазного аппарата, и Г. водопроницаемые ("мокрые"), выполняемые из губчатой резины в виде плотно облегающих тело водолаза рубахи со шлемом и отдельно штанов с чулками. Г. выпускаются различных размеров и конструкций в зависимости от типов используемых водолазных аппаратов. См. также Водолазное дело.

ГИДРОКОРТИЗОН, 17-оксикортикостерон, кортизол, один из глюкокортикоидов; гормон, образующийся в коре надпочечников и регулирующий преимущественно углеводный обмен. Надпочечники человека секретируют за сутки от 5 до 30 мг Г. При состояниях напряжения (см. Адаптационный синдром) и при введении адренокортикотропного гормона образование Г. может увеличиваться в 5 раз.

В мед. практике применяют Г. как препарат из группы гормональных препаратов, оказывающий противовоспалит. и антиаллергич. действие. Г. (и Г.-ацетат в виде суспензий) назначают при лечении ревматизма, бронхиальной астмы, лейкемии, эндокринных и др. заболеваний; местно (чаще в виде мази) при экземе, нейродермитах, глазных заболеваниях и др.

ГИДРОКРЕКИНГ, каталитич. процесс переработки низкосортных топлив; см. Гидрогенизация деструктивная.

ГИДРОКС, способ беспламенного взрывания, основанный на использовании энергии паров воды, азота и углекислого газа, образующихся с выделением тепла в результате практически мгновенного протекания внутри патрона (также наз. Г.) хим. реакции спец. порошкообразной смеси.

ГИДРОКСИЛАЗЫ, группа ферментов, относящихся к классу оксидоредуктаз; катализируют включение в молекулу субстрата атома кислорода из O2. Реакция протекает при участии окисляющегося при этом восстановленного никотинамидадениндинуклеотидфосфата. Г. играют важную роль в обмене ряда циклич. соединений, в т. ч. стероидов.

ГИДРОКСИЛАМИН, H2NOH, продукт замещения группой ОН одного атома водорода в молекуле аммиака NH3; бесцветные кристаллы игольчатой формы. Плотность 1204,4 кг/м3 (при 23,5ºC), tпл 33-34ºC, tкип 58ºC при 2,933 кг/м2 (22 мм рт. ст.). При 0ºC Г. устойчив, при 20ºC медленно разлагается; повышение темп-ры усиливает разложение, при 130ºC Г. взрывает. Г. гигроскопичен, хорошо растворяется в воде с образованием гидрата Г., являющегося слабым основанием: NH2OH-H2O <-> NH3OH++OH-. При взаимодействии с к-тами гидрат Г. образует соли гидроксиламмония, напр. NH3OHCl, (NH3OH)2SO4, обладающие сильными восстановит, свойствами. Г. хорошо растворяется в метиловом и этиловом спиртах, нерастворим в ацетоне, бензоле, петролейном эфире. Кислородом воздуха Г. окисляется до HNO2. Сульфат Г. в пром-сти получают восстановлением нитрита натрия сернистым газом в присутствии соды. Свободный Г. получают отгонкой из щелочных растворов солей. Г. и его производные ядовиты. Соли Г. широко применяются в фармацевтич. пром-сти, в произ-ве капрона и др. и в аналитич. химии.

Лит.: Брикун И. К., Козловский M. Т., Никитина Л. В., Гидразин и гидроксиламин и их применение в аналитической химии, А.-А., 1967.

В. С. Лапик.

ГИДРОКСИЛЬНАЯ ГРУППА, гидроксил, одновалентная группа ОН, входящая в молекулы многих химич. соединений, напр, воды (HOH), щелочей (NaOH), спиртов (C2H5OH) и др.

ГИДРОКСОНИЙ, гидратированный ион водорода H3O+; см. Гидроний и Оксониевые соединения.

ГИДРОЛ, отход крахмало-паточного произ-ва; сиропообразная однородная жидкость тёмно-коричневого цвета, получающаяся при вторичной кристаллизации гидратной глюкозы из растворов осахаренного крахмала. В Г. содержится 65 - 66% сухих веществ. В их составе: 68 - 72% редуцирующих веществ и 5-6% золы (в т. ч. 2-3% хлористого натрия). Сбраживается ок. 70% редуцирующих веществ (гл. обр. глюкоза). Применяется в произ-ве питат. сред, этанола и комбинированных кормов, при дублении кож.

Лит.: Химия и технология крахмала, под ред. P. В. Керра, пер. с англ., 2 изд., M., 1956; Производство кристаллической глюкозы из крахмала, M., 1967.

ГИДРОЛАЗЫ, класс ферментов, катализирующих реакции гидролитического (с участием воды) расщепления внутримолекулярных связей (гидролиза). Г. широко распространены в клетках растений и животных. Участвуют в процессах обмена белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и др. биологически важных соединений. По типу гидролизуемой связи класс Г. делят на ряд подклассов: действующие на сложноэфирные связи (напр., липаза); на гликозильные связи (напр., амилаза); на пептидные связи (напр., пепсин); на кислотноангидридные связи (напр., аденозинтрифосфатаза) и т. д.

По химич. природе большинство Г.- простые белки; для проявления их каталитич. активности необходимо наличие неизменённых сульфгидрильных (SH-) групп, занимающих определ. положение в полипептидной цепи. Ряд Г. получен в кристаллич. виде (уреаза, пепсин, трипсин, химотрипсин и др.). Механизм каталитич. действия нек-рых исследованных Г. включает соединение фермента с расщепляемым веществом с последующим отщеплением продуктов реакции и освобождением фермента. Показано, что в механизмах ферментативного гидролиза много общего с механизмом действия трансфераз и что нек-рые Г. могут переносить отщепляемые группы не только на воду, но и на др. молекулы.

E. И. Королёв.

ГИДРОЛАККОЛИТ (от гидро... и греч. lakkos - яма и lithos - камень), многолетний бугор пучения с ледяным ядром, образующийся в результате увеличения объёма подземной воды при замерзании в условиях гидростатического напора в областях развития многолетне-мёрзлых горных пород. Г. достигают 25-40 м выс. и 200 м ширины и имеют форму купола с крутыми склонами, пологого кургана или валообразного поднятия; сверху ядро покрыто приподнятыми деформированными отложениями, к-рые разбиты трещинами. В СССР распространены гл. обр. в Якутии.

ГИДРОЛИЗ (от гидро... и греч. lysis - разложение, распад), реакция ионного обмена между различными веществами и водой. В общем виде Г. можно представить ур-нием: А - В + H - OH <-> A - H + B - ОН, где А - В - гидролизующееся вещество, А - H и В - ОН - продукты Г.

Равновесие в процессе Г. солей подчиняется действующих масс закону. Если в результате Г. образуется нерастворимое или легколетучее вещество, Г. идёт практически до полного разложения исходной соли. В остальных случаях Г. солей проходит тем полнее, чем слабее соответствующая соли к-та или основание.

Если Г. подвергается соль, образованная слабой к-той и сильным основанием, напр. KCN, раствор имеет щелочную реакцию; это объясняется тем, что анион слабой к-ты частично связывает образовавшиеся при диссоциации воды ионы H+ и в растворе остаётся избыток ионов ОН-: K++CN- + HOH <-> HCN+K++OH-. Раствор соли сильной к-ты и слабого основания, например NH4Cl,- кислый (NH4++ Cl-+ HOH<->NH4OH + H+ +Cl-). Если заряд катиона (или аниона) соли больше единицы, то Г. часто приводит к образованию кислых (или основных) солей в качестве продуктов первой ступени процесса, напр.: CuCl, -> Cu(OH)Cl -> Cu(OH)2.

Количеств, характеристикой Г. солей может служить степень гидролиза (а), определяемая отношением концентрации гидролизованной части молекул к общей концентрации данной соли в растворе; в большинстве случаев она невелика. Так, в 0,1 молярных растворах ацетата натрия CH3COONa или хлорида аммония NH4Cl при 25ºC а = 0,01%, а для ацетата аммония CH3COONH4 а = 0,5%. С повышением темп-ры и разбавлением раствора степень Г. увеличивается.

Г. солей лежит в основе многих важных процессов в химич. пром-сти и лабораторной практике. Частичный Г. трёхкальциевого силиката является причиной выделения свободной извести при взаимодействии портландцемента с водой (см. Цемент). Благодаря Г. возможно существование буферных систем, способных поддерживать постоянную кислотность среды. Такие растворы имеют и очень важное физиологич. значение - постоянная концентрация ионов H+ необходима для нормальной жизнедеятельности организма. С Г. солей связан ряд геологич, изменений земной коры и образование минералов, формирование природных вод и почв.

Гидролиз органических соединений - расщепление органич. соединения водой с образованием двух или более веществ. Обычно Г. осуществляется в присутствии кислот (кислотный Г.) или щелочей (щелочной Г.). Гидролитич. расщеплению чаще всего подвергаются связи атома углерода с другими атомами (галогенами, кислородом, азотом и др.). Так, щелочной Г. галогенидов служит методом получения (в том числе и промышленного) спиртов и фенолов, напр.:

0632-1-12.jpg

В зависимости от строения углеводородного радикала (R) и от условий реакции Г. галогенпроизводных может осуществляться как мономолекулярный (SwI) или бимолекулярный (5м2) процесс. В случае мономолекулярной реакции вначале происходит ионизация связи углерод-галоген, а затем образующийся ион карбония реагирует с водой; щёлочь, если она добавлена, не влияет на скорость Г. и служит только для нейтрализации выделяющейся галогеноводородной кислоты и смещения равновесия:

0632-1-13.jpg

В случае бимолекулярной реакции скорость Г. прямо пропорциональна концентрации щёлочи:

0632-1-14.jpg

Исключительно важен Г. сложных эфиров (реакция, обратная этерификации):

0632-1-15.jpg

Кислотный Г. сложных эфиров является обратимым процессом:

0632-1-16.jpg

Щелочной Г. сложных эфиров необратим, поскольку он приводит к образованию спирта и соли кислоты:

0632-1-17.jpg

Этот процесс широко применяется в пром-сти для получения спиртов и кислот, напр., при омылении жиров с целью получения глицерина и солей высших алифатич. кислот (мыла).

Аналогично сложным эфирам гидролизуются амиды кислот:

0632-1-18.jpg

Случаи Г. углерод-углеродной связи сравнительно редки. К ним относятся, в частности, кетонное (действием кислот и разбавленных щелочей) и кислотное (действием конц. щёлочи) расщепление 1,3-дикарбонильных соединений, напр., ацетоуксусного эфира:

0632-1-19.jpg

Термин "Г." обычно применяется в органич. химии также по отношению к нек-рым процессам, к-рые более правильно было бы называть гидратацией; примером может служить превращение нитрилов кислот в амиды:

0632-1-20.jpg

Г. сложноэфирных, гликозидных (в углеводах) и амидных (в белках) связей играет огромную роль в жизнедеятельности любых организмов, напр., в таких процессах, как усвоение пищи, передача нервных импульсов и т. п. Г. в живом организме катализируется ферментами гидролизами. См. также Гидролиз растительных материалов.

Лит.: Киреев В. A., Курс физической химии, 2 изд., M., 1956; Реутов О. А., Теоретические проблемы органической химии, 2 изд., M., 1964.

Яндекс.Метрика

© (составление) libelli.ru 2003-2016