Большая Советская Энциклопедия (ГИ)

Большая Советская Энциклопедия

А. А. Соколов.

Гидротаксис

Гидрота'ксис (от гидро... и греч. t'axis — расположение, порядок), движение свободно передвигающихся одноклеточных и колониальных растений и некоторых животных в сторону большей влажности (положительный Г.) или меньшей влажности (отрицательный Г.). Г., как и др. таксисы, определяется потребностями организма. Так, личинки некоторых насекомых (проволочные черви и др.) при высыхании верхних слоев почвы передвигаются в более глубокие, влажные её слои.

Гидротерапия

Гидротерапи'я (от гидро... и терапия), наружное применение воды с лечебными и профилактическими целями; то же, что водолечение.

Гидротермальные месторождения

Гидротерма'льные месторожде'ния (от гидро... и греч. therme — теплота, жар), большая группа месторождений полезных ископаемых, образующихся из осадков циркулирующих в недрах Земли горячих водных растворов, Выделяются 4 группы источников воды гидротермальных растворов: 1) магматическая вода, отделяющаяся

из магматических расплавов в процессе их застывания и формирования изверженных пород; 2) метаморфическая вода, высвобождающаяся в глубоких зонах земной коры из водосодержащих минералов при их перекристаллизации; 3) захороненная вода в порах морских осадочных пород, приходящая в движение вследствие смещений в земной коре или под воздействием внутриземного тепла; 4) метеорная вода, проникающая по водопроницаемым пластам в глубины Земли. Минеральное вещество, находящееся в растворе, при отложении которого формируются Г. м., может быть выделено остывающей магмой или мобилизовано из пород, сквозь которые фильтруются подземные воды. Г. м. формировались в широком интервале от поверхности Земли до глубины свыше 10 км; оптимальные условия для их образования определяются глубиной от нескольких сот м до 5 км. Начальная температура этого процесса могла соответствовать 700—600 °С и, постепенно снижаясь, достигать 50—25 °С; наиболее обильное гидротермальное рудообразование происходит в интервале 400—100 °С. На раннем этапе вода существовала как пар, который при постепенном охлаждении конденсировался и переходил в жидкое состояние. Это был истинный ионный раствор комплексных соединений различных элементов, выпадающих при изменении давления, температуры, кислотно-щелочной и окислительно-восстановительной характеристик. Их отложение могло происходить в открытых полостях и вследствие замещения пород, по которым протекали гидротермальные растворы: в первом случае возникали жильные, а во втором — метасоматические тела полезных ископаемых. Наиболее распространённой формой гидротермальных тел являются жилы, штокверки, пластообразные и неправильные по очертаниям залежи. Они достигают длины несколько км при ширине от несколько см до десятков м. Гидротермальные тела окаймлены ореолом рассеяния составляющих их элементов (первичные ореолы рассеяния), а прилегающие к ним породы бывают гидротермально преобразованы. Среди процессов гидротермального изменения пород наиболее распространено их окварцевание, а также щелочное преобразование, при привносе калия приводящее к развитию мусковита, серицита и глинистых минералов, а под воздействием натрия — к образованию альбита. По составу преобладающей части минералов выделяются следующие главнейшие типы гидротермальных руд: 1) сульфидные, формирующие месторождения меди, цинка, свинца, молибдена, висмута, никеля, кобальта, сурьмы, ртути; 2) окисные, типичные для месторождений железа, вольфрама, тантала, ниобия, олова, урана; 3) карбонатные, свойственные некоторым месторождениям железа и марганца; 4) самородные, известные для золота и серебра; 5) силикатные, создающие месторождения неметаллических полезных ископаемых (асбест, слюды) и некоторые месторождения редких металлов (бериллий, литий, торий, редкоземельные элементы). Гидротермальные руды отличаются большим количеством входящих в их состав минералов. Обычно они неравномерно распределены в контурах рудных тел, образуя чередующиеся зоны повышенной и пониженной их концентрации, определяющие первичную минеральную и геохимическую зональность гидротермальных месторождений. Существует несколько вариантов генетических классификаций. Американский геолог В. Линдгрен (1907) предложил выделять среди них 3 класса, учитывающих глубину и температуру образования (гипотермальный, мезотермальный и эпитермальный). Другой американский геолог А. Бэтман (1940) намечал 2 класса месторождений — отложенных в пустотах и образовавшихся путём замещения. Швейцарский геолог П. Ниггли (1941) разделял эти месторождения по признакам их отношения к магматическим породам и температуре формирования. Советский геолог М. А. Усов (1931) и немецкий геолог П. Шнейдерхён (1950) расчленяли Г. м. по уровню застывания рудоносных магм. Советские геологи С. С. Смирнов (1937) и Ю. А. Билибин (1950) группировали Г. м. по их связи с тектономагматическими комплексами изверженных горных пород. В. И. Смирнов (1965) предложил группировать Г. м. по естественным ассоциациям слагающих их минеральных комплексов, отражающим их генезис. Г. м. имеют огромное значение для добычи многих важнейших полезных ископаемых. Особенно они существенны для получения цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов. Г. м., кроме того, служат источником добычи асбеста, магнезита, плавикового шпата, барита, горного хрусталя, исландского шпата, графита и некоторых драгоценных камней (турмалин, топаз, берилл).

Лит.: Смирнов С. С., О современном состояния теории образования магматогенных рудных месторождений, «Записки Всероссийского минералогического общества», 1947, ч. 76, в. 1; Бетехтин А. Г., Гидротермальные растворы, их природа и процессы рудообразования, в сборнике: Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях, 2 изд., М., 1955; Николаев В. А., К вопросу о генезисе гидротермальных растворов и этапах глубинного магматического процесса, там же; Смирнов В. И. Геология полезных ископаемых, М., 1969; Генезис эндогенных рудных месторождений, М., 1968.

В. И. Смирнов.

Гидротермическая обработка древесины

Гидротерми'ческая обрабо'тка древеси'ны, обработка древесины нагретыми газом, паром или жидкостью с целью изменения её физических и эксплуатационных свойств. Процессы Г. о. д. разделяются на 3 группы: тепловая обработка (нагревание или оттаивание древесины), сушка (удаление влаги из древесины) и пропитка (введение в древесину различных пропитывающих веществ).

Тепловая обработка производится нагретой водой (проварка) или насыщенным паром (пропарка) для временного снижения твёрдости и повышения пластичности древесины и облегчения процессов её рамного пиления, лущения, строгания, гнутья и прессования. Применяется в лесопилении (оттаивание пиловочника в открытых бассейнах), в производстве клеёной фанеры (проварка чураков в закрытых бассейнах) и строганого шпона (пропарка кряжей в парильных ямах), в спичечном производстве (оттаивание чураков в парильных камерах или ямах), в производстве гнутой мебели и изготовлении прессованной древесины (пропарка заготовок в парильных автоклавах). Сушка древесины осуществляется в среде влажного воздуха, топочных газов или перегретого пара. Цель сушки — доведение влажности материала до величины, соответствующей условиям эксплуатации изготовленных из древесины изделий, что предупреждает их размеро- и формоизменяемость. Древесина высушивается в виде пиломатериалов (в камерных сушилках и на открытых складах), лущёного и строганого

шпона (преимущественно в роликовых сушилках), стружки, щепы и мелких полуфабрикатов (в барабанных, пневматических, ленточных сушилках). Пропитка древесины производится органическими жидкостями или растворами минеральных и органических веществ преимущественно для её консервирования, т. е. длительной защиты материала от загнивания или поражения насекомыми. Консервированию подвергаются лесоматериалы (шпалы, столбы, брусья, доски) для сооружений, эксплуатируемых на открытом воздухе и в соприкосновении с грунтом. В отдельных случаях пропитку производят для огнезащиты, а также для изменения некоторых физических свойств древесины (цвета, электрических характеристик и др.). Наиболее эффективна т. н. автоклавная пропитка под давлением в специальных пропиточных цилиндрах или автоклавах и пропитка в горячехолодных ваннах. На строительных площадках иногда используют диффузную пропитку (обмазка столбов антисептическими пастами или покрытие бандажами).

Г. о. д. имеет большое хозяйственное значение, Правильное и своевременное проведение её (особенно сушки и пропитки) существенно удлиняет сроки службы изделий и сооружений из древесины.

Лит.: Серговский П. С., Гидротермическая обработка и консервирование древесины, 2 изд., М., 1968.

П. С. Серговский.

Гидротехника

Гидроте'хника (от гидро... и техника), отрасль науки и техники, занимающаяся изучением водных ресурсов, их использованием для различных хозяйственных целей и борьбой с вредным действием вод при помощи инженерных сооружений (см. Гидротехнические сооружения). Г. имеет следующие основные направления (в зависимости от обслуживаемой отрасли водного хозяйства): использование водной энергии (см. Гидроэнергетика); обеспечение судоходства и лесосплава по водным путям; орошение, обводнение и осушение сельскохозяйственных земель; водоснабжение населения, транспортных и промышленных предприятий; отведение с благоустроенных территорий избыточных, сточных и загрязнённых вод: обеспечение необходимых условий для рыбного хозяйства (пропуск рыбы через гидротехнические сооружения, создание водоёмов для нереста рыбы, её искусственного разведения и др.); защита населённых пунктов, промышленных объектов, линий транспорта, связи, различных сооружений от вредного действия водной стихии. Такое деление Г. является в известной мере условным, т.к. в большинстве случаев использование вод носит комплексный характер, т. е. одновременно решается несколько водохозяйственных задач. Примерами многостороннего использования водных ресурсов могут служить, например, канал им. Москвы, Волго-Донской комплекс, гидроузлы на рр. Волга, Днепр, Дон, Енисей и др.

Являясь прикладной наукой, Г. опирается на ряд др. наук о воде — гидрологию, гидромеханику, гидравлику и ряд научных дисциплин инженерно-строительного цикла — инженерную геологию, механику грунтов, строительную механику, теорию упругости, строительные конструкции, технологию строительного производства и др. К важнейшим задачам Г. как науки относятся: изучение воздействий водных потоков на русла и гидротехнические сооружения, способов защиты прибрежных территорий от вредного воздействия водных потоков, разработка методов регулирования речного стока, исследование фильтрации воды через грунты оснований и сооружения (в особенности — земляные); разработка теории устойчивости гидротехнических сооружений и их оснований, прочности и надёжности гидротехнических конструкций, долговечности материалов для возведения сооружений и др. На основе изучения теоретических проблем Г. разрабатывает методы расчёта и конструирования гидротехнических сооружений, способы их возведения и эксплуатации.

Кроме проведения теоретических исследований, многие вопросы Г. решаются экспериментальным путём, посредством лабораторного моделирования и с помощью режима сооружений, напряжённого состояния и деформаций элементов и конструкций сооружений, процессов формирования речных русел, ледовых явлений и пр.).

Г. — одна из древнейших отраслей науки и техники. Ещё за 4400 лет до н. э. в Египте строились каналы для орошения земель в долине р. Нил; примерно за 4 тыс. лет до н. э. в Египте была сооружена древнейшая каменная плотина (у Кошейш), а земляные плотины строились, по-видимому, и раньше; в Вавилоне за 4—3 тыс. лет до н. э. существовали города с водопроводами и артезианскими колодцами; известны гидротехнические сооружения Древнего Хорезма (8—6 вв. до н. э.). В период расцвета Греции и Рима Г. получила большое развитие: построен водопровод Аппия, осуществлена канализация в Риме, были попытки осушения Понтийских болот. Около 2 тыс. лет до н. э. на территории современных Нидерландов строились дамбы для защиты низменных мест от затопления, а в Древней Грузии и Армении — каналы. За 400—500 лет до н. э. в Самосе существовал морской порт с молами; примерно к тому же периоду относятся первые судоходные сооружения (например, канал от Нила к Красному морю).

В период феодальной раздробленности в западноевропейских странах гидротехническое строительство свелось к малым сооружениям — устройству водяных мельниц, водоснабжению городов, замков и т.п. С развитием торговли и ремёсел в 13—14 вв. появляются более совершенные водяные установки, строятся судоходные шлюзы и др. сооружения на водных путях и в портах, проводятся осушительные и оросительные работы. В 17—18 вв. появление мануфактур, расширение торговли и рост городов повлекли за собой новый подъём гидротехнического строительства. Работы Г. Галилея, Б. Паскаля, И. Ньютона, М. В. Ломоносова, Д. Бернулли значительно подняли теоретическую базу Г., что позволило перейти к строительству более сложных гидротехнических сооружений. В 18 и начале 19 вв. существенно возросло значение водных путей, было построено много судоходных каналов во Франции, Англии и др. странах, развивалось портовое строительство (лондонские и ливерпульские доки, волноломы в Шербуре и Генуе и др.).

В России Г. достигла подъёма в 17—18 вв., в этот период было создано более 200 заводских плотин и гидроустановок на Урале, Алтае и в др. местах (выделяются Змеиногорская земляная плотина высотой 18 м и гидросиловая установка, построенная в 80-х гг. 18 в. К. Д. Фроловым); построены новые водные пути — Вышневолоцкая, Мариинская и Тихвинская (соединившие Волгу с Балтийским м.), Северо-Двинская и др. системы.

В начале 19 в. изобретение паровой машины и появление железных дорог в западноевропейских странах ослабили интерес к гидравлическим установкам и водному транспорту. Лишь во 2-й половине 19 в. в связи с ростом промышленности, сельского хозяйства и развитием крупных городов, нуждавшихся в водоснабжении, наблюдается новый подъём гидротехнического строительства: реконструируются старые и строятся новые водные пути, осуществляются в больших масштабах ирригационные и осушительные работы, появляются гидроэлектрические установки современного типа. Всему этому способствует общий прогресс техники: развитие машиностроения, передача электрической энергии на большие расстояния, применение бетона и железобетона, механизация строительства и пр.