Гидравлика, гидрология, гидрометрия : В 2 ч. Ч. I. Общие законы

ГИДРАВЛИКА 
ГИДРОЛОГИЯ 
ГИДРОМЕТРИЯ 

В двух частях 

Часть 1.  Общие законы 

Под общей редакцией 

профессора А. А. Волчека 

Допущено 
Министерством образования Республики Беларусь 
в качестве учебного пособия для студентов учреждений 
высшего образования по специальности 

«Автомобильные дороги» 

Москва 
Берлин 
2019 

УДК  629.064.3(075)+556(075)
ББК  30.123я+26.22я73
 Г68 
Авторы: 
Волчек Александр Александрович, профессор, д.т.н., 
Шведовский Петр Владимирович, профессор, к.т.н., 
Волчек Анастасия Александровна, доцент, к.т.н., 
Шешко Николай Николаевич, доцент, к.т.н. 

Рецензенты: 
В. С. Северянин, профессор, д.т.н. 
В. Е. Левкевич, профессор, д.т.н.  

         Гидравлика, гидрология,  гидрометрия : учебное  
Г68     пособие для вузов: В 2 ч. Ч. I. Общие законы / Под  общей 

 ред. А. А. Волчека. ― Москва ; Берлин :   Директ-Медиа,
 2019. ― 366 с. 

ISBN 978-5-4499-1293-0 

В первой части излагаются общие законы гидравлики, вопросы 
гидравлики открытых русл и расчеты гидравлических характери-
стик. Представлены вопросы общие гидрологии, круговорот воды в 
природе, водные ресурсы, факторы формирующие поверхностные 
воды и гидрологии водотоков, водный баланс, характеристики реч-
ного стока. Приведены основные сведения по гидрометрии, даны ме-
тоды и способы определения уровней воды, скоростей течения и 
расходов воды и наносов. Описаны приборы и оборудование необхо-
димое для проведения гидрометрических изысканий. 
Пособие предназначено для студентов высших учебных заве-
дений по специальности «Автомобильные дороги». Кроме того, посо-
бие представляет определенный интерес для специалистов в области 
транспортного и водохозяйственного строительства, гидромелиора-
ции, экологии. Может служить пособием для преподавателей вузов, 
аспирантов, магистрантов и студентов специальностей строитель-
ства автомобильных дорог, водохозяйственных объектов, а также 
специальностей, связанных с природопользованием и природообу-
стройства. 

УДК 629.064.3(075)+556(075) 

ISBN 978-5-4499-1293-0

ББК 30.123я+26.22я73

© Коллектив авторов., текст, 2019 
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2019 

Оглавление 

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ .................................................................................... 9 

ПРЕДИСЛОВИЕ .................................................................................................... 10 

ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 12 

1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ГИДРАВЛИКИ ......................................................... 17

1.1 Гидростатика ........................................................................................... 25 

1.1.1 Напряженное состояние частицы жидкости .................. 25 

1.1.2 Гидростатическое давление .................................................... 27 

1.1.3 Основное уравнение гидростатики ..................................... 30 

1.1.4 Давление жидкости на плоские поверхности. 

Центр давления .......................................................................................... 33 

1.1.5 Давление жидкости на криволинейные 

поверхности ................................................................................................. 37 

1.1.6 Плавучесть тел ................................................................................ 41 

1.2 Основные понятия кинематики и динамики жидкости .. 44 

1.2.1 Методы изучения движения жидкости ............................. 44 

1.2.2 Линия и трубка тока, элементарная струйка ................. 47 

1.2.3 Поток и его элементы .................................................................. 50 

1.2.4 Дифференциальные уравнения Эйлера движения 

невязкой жидкости .................................................................................. 54 

1.2.5 Дифференциальное уравнение неразрывности ........... 61 

1.2.6 Уравнение Бернулли для элементарной струйки ....... 63 

1.2.7 Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости ... 68 

1.2.8 Теорема изменения количества движения  

для потока жидкости .............................................................................. 72 

1.3 Потери энергии при движении жидкости ............................... 76 

3 

1.3.1 Виды гидравлических сопротивлений .............................. 76 

1.3.2 Основное уравнение установившегося 

равномерного движения жидкости ................................................ 77 

1.3.3 Потери напора по длине при равномерном 

установившемся движении жидкости .......................................... 80 

1.3.4 Режимы движения жидкости .................................................. 84 

1.3.5 Касательные напряжения в турбулентном 

потоке .............................................................................................................. 89 

1.3.6 Распределение скоростей в турбулентном потоке. 

Гидравлически гладкие и шероховатые трубы ....................... 95 

1.3.7 График Никурадзе. Формулы коэффициентов 

Дарси и Шези ............................................................................................... 99 

1.3.8 Местные потери энергии ........................................................ 103 

2. ГИДРАВЛИКА ОТКРЫТЫХ ПОТОКОВ ............................................... 107

2.1 Типы открытых русл и виды движения жидкости ........... 107 

2.2 Удельная энергия сечения. Критическая глубина. 

Спокойное, бурное и критическое состояние потока  

в открытом русле ........................................................................................ 111 

2.3 Режимы движения жидкости в лотках и каналах .............. 116 

2.3.1 Турбулентность и многофазные потоки ........................ 117 

2.3.2 Потери энергии при гидротранспорте грунта ............ 120 

2.4 Расчетные зависимости равномерного движения в 

открытых призматических руслах .................................................... 122 

2.4.1 Определение коэффициента Шези для открытых 

русл ................................................................................................................. 123 

2.4.2 Допускаемые скорости течения в каналах .................... 124 

4 

2.4.3 Гидравлически наивыгоднейшее поперечное 

сечение канала ........................................................................................ 126 

2.4.4 Гидравлический показатель русла ................................... 127 

2.4.5 Расчет равномерного безнапорного движения в 

каналах замкнутого поперечного профиля ............................ 129 

2.4.6 Приближенные расчеты равномерного движения 

в естественных руслах ........................................................................ 131 

2.5 Неравномерное плавноизменяющееся движение 

жидкости в открытых руслах .............................................................. 132 

2.5.1 Дифференциальные уравнения неравномерного 

плавноизменяющегося движения в призматических  

руслах ........................................................................................................... 134 

2.5.2 Формы свободной поверхности при неравномерном 

плавноизменяющемся движении в призматических  

руслах ........................................................................................................... 137 

2.5.3 Типы задач при расчете неравномерного 

движения жидкости в призматических руслах ..................... 145 

2.5.4 Построение кривых свободной поверхности 

потока в непризматических руслах ............................................. 146 

2.6 Неустановившееся движение жидкости в открытых 

руслах ................................................................................................................ 149 

2.6.1 Примеры неустановившихся потоков ............................. 150 

2.6.2 Дифференциальные уравнения неустановившегося 

медленно изменяющегося движения потока  

в открытых руслах ................................................................................ 155 

2.7 Гидравлический прыжок ................................................................ 158 

2.7.1 Общие понятия ............................................................................. 158 

5 

2.7.2 Уравнение гидравлического прыжка ............................... 162 

2.7.3 Определение основных характеристик 

гидравлического прыжка ................................................................... 167 

2.7.4 Сопряжение бьефов .................................................................... 170 

2.8 Водосливы ............................................................................................... 176 

2.8.1 Основные определения ............................................................ 177 

2.8.2 Классификация водосливов ................................................... 178 

2.8.3 Формула пропускной способности 

прямоугольного водослива ............................................................... 181 

2.8.4 Водосливы с тонкой стенкой ................................................ 182 

2.8.5 Водосливы практического профиля ................................. 185 

2.8.6 Водосливы с широким порогом ........................................... 187 

2.8.7 Использование водосливов в дорожном 

строительстве ........................................................................................... 189 

3. ОБЩАЯ ГИДРОЛОГИЯ И ГИДРОЛОГИЯ ВОДОТОКОВ .............. 193

3.1 Круговорот воды в природе и водные ресурсы Земли ... 193 

3.2 Водные ресурсы Республики Беларусь .................................... 198 

3.3.Факторы формирования поверхностных вод суши .......... 201 

3.3.1 Атмосферные осадки ................................................................. 201 

3.3.2 Испарение ........................................................................................ 211 

3.3.3 Подземные воды .......................................................................... 217 

3.4 Гидрология рек ..................................................................................... 228 

3.5 Морфология и морфометрия реки и ее бассейна ............... 230 

3.6 Водный и радиационный баланс речных водосборов .... 246 

3.7 Характеристики речного стока, их интерпретация 

и картирование ............................................................................................ 254 

3.8 Режим речного стока ......................................................................... 262 

6 

3.9 Термический и ледовый режим рек ......................................... 266 

3.10 Термический режим рек Беларуси ......................................... 276 

3.11 Ледовый режим рек Беларуси ................................................... 279 

4. ГИДРОМЕТРИЯ ............................................................................................ 283

4.1 Организация гидрометрических работ и техника 

безопасности ................................................................................................. 283 

4.2 Организация водомерных наблюдений ................................. 284 

4.2.1 Выбор участка реки для наблюдений 

за уровнями воды .................................................................................. 284 

4.2.2 Топографические работы при организации 

гидрологических постов .................................................................... 287 

4.2.3 Устройство водомерного поста ........................................... 289 

4.2.4 Наблюдения за уровнем и продольным уклоном 

водной поверхности ............................................................................. 298 

4.2.5 Наблюдения за термическим режимом рек ................. 301 

4.2.6 Визуальные наблюдения за состоянием водных 

объектов ..................................................................................................... 302 

4.3 Измерение глубин и русловые съемки ................................... 303 

4.3.1 Средства и методы для измерения глубин 

и профилей дна ....................................................................................... 303 

4.3.2 Способы выполнения промерных работ ........................ 306 

4.3.3 Обработка результатов промерных работ.................... 308 

4.4 Измерение скоростей течения воды ........................................ 314 

4.4.1 Распределение скоростей течения воды в русле ...... 314 

4.4.2 Методы и классификация приборов 

для измерения скоростей течения воды .................................. 316 

7 

4.4.3 Измерение скорости течения воды с помощью 

гидрометрических вертушек ........................................................... 322 

4.4.4 Измерение скорости течения воды с помощью 

гидрометрических поплавков ......................................................... 325 

4.5 Определение расходов воды различными методами ...... 329 

4.5.1 Общие принципы определения расходов воды .......... 329 

4.5.2 Измерение расхода воды ......................................................... 330 

4.5.3 Измерение расходов воды на малых реках ................... 334 

4.5.4 Определение максимальных расходов воды 

по меткам уровней ................................................................................. 342 

4.6 Организация наблюдений за твердым стоком ................... 345 

4.6.1 Общие сведения о твердом стоке ....................................... 345 

4.6.2 Наблюдения за стоком взвешенных наносов .............. 349 

4.6.3 Измерение расхода взвешенных наносов ...................... 353 

4.6.4 Вычисление расходов взвешенных наносов ................ 355 

4.6.5 Приборы для взятия проб и методика 

вычисления расхода донных наносов ......................................... 358 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................. 364 

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ 

Волчек Александр Александрович ― доктор геогра-
фических наук, профессор, лауреат премии Национальной ака-
демии наук Беларуси декан факультета инженерных систем и 
экологии УО «Брестский государственный технический уни-
верситет». 
Автор более 1000 научных работ. Область научных инте-
ресов ― изменение водного баланса речных водосборов, мо-
делирования процессов формирования водного режима. 
E-mail: Volchak@tut.by 

Шведовский Пётр Владимирович ― кандидат техни-
ческих наук, профессор, заведующий кафедрой геотехники и 
транспортных коммуникаций УО «Брестский государственный 
технический университет». 
Автор более 700 научных работ, в том числе 15 моногра-
фий и 19 учебных пособий для вузов. Область научных интере-
сов ― экологические проблемы, трансформация ландшафтов, 
прогнозы и моделирование рисков для урбанизированных 
территорий. 
E-mail: ofig@bstu.by 

Волчек Анастасия Александровна ― кандидат тех-
нических наук, доцент, доцент кафедры природообустройства 
УО «Брестский государственный технический университет». 
Автор более 120 научных работ. Область научных инте-
ресов ― моделирования процессов формирования максималь-
ного стока их колебания и прогноз. 
E-mail: volchekan@tut.by 

Шешко Николай Николаевич ― кандидат техниче-
ских наук, доцент, доцент кафедры природообустройства 
УО «Брестский государственный технический университет». 
Автор свыше 60 научных и учебно-методических работ, в 
том числе трех учебных пособий для вузов. Область научных 
интересов научно-методическое, информационное сопровож-
дение последипломного образования; экологические пробле-
мы урбанизированных территорий. 
E-mail:optimum@tut 

9 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Предлагаемое учебное пособие обобщает многолетний 
опыт изложения авторами курса «Гидравлика, гидрология, 
гидрометрия» в Брестском государственном техническом уни-
верситете (БрГТУ). При этом оно отражает традиции, заложен-
ные в ведущих научных центрах стран СНГ сформированных в 
ХХ веке и получившие развитие в ХХI веке и во многом следует 
известному учебнику «Гидравлика, гидрология, гидрометрия» 
Н. М. Константинова, Н. А. Петрова и Л. И. Высоцкого. Однако 
этот учебник был издан более тридцати лет назад и он прак-
тически исчез из большинства библиотек вузов. 
В настоящее время в Беларуси нет единого учебника или 
учебного пособия для автодорожных специальностей и к тому 
же в изложении предлагаемого курса произошли значитель-
ные изменения. Появились новые конструкции сооружений, 
изменилась технология их возведения, ужесточились требова-
ния охраны окружающей среды, связанные с существенным 
влиянием на гидрологический режим рек и водоемов происхо-
дящих изменений климата. 
Строительство современных автомобильных дорог и 
аэродромов в сложных гидрогеологических условиях поставило 
перед гидравликой дорожных сооружений ряд задач, что опре-
делило необходимость рассмотрения в учебном пособии соот-
ветствующих 
изменений 
в 
области 
знаний 
по 
новым 
материалам, гидрологии, дорожному водоотводу, экологии и др. 
В целом курс «Гидравлика, гидрология, гидрометрия» 
относится к общетехническим. Однако многие разделы, по-
священные, например дорожным гидротехническим сооруже-
ниям, имеют прикладной характер. Это приводит к некоторым 
особенностям изложения курса и соответственно сказывается 
на содержании учебного пособия. 
Материал учебного пособия делится на две части. Базо-
вый материал курса, рассматривающий основные законы гид-
равлики 
носит 
наиболее 
выраженный 
общетехнический 
характер, и ее изложение и по содержанию, и по методике не 
существенно различается для многих строительных специаль-
ностей, особенно таких родственных, как гидротехническое и 

10 

Предисловие 

мелиоративное строительство. Поэтому авторы сочли целесо-
образным отмеченный объем курса выделить в первую часть. 
В главах, посвященных дорожно-мостовой гидравлике и 
аэродромным сооружениям, широко используются основные 
законы и зависимости гидравлики, излагаемые в первой части. 
Специальные темы, а также гидрология и гидрометрия были 
четко ориентированы на соответствующие специальности, 
имеют прикладной характер и объединены во второй части 
учебного пособия. 
Авторы признательны рецензентам: профессору д.т.н. 
В. С. Северянину и профессору, д.т.н. В. Е. Левкевичу, оказавшим 
большую помощь по подготовке рукописи. 
Учебное пособие в полной мере соответствует программе 
курса, утвержденной Министерством образования Республики 
Беларусь для автомобильных специальностей. 
Замечания по содержанию учебника авторы с благодарностью 
примут от читателей по адресу: 

224017, Брест, ул. Московская, 267, БрГТУ. 

ВВЕДЕНИЕ 

Учебное пособие включает в себя сведения по трем дисциплинам: 
гидравлике, гидрологии и гидрометрии. 
Гидравлика ― одна из ветвей механики, изучающая законы 
равновесия и движения жидкости, способы применения 
этих законов к решению инженерных задач. 
Гидравлика является основой таких специальностей, как 
дорожное строительство, гидротехника, мостостроение, водный 
транспорт и т. д. Трудно назвать отрасль техники, строительства 
и другие сферы деятельности человека, где бы не 
использовалась гидравлика. 
В большинстве случаев строительную практику удовлетворяет 
решение задач гидравлики в относительно простой 
одномерной постановке. Значительно реже встречается дву-
мерная постановка, задач, к которым относятся так называемые 
плановые задачи. Одна из них ― движение речного потока 
в широком русле перед и за мостовым переходом. Наибольшие 
трудности вызывают задачи в трехмерной, пространственной 
постановке. 
Большинство задач гидравлики, решаемых в автодорожном 
строительстве, рассматриваются в одномерной постановке, 
и их решение обычно включает следующие этапы: 
1) выявление физических особенностей изучаемого явления,
постановка задачи; 2) формирование упрощенной модели с 
учетом требуемой подробности и точности решения, разработка 
принципиального решения для модели; 3) проверку полученных 
результатов в эксперименте и на основе его 
результатов корректировки, если необходимо, теоретического 
решения. Для частных случаев в этой схеме могут отсутствовать 
те или иные этапы.  
Гидрология ― наука о гидросфере земли, о протекающих в 
ней процессах и представляет собой обширный раздел естествознания, 
который делится на гидрометеорологию, гидрологию 
поверхностных вод суши (гидрологию суши), океанологию и 
гидрогеологию. 
Специалисты строительного профиля изучают инженерную  
гидрологию.  Практической целью этой отрасли науки является 
разработка методов рационального использования 

12 

Введение 

гидрологических процессов в технической и хозяйственной 
деятельности человека. Строителей транспортных сооружений 
интересуют в основном водные потоки на суше. Поэтому для 
соответствующих специальностей из широкого круга вопросов 
выделяются только те, которые относятся к гидрологии суши 
или ее части ― гидрологии рек. 
Гидрометрия ― раздел гидрологии, включающий методы 
наблюдения и измерения гидрологических характеристик потоков. 
В гидрометрии рассматриваются и приборы для измерений 
уровней свободной поверхности воды, глубин водных 
потоков, их скоростей и других характеристик. 
Перечисленные дисциплины ― гидравлику, гидрологию 
и гидрометрию ― объединяет общность цели: гидравлико-
гидрологическое обоснование транспортных сооружений. Их 
объединяет и объект изучения ― водные потоки на поверхности 
земли. 
Краткий исторический очерк. Накопленные по результатам 
наблюдений знания позволяли еще за тысячи лет до 
нашей эры строить крупные мосты, водопроводные системы и 
другие гидротехнические сооружения. 
Так вода всегда была непременным условием существования 
человека, то уже с глубокой древности велись наблюдения 

за 
режимом 
рек 
и 
водоемов, 
делались 
попытки 
предсказания их изменений. Ярким примером являются тысячелетние 
наблюдения древних египтян за уровнем воды в 
р. Нил. Такие сведения привели к первым обобщениям в форме 
отдельных законов гидравлики. Древнейшим из них считается 
закон Архимеда (207―212 гг. до н. э.) о выталкивающей силе. 
Более поздние исследования о поведении жидкости в состоянии 
покоя и движения связаны с именами выдающихся 
физиков, механиков, математиков средневековья и эпохи Возрождения. 
Среди них следует назвать Леонардо да Винчи 
(1452―1519). Его работы были посвящены вопросам гидростатики, 
истечения жидкости через отверстия и водосливы, вол-
новым явлениям. Леонардо да Винчи был автором целого ряда 
проектов гидравлических устройств и гидротехнических со-
оружений. 
Большой вклад в развитие гидравлики внес Галилео Гали-
лей (1564―1620). Занимаясь сопротивлением движению жидко-
сти, этим важным вопросом для решения задач гидравлики, он 

13 

Гидравлика. Гидрология. Гидрометрия 

показал, что это сопротивление зависит от скорости и плотно-
сти жидкости. 
Успехи в развитии физики, математики, механики и дру-
гих смежных наук способствовали и новым достижениям в 
гидравлике. Так, Э. Торричелли (1608―1647) предложил фор-
мулу для расчета скорости истечения жидкости из отверстий, а 
Б. Паскаль (1623―1662) известен как автор закона о сообщаю-
щихся сосудах. 
Сформулировавший основные законы классической ме-
ханики И. Ньютон (1643―1727) предложил гипотезу о внут-
реннем трении в вязкой жидкости. 
Основы гидравлики как науки заложили члены Петер-
бургской 
Академии 
наук 
Д. 
Бернулли 
(1700―1782) 
и 
Л. Эйлер (1707―1783). Они разработали фундаментальные 
уравнения гидравлики и обобщили известные до этого сведе-
ния по отдельным ее разделам. Д. Бернулли, в частности, полу-
чил из закона живых сил одно из основных уравнений 
гидравлики, названное его именем. Л. Эйлер вывел дифферен-
циальные уравнения движения идеальной жидкости, получил 
решение ряда задач гидравлики. К концу XVIII в. в области гид-
равлики был накоплен значительный объем знаний. Это до-
стигнуто 
трудами 
целой 
плеяды 
известных 
ученых 
Ж. Д. Д'Аламбера (1717―1783), Ж. Л. Лагранжа (1736―1813), 
П. С. Лапласа (1749―1827) и др.  
Бурное развитие транспортных связей предопределило 
приоритет гидротехников и мостостроителей в решении задач 
гидравлики, например А. Шези (1718―1798), автора метода 
моделирования потоков. 
Начало развития в России гидравлики как основы строи-
тельства гидротехнических сооружений относится ко Време-
нам Петра I, когда были построены Вышневолоцкая и 
Березинская водные системы. С тех пор стали производиться 
систематические наблюдения за режимом отдельных рек и 
озер, возникли первые гидрометрические посты. Решению 
многих задач гидравлики и гидрометрии посвятил свои рабо-
ты гениальный русский ученый М. В. Ломоносов (1711―1765). 
Развитие гидравлики в XIX в. отмечено многочисленны-
ми исследованиями как общетеоретического, так и прикладно-
го характера. Достижения этого периода связаны со многими 

14 

Введение 

именами крупнейших ученых: А. Сен-Венана, А. Дарси, Ю. Вейс-
баха, О. Рейнольдса, А. Базена. В России плодотворно работали 
И. С. Громека, Н. Е. Жуковский, Н. П. Петров и многие другие. 
В гидрологию и гидрометрию большой вклад внесли 
В. М. Лохтин, А. И. Воейков, В. Г. Глушков, Д. И. Кочерин и др. 
Достижения гидравлики лежат в основе важнейших 
направлений технического прогресса в строительстве, в самых 
разнообразных технологических процессах, в системах управ-
ления и привода различных машин и механизмов. 
Потребность в изучении гидрологического режима водо-
токов Беларуси начала ощущаться уже в начале XVIII в. Этому 
способствовало и ее географическое положение на водоразде-
ле двух морей ― Балтийского и Черного, а также наличие таких 
крупных рек, как Западная Двина, Неман, Днепр, Березина, Сож 
и Припять, издавна служивших водными путями. В XVIII в. по-
ложено начало организации сети водомерных постов на реках 
Беларуси. В начале XIX в. с развитием судоходства на внутрен-
них водных путях возрос интерес к изучению колебания уров-
ня воды в реках. В 1818 г. Управлением водяными и 
сухопутными сообщениями дается предписание об обязатель-
ных ежедневных измерениях уровней воды на всех водных си-
стемах. 
Развитие 
различных 
видов 
транспорта, 
сопровождавшееся ростом мостостроения на шоссейных и же-
лезных дорогах, необходимостью улучшения судоходных усло-
вий рек, вызвало в 70-х гг. XIX в. создание довольно обширной 
сети постоянно действующих водомерных постов, главным об-
разом на судоходных реках и каналах. 
Современная гидрологическая сеть Департамента по 
гидрометеорологии Беларуси состоит из 123 гидрологических 
постов на реках и 14 гидрологических постов на озерах и водо-
хранилищах. 
Роль и место гидравлики, гидрологии и гидрометрии в до-
рожно-мостовом и аэродромном строительстве. Развитие и 
совершенствование транспортной сети ― одна из главнейших 
задач народного хозяйства нашей страны. Транспортное строи-
тельство играет определяющую роль в развитии любого регио-
на. Знание гидрологии и гидрометрии позволит обеспечить 
качественное строительство и надежную эксплуатацию до-
рожно-мостовых и аэродромных сооружений. 

15 

Гидравлика. Гидрология. Гидрометрия 

Мостовые переходы и другие водопропускные сооружения ― 
сложные и дорогие объекты, находящиеся в очень тяжелых 
условиях эксплуатации. Именно их надежность, как 
правило, определяет эффективность и бесперебойность работы 
транспортной сети. Воздействие воды на полотно дороги и 
ее основание, на сооружения дорожного водоотвода, водопропускные 
трубы и мосты представляет одну из главных причин 
нарушения нормальной эксплуатации. Еще более высокие требования 
предъявляются к взлетно-посадочным полосам аэродромов. 

Каждый из перечисленных объектов в течение длительного 
срока эксплуатации подвергается многократному воздействию 
потоков в широком диапазоне изменения их водности, 
начиная с полного пересыхания и кончая наводнениями и паводками. 
Как правило, для дорожных сооружений самыми 
опасными являются потоки в периоды паводков и половодий. 
Пучинообразование и вызываемая им резкая потеря несущей 
способности основания проезжей части дороги наиболее интенсивны 
при высоких уровнях грунтовых вод. Перелив через 
насыпи, кюветы, лотки может вызвать многоводные потоки 
при таянии снега и интенсивных дождях. В период высоких 
половодий возможен размыв укрепленных участков русл и 
подмыв мостовых опор, затопление подходов к мостам и пролетных 
строений. 
Изучив настоящий курс, будущий инженер должен овладеть 
методикой измерения и прогнозирования характеристик 
водных потоков и методами расчета сооружений на них на основе 
глубокого понимания физики явлении, т. е. разработать 
гидрологическое обоснование для гидравлических расчетов, 
определяющих технологию и сроки возведения сооружений, 
особенности эксплуатации сооружений. 
Особо следует отметить роль гидравлики, гидрологии и 
гидрометрии в обеспечении обратной связи, т. е. прогноза влияния 
дорожно-мостовых и аэродромных сооружений на водотоки 
и водную среду, на прилегающую территорию. Такой 
прогноз позволяет оценить последствия воздействия размывов 
русл и их заиления, плановых деформаций в долинах рек, 
опасность для земельного фонда развитие процессов овраго-
образовання, затопления и заболачивания территорий и меры 
по их ограничению и предотвращению.