Взаимодействие поверхностных и подземных вод кратко

Обновлено: 07.07.2024

Содержание

Подземные воды……………………………………………………………………………….3
2.Поверхностные воды…………………………………………………………………………..4
3.Взаимосвязь поверхностных и подземных вод………………………………………………5
4.Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод……………………..6
5.Истощение подземных и поверхностных вод………………………………………………..7
6.Список используемой литературы…………………………………………………………..10

Прикрепленные файлы: 1 файл

связь поверхностных и подземных вод.docx

Кафедра социально-гуманитарных и естественных дисциплин

Контрольная работа по теме:

Дисциплина: Механика грунтов

Студент Гусева Е. И.

3.Взаимосвязь поверхностных и подземных вод…………………………………………… …5

4.Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод……………………..6

5.Истощение подземных и поверхностных вод………………………………………………..7

6.Список используемой литературы…………………………………………………… ……..10

Подземные воды не требуют обесцвечивания и осветления, характеризуются постоянством температуры, санитарной надежностью, небольшим содержанием органических веществ и значительным количеством минеральных солей.

Между глубиной залегания подземных вод и степенью из минерализации наблюдается прямая зависимость. В случае гидравлической связи подземных вод с поверхностными подземные могут отличаться повышенной окисляемостью.

Химический состав подземных вод отличается разнообразием. Определяется он в основном условиями, при которых они сформировались, которые, в свою очередь, зависят от взаимодействия с атмосферой и земной поверхностью. Развитию растительности и жизнедеятельности водных организмов в подземных водах препятствуют слабое протекание биологических процессов, отсутствие света и свободного растворенного кислорода. Но при этом создаются благоприятные условия развития анаэробных процессов.

Подземные воды зачастую характеризуются значительной жесткостью, повышенным содержанием железа, марганца, фтора, растворенных газов (H₂S, CO₂).

Подземные воды бывают напорными и безнапорными. Безнапорные воды имеют свободную поверхность, называемую зеркалом подземных вод.. В случае, если полностью насыщенные водоносные пласты перекрыты водонепроницаемыми грунтами и имеют пьезометрический напор, то они называются напорными. Давление, создаваемое напорными водами, больше атмосферного, в связи с этим если подземные воды имеют выход на поверхность то образуются родники.

Залегание подземных вод может быть в виде грунтового потока с непрерывным движением воды, имеющего уклон в направлении движения, или в виде грунтового бассейна с неподвижной водой и горизонтальной свободной поверхностью.

Подземные воды имеют статический и динамический уровень.

Статический уровень – уровень воды в колодце при отсутствии водоотбора. В случае отбора воды из колодца происходит падение уровня. Этот уровень называется динамическим. Понижение динамического уровня происходит пропорционально количеству откачиваемой воды. Количество воды, которое может быть откачано при понижении динамического уровня на 1 м, называется удельным дебитом. Уровень воды и пьезометрические линии, установившиеся вокруг колодцев при откачке воды, образуют кривые дисперсии.

Реки, водохранилища, озера и моря используются в качестве поверхностных источников. Для рек характерны сезонные колебания расхода и качества воды. Характер питания рек определяет состав примесей речных вод. Различают поверхностное и подземное питание. Дожди, снег, ледники и т.п обеспечивают подземное питание, грунтовые воды – подземное.

Характерная особенность качества речной воды – относительно большая мутность, высокое содержание органических веществ и бактерий, зачастую значительная цветность. Обычно речная вода обладает относительно малым солесодержанием и, в частности, небольшой жесткостью.

Наблюдается определенная закономерность: воды рек Севера характеризуются малой и средней мутностью, высокой цветностью и малым солесодержанием, а реки Юга –высокой мутностью и минерализацией, низкой цветностью.

Под влиянием процессов оксидации восстановления, седиментации диспергированных и коллоидных примесей и солей; ионообмена между водой и донными отложениями; обогащения вод микроэлементами вследствие биохимических процессов; смешения вод различного питания состав вод постоянно изменяется. В поверхностных водотоках наблюдается самоочищение воды за счет физических, химических и биологических процессов, чему способствует аэрация, перемешивание, декантация взвесей, разбавление загрязнений в большой массе воды. Под действием простейших водных организмов, микробов – антагонистов, бактериофагов и антибиотиков биологическго происхождения, под влиянием биохимических и оксидационных процессов погибают патогенные бактерии и вирусы. При этом самоочищение воды не обеспечивает, как правило, ее необходимого качества для производственных и хозяйственно - бытовых целей. В связи с этим поверхностная вода практически всегда нуждается в кондиционировании ее свойств с их доведением до требований потребителей.

Одним из основных факторов хозяйственной деятельности человека, влияющих на состояние источников воды как в качественном, так и в количественном отношении является смыв с сельскохозяйственных угодий химических удобрений и сброс в водоемы недостаточно очищенных сточных вод и вод тепловых и атомных электростанций. Как следствие, развиваются макрофиты и планктон, вызывающие зарастание водоемов, повышение цветности воды, возникновение привкусов и запахов, что ухудшает состояние источников воды.

Воды водохранилищ и озер отличаются относительно малым содержанием взвешенных веществ, значительной цветностью, большой окисляемостью, наличием планктона в летнее время. Озерная вода имеет весьма различную степень минерализации.

Морская вода содержит большое количество минеральных солей, обладает относитльно невысокой жесткостью. Ее применяют в производственном водоснабжении для охлаждения, а при отсутствии пресных вод – и для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения после опреснения.

Взаимосвязь поверхностных и подземных вод

Подземные воды тесно связаны с атмосферой и поверхностными водными источниками, а потому являются одним из важных элементов в общем водном балансе отдельных районов, областей и всей страны в целом.

Взаимосвязь поверхностных и подземных вод – процесс водообмена между поверхностью суши и водовмещающими породами в естественных и нарушенных условиях. Направление и интенсивность процесса являются основными характеристиками этого звена в общем круговороте воды. Взаимосвязь поверхностных и подземных вод и интенсивность этого процесса зависят от большого числа природных и антропогенных факторов. Основными из них являются фильтрационные сопротивления поверхностных водотоков, степень вскрытия руслом водоносного пласта, фильтрационные свойства и строение водовмещающих пород, градиенты давления, определяющие движение водных потоков в пористой среде, сработка напорных водоносных горизонтов и др. Крупный подземный водоотбор ведет к перераспределению давления в эксплуатируемых водоносных горизонтах, что способно кардинальным образом изменить схему водообмена между поверхностными и подземными водами в условиях хорошей гидравлической связи между ними. Может происходить инверсия градиентов давления, в результате которой восходящие потоки сменяются нисходящими, и поверхностные воды с урбанизированных территорий начинают проникать в напорные водоносные горизонты, которые в ненарушенных условиях находились в режиме разгрузки подземного стока. На урбанизированных территориях в результате интенсивного подземного водоотбора понижение давления в водоносных горизонтах (образование депрессионных воронок) часто приобретает региональный характер, в результате чего значительно расширяется зона активного водообмена между поверхностными и подземными водами. Таким образом на территориях с интенсивной водохозяйственной деятельностью, как правило, взаимосвязь поверхносных и подземных вод возрастает по мере сработки напорных водоносных горизонтов. Наиболее отрицательные последствия нарушения естественного режима подземного стока вызывает миграция ингредиентов загрязнения с поверхностными водами, поступающими в водоносные комплексы.

Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод

Проблема загрязнения подземных и поверхностных вод приобретает актуальный характер почти во всех индустриально развитых странах.

Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод - промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др. Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами в зависимости от специфики отраслей промышленности. Следует заметить, что в настоящее время объем сброса промышленных сточных вод во многие водные экосистемы не только не уменьшается, но и продолжает расти.

Коммунально-бытовые сточные воды в больших количествах поступают из жилых и общественных зданий, прачечных, столовых, больниц и т.д. В сточных водах этого типа преобладают различные органические вещества, а также микроорганизмы, что может вызвать бактериальное загрязнение.

Такие опасные загрязняющие вещества, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и др., смываются с сельскохозяйственных территорий, включая площади, занимаемые животноводческими комплексами. По большей части они попадают в водоемы и в водотоки без какой-либо очистки, а поэтому имеют высокую концентрацию органического вещества, биогенных элементов и других загрязнителей.

Значительную опасность представляют газодымовые соединения (аэрозоли, пыль и т.д.), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности. Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод.

Кроме поверхностных вод постоянно загрязняются и подземные воды, в первую очередь в районах крупных промышленных центров. Источники загрязнения подземных вод весьма разнообразны.

Загрязняющие вещества могут проникать к подземным водам различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, прудов-накопителей, отстойником и др., по затрубному пространству неисправных скважин, через поглощающие скважины, карстовые воронки.

К естественным источникам загрязнения относят сильно минерализованные (соленые и рассолы) подземные воды или морские воды, которые могут внедряться в пресные незагрязненные воды при эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин.

Важно подчеркнуть, что загрязнения подземных вод не ограничиваются площадью промпредприятий, хранилищ отходов и т.д., а распространяются вниз по течению потока на расстояния до 20-30 км и более от источника загрязнения. Это создает реальную угрозу для питьевого водоснабжения в этих районах.

Следует также иметь в виду, что загрязнение подземных вод негативно сказывается и на экологическом состоянии поверхностных вод, атмосферы, почв, других компонентов природной среды. Например, загрязняющие вещества, находящиеся в подземных водах, могут выноситься фильтрационным потоком в поверхностные водоемы и загрязнять их.

Истощение подземных и поверхностных вод

Истощение вод следует понимать как недопустимое сокращение их запасов в пределах определенной территории (для подземных вод) или уменьшение минимально допустимого стока (для поверхностных вод). И то и другое приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, нарушает сложившиеся экологические связи в системе человек - биосфера.

Практически во всех крупных промышленных городах мира, в том числе в Москве, Санкт-Петербурге, Киеве, Харькове, Донецке и других городах, где подземные воды длительное время эксплуатировались мощными водозаборами, возникли значительные депрессионные воронки (понижения) с радиусами до 20 км и более. Так, например, усиление водоотбора подземных вод в Москве привело к формированию огромной районной депрессии с глубиной до 70-80 м, а в отдельных районах города до 110 м и более. Все это, в конечном счете, приводит к значительному истощению подземных вод.

Интенсивная эксплуатация подземных вод в районах водозаборов и мощный водоотлив из шахт, карьеров приводит к изменению взаимосвязи поверхностных и подземных вод, к значительному ущербу речному стоку, к прекращению деятельности тысячи родников, многих десятков ручьев и небольших рек. Кроме того, в связи со значительным снижением уровней подземных вод наблюдаются и другие негативные изменения экологической обстановки: осушаются заболоченные территории с большим видовым разнообразием растительности, иссушаются леса, гибнет влаголюбивая растительность - гигрофиты.

Искусственное понижение уровня подземных вод, вызванное интенсивной откачкой, отразилось и на экологическом состоянии прилегающих к водозабору участках долины рек. Этот же антропогенный фактор может приводить к ускорению времени смены сукцессионного ряда, а также к выпадению отдельных его стадий.

Длительная интенсификация водозаборов в определенных геолого-гидрогеологических условиях может вызвать медленное оседание и деформации земной поверхности. Последнее негативно сказывается на состоянии экосистем, особенно прибрежных районов, где затапливаются пониженные участки, и нарушается нормальное функционирование естественных сообществ организмов и всей среды обитания человека.

Обмен подземных вод и вод океанов и морей изучен крайне слабо. Ежегодно в Мировой океан поступает 2,2 тыс. км 3 не дренируемых реками подземных вод. Рассмотрим взаимодействие подземных вод и реки, хотя всё изложенное справедливо и для других водных объектов суши (например, озёр). Выделяют 4 типа взаимодействия речных и грунтовых вод.

Схема взаимодействия речных и грунтовых вод: а - постоянная односторонняя гидравлическая связь, б - постоянная двусторонняя гидравлическая связь, в - временная гидравлическая связь, г - отсутствие гидравлической связи. 1 - водоупорный пласт, 2 - уровень грунтовых вод, 3 - направление движения грунтовых вод, 4 - уровень воды в реке в половодье, 5 - уровень воды в реке в межень, 6 - источники (родники).

Постоянная односторонняя гидравлическая связь. При очень низком положении водоупора река в течение всего года через дно и берега питает подрусловые и прибрежные грунтовые воды.

Постоянная двусторонняя гидравлическая связь. Характерно более высокое положение водоупора. Река питает грунтовые воды в половодье и дренирует в межень часть аккумулированной в грунте воды. Это явление называется береговым регулированием речного стока.

Временная гидравлическая связь. Наблюдается при ещё более высоком положении водоупора. Река также питает грунтовые воды в половодье и в межень сама питается грунтовыми водами. Однако в межень происходит разрыв кривой депрессии грунтовых вод и понизившегося уровня реки (последний оказывается ниже уровня водоупора). На склонах русла возникают мочажины, родники и ключи.

Отсутствие гидравлической связи даже в половодье наблюдается при очень высоком положении водоупора. При этом, возможно питание реки грунтовыми водами. В целом, подземные воды - один из важнейших видов питания рек. По водно-балансовым оценкам для всего Земного шара на долю подземного питания рек приходится около 30% речного стока. Роль подземного питания рек особенно возрастает в межень, когда доля других источников питания резко снижается.

Список использованной литературы

1. Богословский Б.Б., Самохин А.А., Иванов К.Е., Соколов Д.П. Общая гидрология. - Л., 1984. - 356 с.

2. Малыгин З.А., Кузьмина В.П. Геология и гидрогеология. - М., 1977. - 240 с.

3. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология - М., 1991. - 368 с.

4, Общая гидрогеология / Под. ред. Е.В. Пиннекера. - Новосибирск. - 1980. - 231 с.

Список использованной литературы

1. Богословский Б.Б., Самохин А.А., Иванов К.Е., Соколов Д.П. Общая гидрология. - Л., 1984. - 356 с.

2. Малыгин З.А., Кузьмина В.П. Геология и гидрогеология. - М., 1977. - 240 с.

3. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология - М., 1991. - 368 с.

4, Общая гидрогеология / Под. ред. Е.В. Пиннекера. - Новосибирск. - 1980. - 231 с.

Взаимодействие поверхностных и подземных вод играет очень важную роль в гидрологических процессах на планете. Существо этого взаимодействия заключается в обмене поверхностных (океаны, моря, озера, водохранилища, реки, каналы) и подземных вод (напорных и безнапорных) водой, теплотой, растворенными в воде веществами.

Обмен подземных вод и вод океанов и морей изучен еще очень слабо. Известны лишь приближенные цифры поступления в океан подземных вод и растворенных в них солей (см. гл. 3). В среднем в океан ежегодно поступает 2,2 тыс. км 3 не дренируемых реками подземных вод.

Лучше изучено взаимодействие подземных вод и водных объектов суши (работы Б. И. Куделина, О. В. Попова и др.). Рассмотрим это взаимодействие на примере речных и грунтовых вод (рис. 5.8). Закономерности такого взаимодействия справедливы и для других водных объектов суши, например озер и водохранилищ.

1 — I 1 1-зь2.

взаимодействия речных и грунтовых

а — постоянная односторонняя гидравлическая связь (река в течение всего года питает грунтовые воды); 6—постоянная двусторонняя гидравлическая связь (река питает грунтовые воды в половодье и дренирует их в межень); в—временная гидравлическая связь; г—отсутствие гидравлической связи; /—водоупорный пласт; 2—уровень грунтовых вод; 5—направление движения грунтовых вод; 4— уровень воды в реке в половодье; 5— уровень воды в реке в межень; 6— источники (родники)

Выделяют три типа взаимодействия речных и грунтовых вод: наличие постоянной гидравлической связи, наличие временной гидравлической связи и отсутствие гидравлической связи. Первый тип включает два подтипа: наличие одно- и двусторонней постоянной гидравлической связи. Характер связи речных и грунтовых вод зависит от соотношения высоты стояния уровня в реке в половодье и межень, с одной стороны, и положения кровли водоупорного пласта (водоупора) и уровня находящихся над ним грунтовых вод — с другой.

При более высоком положении водоупора река питает грунтовые воды лишь в половодье; в межень река, наоборот, дренирует грунтовые воды и ими питается (рис. 5.8, б). На спаде половодья и в межень часть накопленной в грунте воды возвращается в русло реки. Такое явление называется береговым регулированием речного стока или периодическим питанием подземных вод (В. А. Всеволожский, 1991).

При еще более высоком положении водоупора река, так же как и в предыдущем случае, в половодье питает грунтовые воды, а в межень грунтовые воды питают реку. Однако в межень происходит разрыв кривой депрессии грунтовых вод и понизившегося уровня в реке — на склонах русла возникают мочажины и начинают действовать родники или ключи (рис. 5.8, в), дебиты которых не зависят от изменения уровня воды в реке.

Наконец, при очень высоком положении водоупора как в половодье, так и в межень грунтовые воды и река не имеют между собой гидравлической связи (рис. 5.8, г).

Таким образом, характер и величина подземного питания рек (и озер) зависят от гидрогеологического строения прилегающей к водному объекту территории и от режима уровней воды в водном объекте.

В целом же подземные воды являются одним из важнейших видов питания рек (см. разд. 6.3). По водно-балансовым оценкам для всего земного шара на долю подземного питания рек приходится около 30 % речного стока. При величине речного стока, поступающего в океан, 41,7 тыс. км 3 в год на долю подземного питания приходится, таким образом, 12,5 тыс. км 3 воды в год. Важно также отметить, что роль подземного питания в режиме рек особенно возрастает в межень, когда питание других видов (талое, дождевое) существенно сокращается или вовсе прекращается.

С деятельностью подземных вод на поверхности речного бассейна и в грунтах верхней части земной коры связаны специфические физико-географические явления: оползни, суффозия, карст, заболачивание, мерзлотно-гидрогеологические процессы.

Оползни представляют собой смещения вниз по склону масс рыхлой породы под действием силы тяжести, особенно при насыщении рыхлого материала водой и при чередовании водоупорных и водоносных слоев. Если вниз по склону смещается маломощный слой почвы или грунта, насыщенный талыми или грунтовыми водами, то такое явление называют оплывиной.

Суффозией принято называть вынос взвешенных веществ потоками грунтовых вод. Суффозия ведет к образованию подземных пустот и последующему оседанию вышележащих осадочных толщ с формированием на поверхности замкнутых понижений — блюдец, воронок, западин.

Карст — это природное явление, связанное с растворением водами (как поверхностными, так и подземными) горных пород, а также и комплекс форм рельефа, образующихся в областях распространения растворимых пород (известняков, доломитов, гипсов, каменной соли и др.). К карстовому рельефу относятся как отрицательные поверхностные формы — поноры, воронки, котловины, колодцы, так и подземные формы — пещеры, полости, ходы.

К числу мерзлотно-гидрогеологических явлений относятся бугры пучения, наледи, термокарст, термоэрозия и термоабразия. Бугры пучения — это выпуклые формы рельефа, возникающие в области многолетнемерзлых или сезонномерзлых пород в результате ледообразования в грунтах. К буграм пучения относят, например, булгунняхи (пинго) и гидролакколиты.

Наледи подземных вод —это массивы льда, образующиеся при намораживании излившихся на поверхность земли грунтовых вод. В области многолетнемерзлых пород различают наледи надмерзлотных, подмерзлотных и межмерзлотных вод, а в области сезонномерзлых или кратковременномерзлых пород — так называемые ключевые и грунтовые наледи. Наиболее крупные наледи занимают десятки квадратных километров при толщине льда до 12 м.

Термокарст — это образование просадочных форм рельефа в результате вытаивания подземного льда или оттаивания мерзлого грунта. Термоэрозия — это разрушение мерзлых пород на берегах рек при тепловом воздействии текущих вод. Термоабразия — процесс разрушения берегов морей, озер, водохранилищ, сложенных льдом или многолетнемерзлыми грунтами, с участием термического воздействия воды и воздуха.

Рис. 5.9. Основные схемы формирования естественных выходов грунтовых вод (источников или родников) на земную поверхность (по В. А. Всеволожскому):

а — контактовый; б— депрессионный; в — экранированный. Условные обозначения см. на рис. 5.8

О заболачивании, связанном с влиянием подземных вод, будет сказано в гл. 9.

Взаимодействия закл. в обмене поверхностных(океаны,моря,озёра,водохр,реки,каналы) и подземных вод(напорных и безнапорных) водой,теплотой,растворёнными веществами. Три типа взаимодействия вод:

1.Наличие постоянной гидравлической связи 2.временной и 3.отсутствие её. Характер связи речных и грунтовых вод зависит от соотношения высоты стояния уровня в реке половодья и межень;положеие кровли водоупора и уровня находящихся над ними грунтовых вод.При низком положении водоупора и уровня грунтовых вод река в течении всего года через берега и дно питает прибрежные грунтовые воды.При более высоком положении водоупора река питает грунтовые воды лишь в половодье, в межень река питается ими. На спаде половодья и в межень часть акк-й в грунте воды возвращается в русло-береговое регулирование речного стока.При ещё более высоком река в половодье питает грунтовые воды а в межень грунтовые воды питают реку.В межень происходит разрыв кривой депрессии грунт.вод и понижевшегося уровня в реке-возн. мочажины,начинают действовать родники и ключи. При очень высоком положении водоупора как в половодье так и в межень грунтовые воды и река не имеют между собой гидравлической связи. Характер и величина подземного питания рек зависят от гидрогеологического строения прилегающей к водному объекту территории и от режима уровней воды в водном объекте. Подземные воды явл одним из важнейших видов питания рек. С деятельностью подземных вод на поверхности речного бассейна связаны явления-оползни(отрыв и скольжение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести),суффозия(разрушение горных пород вследствие выщелачивания и выноса подземными водами минеральных частиц грунта),карст(совокупность геологических процессов и созданных ими явлений в областях распространения растворимых и водопроницаемых горных пород),заболачивание(процесс образования болота на переувлажненных участках земной поверхности вследствие затрудненного стока).

Следующий тип разгрузки грунтовых вод на земную поверхность- экранирование. Источники формируются в местах, где поток грунтовых вод достигает границы распространения слабоводопроницаемых пород.

Типы озер

Озеро - водоём с замедленным водообменом, не имеющий обратной связи с океаном. Бывают: 1. Плотинные - связаны с эрозией и аккумулятивной деятельностью рек; речные - пойменные водоёмы (старецы, промоины, небольшие озера); долинные - образуются в результате горных обвалов (Сарезское); прибрежные - дельтовые и придельтовые водоёмы. Лощина - мелководный участок, отделяемый песчано-глинистыми косами. Лиманы - затопленное устье реки 2. Котловинные 3. Сточные - имеют постоянный сток (в период половодья) 4. Бессточные - только на испарение (из конспекта). ИЗ КНИГИ: по размеру озера подразделяют на очень большие площадью свыше 1000 кв.км, большие - площадью от 101 до 1000 кв. км, средние - площадью от 10 до 100 кв.км и малые - площадью менее 10 кв.км. По степени постоянства делят на постоянные и временные. По географическому положению озера подразделяются на итразональные, которые находятся в той же географической зоне, что и водосбор озера, и полизональные, водосбор которых расположен в нескольких географических зонах. По происхождению озерные котловины могут быть тектонические, вулканические, метеоритные, ледниковые, карстовые, термокарстовые, суффозионные, речные, морские, эоловое, органогенные. Тектонические котловины располагаются в крупных тектонических прогибах на равнинах, в крупных тектонических предгорных впадинах, в местах крупных тектонических трещин. Вулканические котловины расположены в кратерах потухших вулканов. Метеоритные котловины возникли в результате падения метеоритов. Ледниковые котловины образовались в результате деятельности современных или древних ледников. Они подразделяются на троговые, каровые, моренные, приледниковыми, надледниковыми. Карстовые котловины образуются в районах залегания известняков, доломитов и гипсов. По характеру водообмена: сточные и бесточные.

Режим уровня воды в озёрах

1. Многолетний- изменение объёма озера зависит от климатических факторов.

2. Сезонный- изменение объёма массы воды, поступающего в озеро- в период половодья.

3. Краткосрочные- не связаны с объёмом водных масс.

-ветровые(сгонно-нагонные)- компенсационные течения, на наветренной стороне происходит скопление воды. Перенос водной пов-ти с помощью компенсационных течений в горизонтальном положении.

-сейшовые- колебание всей массы воды. Резкие скачки ветра.

Термический режим озёр

Увелечение температуры воды от дна к поверхности называется прямой температурной стратификацией; уменьшие температуры воды от дна к поверхности носит название обратной температурной стратификации; наконец, равномерное распределение температуры воды по глубине называется гомотермией. Формирование как прямой, так и обратной температурной стратификации, а тем более трансформация прямой стратификации в обратную и наоборот сопровождается вертикальной циркуляцией вод в озере, т.е. вертикальным перемешиванием. В режиме температуры воды в озере выделяют четыре сезона: весеннего нагревания, летнего нагревания, осеннего охлождения, зимнего охлождения. Зимой подо льдом в озере наблюдается обратная температурная стратификация. В поверхностоном слое температура близка к 0С, в придонном слое - около 3-4С. В период весеннего нагревания температуры воды в поверхностном слое повышается. Этот процесс начинается, когда озеро ещё покрыто льдом, и продолжается после схода ледяного покрова. В период летнего нагревания в озере устанавливается прямая температурная стратификация. Наиболее высокую температуру приобретает поверхностный слой воды - эпилимнион. Ниже этого слоя лежит так называемый слой температурного скачка - металимнион. Основная же толща озерных вод сохраняет относительно невысокую температуру. Этот слой называется гиполимнион. В период осеннего охлаждения температура в поверхностном слое понижается. После того как она станет несколько ниже температуры нижерасположенных слоёв, более плотные воды начинают опускаться вниз, возникает активное конвективное перемешивание. В результате устанавливается осеннея гомотермия. Наконец, наступает период предзимнего и зимнего охлаждения. В это время температура в поверхностном слое понижается до температуры замерзания, в толще воды устанавливается обратная температурная стратификация, а на поверхности озера образуется ледяной покров. В процессе нагревания и охлаждения озера может отмечаться большая горизонтальная неоднородность температуры воды, особенно в больших озерах. Термический режим озер с повышенной минерализацией воды существенно отличается от термического режима пресноводных озер. Летом сильно минерализованные воды могут нагреваться до 50-70С. Зимой такая вода в поверхностном слое, не замерзая, охлаждается до значительной отрицательной температуры. Термический режим озер с солоноватой или солёной водой имеет много общего с термическом режимом морей.(с книжки) С КОНСПЕКТА: от 0-4С плотность повышается, далее с повышением температуры плотность понижается. Максимальная плотность воды при 4С. Отличается от термического режима рек. Наиболее резкое изменение температуры на поверхности водоёма. На поверхности хорошо прогревается с активной динамикой с малыми измененениями температуры. Средний слой скачка - металимнион -с большими изменениями температуры - зона температурного скачка. Нижний слой - гиполимнион - с малыми градиентами температуры, так как изолирован. Сезонные изменения температуры от 0 до 4 на глубине. Зимний: температура на поверхности 0, а в глубине повышается обратная термическая стратификация. Температура на поверхности повышается быстрее, чем на дне. Весна: процессы перемешивания верхние слои начинают прогреваться и температура равна 4С. Отсюда по всей глубине одинаковая температура. Прямая термическая стратификация - на поверхности больше температура, чем на глубине. - лето. Осень: температура понижается на поверхности, температура устанавливается на всей глубине=4С(гомотермия)

Тепловой баланс водоёма.

Уравнение теплового баланса для любого объёма участка суши и интервала времени должно включать различные составляющие прихода теплоты и её расхода.

R=(Q+q)*(1-r)-I, где: Q - прямая, q - рассеянная солнечная радиация, r - альбедо поверхности, т.е. отношение количества отражённой солнечной радиации к количеству поступающей, I - эффективное излучение, равное разности между излучением поверхности воды или суши в атмосферу и поглощённым встречным излучением атмосферы.

Ряд членов уравнения теплового баланса связан с поступлением или удалением теплоты с поверхностными или подземными водами. В уравнении теплового баланса учитывают также теплообмен с атмосферой и грунтами, обусловленный различиями в температуре воды и воздуха, воды и грунтов.

Метод теплового баланса широко используют в гидрологии для исследования изменений температуры воды в реках, озерах, океанах и морях.Уравнение теплового баланса можно использовать, например, для расчёта количества растаявшего льда или воды, испарившейся с поверхности водоёмов или участков суши.

Читайте также: