Чем отличается озеро от водохранилища кратко

Обновлено: 05.07.2024

С ужесточением природоохранного законодательства и совершенствованием технологий производства во многих развитых странах мира загрязнение водных объектов от точечных источников стало отходить на второй план по сравнению с тем вкладом, который вносит рассредоточенное по водосборной территории (диффузное) загрязнение так называемые неточечные источники. Нередко оказывается, что общая картина загрязнения рек, озер, водохранилищ сформирована именно неточечными источниками. Так, специальные исследования, проведенные по р. Дунаю, показали, что в загрязнении этой главной водной артерии Центральной Европы рассредоточенные источники играют немалую роль: 60% общей нагрузки по азоту и 44% по фосфору обусловлено неточечными источниками [Environmental. 1994].[ . ]

Водохранилища, созданные в долинах рек, совмещают в себе признаки озера и реки. С озером их сближает замедленный водообмен и как следствие расслоение водной массы. Сходство с рекой заключается в постоянстве поступательного движения воды, наблюдаемого в их верхних участках и по оси бывших затопленных русел. Это создает большую проточность (водообменность) в водохранилищах по сравнению с озерами и тенденцию к нарушению стратификации.[ . ]

Для сравнения рассмотрим диаграмму связей между популяциями сообщества рыб в водохранилище Солина (Клековский, Меншуткин, 2001), которая получена в результате исследования модели, сходной по структуре с моделью сообщества рыб Ладожского озера. Ихтиофауна Солины отличается от ихтиофауны Ладоги бедностью в отношении рыб-планктофагов (единственный планктофаг в Солине, не считая молоди рыб, это уклея). На рис. 77, 6 отчетливо видно, что в водохранилище Солина центральное место занимает щука, а не судак, как в Ладоге. Характерно, что вариант с уменьшенной кормовой базой для сообщества рыб Ладожского озера, рассмотренный выше (табл. 8.3.2, 8.3.3, вариант 2), приводит к схеме связей, в которой доминирование судака заменяется доминированием популяции щуки. Это согласуется с данными о том, что кормовая база в Ладоге (в расчете на единицу поверхности озера) богаче, во всяком случае в отношении бентоса, чем в водохранилище Солина.[ . ]

При сравнении фауны обрастаний водоемов различного типа — Рыбинского водохранилища, озер Дарвинского заповедника, озера Плещеево, р. Латки выявлено, что наибольшее сходство по индексу Серенсена отмечено между водохранилищем и остальными водоемами. Этот индекс равен 32—38%. Несколько ниже он для фауны озер Дарвинского заповедника, с одной стороны, и оз. Плещеево и р. Латка, с другой стороны, соответственно 24 и 31 %. Близкие значения индекса сходства между зооперифитоном оз. Плещеево и р. Латкой, который равен 31%.[ . ]

Воды озер и водохранилищ практически постоянно находятся в движении. Движением охвачена вся толща воды в пределах всей котловины. В природных условиях очень редко может наблюдаться какой-либо один из установившихся видов движений. Даже в зимний период, под ледяным покровом, конвективные циркуляции в водоеме могут сопровождаться, например, затухающими ветровыми, сейшевыми или стоковыми течениями.[ . ]

Проведено сравнение содержания исследуемых радионуклидов (на начало 1990-х годов) в воде озер Тыгиш, Б.Сунгуль и Червяное, с одной стороны, и двумя другими водоемами Уральского региона, находящимися за пределами ВУРСа, -озером Щучьим и Рефтинским водохранилищем. Показано, что содержание90 Б г в воде исследуемых озер в 2-7 раз превышало таковое в о.Щучьем и, в среднем, в 10 раз - вРеф-тинском водохранилище. Что касается 137С8, то его концентрация в воде озер Тыгиш, Б.Сунгуль, Червяное и контрольных водоемов различается незначительно.[ . ]

По термическому режиму водохранилища отличаются от рек неоднородностью температуры, а от глубоководных озер неустойчивой стратификацией и относительно высокими температурами придонных слоев в летний сезон. В температурном режиме водохранилищ много общего с температурным режимом мелководных озер. Однако в период весеннего нагревания проявляются некоторые особенности, свойственные, в частности, Рыбинскому водохранилищу. На эти особенности обратил внимание В. И. Рутковский. В Рыбинском водохранилище повышение температуры, начинающееся еще подо льдом, прекращается; температура воды в водохранилище временно понижается из-за заполнения его котловины снеговыми водами притоков, температура которых близка к 0° С. В дальнейшем, во вторую половину весны, температура воды в водохранилище связана также с притоком речных вод, но уже относительно более теплых. Интенсивное прогревание водохранилища происходит сначала вблизи устьев притоков, в губах и на мелководьях. В этот период в разных частях водохранилища можно наблюдать одновременно температуру от 0 до 10° С, обратную, прямую стратификации и гомотермию. Для периода осеннего охлаждения характерна гомо-термия вплоть до появления льда, когда температура принимает значения, близкие к 0°С, по всей глубине, что связано с ветровым перемешиванием водной массы мелководного водохранилища. Зимой при ледоставе в проточных районах возникшая с осени гомо-термия сохраняется при температуре, близкой к 0°С; в малопроточных происходит постепенное прогревание придонных слоев воды и установление обратной стратификации. В нижних бьефах прогрев воды весной и охлаждение осенью отстают по срокам от естественных условий на 5—10 дней. В связи со сбросом из водохранилища вод, более теплых осенью и более холодных весной, годовая амплитуда колебаний температуры меньше по сравнению с амплитудой колебаний температуры воды рек в естественном состоянии.[ . ]

Изучены особенности расселения и биологии байкальского бокоплава. В Рыбинском водохранилище рачки размножаются в течение всего вегетационного периода, однако у них отмечена тенденция уменьшения размеров, веса и плодовитости по сравнению с особями из озер Байкал и Ильмень.[ . ]

На величину скорости ветра существенное влияние оказывают высота, защищенность местности и флюгера. С высотой скорость ветра возрастает. На возвышенностях, берегах озер и водохранилищ, в долинах больших рек наблюдается увеличение скорости ветра по сравнению с равнинными участками. В больших городах, в лесных районах скорость ветра уменьшается. Разности средней месячной и годовой скорости ветра на открыто расположенной ст. Арзамас и на ст. Выкса, расположенной на лесной поляне, приведены в табл.[ . ]

В работах [190, 229] представлены результаты сопоставления многочисленных измеренных расходов взвешенных наносов с рассчитанными по зависимости указанных выше зарубежных исследователей и по зависимостям (7.12) и (7.14). К сопоставлению привлечены данные измерений на узких (5—26 м) отмелях Кайраккумского водохранилища, на отмелях средней ширины (60— 90 м) Каховского и Кременчугского водохранилищ и на отмелях значительной ширины (100—300 м) Азовского моря и Ладожского озера. Данные сопоставлений показали, что ни одна из существующих расчетных зависимостей не является универсальной, хотя при некоторых условиях и обеспечивает вполне удовлетворительную сходимость с измеренными по единой методике расходами наносов. Так, например, расходы наносов, вычисленные по зависимостям (7.11) и (7.12), в большинстве случаев оказались завышенными в 3—5, а иногда и в 7—10 раз по сравнению с измеренными расходами. Многие расходы наносов, вычисленные по зависимости (7.14), оказались близкими к измеренным на Кременчугском водохранилище, но в несколько раз превышали расходы, измеренные на широких береговых отмелях Азовского моря.[ . ]

На протяжении 1990 г. состав доминирующих групп и видов не изменился, но из-за слабого прогрева водоема численность личинок хирономид по сравнению с прошлым годом уменьшилась, хотя их относительная роль в сообществе возросла. Индекс видового разнообразия Кабэ зооперифитона в период исследований изменялся от 10,2 до 14,3 (табл. 58) и был существенно ниже, чем на природных участках ближайшего к озерам Шекснинско-го плеса Рыбинского водохранилища. Как. правило, численность зооперифитона здесь оказывалась выше, чем в других озерах, но биомасса чаще всего была одного порядка.[ . ]

Имеется много работ, показывающих, что в эвтрофных водоемах фитопланктон содержит больше хлорофилла, чем в мезот-рофных и олиготрофных. Так, в перифитоне польских олиготроф-ных озер содержится в среднем 0,44 % хлорофилла от органического вещества, а в эвтрофных — 0,77 % [361. Более насыщен хлорофиллом фитопланктон высокоэвтрофного оз. Норвикен в Швеции по сравнению с оз. Больше хлорофилла в фитопланктоне слабоэвтрофного Иваньковского водохранилища, чем мезотрофного Рыбинского и олиготрофного Онежского озера (6], в более продуктивных водоемах Карельского перешейка и Чехословакии фитопланктон содержит больше хлорофилла, чем в малопродуктивных (21]. Это объясняется тем, что удельное содержание хлорофилла в клетках водорослей прямо зависит от обеспеченности их биогенными элементами (34, 35, 37]. Однако несомненно и значение флористического состава, в котором увеличивается доля богатых хлорофиллом видов.[ . ]

Это же отмечает и Ф.Л.Пэр [1964] длп озер Латвии. Озера с низкой окисляемостью имели среднее отношение пер-ыанганатной окисляетяости к органическому углероду 0,95—0,96, а с высокой — 1,05. По данным Д.С.Ульяновой [1980], для воды озера Красного Каргльского перешейка показатели отношения пермгнганатной окисляе-мост и к концентрации органического углерода в разные сезоны года находятся в пределах 0,9—1,3.[ . ]

Перечисленные особенности учтены в специальной процедуре последовательных расчетов по модели. Введено нижнее ограничение на минимальную потребность в воде потребителями, привязанными к Чанскому створу (подача воды в озеро Чаны). В гидрологическом аспекте моделирования речного стока подача воды в р. Омь из озера Чаны (в обратном направлении), а также подпитка р. Ачаирка из реки Иртыш эквивалентны введению в рассмотрение дополнительной водосборной площади, с которой поступал бы сток, равный соответствующим объемам подачи воды. Аналогично, искусственным занижением водосборной площади этой части бассейна в сравнении с фактической можно учесть снижение модуля стока вниз по течению р. Оми. Наливное водохранилище (озеро Алабужское) в верхнем течении снижает размер действующей площади водосбора в Андреевском створе. Другие особенности рассматриваемого объекта учитены либо в вариантах вспомогательных условий и ограничений, либо в процессе организации серий расчетов по модели с разными исходными данными.[ . ]

В последние десятилетия вмешательство человека в природные экосисте ч создали для руде-ральных видов благоприятные условия для их массового развития. Так, водные сорняки (водный гиацинт, папоротник — сальвиния назойливая) нашли идеальные условия для своего существования в водохранилищах, оросительных системах и даже в естественных водоемах, куда поступает огромное количество питательных веществ (особенно смыв удобрений с сельхозугодий). По сравнению с гиацинтом особую опасность для водоемов представляет водный сорняк - сальвиния назойливая, широко распространившаяся по водохранилищам и озерам Африки, Азии и Австралии. Например, на крупнейшем водохранилище Кариба на р. Замбези этот сорняк покрыл плавающими коврами (толщиной до 1 м) около 20% поверхности водоема, что отрицательно сказалось на гидрологическом режиме водохранилища и нанесло огромный материальный ущерб (Баррет, 1989). Для борьбы с ним успешно были применены биологические методы: использование насекомых - долгоносика, питающегося исключительно сальвинией.[ . ]

vl999

Значительная часть суши планеты занимают различные водоемы. Среди них наиболее распространены озера и водохранилища. При всей внешней схожести эти водные объекты имеют существенные различия. Их краткому описанию посвящается данная статья.

Что такое озера, и какими они бывают

Озеро

Озерами считаются созданные природой водоемы. Общая площадь 117 млн. озер на планете около 2,1 млн. кв. км. или порядка 4 процентов земной суши. Общая протяженность береговой линии всех озер в 250 раз больше длины экватора. В мире насчитывается 22 больших озера с площадью свыше 10 000 кв. км. Самым большими из них считается Каспийское море (371 тыс. кв. км.). Озеро Байкал площадью 35 тыс. кв. км считается самым глубоким (1642 м.). Все озера Земли содержат воды в четыре раза больше, чем в реках.

Большое озеро

Они обычно располагаются в углублениях на земной поверхности и отличаются медленным обменом воды. С океанами или морями такие водоемы не соединяются протоками. Углубления, в которых образуются озера, могут быть образованы за счет деформаций плит. Считается, что движение земной коры и вулканические извержения послужили основанием для образования большинства озер.

Дамбовые озера образуются в результате природного перегораживания долины реки балки, яра в результате разных наносов и обвалов. Речные озера могут быть образованы в результате аккумулятивных или эрозийных явлений на старых реках и в их долинах. Лиманные озера отделяются от моря наносными песчаными косами или наносами рек в их устьях. В результате отхода ледников были образованы углубления, в которых постепенно образовались озера. Карстовые озера появились в результате заполнения водой карстовых ям, пещер, впадин и пр. В районах вечной мерзлоты в результате проседания грунта и таяния льда возникают термокарстовые озера.

По состоянию водного баланса их подразделяют на сточные и бессточные или с изменяющимся стоком. Озера со стоком естественно пополняются водой, часть которой стекает в реку. В бессточных вода расходуется в результате ее испарения. Существуют озера с пресной водой, где количество минеральных веществ менее грамма на литр. Такие озера преимущественно сточные.

Солеными или минеральными озерами считаются такими, в которых содержание минеральных солей превышает 25 грамм на литр. Подобные озера преимущественно бессточные. Появление солей в них происходит в результате попадания в озерную котловину с подземными водами и осадками растворенных минеральных солей и выпаривания воды.

Соленое озеро

Минеральные озера принято разделять на карбонатовые, в которых добывают соду, сульфатные, служащие источником горькой соли, и хлоридные, где добывают кухонную соль. Немало озер служат местами добычи таких полезных ископаемых как руды и нефть.

Озера могут подразделяться по признаку наличия в них жизни. Особенность многих озер в том, что без пополнения водой они быстро мелеют, высыхают и могут превратиться в болото.

Зачем нужны водохранилища

Еще древние египтяне свыше трех тысяч лет назад создавали водохранилища для орошения прилегающих к Нилу земель. Известны и другие водохранилища, сооруженные сотни лет назад. Современная экономика требует накопления воды для обеспечения функционирования электростанций, поливных земель, других хозяйственных потребностей.

Водохранилище

Основными эксплуатационными характеристиками таких водоемов являются площадь водяного зеркала, объем содержащейся воды и показатели изменения уровня воды. Крупнейшие в мире водохранилища по площади их зеркала созданы на территории России, Африки, в Канаде, в Казахстане.

Существуют различные типы водохранилищ в соответствии с потребностями народного хозяйства.

Основными из них являются:

  1. Создаваемые путем сооружения плотин, объектов гидроэлектростанций, шлюзовых комплексов в долинах или горных ущельях рек. Здесь распространены русловые водохранилища, которые характеризуются вытянутостью и наличием стоковых течений, и озерные, которые по форме повторяют форму озера, ограниченного подпорными сооружениями.
  2. Сооружаемые на горизонтальной или немного наклоненной поверхности земли посредством выемки грунта. Он может использоваться для обвалования поверхности водяного зеркала. Наиболее распространен этот метод для создания бассейнов резервирования воды для гидроаккумуляторных электростанций. Вторым распространенным вариантом является использование стока воды для орошения сельхозугодий в низинах.
  3. Капитальные крытые емкости, которые сооружаются из железобетона, камня или металла. Они могут располагаться в земле или выше ее уровня. Их применяют для регулирования подачи воды в течение суток и создания необходимого ее напора.

В чем отличия

Главным отличием озера от водохранилища является природный характер его образования. Благодаря этому озеро в лечение многих веков может иметь первозданный вид, богатый ландшафт, разнообразную флору и фауну. Их экосистема стабильна и способна к воспроизводству.

Водохранилище создается человеком, который строит его исходя из своих хозяйственных потребностей. При этом происходит не всегда обоснованное вмешательство в природу. В результате их строительства происходят такие негативные процессы:

маленькое озеро

С береговой линии озера и водохранилища кажутся очень похожими. Это неудивительно, учитывая, что водохранилище на самом деле является искусственным озером. Кроме того, они имеют схожий растительный и животный мир. Однако, несмотря на эти сходства, существуют также и важные различия между этими водоемами. Наиболее очевидным различием является процесс образования, так как озера образуются естественным путем, а водохранилища — искусственным.

Озера

Озеро представляет собой большой водоем со всех сторон окруженный сушей. Оно образовано впадинами, которые либо собирают воду из близлежащих рек, либо из-под земли. Они не являются частью океанов и поэтому отличаются от лагун. Озера в основном встречаются в рифтовых зонах, горных районах и регионах, которые когда-то были покрыты ледниками.

чайка у озера

Большинство озер Земли являются пресноводными и расположены в Северном полушарии. В Канаде находится около 2 миллионов водоемов, а в Финляндии — более 56 тысяч.

Мировые рекорды среди озер:


  • Каспийское море — самое большое
  • оз. Верхнее (Северная Америка) — крупнейшее пресноводное
  • Байкал — самое старейшее и глубокое
  • Танганьика (Восточная Африка) — самое длинное

лесное озеро

Водохранилища

Водохранилища представляют собой искусственные озера, образованные путем строительства плотин вдоль текущих рек. После завершения строительства вода накапливается и создает бассейн. Данные водоемы часто строятся в районах с небольшим количеством озер или там, где качество воды непригодно для потребления человеком.

водохранилище

Водохранилища решают несколько проблем: нехватка воды для бытового, сельскохозяйственного и промышленного использования, коммерческого рыболовства, производства электроэнергии, отдыха и спорта, навигации и борьбы с наводнениями.

Строительство подобных водоемов практиковалось еще тысячи лет назад в Китае для предотвращения наводнений, а также В Древнем Египте и Месопотамии для орошения.

плотина

Около 30% воды, которая естественным образом стекает в океан, удерживается в плотинах. Несмотря на огромный вклад, водохранилища также оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Изменяя естественное течение рек, плотины останавливают приток осадков в океан и препятствуют свободному передвижению морских животных, включая рыбу. Кроме того, существует опасность и для жизни человека. Например, тайфун в 1975 году повредил дамбу водохранилища Баньцяо в Китае, что привело к наводнению, в результате которого погибло более 170 000 человек.
Источник

Виды и характеристики озер. Замкнутое понижение земной поверхности, заполненное водой и не имеющее непосредственного соединения с морем или океаном, называют озером. Ха­рактерной особенностью озера является замедленный водооб­мен, обусловливающий неоднородность воды и постоянное накопление наносных отложений за счет поступления их со склонов при ветровом выносе, разрушения берегов и отмирания растительности. С течением времени озеро уменьшается, превра­щается в болото и отмирает.

По происхождению озера подразделяют на котловинные, плотинные, пойменные и смешанные.

Общие сведения о водохранилищах. Водохранилище - это искусственно созданный водоем в долине реки (или между­речье) путем перекрытия ее плотиной. Размеры водохранилища зависят от рельефа долины, напора воды и типа регулирования стока реки. Водохранилища бывают озерного, долинного (рус­лового), внеруслового и смешанного типов.

Если плотина находится у истока реки, вытекающей из озе­ра, то созданное водохранилище называется озерным. Водохра­нилище, созданное в результате затопления долины реки, назы­вается долинным. На водоразделах иногда создают внерусловые водохранилища для питания каналов водой, подаваемой насоса­ми. Водохранилища смешанного типа разнообразны по распо­ложению и источникам питания.

Водохранилище состоит из трех основных частей: озерной, озерно-речной и речной.

Озерная часть - это зона водохранилища, примыкающая к плотине и простирающаяся вверх по течению на значительное расстояние (70—150 км) от створа. Она наиболее глубоководна при любых уровнях воды, скорость течения незначительна, вол­нение наибольшее по сравнению с другими частями водохра­нилища.

Озерно-речная часть - средняя зона водохранилища. При сработке ниже нормального уровня она характеризуется незначительными глубинами на пойме, судоходство осущест­вляется только по судоходным трассам. Наблюдается сильное волнение, а также течение воды по направлению главного русла реки.

Речная часть даже при высоких уровнях представляет собой мелкий водоем. Волнение слабое, скорость течения значительна. При низких уровнях вода входит в меженное русло реки.

На не полностью зарегулированных реках характерной ча­стью водохранилищ является зона выклинивания подпора (зо­на переменного подпора) - участок сопряжения свободной реки с водохранилищем. Длина участка в зависимости от отметок уровней воды в реке и водохранилище может быть довольно значительной (до 100 км). Водный и русловой режимы зоны очень сложные. В разные периоды года sty зону можно рассматривать как свободную реку, устье реки или водохранилище.

Водохранилище существенно отличается от озера возрастом, формой ложа, повышенной проточностью и особенностями водного, руслового и ледового режимов. Из-за малого возраста водохранилища интенсивно происходят переработка берегом представляющих собой обрывистые крутые откосы, и деформация глубинной части ложа. По причине небольшой вместимости водохранилищу (по сравнению с объемом жидкого и твердого стоков реки) существенное значение имеет отложение наносов.

На отдельных водохранилищах через 15- 20 лет эксплуатаций толщина слоя наносов составляет 1 - 1,5м, а объем 20 - 30%общей вместимости водохранилища.

По режиму деформаций долинные водохранилища подразделяют на три зоны. Верхняя зона характеризуется значительными эрозионными выносами из притоков. В средней зоне при низком уровне воды под действием волнения интенсивно деформируется дно, значительна роль эрозионных выносов; при высоком уровне ослабевает взаимодействие волн с дном, усиливается переработка берегов. В нижней зоне волнение не оказывает существенного влияния на состояние дна, но переформирование берегов происходит наиболее интенсивно.

В водохранилищах обычно наблюдаются два вида течений: сточное (постепенно ослабевающее от верхнего участка к плотине) и береговое (ветроволнового происхождения).

В озерах и водохранилищах наблюдаются постоянные и временные течении воды. Постоянное течение обусловлено впадающими, вытекающими или протекающими реками, Скорости такого течения зависит от отношения объема водоема к расходу речного стока. Если отношение велико, то в водоеме постоянные течения незначительны и наблюдаются лишь в районах устьев и истоков реи. Из временных течений наибольшее значение имеют береговые, возникающие при господствующем направлении ветра под некоторым углом к линии береги, и конвекционные токи в вертикальной плоскости, вызываемые неравномерным нагревом и охлаждением воды.




Особенности режима рек с зарегулированным стоком. Создание на реках крупных водохранилищ коренным образом изменяет режим рек и условия судоходства, Регулирование стока представляет гобой повторяющийся (циклический) процесс: наполнение водохранилища чередуется с его сработкой. В зависимости от продолжительности цикла регулирование бывает мно­голетнее, годовое, недельное и суточное.

Многолетнее регулирование состоит в перераспределении тока между годами. В многоводные годы водохранилище на­полняется, а в маловодные - срабатывается. При годовом ре­гулировании задерживают воду во время половодья и используют в маловодное время года. Недельное и суточное регулиро­вание вызвано неравномерным потреблением электроэнергии по дням недели и в течение суток,

В результате регулирования стока на реке уменьшаются уровни и расход воды в половодье и увеличиваются в межень. Изменения, вносимые в режим стока многолетним и годовым регулированием, распространяются на участки реки большой протяженности. На участок реки, расположенный в нижнем бьефе гидроузла, накладываются колебания, вызванные суточ­ным и недельным регулированием. По мере удаления от створа плотины эти колебания затухают.

Протяженность участка, на котором сказывается влияние суточного регулирования, составляет 50 - 70 км, недельного ре­гулирования - до 150 - 200км.

Регулирование стока вносит значительные изменения в рус­ловые процессы и состояние глубины в нижнем бьефе гидро­узла. В пределах участков суточного регулирования на русло реки оказывают существенное воздействие волны попусков. Ос­ветленная в водохранилище вода, поступая в нижний бьеф, де­формирует русло, насыщаясь при этом наносами до состояния, соответствующего ее транспортирующей способности. Пониже­ние дна нижнего бьефа способствует увеличению средних глу­бин, уменьшению сопротивлений русла движению потока и приводит к понижению уровней свободной поверхности.

Повышение и стабильность меженных уровней на реках с зарегулированным стоком способствуют поддержанию устойчи­вых донных форм и их интенсивному перемещению. Высокие меженные уровни ограничивают размыв перекатов. Снижение поводочных расходов обусловливает почти полное прекращение пойменных деформаций, связанных с образованием и развитием рукавов.

Низкие непродолжительные паводки уменьшают объем весеннего отложения наносов на перекатах. При этом стирается различие в глубинах плесов и перекатов, река приобретает форму канала.

В связи с выходом из водохранилища относительно теплой воды зимний режим нижних бьефов характеризуется наличием незамерзающей майны на протяжении нескольких десятков километров, что способствует организации зимнего судоход­ства.

Виды и характеристики озер. Замкнутое понижение земной поверхности, заполненное водой и не имеющее непосредственного соединения с морем или океаном, называют озером. Ха­рактерной особенностью озера является замедленный водооб­мен, обусловливающий неоднородность воды и постоянное накопление наносных отложений за счет поступления их со склонов при ветровом выносе, разрушения берегов и отмирания растительности. С течением времени озеро уменьшается, превра­щается в болото и отмирает.

По происхождению озера подразделяют на котловинные, плотинные, пойменные и смешанные.

Общие сведения о водохранилищах. Водохранилище - это искусственно созданный водоем в долине реки (или между­речье) путем перекрытия ее плотиной. Размеры водохранилища зависят от рельефа долины, напора воды и типа регулирования стока реки. Водохранилища бывают озерного, долинного (рус­лового), внеруслового и смешанного типов.

Если плотина находится у истока реки, вытекающей из озе­ра, то созданное водохранилище называется озерным. Водохра­нилище, созданное в результате затопления долины реки, назы­вается долинным. На водоразделах иногда создают внерусловые водохранилища для питания каналов водой, подаваемой насоса­ми. Водохранилища смешанного типа разнообразны по распо­ложению и источникам питания.

Водохранилище состоит из трех основных частей: озерной, озерно-речной и речной.

Озерная часть - это зона водохранилища, примыкающая к плотине и простирающаяся вверх по течению на значительное расстояние (70—150 км) от створа. Она наиболее глубоководна при любых уровнях воды, скорость течения незначительна, вол­нение наибольшее по сравнению с другими частями водохра­нилища.

Озерно-речная часть - средняя зона водохранилища. При сработке ниже нормального уровня она характеризуется незначительными глубинами на пойме, судоходство осущест­вляется только по судоходным трассам. Наблюдается сильное волнение, а также течение воды по направлению главного русла реки.

Речная часть даже при высоких уровнях представляет собой мелкий водоем. Волнение слабое, скорость течения значительна. При низких уровнях вода входит в меженное русло реки.

На не полностью зарегулированных реках характерной ча­стью водохранилищ является зона выклинивания подпора (зо­на переменного подпора) - участок сопряжения свободной реки с водохранилищем. Длина участка в зависимости от отметок уровней воды в реке и водохранилище может быть довольно значительной (до 100 км). Водный и русловой режимы зоны очень сложные. В разные периоды года sty зону можно рассматривать как свободную реку, устье реки или водохранилище.

Водохранилище существенно отличается от озера возрастом, формой ложа, повышенной проточностью и особенностями водного, руслового и ледового режимов. Из-за малого возраста водохранилища интенсивно происходят переработка берегом представляющих собой обрывистые крутые откосы, и деформация глубинной части ложа. По причине небольшой вместимости водохранилищу (по сравнению с объемом жидкого и твердого стоков реки) существенное значение имеет отложение наносов.

На отдельных водохранилищах через 15- 20 лет эксплуатаций толщина слоя наносов составляет 1 - 1,5м, а объем 20 - 30%общей вместимости водохранилища.

По режиму деформаций долинные водохранилища подразделяют на три зоны. Верхняя зона характеризуется значительными эрозионными выносами из притоков. В средней зоне при низком уровне воды под действием волнения интенсивно деформируется дно, значительна роль эрозионных выносов; при высоком уровне ослабевает взаимодействие волн с дном, усиливается переработка берегов. В нижней зоне волнение не оказывает существенного влияния на состояние дна, но переформирование берегов происходит наиболее интенсивно.

В водохранилищах обычно наблюдаются два вида течений: сточное (постепенно ослабевающее от верхнего участка к плотине) и береговое (ветроволнового происхождения).

В озерах и водохранилищах наблюдаются постоянные и временные течении воды. Постоянное течение обусловлено впадающими, вытекающими или протекающими реками, Скорости такого течения зависит от отношения объема водоема к расходу речного стока. Если отношение велико, то в водоеме постоянные течения незначительны и наблюдаются лишь в районах устьев и истоков реи. Из временных течений наибольшее значение имеют береговые, возникающие при господствующем направлении ветра под некоторым углом к линии береги, и конвекционные токи в вертикальной плоскости, вызываемые неравномерным нагревом и охлаждением воды.

Особенности режима рек с зарегулированным стоком. Создание на реках крупных водохранилищ коренным образом изменяет режим рек и условия судоходства, Регулирование стока представляет гобой повторяющийся (циклический) процесс: наполнение водохранилища чередуется с его сработкой. В зависимости от продолжительности цикла регулирование бывает мно­голетнее, годовое, недельное и суточное.

Многолетнее регулирование состоит в перераспределении тока между годами. В многоводные годы водохранилище на­полняется, а в маловодные - срабатывается. При годовом ре­гулировании задерживают воду во время половодья и используют в маловодное время года. Недельное и суточное регулиро­вание вызвано неравномерным потреблением электроэнергии по дням недели и в течение суток,

В результате регулирования стока на реке уменьшаются уровни и расход воды в половодье и увеличиваются в межень. Изменения, вносимые в режим стока многолетним и годовым регулированием, распространяются на участки реки большой протяженности. На участок реки, расположенный в нижнем бьефе гидроузла, накладываются колебания, вызванные суточ­ным и недельным регулированием. По мере удаления от створа плотины эти колебания затухают.

Протяженность участка, на котором сказывается влияние суточного регулирования, составляет 50 - 70 км, недельного ре­гулирования - до 150 - 200км.

Регулирование стока вносит значительные изменения в рус­ловые процессы и состояние глубины в нижнем бьефе гидро­узла. В пределах участков суточного регулирования на русло реки оказывают существенное воздействие волны попусков. Ос­ветленная в водохранилище вода, поступая в нижний бьеф, де­формирует русло, насыщаясь при этом наносами до состояния, соответствующего ее транспортирующей способности. Пониже­ние дна нижнего бьефа способствует увеличению средних глу­бин, уменьшению сопротивлений русла движению потока и приводит к понижению уровней свободной поверхности.

Повышение и стабильность меженных уровней на реках с зарегулированным стоком способствуют поддержанию устойчи­вых донных форм и их интенсивному перемещению. Высокие меженные уровни ограничивают размыв перекатов. Снижение поводочных расходов обусловливает почти полное прекращение пойменных деформаций, связанных с образованием и развитием рукавов.

Низкие непродолжительные паводки уменьшают объем весеннего отложения наносов на перекатах. При этом стирается различие в глубинах плесов и перекатов, река приобретает форму канала.

В связи с выходом из водохранилища относительно теплой воды зимний режим нижних бьефов характеризуется наличием незамерзающей майны на протяжении нескольких десятков километров, что способствует организации зимнего судоход­ства.

Озера – природные водоемы с замедленным водообменном в углублениях суши (котловинах), заполненные в пределах озерной чаши (озерного ложа) разнородными водными массами и не имеющие одностороннего уклона. По происхождению озера делятся различно. Они могут образовываться в тектонических понижениях – синеклизах, рифтах (тектонические), во впадинах, возникших в результате неравномерного распределения ледников в районах материкового оледенения (ледниковые и моренные озера); в карстовых воронках и провалах (карстовые озера); в просадочных провалах при вытаивании льда (термокарстовые озера); в долинах, перегороженных обвалом, оползнем или ледником (плотинные, запрудные или завальные озера); в кратерах потухших вулканов (вулканические озера); в карах и трогах ледниковых областей (каровые и троговые) посредством обособившихся от моря наносов песка или ила (лиманные озера), в котловинах просадочного происхождения возникших в результате суффозии (суффозионные), в котловинных выдувания (эоловые), при миграции речного русла по пойме (озера-старицы).

Сходны с озерами по виду, режиму и свойствам созданные человеком пруды и водохранилища.

Озера бывают сточные (из которых вытекают реки), проточные и бессточные (не имеющие стока, преимущественно в полупустынях и пустынях).

Водохранилища – искусственные водоемы с объемом воды более 1 млн. м 3 , образованные в долинах рек в результате накопления воды перед плотиной. На крупных реках обычно создают каскады водохранилищ. Малые водоемы созданные в долинах ручьев и балках называются прудами. На сегодняшний день общая площадь водохранилищ Земли – около 400 тыс. км 2 .

По величине напора, создаваемого плотиной водохранилища делят на:1) равнинные с напором 15- 35 м ; 2) предгорные с напором 50-100м; 3) горные с напором у плотины 200 м и более. Участок выше плотины, на который распространяется влияние водохранилища, называется верхним бьефом, а ниже – нижним.

По форме в плане и строению котловины выделяют озерные и речные водохранилища.

Основные морфометрические характеристики озера: площадь озера – площадь зеркала воды; длина береговой линии – длина уреза воды; длина озера – кратчайшее расстояние между двумя наиболее удаленными точками береговой линии; средняя ширина – отношение площади к длине; объем озера – объем котловины, заполненной водой; средняя глубина – отношение объема водной массы к площади; максимальная глубина находится непосредственными измерениями; изобаты – линии одинаковых глубин.

Читайте также: