Гидрологический режим озера это

Гидрология озер

5.1 Классификация и водный баланс озер

Озерами называются заполненные водой котловины или впадины земной поверхности, не имеющие непосредственного соединения с морем (океаном) и отличающиеся замедленным водообменом.

В развитии озера можно выделить три фазы:

— озеро сохраняет свою котловину почти неизменной, существующие отложения еще не оказывают заметного влияния на его ложе;

— образуется береговая отмель, появляются дельты в местах впадения рек, развивается водяная растительность;

— неровности котловины сглажены отложениями наносов, за счет продуктов разрушения берегов и откосов дельт расширяется береговая отмель, уменьшается глубина, растительность распространяется почти по всей поверхности озера.

В дальнейшем оно превращается в мелкий водоем с повсеместным развитием растительности, которая из подводной части переходит в надводную и превращает озеро в болото.

По происхождению озера могут быть: плотинные, котловинные и смешанные.

Плотинные озера образуются вследствие перекрытия долины реки обвалом, наносами, обломочным материалом отступающего ледника.

Котловинные озера в зависимости от условий и причин образования котловины бывают тектонические, вулканические, дефляционные, ледниковые, карстовые и термокарстовые.

У тектонических озер котловины образовались в результате тектонических процессов (резких изменений в земной коре), например при землетрясениях. Тектонические озера бывают очень глубокими (Байкал, Севан, Иссык-Куль и др.).

Вулканические озера появляются под действием вулканических сил, например Курильское озеро, Кроницкое и др.

Дефляционные озера образуются в результате выдувания горных пород и в понижениях между барханами и дюнами. Их котловины обычно неглубоки.

Ледниковые озера являются результатом действия ледников, покрывавших когда-то огромные площади континентов (оз. Селигер).

Карстовые озера – результат химической деятельности подземных и поверхностных вод. Эти озера встречаются в бассейне р. Северной Двины, на Волжско-Онежском водоразделе, в Нижегородской области, в Марийской и Башкирской республиках.

Термокарстовые озера возникают в результате заполнения водой углублений на поверхности земли, образующихся в районах вечной мерзлоты, вследствие таяния подземных пластов или линз льда (озера Якутии).

Смешанные озера образуются от совместного воздействия различных причин. Например, озерная котловина тектонического происхождения подвергалась действию ледников, повлиявших на ее формирование (Ладожское и Онежское озера). Котловина озера плотинного типа может быть подготовлена процессами выветривания, деятельностью поверхностных и подземных вод.

Озера делятся на две категории: сточные и бессточные.

Сточные озера характеризуются тем, что поступающие в них поверхностные и подземные воды расходуются на питание вытекающих из них рек, а также на испарение и фильтрацию. Сточные озера могут иметь сток в течение круглого года или лишь в период наибольшего притока (временно сточные озера).

В частном случае, когда одна из стекающих в озеро рек по водности того же порядка, что и река, вытекающая из него, озеро называется проточным. Река, вытекающая из озера, имеет меньшую амплитуду колебания уровней (и расходов); гидрографы таких рек более сглаженные и распластанные, чем гидрографы свободных рек. Озеро служит естественным регулятором режима вытекающей из него реки.

Бессточные озера расходуют поступающие в них воды в основном на испарение и частично на просачивание в грунт.

Читайте также:  Сверхмарафон вокруг озера ильмень

По составу воды озера разделяются на пресные и соленые, или минеральные. Сточные озера, как правило, бывают пресными. В бессточном озере происходит испарение чистой воды, а соли остаются в нем. Поэтому вода в бессточном озере непрерывно минерализуется (засоляется), и тем быстрее, чем больше концентрация солей приносимых в него вод.

В б.СССР насчитывается более 2,8 млн. озер, суммарная площадь которых составляет около 490 тыс. км (исключая Каспийское и Аральское озера, которые принято считать внутренними морями). Малые озера, с площадью водной поверхности менее 1 км, составляют 99,2 %. Четырнадцать озер площадью водной поверхности более 1000 км относятся к числу величайших озер мира. В озерах сосредоточено 27,2 тыс. км воды. Из них 23 тыс. км приходится на озеро Байкал.

Водный баланс сточного озера, то есть соотношение прихода и расхода воды, можно представить так:

,

где — поверхностный и подземный приток в озеро;

— конденсация водяных паров на поверхности озера;

— осадки, выпадающие на поверхность озера;

— поверхностный и подземный сток из озера;

— испарение с поверхности озера;

— аккумуляция воды в озере.

Все члены уравнения водного баланса выражены в виде слоя воды.

В бессточных озерах сток из озера отсутствует, вода в основном расходуется на испарение. Поэтому для бессточного озера уравнение водного баланса при отсутствии фильтрации воды через ложе озера имеет вид:

.

Применительно к многолетнему периоду величина , как имеющая различные знаки, превращается в нуль, и уравнение водного баланса озера за многолетний период принимает вид для сточного озера

,

для бессточного озера

.

В эти уравнения входят среднемноголетние значения элементов водного баланса.

Источник

Гидрология

Лекция. Гидрология озер

Лекция 7. Гидрология озер

1. ОЗЕРА И ИХ РАСПРОСТРАНЕНИЕ НА ЗЕМНОМ ШАРЕ

Озеро — естественный водоем суши с замедленным водообменом. Как правило, озера обладают выработанными под воздействием ветрового волнения берегами. Озера не имеют прямой связи с океаном.

Для образования озера необходимы два непременных условия — наличие естественной котловины, т. е. замкнутого понижения земной поверхности, и находящегося в этой котловине определенного объема воды.

Озера распространены на поверхности суши повсеместно. Наибольшая озерность (отношение площади озер к общей площади суши) характерна для увлажненных районов древнего оледенения (север Европы, Канада, север США). Много озер в районах многолетней мерзлоты, в некоторых засушливых районах внутреннего стока (юг Западной Сибири, Северный Казахстан), на поймах и в дельтах рек.

Озерность Финляндии составляет 9,4 %, Швеции — 8,6 %. В России озер больше всего на Кольском полуострове (6,3 % территории), в Карелии и на Северо-Западе Европейской части (5,4 %), в Западно-Сибирской низменности (4,3 %). Озерность всей России около 2,1 %.

Наибольшее число крупных озер с площадью более 100 км 2 находится в Африке, Азии и Северной Америке. В 1945 самых крупных озерах земного шара сосредоточено 168 тыс. км 3 воды, т. е. около 95 % объема всех озер на Земле.

Самое большое по площади на Земле озеро — это солоноватое Каспийское море. Из пресных озер самое большое — Верхнее. Наибольший объем воды сосредоточен в Каспийском море, а среди пресных озер — в Байкале. Байкал также наиболее глубокое озеро в мире.

Читайте также:  Спустили озеро с рыбой

По данным РосНИИВХа, в России более 2 млн озер с суммарной площадью более 3,5 тыс. км 2 . Из них 90 % — это мелководные водоемы площадью от 0,01 до 1 км 2 и глубинами менее 1,5 м.

В пресных озерах России сосредоточено 26 500 км 3 воды; причем только в восьми крупнейших пресных озерах (Байкал, Ладожское, Онежское, Чудское с Псковским, Таймыр, Ханка, Белое) находится 24 250 км 3 воды (91,5%). На долю Байкала приходится 86,8% запасов пресных вод в озерах России и более 25 % запасов вод во всех пресных озерах мира. Байкалу по запасу пресной воды уступают все озера Земли, в том числе Танганьика — 21 % и Верхнее — 13 % объема воды в пресных озерах планеты.

Источник

Гидрологический режим

Гидрологический режим – это закономерные изменения состояния водного объекта и его бассейна во времени и в пространстве, обусловленные физико-географическими условиями и в первую очередь климатическими условиями бассейна. Водными объектами с их бассейнами являются: океаны, моря, а также объекты гидрологии суши: реки и ручьи, селевые потоки, болота, озера, водохранилища и пруды.

Гидрологический режим водного объекта проявляется в виде многолетних, сезонных и суточных (иногда — часовых и минутных) колебаний следующих основных показателей: уровня и расхода воды, скорости и направления течений, ледовых явлений, температуры воды, волнового режима, количества и состава переносимых водным потоком наносов, изменений конфигурации русла реки (руслового процесса), состава и концентрации растворенных веществ и других гидрологических характеристик. Основными показателями принято считать колебания уровней, расходов воды и наносов. Наблюдения за ними проводятся на государственной гидрологической сети и при всех видах изысканий на реках и водоемах. Остальные показатели относятся к специальным.

Изучение гидрологического режима океанов и морей занимается океанология и гидрология моря. Гидрология суши изучает режим поверхностных вод суши: рек, ручьев, озер, болот, водохранилищ, а также селевых потоков.

Экстремальные (наивысшие или наинизшие) гидрологические характеристики определяют формирование многих опасных гидрологических процессов и явлений: наводнений, засух, обмелений, пожаров на болотах, замора рыб, нарушений экологического баланса и т.п. Эти воздействия могут быть и положительными (увеличение плодородия пойм, рыбопродуктивности, очищение русел рек и т.п.).

Генетически все опасные гидрологические процессы связаны с величиной и изменчивостью составляющих речного стока: стока воды, наносов, химических веществ, биологических субстанций. Опасные повышения уровней воды часто обусловлены ледовыми заторами и зажорами, подпорами рек, ветровыми нагонами на берегах рек и морей и русловыми процессами.

Гидрологический режим реки во многом зависит от перечня переменных во времени основных факторов, обусловливающих высоту и опасность наводнения:

а) при весеннем половодье: запас воды в снежном покрове перед началом весеннего половодья; атмосферные осадки в период снеготаяния и половодья; осенне-зимнее увлажнение почвы к началу снеготаяния; глубина промерзания почвы к началу снеготаяния; ледяная корка на почве (во время зимних оттепелей); интенсивность снеготаяния; сочетание волн половодья крупных притоков основной реки;

Читайте также:  Озеро березно псковской области

б) при дождевых паводках: преобладание горного типа местности с большими уклонами русел рек; частота и интенсивность дождей (ливней); запас воды в сезонных снегах; вертикальная зональность климата (в горах); скорости течения рек; влияние океанских (морских) пространств (Дальний Восток, Кавказ); время добегания ливневого стока (дождевых осадков);

в) при ледовых заторах и зажорах: запас воды в снежном покрове перед весенним половодьем; конфигурация русел рек, наличие крутых поворотов и сужений; направление течения реки (особенно с юга на север); в связи с этим задержка вскрытия ледового покрова; малый расход воды; большая толщина ледового покрова; режим образования льда осенью (особенно для зажоров);

г) при селевых потоках: преобладание горной местности с уклонами более 15 %; наличие большого количества грунтового материала; наличие нужного объема воды для смыва (сноса) рыхлого грунта; ливневые осадки, прорывы моренных и завальных озер; обвалы, оползни, землетрясения;

д) при ветровых нагонах: сильные ветры в сторону суши (со скоростью 25-30 м/с); малая высота прибрежной местности; наличие дельты реки.

Все указанные компоненты водного баланса и гидрологического режима могут непосредственно измеряться и анализироваться работниками метеостанций и гидропостов по специальным методикам.

Изменения начертания береговой линии и русла реки, изменения глубин, появление новых мелей, островов, обмеление и пересыхание рек, подмыв и перемещение правых берегов рек под влиянием вращения земного шара (силы Кориолиса) также являются результатом изменения гидрологического режима этих водных объектов.

Влияние хозяйственной деятельности людей на изменение гидрологического режима водных объектов в основном отрицательное: вырубка лесов, создание гидроузлов и водохранилищ, осушение болот и торфоразработки, ирригация и мелиорация, промышленные заборы воды из рек и водоемов, дноуглубительные и русловыпрямительные работы и т.п.

В настоящее время на реках РФ определено 9 основных типов гидрологического режима рек (по Зайкову Б.Д., Кузину П.С., Чеботареву А.И.): Северо-Европейский, Восточно-Европейский, Причерноморский, Северо-Кавказский, Уральский, Западно-Сибирский, Алтайский, Восточно-Сибирский и Дальневосточный.

Гидрологический режим озер, водохранилищ и внутренних морей значительно отличается от гидрологического режима рек. Например, длительность стояния высоких уровней воды в них намного больше, чем на реках. Указанные водоемы подвержены ветровым нагонам и сгонам воды. Чем крупнее водоем и меньше его глубина, тем больших размеров достигают уровни нагона и сгона. Величина подъема уровня повторяемостью один раз в 15-20 лет на некоторых из них составляет:

  • Сегозеро, Сайма, Байкал — 20-25 см;
  • Белое, Чудско-Псковское, Ильмень — 50-60 см;
  • Онежское, Ладожское — 70-100 см;
  • Ханка и Азовское море — 100-150 см (1969 год — до 400 см);
  • Каспийское море — 200-250 см (1952 год — до 450 см).

При этом дальность проникновения воды в глубь суши доходит до 8-10 км в Азовском и до 30 км — на Каспийском море.

Источники: Краткая географическая энциклопедия. Том 1. —М., 1960; Стихийные явления в природе. Алексеев Н.А. —М.; 1968; Наводнения на реках и озерах. Нежиховский Р.А. —М., 1988; Руководство по гидрологической практике. Всемирная метеорологическая организация. Изд. 5, 1994; Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций России. —М., 2005.

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24