Термический режим рек. Ледовые явления на реках. Толщина льда

Русловые процессы на реках и их типы.

Русловые процессы – изменения морфологического строения речного русла и поймы, обусловленные действием текущей воды. Русловые процессы проявляются во взаимодействии потока и русла реки. Конкретные проявления русловых процессов в виде изменения положения и размеров русла, поймы и отдельных русловых образований, т.е. в виде размыва или намыва дна и берегов, называют русловыми деформациями.

Русловые процессы подвергающиеся деформациям, - это скопления наносов, создающие характерные формы рельефа речного русла и поймы разного размера – микро, мезо и макроформы.

К микроформам относятся перемещающиеся в русле донные гряды, размеры которых меньше глубины русла. Мезоформы – также состоящие из наносов гряды, но более крупного размера, соизмеримые уже с поперечными размерами самого русла. К мезоформам относятся речные перекаты, осередки, небольшие острова. Макроформы – крупные, морфологически однородные участки речного русла, представленные относительно прямолинейными участками, извилинами (излучинами, меандрами), системами русловых и пойменных разветвлений, участками, так называемого разбросанного типа.

Русловые процессы неразрывно связаны с переносом в речном потоке наносов, в основном – влекомых.

Физической причиной русловых деформаций является нарушение баланса наносов на тех или иных участках речного русла. Изменение расхода наносов вдоль потока на бесприточном участке должно неизбежно сопровождаться русловыми деформациями: при увеличении расхода наносов вдоль реки должен происходить размыв руса (эрозия), при уменьшении – намыв русла (аккумуляция наносов).

Русловые деформации подразделяют на в е р т и к а л ь н ы е, когда происходит изменения отметок дна русла, и г о р и з о н т а л ь н ы е, когда наблюдается поперечные смещения русла. Обычно происходят одновременно.

Русловые процессы и русловые деформации подразделяют также на два типа:

П е р и о д и ч е с к и е (знакопеременные, обратимые) и н а п р а в л е н н ы е (необратимые).

К периодическим относятся такие изменения русла, которые неоднократно повторяются и после которых русло возвращается приблизительно в первоначальное положение. Эти русловые деформации наблюдаются при движении донных гряд, развитии излучин. Направленные русловые деформации выражены в односторонних изменениях русла, например при однонаправленном размыве или намыве, сопутствующих сооружению водохранилищ на реке.

Основная причина временных изменений температуры воды в реке- метеорологическая. В условиях умеренного климата наиболее типичны сезонные изменения, когда зимой темп-ра на пов-ти меньше 0 (весной- повышается, летом- мах, осенью- понижается, несколько запаздывает относительно тем-ры воздуха). Так же сущ-ют суточные изменение тем-ры, кот. тоже отстают от воздуха. На больших реках сут. ход около 2 гр.

Температура имеет и пространственные измерения. Известны подчинения широтной зональности у рек, текущих по меридианам. Для рек, текущих с Ю на С, характерны большие контрасты между температурой воздуха и воды. Температура «расходуется» на притоки и вдхр., а увеличивается от сброса промышл. вод.

На реках с быстрым потоком температура в разных участках поперечного сечения различается на 0,1 гр, а с медленным- на 1-2 гр.Однако, сущ-ют различия относительно пов-ти и дна. Летом: на пов-ти и у берегов теплее. Осенью-ниже у берегов.

Вместе с текущими водами реки переносят и теплоту, её кол-во называется тепловым стоком: . В формуле- тепловой сток за интервал времени, удельная теплоемкость, плотность, ср. температура воды и сток воды за тот же интервал времени.

Реки по характеру ледового режима делятся на: замерзающие, с неустойчивым ледоставом, незамерзающие. На замерзающих реках выделяют три характерных периода: 1)замерзания, или осенних явлений; 2)ледостава; 3) вскрытия или весенних ледовых явлений.

Замерзание. Происходит, когда ср. сут. тем-ра переходит через 0. Через нек. время и начинаются ледовые явления. Начальная фаза – сало, т.е. плывущие куски ледяной пленки, состоящие из кристалликов льда в виде игл; плывет в течение 3-8 дней. Одновременно, у берегов – забереги – узкие полоски неподвижного тонкого льда. По мере охлаждения внутренней толщи воды образовывается внутриводный лед- непрозрачная, губчатая вод. масса, состоящая из хаотически сросшихся кристалликов дна; непременное условие – переохлаждение речной воды. Донный лед- на дне, шугу- скопление внутриводного льда в виде комьев на пов-ти, движение шуги – шугоход, снежура- скопление только что выпавшего снега на воду. Когда начинается образование льдин- начинается осенний ледоход. Длится около 1-2х недель.

Ледостав. Это когда льдин становиться много и образуется сплошной ледяной покров. Полыньи- те участки реки, которые не замерзают в течении длит. времени или не замерзают вообще.

Способы оценки нарастания льда- формула Быдина: и .

Толщина льда см. В первой формуле используется суточная, а во второй – средняя месячная температура воздуха. Чем больше толщина снега, тем меньше толщина льда под ним. Наледь- вторичный слой льда.

Вскрытие рек. С наступлением весны ледяной покров рушится под влиянием солнечной радиации и теплыми водами. Сначала тает снег на льду и ослабляет лед. У берегов под влиянием нагретого грунта и стекания талых вод со склонов образуются прибрежные полосы чистой воды – закраины. Сначала происходят подвижки – небольшие смещения ледяных полей, потом ледяной покров разбивается и начинается весенний ледоход!

Паводочная волна может образоваться в результате разрушения образовавшегося затора (на фоне подъема половодья, уровень воды выше и ниже затора изменяется по-разному).

Дата добавления: 2015-04-30