Сточные

2) Бессточные (определения запишем далее)

Сточные озера – озера, которые часть поступающего в них речного стока сбрасывают вниз по течению. Бессточные озера – озера, которые, получая сток извне, расходуют его лишь на испарение, инфильтрацию, не отдавая ничего в естественный или искусственный водоток.

Составляющие приходной части:

ü атмосферные осадки Х,

ü поверхностный приток У_пов.пр.,

ü конденсация водяного пара на зеркало озера Z_конд.,

ü подземный приток W_пр.

Составляющие расходной части:

ü поверхностный отток из озера У_{пов.ст.,}

ü подземный отток (фильтрация) из озера W_ст.,

ü испарение с поверхности озера Е.

ü поверхностный отток: сток вытекающей из озера реки У_ст и искусственный водозабор на хозяйственные нужды У_вдзб.

Изменение объема воды в озере за расчетный период – месяц, год, в среднем за несколько лет и т.д., обозначается через _DV и выражается либо в виде слоя – м, см, мм, либо в объемных единицах – км³, м³. Если все составляющие уравнения представлены в объемных единицах, то ± _DV – это изменение объема вод в озере за интервал времени _Dt. Если же члены уравнения заданы в величинах слоя, то ± _DV – это не что иное, как изменение уровня воды в озере за тот же интервал времени.

Уравнение водного баланса сточного озера имеет следующий вид:

Х+У_пов.пр.+W_пр.+Z_конд.=У_.ст.+W_ст+Е+У_вдзб± _DV (1)

или Х+У_пов.пр.+W_пр.+Z_конд.-У_.ст.-W_ст-Е-У_вдзб=±_DV (2)

Уравнение водного баланса для бессточных озер будет таким же, но без составляющих У_ст и W_ст в расходной части.

Когда сумма приходных составляющих уравнения превышает сумму расходных, то _DV>0, и объем вод в озере увеличивается, а его уровень повышается; когда же приходная часть уравнения меньше расходной, то _DV<0, и объем озера уменьшается и уровень воды в нем понижается.

Изменения объема воды, связанные с ходом составляющих уравнения водного баланса, и движение воды (течения, сгоны и нагоны, волны), вызывающие денивиляции – перекосы водной поверхности, являются основными причинами, вызывающими колебания уровней озер.

Уровень воды – это главная характеристика водного режима озера. Колебания уровней воды в озерах во многом определяют и возможности хозяйственного использования водоемов, т.к. от высоты стояния уровней зависит эффективность работы водного транспорта, надежность водозабора и т.д.

В режиме уровней озер выделяют внутригодовые, многолетние и вековые колебания.

Внутригодовой ход уровня озер определяется сезонными изменениями составляющих водного баланса: максимальные – весной, минимальные – в периоды межени. Величина сезонных колебаний зависит от площади поверхности озера и величины удельного водосбора y, равного отношению площади водосбора озера к площади самого озера.

В многолетних колебаниях уровней озер прослеживается цикличность, период примерно 1850 лет, связанная с изменением солнечной активности и сменами эпох атмосферной циркуляции. Преобладание тех или иных макроциркуляционных атмосферных процессов и различия во взаимодействии воздушных масс с земной поверхностью в разных районах земного шара приводят к асинхронности колебаний гидрометеорологических элементов в этих районах.

Вековые и многолетние колебания уровня наиболее заметны у бессточных озер, находящихся в аридных районах – Каспийское и Аральское море, оз.Балхаш).

Помимо вышеназванных колебаний уровней выделяют и кратковременные колебания, которые могут быть обусловлены сгонно-нагонными явлениями, колебаниями атмосферного давления. Воздействие ветра вызывает повышение уровня воды у наветренного (нагон) и понижение уровня воды у подветренного берега (сгон). При длительном устойчивом действии ветра возникает перекос водной поверхности с уклоном в сторону, противоположную направлению ветра. Чем больше скорость ветра, тем больше величина нагона.

Неравномерное распределение атмосферного давления также создает перекосы уровня воды. При этом уровень воды ведет себя как «обратный барометр»: повышается при понижении и понижается при повышении атмосферного давления. Так, изменение атмосферного давления на 1 мбар должно привести к обратному по знаку изменению уровня воды в этом месте на 1 см.

После прекращения действия ветра или выравнивания градиента атмосферного давления масса воды в озере, стараясь возвратиться в состояние равновесия, начинает испытывать постепенно затухающие колебательные движения – сейши. Пункты, где колебания уровня максимальны, называются пучностями, а там где уровень неизменен – узлами.

Термический и ледовый режим

термический и ледовый режим озер, т.е. изменение во времени температуры воды и ледовых образований в озерах, определяется тепловым балансом: при положительном балансе – температура воды увеличивается (озеро прогревается), а при отрицательном балансе – озеро отстывает. Для большинства озер главными составляющими теплового баланса озер являются:

- радиационный баланс

- теплообмен с атмосферой

- теплообмен с дном

- тепло, затрачиваемое на испарение и выделяемое при конденсации водяных паров на поверхность

- тепло, затрачиваемое при таянии льда и выделяемое при его образовании

- тепловой сток рек

Главной приходной составляющей теплового баланса является поглощенная водой солнечная радиация Q_погл, а основной расходной составляющей – потери на испарение Q_исп.

Нагревание и охлаждение озер осуществляется, главным образом, через их поверхность, а перемещение тепла по вертикали, т.е. от поверхности на глубину и наоборот, происходит в результате вертикального движение воды - конвекции, т.к. молекулярная теплопроводность воды очень мала.

В годовом термическом режиме озер выделяются 4 гидрологических сезона (периода): 1) Весеннее нагревание, которое начинается с перехода теплового баланса к положительным значениям и заканчивается переходом температуры через температуру наибольшей плотности (для пресных озер 4°С). 2) После этого начинается летнее нагревание, завершающееся годовым максимумом температуры воды. 3) Осеннее охлаждение, которое продолжается от годового термического максимума до перехода температуры воды через температуру наибольшей плотности, с которой начинается 4) зимнее охлаждение.

Дата добавления: 2015-04-30