Лекція 5. Ледостав- образование сплошного неподвижного ледяного покрова

Ледостав- образование сплошного неподвижного ледяного покрова. Небольшие незамерзающие участки - полыньи.Они связаны с выходами подземных вод или с бурным течением, иногда со сбросом в реку теплых вод промышленными и комму­нальными предприятиями. По мере нарастания толщины ледяного покрова, поперечное сечение русла уменьшается. Под влиянием возникающего напора вода может изливать­ся на поверхность льда. При ее замерзании образуется наледь.

Замерзание рек.При снижении температуры воды до нуля в реке начинаются осенние ледовые явления. Сало- плывущие пятна ледяной пленки, состоящие из кри­сталликов льда в виде тонких игл. Примерно в то же время образуются забереги- по­лосы неподвижного льда у берегов. При переохлаждении воды (до долей градуса ниже нуля) в ее толще и на дне может образовываться внутриводный лед- непрозрачная губчатая, ледяная масса из хаотически сросшихся кристалликов льда. Скопление внут-риводного льда на поверхности или в толще потока образуют шугу.Ее движение назы­вается шугоходом.Одновременно на поверхности образуются льдины, состоящие из кристаллического льда. Их движение - осенний ледоход.Закупорка русла шугой назы­вается зажором,а льдинами - затором.

Система осередков, свойственная типу разбросанного русла.

Температура воды и ледовые явления.

Температура подо льдом 0,1-0,3° выше нуля, весной во время ледохода она не превышает 1 °. В периоды без ледовых явлений температура воды зависит в основном от температуры воздуха. Среднесуточная температура воды до середины лета обычно ниже, чем воздуха, в конце лета и осенью - выше.

Ниже водохранилищ температура речной воды летом существенно ниже обычной, зимой выше, что приводит к возникновению многокилометровых незамерзающих уча­стков реки. Обильное подземное питание реки охлаждает ее воду в летний период, зи­мой приводит к уменьшению ледяного покрова, а иногда - к образованию полыньей.

Суточные максимумы температуры воды запаздывают на 1-2 часа по сравнению с температурой воздуха.

На малых и средних реках температура воды по глубине практически не меняется, на крупных реках возможно ее уменьшение летом в нижних слоях на 1-2°.

Тепловой сток (W_m в Дж или ккал) - количество тепла, проносимое через задан­ный створ реки за интервал времени (∆ t):

W_m = L_тпл·ρ·T·V, где V - объем водного стока за тот же интервал времени, Т -средняя температура воды, ρ - ее плотность, L_тпл - удельная теплоемкость воды.

Крупные реки, текущие в меридиональном направлении - трансзональные реки - имеют температуру воды, не свойственную рекам данной местности.

Реки по характеру ледового режима делятся на три группы: замерзающие, с неус­тойчивым ледоставом и незамерзающие.

На замерзающих реках выделяют три периода с характерными ледовыми явле­ниями: 1) замерзания, или осенних ледовых явлений, 2) ледостава, 3) вскрытия, или ве­сенних ледовых явлений.

Вскрытие рек. При наступлении положительных температур воздуха весной на­чинается таяние снега, а затем и льда. На реке у берегов образуются полосы чистой во­ды - закраины. Сцепление ледяного покрова с берегом прекращается, появляются трещины. Иногда после этого наблюдаются небольшие (в несколько метров) смещение ледяных полей - подвижки льда. Затем ледяной покров разбивается на отдельные льдины, движение которых образуют весенний ледоход. Чаще, чем осенью, возникают заторы, особенно на крупных реках, текущих с юга на север. На малых реках ледяной покров нередко тает на месте без ледохода.

Химический состав и гидрохимический режим рек.

По величине минерализации (М) в меженный период выделяют реки с малой (< 200 мг/л), средней (200-500мг/л), повышенной (500-1000мг/л) и высокой (>1000мг/л) минерализацией. Первая группа свойственна большинству рек Сибири, Дальнего Востока, севера европейской части РФ. Средняя минерализация характерна для рек При­балтики, Белоруссии, Западной Украины, средней полосы европейской части РФ. По­вышенная минерализация наблюдается на реках центральной и северной части Украи­ны, Южного Урала, а высокая - полупустынь и сухих степей.

Внутригодовое изменение минерализации противоположно изменению расходу воды - минимум в половодье, максимум в межень.

Основные ионы в пресных речных водах: НСО₃^- и Са²⁺, в солоноватых (М> 1000мг/л) – SO₄^2-, Cl^- к Na +. Органическими веществами обычно богаты реки с заболоченными бассейнами. В таких реках в зимний период нередко возникает дефи­цит кислорода.

Сток растворенных веществ (ионный сток W_n) - количество растворенных ве­ществ, проносимых через поперечное сечение реки за определенный интервал време­ни (∆t). W_п = Q_cp M_cp ∆t 10³. Ионный сток за год W_n = Q_cp М_ср 31,5 103 тонн. Здесь Q_cp в м³/с, М_ср в мг/л, ∆t в с.

Устьевые области рек.

Устьевая область включает участок реки, на котором проявляется влияние при­емного водоема (приливы, нагоны), и участок моря, где гидрологические процессы происходят под влиянием реки (стоковое течение, смешение речной и морской воды, отложение речных наносов). Первый участок называется приморским участком реки, второй - предустьевым взморьем. Участки устьевой области с наличием большого количества рукавов, проток, островов называется дельтой.

Типы устьев (устьевых областей):

1) простые бездельтовые, с открытым устьевым взморьем (в основном малые ре­ки);

2)эстуарные - бездельтовые, с полузакрытым устьевым взморьем (Мезень, Юж­ный Буг);

3) эстуарно - дельтовые - с дельтой выполнения на полузакрытом устьевом взмо­рье (Обь, Енисей, Днепр, Амазонка);

4) дельтовые - с дельтой выдвижения на открытом устьевом взморье (Волга, Ле­на, Меконг, Хуанхэ, Миссисипи).

Дата добавления: 2014-01-07