Водный режим болот.Движение воды в торфяном грунте.

ЖЫУЛЕННЕ I ВОДНЫ БАЛАНС

Балоты могуць мець некалью крынщ жыулення: атмасферныя ападк1 (снег, дождж), што выпадаюць непасрэдна на паверхню балот; грунтавыя воды; паверхневыя воды, яюя сцякаюць з навакольных узвышаных участ-кау; рачныя i азёрныя воды, як1я паступаюць у балота у час разл1вау. Пе-равага таго ui шшага вида жыулення залежыць ад кл1матычных умоу, рэльефу паверхш i формы балота.

Выпуклыя балоты на водападзелах ва умераным кл1маце жывяцца вы-ключна атмасферным1 anaflKaMi. Для водападзельна-схилавых балот нека­торае значэнне набывае сцёк паверхневых вод, як1я паступаюць з больш BbicoKix участкау сухадолау. Кал1 балота знаходз1цца у катлав1не ui запа-дз1не, то дадатковай крышцай жыулення становяцца грунтавыя воды. Але пры выпуклай форме балота яны жывяць тольк4 яго Kpai.

У зонах няустойл1вага ui недастатковага увшьгатнення значную ролю у жыуленн1 балот, якия иснуюць тольк1 у катлавшах, адыгрываюць грун­тавыя воды. Для пойменных i прытэрасных балот вялщае значэнне мае жыуленне a3epHbiMi i рачным1 водам1.

У расходнай частцы воднага балансу балот пераважае сумарнае выпарэн-не, найменшая доля прыпадае на сцёк з балот. У вышку шматгадовых экс-перыментальных даследаванняу было устаноулена, што у цёплую пару года (май - кастрычнж) у расходнай частцы воднага балансу на долю сцёку пры-ходзщца каля 20 %, на выпарэнне - каля 80 %. Асноуная частка вьшарэння прыходзщца на май - лшень. У гэты час расход вады на выпарэнне часцей за усё перавышае колькасць атмасферных ападкау. Сцёк з балот у летнi час (чэрвень - жшвень) малы, i складае прыбл1зна 5 % ад вел1чыш вьшарэння.

Сцёк з балот пераважае у 31мова -веснавы перыяд, Kani ён складае 75 % агульнай сумы. Папауненне запасау вады адбываецца са жн1уня да за-мярзання балота. 31мой наз1раецца расходванне вады за кошт працяглага сцёку з балота.

Разлж вьшарэння з балот вядзецца па формуле Расийскага гщралагичнага инстытута (РП):

Z = aR₆,

дзе Z- выпарэнне (мм/месяц); R₆-радыяцыйны баланс (кал/см²); а - каэфь цыент, яю залежыць ад тыпу балота, м1краландшафту i перыяду вегетацьп.

У параунанн1 з азёрам1 вел1чыня вьшарэння з вярховых i шзшных ба­лот лясной зоны менш на 35-50 % для вярховых балот, на 30-40 % - для шзшных. Гэтыя суадносшы мяняюцца на працягу лета: у першую палову выпарэнне як з вярховых, так i з н1з1нных балот значна больш, чым з азёр. Пачынаючы са жн1уня, выпарэнне з балот памяншаецца, што тлумачыц-ца розным1 цеплавым1 уласц1васцям1 торфу i вады, розным цеплаабменам балота i возера, павышанай трансп1рацыяй балотнай раслшнасщ у пер-шай палове лета. Рэзкае змяншэнне вьшарэння з балот у другой палове лета звязана таксама з пашжэннем узроуню грунтавых вод.

Колькасць вады, якая утрымл1ваецца у натуральных балотах, вагаецца ад 87 да 97 % адносна вап усёй тарфяной масы. Большая частка гэтай вады знаходзщца у звязаным стане. Свабодная вада заключана у буйных кап1лярах, порах i пустотах торфу. Акрамя таго, яна сканцэнтравана у ручаях, рэчках, азярцах, дрыгве, вадзяных лшзах i водных праслойках у торфе.

Рух вады у асноуным адбываецца шляхам фшьтрацьп праз слой рас-лш 1 торфу у напрамку градыента напору у выглядзе свабодных патокау на паверхш балота, а таксама унутры залежы па ваданосных жылах. Балотны Maciy адносна водапрашкальнасш - неаднароднае асяроддзе. Установлена, што пры таушчыне слоя 1-1,2 м каэфщыент фшьтрацьп па-мяншаецца з глыбшёи у тысячы i дзесятю тысяч разоу. Асабл1ва рэзка мяняецца каэфщыент фшьтрацьп на глыбш1 40 см. У добра раскладзе-ным торфе (55-65 %) каэфщыент фшьтрацьп падае да мшьённых долей сантыметра у секунду. Таюм чынам, торф з высокай ступенню раскла-дання па умовах водаправоднасщ набл1жаецца да цшы. Водаправоднасць торфу залежыць i ад яго баташчнага складу.

Вшьготнасць торфу на глыбш1 0,8-1,0 м перыядычна змяняецца у су-вяз! з ваганням1 узроуню грунтавых вод. Гэта абумовша высокую актыу-насць б1ялапчных працэсау, што дазваляе выдзялщь верхш слой балота у асобны актыуны, щ дзейны слой. Н1жэй размешчаны шертны слой. Ён адрозн1ваецца меншай водапрашкальнасцю, пастаяннай колькасцю вады, адсутнасцю паветра i дробных м1краарган1змау, як1я спрыяюць утварэн-ню торфу. Мяжой актыунага i инетрнага слаёу служыць еярэдняе стано-в1шча м1н1мальнага узроуню грунтавых вод у балотным мааве. Напрамю гарызантальных патокау вады у тарфяной залежы супадаюць з ух1лам naeepxHi балотнага мас1ву. Пры катлав1нным заляганш i выпуклай форме паверхн1 балота гарызантальная фшьтрацыя нак1рава-на ад цэнтра балота да перыферьй. Гэтыя воды, сумесна з па-верхневым1 i грунтавым1, што сцякаюць з сухадолау у катлавшу, утва-раюць уздоуж мяжы балота дрыгву i ручай. Вада з ix адводз1цца у py4ai -водапрыёмнЫ, як1я выцякаюць з балота. Kani паверхня балота увагнутая, рух вады наюраваны да цэнтра тарфяной залежы.

56. Термический режим болот. Движение воды в болотах. Колькасць вады, якая утрымл1ваецца у натуральных балотах, вагаецца ад 87 да 97 % адносна ваги усёй тарфяной масы. Большая частка гэтай вады знаходзщца у звязаным стане. Свабодная вада заключана у буйных кап1лярах, порах i пустотах торфу. Акрамя таго, яна сканцэнтравана у ручаях, рэчках, азярцах, дрыгве, вадзяных лшзах i водных праслойках у торфе.

Рух вады у асноуным адбываецца шляхам фшьтрацьп праз слой рас-лш 1 торфу у напрамку градыента напору у выглядзе свабодных патокау на паверхш балота, а таксама унутры залежы па ваданосных жылах. Балотны Maciy адносна водапрашкальнасш - неаднароднае асяроддзе. Установлена, што пры таушчыне слоя 1-1,2 м каэфщыент фшьтрацьп па-мяншаецца з глыбшёи у тысячы i дзесятю тысяч разоу. Асабл1ва рэзка мяняецца каэфщыент фшьтрацьп на глыбш1 40 см. У добра раскладзе-ным торфе (55-65 %) каэфщыент фшьтрацьп падае да мшьённых долей сантыметра у секунду. Таюм чынам, торф з высокай ступенню раскла-дання па умовах водаправоднасщ набл1жаецца да цшы. Водаправоднасць торфу залежыць i ад яго баташчнага складу.

Вшьготнасць торфу на глыбш1 0,8-1,0 м перыядычна змяняецца у су-вяз! з ваганням1 узроуню грунтавых вод. Гэта абумовша высокую актыу-насць б1ялапчных працэсау, што дазваляе выдзялщь верхш слой балота у асобны актыуны, щ дзейны слой. Н1жэй размешчаны шертны слой. Ён адрозн1ваецца меншай водапрашкальнасцю, пастаяннай колькасцю вады, адсутнасцю паветра i дробных м1краарган1змау, як1я спрыяюць утварэн-ню торфу. Мяжой актыунага i iнертнага слаёу служыць еярэдняе стано-в1шча м1н1мальнага узроуню грунтавых вод у балотным мааве. Напрамю гарызантальных патокау вады у тарфяной залежы супадаюць з ух1лам naeepxHi балотнага мас1ву. Пры катлав1нным заляганш i выпуклай форме паверхн1 балота гарызантальная фшьтрацыя нак1рава-на ад цэнтра балота да перыферьй. Гэтыя воды, сумесна з па-верхневым1 i грунтавым1, што сцякаюць з сухадолау у катлавшу, утва-раюць уздоуж мяжы балота дрыгву i ручай. Вада з ix адводз1цца у py4ai -водапрыёмнЫ, як1я выцякаюць з балота. Kani паверхня балота увагнутая, рух вады наюраваны да цэнтра тарфяной залежы. Тэрм1чны рэжым балот вызначаецца мппмальнай цеплаправоднасцю торфу. Таму сухое балота восенню прамярзае на меншую глыбшю у па-раунанн1 з мшеральным1 грунтам!, а адтайванне балота адбываецца знач-на павольней. Насычэнне торфу вадой павял1чвае яго цеплаправоднасць, гаму насычанае вадой балота прамярзае глыбей, але не так глыбока, як мшеральны грунт. Прамярзанне тарфянога i гл1н1стага грунтоу пачына-ецца адначасова, але адтайванне торфу наз1раецца значна пазней. Най-большая глыб1ня прамярзання тарфянога грунту зафксавана у Наугарод-скай вобласщ i складае 42 см. Працягласць i глыбшя прамярзання торфу, як i шшых грунтоу, залежыць ад часу выпадзення i магутнасщ снежнага покрыва, а таксама ад сумы адмоуных тэмператур. Кал1 маразы пачынаюцца раней, чым выпау снег, то i балота замярзае раней. Kani снег выпадае на талую зямлю, замярзанне нязначнае ui увогуле адсутшчае. На павышаных формах м1крарэльефу балот (купшы, бугры) адбываецца больш глыбокае прамярзанне, чым у лагчынах, дзе назапашваецца больш снегу.

52. ВИДЫ РЭГУЛЯВАННЯ СЦЁКУ ВОДОХРАНИЛИЩ.

Галоуная мэта будаунщтва вадасховшчау - рэгуляванне паверхнева-га сцёку вады, якое выконваецца у штарэсах энергетьш, иригации, водна­га транспарту, водазабеспячэння, рэкрэацьй з мэтай барацьбы з навад-ненням! i iHm. Для гэтага у вадасховшчах вада накопл1ваецца у адзш пе­рыяд (мнагаводны) i выкарыстоуваецца у друп (малаводны). Перыяд на-копл1вання вады паверхневага сцёку называецца напауненнем вадасхо-Bim4a, а перыяд аддачы вады на гаспадарчыя патрэбы - спрацоукай. Пе­рыяд напаунення вадасховшча адбываецца на малых рэках за 1-3 гады, на вялшх - за 10-15 гадоу.

Напауненне вадасховшчау заусёды адбываецца на некаторых больш менш вызначаных (характэрных) узроуняу вады. Вышэй плацшы, якая пе-рагароджвае раку, узнжас падпор (павышэнне узроуню) на некалью дзе-сяткау, часам i cothi метрау. У вышку вышэй плацшы (верхш б'еф) i Hi-жэй плацшы (н1жш б'еф) рака мяняе свой гщралапчны рэжым, яю выра-жаецца у першую чаргу у ваганнях узроуню вады. Сярод ix можна вызна­чыць найбольш характэрныя з ix: нармальны падпорны узровень (НПУ) i узровень мёртвага аб'ёму (УМА).

НПУ - праектны узровень вадасховшча (верхняга б'ефа плацшы), як\ плащна можа падтрымл1ваць пры нармальных умовах выкарыстання ва­дасховшча на працягу цгвот працяглага часу (рыс. 7.4). На тэты узро­вень разл1чваюцца амаль усе пдратэхшчныя збудаванш вадасховшча i колькасныя характарыстьш, acaблiвacцi выкарыстання вадасховшча. Аб'ём вады пры НПУ называецца нармальным (поуным) аб'ёмам. Найменшы узровень вадасховшча, да якога магчыма яго спрацоука пры эксплуа-тацьй, называецца узроунем мёртвага аб'ёму (УМА).

Аб'ём вады, як\ заключаны пам1ж НПУ i УМА, называецца карысным аб'ёмам. Яго можна выкарыстоуваць у розных гаспадарчых мэтах i ён запланаваны праектам вадасховшча. Аб'ём вады шжэй УМА называецца мёртвым аб'ёмам таму, што пры нармальных умовах эксплуатацьп вада­сховшча яго выкарыстанне не прадугледжваецца. Вельм1 рэдка раз у сто, а то i больш гадоу можна наз1раць вельмi высокае паунаводдзе i адпавед-на высок1 расход вады paKi. У сувяз1 з абмежаванай прапускной здоль-насцю гидравузла можа узшкнуць давол1 BbicoKi узровень вадасховшча, яга перавышае НПУ (узровень рэдкай паутаральнасщ), але ям можа вы-трымаць пдравузел i плащна, i па яго праекце разл1чана трываласць пла­цшы. Так1 пад'ём узроуню вады вышэй НПУ у час паунаводдзя i BbicoKix расходау вады у рацэ рэдкай паутаральнасщ называецца фарелраваннем узроуня влдасховиича, а сам узровень - фарелраваным падпорным узроунем (ФПУ). Аб'ём, яга знаходзщца вышэй НПУ да ФПУ, называец­ца аб'ёмам фариравання.

У адпаведнасщ з праектам i неабходнасцю у вадзе вадасховшчам мож-на ажыццяуляць штодзённае (сутачнае), штотыднёвае, тыднёва-сутачнае, гадавое (па сезонах года) i шматтадовае рэгуляванне сцёку.

Штодзённае рэгуляванне сцёку заключаецца у пераразмеркаванш на працягу сутак расходау вады у шжш б'еф (рыс. 7.5). Гэты вщ рэгуляван-ня сцёку часцей за усё ажыццяуляецца у мэтах гцгоаэнергетыю (вадасхо­вшчы Асшовщкай, Чыпрынскай ГЭС). У начныя часы вадасховшча на-пауняецца вадой, ГЭС працуе не на поуную магутнасць, у светлую част-ку дня ГЭС выпрацоувае электраэнерпю i щзе спрацоука вадасховшча. Аб'ём i узровень вады вадасховшча пашжаецца.

Пры тыднёвьш рэгуляванне выпуск вады з вадасховшча змяняецца па днях тыдня. 3 мэтай атрымання i правшьнага выкарыстання гщраэлек-траэнергн у працоуныя дш, менш вады прапускаецца праз турбшы ГЭС у выхадныя i святочныя дн1. На малых вадасховшчах часам ажыццяуляец­ца спалучэннс штодзённага i тыднёвага (тыднёва-сутачнае) вщау рэгуля-вання сцёку.

Пры гадавым рэгуляванш сцёку (па порах года) вада накопл1ваецца у мнагаводную пару года (вясной) i расходуецца на гаспадарчыя патрэбы у малаводную (летам). Такая схема рэгулявання сцёку абумоулена нерау-намернасцю размеркавання сцёку па порах года i спажываннем вады. Гэта найбольш распаусюджаны вщ рэгулявання, характэрны для вада-схов1Шчау энергетычнага i 1рыгацыйнага прызначэння. Для яго ажыццяу-лення будуюцца сярэдн1я i буйныя вадасхов1шчы, здольныя акумуляваць воды паунаводдзя i паводак.

Шматгадовае (мнагалетняе) рэгуляванне сцёку заключаецца у пера-размеркаванш рачнога сцёку пам1ж гадам1 з рознай воднасцю. Гэты вщ рэгулявання ажыццяуляецца буйным1 вадасхов1шчам1 шляхам акумуля-цьп сцёку у мнагаводныя i спажывання яго у малаводныя i сярэдн1я па воднасц1 гады.

Шматгадовае i гадавое рэгуляванне сцёку можа быць поуньш i няпоу-ным (частковым). Пры поуным рэгуляванн1 сцёку вадасховшчам1 за-трымл1ваецца разл1ковы аб'ём сцёку мнагаводных гадоу, паунаводдзяу i паводак i iMi практычна дасягаецца НПУ. Пры няпоуным рэгуляванн1 у вадасхов1шчах затрымл1ваецца тольк1 частка сцёку, а другая прапускаец­ца у шжш б'еф. Пры напауненн1 вадасховшча НПУ не дасягаецца. Раз-гледжаныя характэрныя узроун1 вады з'яуляюцца праектными характа-рыстыкам1.

49-50. Зарастание водоёмов. Высшая водная растительность. Схема зарастания. Стадии эволюции озёр и водохранилищ. МАРФАЛОПЯ I ЭВАЛЮЦЫЯ АЗЁРНЫХ КАТЛАВШ

Частка паглыблення у зямной па-верхш, запоуненая вадой да некаторай адзнак1 макс1мальнага узроуню вады, называецца азёрным ложам щ азёрнай чашай. У азёрным ложы выдзяляюцца дзве асноуныя вобласц1 - берагавая i глыбтная. У берага-вой вобласц1 пераважаюць працэсы разбурэння горных парод, яюя скла-даюць азёрную катлав1ну, утвараючы тэрыгенны матэрыял, у глыб1ннай -адклады прадуктау размыву (шы).

Бераг - частка сушы, якая акаймоувае возера i прадстаулена cxinaMi кат­лавшы з рознай крущзной i выражанасцю марфалаг1чных элементау бера-га (рыс. 8.1.). Аснаванне берага размешчана на верхняй мяжы прыбоя вет-равых хваль. Бераг заканчваецца зверху броукай. Пад уздзеяннем хваль бераг паступова размываецца i адступае ад урэза вады па схшу.

Узбярэжжа - зона непасрэднага уздзеяння прыбоя. Частка зоны, якая прымыкае да берага i пакрыта вадой толью пры ветравым хваляванш, называецца сухш узбярэжжам. Частка, якая перыядычна затапляецца пры пад'ёмах узроуню вады возера, называецца затапляемым узбярэж­жам, а якая знаходзшца пад вадой пастаянна - надводным узбярэжжам.

Берагавая водмель - падводная тэраса, якая паступова апускаецца у глыб возера i заканчваецца больш-менш стромюм падводным асыпкам. Водмель утвараецца у вышку размыву каранёвых парод берага (абразш-ная частка водмел1) i акумуляцьп i перамяшчэннем наносау уздоуж бе­рагавой лшй (акумулятыуная частка водмел1).

Узбярэжжа i берагавая водмель, як правша, аб'ядноуваюцца у адну зону, якая называецца прыбярэжнай мелкаводнай, ш лтараллю. Яе тж-няя мяжа вызначаецца глыбшёй уздзеяння ветравых хваль. Глыбшя вады на лггарал1 невялжая i вагаецца ва умовах Eenapyci ад 2 м у малых азё-рах, да 5 м у буйных (Нарач). На л1тарал1 звычайна пасяляюцца вышэй-шыя водныя раслшы - макрафпы. Мяжой лггарал1 звычайна з'яуляецца глыбшя 2 м, што адпавядае большасш азёр i вадасхов1шчау.

Глыбшная частка азёрнай катлавшы, щ прафундапь, займае большую i больш глыбокую частку дна, куды не праншаюць ветравыя хваль Пераход-ная частка дна пам1ж лггараллю i прафундаллю называецца сублггараль.

Водная маса возера падзяляецца на прыбярэжную (у межах берагавой водмел1 i прымыкаючай да яе узбярэжжа) i вобласць адкрытай вады, ui пелаггяль. У прынцыпе пелаг1яль уключае сублтараль i прафундапь i падразумяваецца як глыбакаводная частка ложа (дна) возера.

На працягу геалапчнага часу першапачатковая азёрная катлавша вы­рауноуваецца, возера мялее, зарастае i адм1рае. У прынцыпе возера з'яу­ляецца часовым пдралапчным аб'ектам, ям у вышку эвалюцьп пераутва-раецца у новы тып водных аб'ектау з яшчэ больш запаволеным водааб-менам - балота. Адрозшваюць чатыры стадьп эвалюцьп азёр: юнацтва, еталасщ, старасш i адм1рання.

Стадыя юнацтва - на стадьп першапачатковы рэльеф катлавшы змя-няецца нязначна. У возеры закладваюцца прыбярэжныя абразшныя вод-мел!, пераважаюць працэсы абразп, вырауноування i занясення прафун-дал1 мшеральным1 адкладамь На гэтай стадьп для азёр характэрны працэ­сы абразп i перамяшчэння наносау, характэрныя для штучных водных аб'ектау адразу пасля ix запаунення.

Стадыя зреласци - вакол азёр юнуюць ужо берагавыя водмел1, у вус-цях рэк фарм1руюцца дэльты, але асобныя няроунасщ дна яшчэ захоува­юцца. Пераважаючым1 працэсам1 з'яуляюцца уздоуж берагавое перамяш-чэнне наносау, акумуляцыя пераважна аргашчных рэчывау з утварэннем адпаведных донных адкладау.

Стадыя cmapaci/i - возера ужо адрозшваецца добра выпрацаваным1 берагавым1 водмелям1, на дне паусюду щзе накапленне адкладау, сфармь равалюя тышчныя раслшныя групоую. Вадаём у прынцыпе прадстауляе устойшвую экасютэму, якае мае давол1 працяглы перыяд юнавання ва устойл1вых прыродных умовах. Яе стан можа парушыцца толью пад уплывам антрапагеннага фактара - гаспадарчай дзейнасщ чалавека.

Стадыя адм1рання азёрнай катлавшы i возера - у вышку накаплення донных адкладау возера мялее настолько што зшкаюць адрозненш пам1ж характэрным1 марфалаг1чным1 элементам! катлавшы. Берагавыя водмел! зл1ваюцца з лггараллю i прафундаллю. Дно азёр прадстауляе сабой плос­кую талеркападобную форму. Водныя раслшы рассяляюцца па усяму дну возера. У прыбярэжнай частцы тышчныя водныя раслшы змяняюцца на балотныя i возера паступова зарастае i пераутвараецца у балота.

Зарастание азёр. Працэс зарастания азёрнай катлавшы i пераутварэн-не у балота з'яуляецца заканамерным працэсам ix развщця i працякае у залежнасщ ад тыпу i асабл1васцей азёрнай катлавшы, яе параметрау, сту-пеш праточнасщ i юйматычных умоу вадазбору. Зарастание i пераутва-рэнне у балота азёр адбываецца у працэсе далейшага накаплення мше-ральных i аргашчных донных адкладау на стадьй адм1рання. Адрозшваюць два шлях1 зарастания катлавш азёр, яюя адрозшваюцца тыпам i вышкам зарастания: па паверхш i па дне возера. Зарастание на паверхш возера i пераутварэнне яго у балота адбыва­ецца шляхам узннснення i фарм1равання сплавты. Сплавша прадстауляе сабой покрыва на паверхш возера з жывых i адм1раючых раслш, як)я рас-паусюджваюцца па паверхш возера. Сплавша часта узшкае на невялнах ачёрах са слаба мшерал1заваным i нязначным ветравым хваляваннем у прыглыбых берагоу. Асноуную масу сплавшы утварае сфагнавы мох, як\ фарм1руецца на рэштках i каранях асака, шабельнша i шшых балотных раслш. Па ix паверхш распаусюджваюцца асака, журавшы, багун, карл1-кавая бяроза. Сплавша надв1гаецца ад берага у напрамку да цэнтра возе­ра, паступова таушчыня яе павял1чваецца. Рэштк1 раслш сплавшы ася-даюць на дно возера, аднак штэнаунасць накаплення донных адкладау шачна меншая i адстае ад штэнаунасщ надвЬання сплавшы на паверх-ню возера. На паверхш возера застаецца толью невял1кае акно свабоднай паверхш вады. Пад сплавшай доуп час захоуваецца лшза вады. Харак­терным! водным! аб'ектам1 такога тыпу з'яуляюцца азёры балота «Мох», позера Жэрынскае i шшыя.

Зарастание возера па дне - найбольш распаусюджаная схема зарас­тания азёр. Яна адрозшваецца паступовым накапленнем донных адкла­дау на дне азёр, павел1чэннем ix магутнасщ i абмяленнем возера. Характэрныя групы водных раслш з цягам часу прадвшаюцца у глыб возера. Паступова возера поунасцю зарастае водным! раслшамь Пры глыбш12-3 м знжае рознша у мapфaлaгiчныx зонах возера, яго дно прадстауляе плос­кую роуную паверхню без выражаных паглыбленняу. Раслшы з плава-ючым люцем паступова замяняюцца пагружаным1 вщам1, а затым i над­водным!. Пры ix адм1ранн1 дно азёр канчаткова заглеены i зарастае спа-чатку водным^ а затым балотным1 раслшамь

Поунае зарастание азёр залежыць ад умоу увшьгатнення тэрыторьп вадазбору i марфаметрьп катлавшы. У сучасных умовах у Benapyci наз1ра-ецца дастаткова хуткае адм1ранне i пераутварэнне невялшх азёр у балоты.

62. Водные ресурсы и их виды. Основы водного законодательства. Задачами советского водного законодательства являются регулирование водных отношений в целях обеспечения рационального использования вод для нужд населения и народного хозяйства, охраны вод от загрязнения, засорения

и истощения, предупреждения и ликвидации вредного воздействия вод, улучшения состояния водных объектов, а также охрана прав предприятий, организаций, учреждений и граждан, укрепление законности в области

водных отношений.

Вода – один важнейших ресурсов, используемых человечеством для решения самых разных задач. Судоходные реки и моря – это транспортные пути; дно, шельф – источник полезных ископаемых; пресная вода – помимо того, что она необходима для жизнедеятельности человека, – универсальный охладитель и растворитель для производственных процессов… Но нередко мировой океан используют и как бездонную сточную яму. Вмешательство человека необратимо меняет ландшафт, характер рек, всю окружающую среду.

Необходимость очистки и предотвращения загрязнения воды назрела давно. В разных странах предпринимаются меры по охране водных ресурсов от истощения, разрабатываются проекты очистных сооружений, способы восстановления воды, технологии более рационального и экологичного её использования. Под руководством Министерства природных ресурсов и экологии ведётся такая работа и в России.

Истощение водных ресурсов и технологии их защиты – одна из тем Форума «Морская Индустрия России». Стоит рассматривать разные аспекты решения проблемы. Это и технические меры, и правовая охрана водных ресурсов, и способы взаимодействия с промышленными предприятиями, запреты на сброс неочищенных вод, создание специальных водоохранных зоны, содействие саморегенерации водоёмов и многое, многое другое.

На Земле около 1,4 млрд км3 воды, из них 97,5% - соленая вода океанов и морей и рассолы подземной гидросферы; 70% поверхности планеты - это моря и океаны. Запасы пресной воды на Земле составляют чуть больше 30 млн км3, из них 97% сосредоточено в полярных шапках и ледниках. В ручьях, реках, озерах, в атмосфере содержится около 0,01% общих запасов воды на Земле, т.е. чуть больше 50 тыс. км/год. В расчете на шестимиллиардное население Земли водные ресурсы используются следующим образом, км:

ирригация............................... 7000

промышленность..................... 1700

бытовые нужды......................... 600

разбавление сточных вод......... 9000

другие виды потребления.......... 400

Эти используемые ресурсы составляют более трети мировых запасов пресной воды. Ресурсы бывшего СССР равны 4384 км3/год, а единовременные объемы воды в реках - 475 км3. Значительные запасы (3000 км3) сосредоточены в болотах Западной Сибири и северо-востока европейской части России. Болота являются природными аккумуляторами и осветлителями влаги, регуляторами гидрологического режима не только водных бассейнов, но и регионов в целом. Значительную часть водных ресурсов страны составляют воды озер. В самых крупных из них сосредоточено до 26000 км3 воды, из них 23000 км3 - в озере Байкал.

Ресурсы подземных вод России, пригодные для хозяйственно-питьевых целей, оцениваются в 220-300 км3/год, а утвержденные эксплуатационные запасы составляют около 50 км3 в год; 150 наиболее крупных искусственных водохранилищ содержат 810 км3 воды. Водопотребление нашей страны в 1991 г. составляло около 300 км3/год, из них на хозяйственно-питьевые нужды тратилось менее 10 %.

Дефицит воды в мире связан с нерациональным использованием и неравномерным распределением водных ресурсов по территории земного шара (табл. 1). Водные ресурсы на территории России также распределены неравномерно и довольно неблагоприятно. Лишь 14 % речного стока приходится на районы, где размещено 80 % промышленного и сельскохозяйственного производства и проживает 85% населения. Сибирские реки, протекающие по наименее населенным и освоенным регионам, выносят около 2/3 годового речного стока страны в Ледовитый океан, на южные и западные районы страны приходится около 15 % всех видов водных ресурсов.

Количество воды в водоемах суши устойчиво уменьшается, в то же время уровень Мирового океана повышается на 1,2 мм в год. Причинами этих процессов являются вырубка лесов, осушение болот, уменьшение количества осадков на суше. По данным ООН, 23% городских и 80% сельских жителей не обеспечиваются питьевой водой удовлетворительного качества при общем уровне суточного потребления порядка 50 млрд т, что в несколько раз превосходит объемы годовой добычи всех остальных полезных ископаемых в мире. Поскольку ресурсы пресных вод размещены на Земле крайне неравномерно и больше половины территории суши - это зоны недостаточным увлажнением, широко используется дорогостоящая опресненная морская вода в странах Аравийского полуострова районах Персидского залива, Гибралтара, на Бермудских, Багамских, Курасао и других островах. Только в районе Персидского залива действует 48 опреснительных установок. Ряд стран вынужден импортировать пресную воду. Острый дефицит воды существует в Японии, Алжире, Тунисе, Италии, Эфиопии, Пакистане и других странах. Общий дефицит пресной воды на планете составляет 20 млн м3/сут. Он изменяется по сезонам года, поскольку, например, 80% стока в степной зоне России приходится на кратковременные (порядка 1,5 месяца) периоды паводков и половодий. Многие миллиарды рублей затрачены на строительство водопроводов и каналов протяженностью в сотни километров.

 

60. Принципы ГИДРОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ, деление территории на районы, однородные по характеру гидрологического режима поверхностных и грунтовых вод. Материалы гидрологического районирования используются при определении режима рек, на которых не ведутся гидрологические наблюдения (в основном на средних и малых реках), при природно-мелиоративном районировании, разработке мероприятий по использованию и охране водных ресурсов и др. По своеобразию режима стока, характеру его связи с определяющими факторами и величине стока территория Беларуси делится на 6 гидрологических районов, территориально совпадающих с основными речными бассейнами — Западно-Двинский, Верхнеднепровский, Вилейский, Неманский, Центральноберезинский и Припятский. Районы (кроме Неманского) разделены на подрайоны в соответствии с общими чертами и особенностями характеристик стока. Значительные части Западно-Двинского (2 из 4 подрайонов) и Верхнеднепровского (восточные части всех 3 подрайонов) районов находятся в пределах Российской Федерации.

Гидрологическое районирование широко применяется при исследовании водных ресурсов рек и расчете речного стока. В основе районирования лежит закон географической зональности, открытый В. В. Докучаевым. Закон географической зональности широко применяется в гидрологии при составлении гидрологических карт, проведении гидрологических исследований и расчете водных ресурсов рек. Гидрологические районы Воронежской области выделены по общим генетическим признакам природной среды и различным гидрологическим данным. В дальнейшем для каждого из них было определено среднее значение критерия районирования (К). Оно суммарно характеризует для района климат, геологические и гидрогеологические показатели, факторы подстилающей поверхности и хозяйственную деятельность человека.

45. Химический состав воды и особенности газового режима озёр. При прохождении через различные породы вода приобретает характерные для этих пород свойства. Так пройдя через известковые породы, вода становится известковой, через доломитовые – магниевой, через каменную соль и гипс – минеральной.

Свойства воды. Они оказывают своё влияние и на здоровье человека, и на состояние систем водоснабжения, и на работу бытовых приборов.

1. Водородный показатель – десятичный логарифм концентрации ионов водорода, но с обратным знаком. Для всего живого в воде минимум - рН=5, в питьевой воде может быть рН 6,0-9,0, а в воде водоёмов культурно-бытового водопользования - 6,5-8,5.

2. Общая жесткость – совместная концентрация ионов кальция и магния. Вода может в зависимости от величины жесткости быть: очень мягкой – 0-1,5 мг-экв/л, мягкой – 1,5-3 мг-экв/л, средней жёсткости – 3-6 мг-экв/л, жёсткой – 6-9 мг-экв/л, очень жёсткой – более 9 мг-экв/л. Оптимальный уровень жёсткости воды для внутреннего употребления -3,0-3,5 мг-кв/л. Употребление воды с большей жёсткостью может привести к заболеваниям суставов, образованию камней. Жёсткость воды свыше 4,5 мг-экв/л приводит к отложению осадка на стенках бытовых приборов, накоплению осадка в трубах водоснабжения.

3. Хлориды – их содержание в природных водах может быть от долей миллиграмма до нескольких граммов на литр. Наличие хлоридов в воде более 350 мг/л, даёт ей солёный вкус и приводит к заболеваниям у людей пищеварительной системы.

4. Сульфаты – их содержание обусловлено вымыванием солесодержащих пород. Если содержание в воде сульфатов превышает 500 мг/л, то это ведёт к заболеванию кишечно-пищеварительного тракта.

5. Нитраты – содержатся в основном в поверхностных водах. В концентрации превышающей более 20 мг/л, на организм человека оказывают токсическое действие. Использовании в пищу воды с увеличенным содержанием нитратов может повлечь за собой заболевания сердечно-сосудистой системы, крови.

6. Сульфиды – сероводород. Находится чаще всего в подземных источниках. Появление сероводорода в поверхностных водах может быть следствием сброса неочищенных вод. Присутствие в воде сероводорода обнаруживается по неприятному запаху издаваемому им.

7. Железо – вода получает красно-коричневую окраску, развиваются железобактерии, трубы засоряются. Из-за слизеобразования железобактерий ухудшаются свойства воды, ухудшается её вкус. Высокое содержание железа в воде неблагоприятно действует на кожу человека, возможно изменение морфологического состава крови, может способствовать развитию аллергии.

8. Марганец – присутствие в питьевой воде до 0,5 мг/л не влияет на здоровье людей, но может быть неприятным, так как вода имеет металлический привкус. Также наличие в воде марганца может вызывать образование плёнки на трубах, которая позже отслаивается в виде чёрного осадка.

9. Перманганатная окисляемость – общая концентрация кислорода, соответствующая количеству иона перманганата МпО4, необходимому для обработки этим окислителем пробы воды. Характеризует количество органических и неорганических веществ в воде и предназначен для оценки качества водопроводной воды. При перманганатной окисляемости выше 2 мгО2/л, воду требуется обеззараживать, так как в ней много легко окисляющихся органических соединений. Если обеззараживать такую воду хлорированием, то образуются ещё более вредные для здоровья хлоруглеводы.

10. Аммоний – азот аммонийный, конечный продукт разложения – аммиак, наличие его в воде не опасно. Если же аммиак образовался после разложения белка сточных вод, то такая вода для питья непригодна. Содержание аммония в воде не может превышать 0,5 мг/л.

11. Щелочность – под этим подразумевается содержание в воде гидроксильных ионов ОН.

12. Кремниевая кислота - слабая минеральная кислота, соли которой имеются в природной воде.

13. Сухой остаток – служит ориентиром наличия в воде неорганических солей.

14. Кислород растворённый – растворяется в природной воде при контакте с воздухом.

15. Углекислый газ – имеется в природной воде, после растворения из воздуха и как результат протекания в воде и почве биохимических процессов.

16. Хлор остаточный – или избыточный обладает очень сильным бактерицидным действием. Нормативы содержания в воде: свободный хлор 0,3-0,5 мг/л, связанный 0,8-1,2 мг/л.

17. Медь и её соединения часто встречаются в природных водах, но, как правило, их концентрация не превышает десятых долей мг/л.

18. Алюминий – высокие концентрации редки, основными источниками поступления в водопроводную воду могут быть коагулянты на основе солей алюминия.

Газовый режим озер.

В озерной воде растворены различные газы. Особенно важно наличие кислорода, углекислого газа и сероводорода, тесно связанных с жизнедеятельностью организмов.

Кислород в поверхностные слои поступает из атмосферы; в зоне освещения, населенной растениями, он выделяется в процессе фотосинтеза. Из верхнего слоя воды кислород уходит в атмосферу; во всей толще воды (особенно в природных слоях) он расходуется на окислительные процессы. В зоне фотосинтеза в дневное время кислород может содержаться в большом избытке, в придонных слоях его вообще мало и нередко наблюдается значительный дефицит.

Углекислый газ, наоборот, наиболее интенсивно образуется в придонных слоях (при окислении органического вещества в воде и илах), а расходуется в зоне фотосинтеза. Избыток углекислого газа в придонных слоях может во много раз превосходить его нормальное содержание (отмечены случаи содержания углекислого газа до 2057% нормы).

Сероводород выделяется при разложении белковых веществ и при восстановительных процессах без кислорода. Так как сероводород уходит в атмосферу, длительное присутствие его в верхних слоях воды невозможно. При плохом перемешивании воды сероводород может скапливаться в придонном слое.

Газовый режим озера и количества газов зависят от температурного режима озера и от биологических процессов, в нем происходящих. Поэтому они неодинаковы в разных озерах. В больших и глубоких озерах с относительно холодной водой содержание кислорода близко к насыщению и мало изменяется с глубиной.

В мелких, хорошо прогреваемых озерах, богатых жизнью во всей толще воды, газовый режим зависит от интенсивности биологических процессов. Летом, при слабом перемешивании воды, количество кислорода в ней с глубиной, наоборот, возрастает. Зимой подо льдом, без доступа кислорода и при значительном его потреблении в придонных слоях, наблюдаются заморы – массовая гибель обитателей озера, и главным образом рыбы.

43. Термическая неоднородность. Не менее резко, чем вертикальная, проявляется горизонтальная термическая неоднородность вод озер. Она обусловлена главным образом различиями в термических процессах на мелководьях и в глубоких центральных частях водоемов, связанными с морфометрией котловин. Резкие различия в температуре воды у берегов наблюдаются при стонах и нагонах. Влияют на распределение температуры и прибрежные заросли высшей водной растительности, гасящие волну и затрудняющие перемешивание.

40. Волнение в озёрах. Элементы волны.

Волны, наблюдаемые на поверхности воды, делятся на три вида.

Ветровые волны, образующиеся в результате действия ветра.

Сейсмические волны, возникающие в океанах в результате землетрясения и достигающие у берегов высоты 10—30 м.

Сейши — волны, которые образуются в ограниченном бассейне, примыкающем к морю, в результате нарушения равновесия водной поверхности, вызванного сильным ветром или колебаниями почвы.

Для судовождения на реках и в прибрежных районах моря существенны только ветровые волны (волны трения).

Волны состоят из чередующихся между собой валов и впадин (рис. 79), где длина волны l, измеряемая в метрах, является расстоянием по горизонтали между соседними гребнями или подошвами волн; высота волны h — расстояние по вертикали от подошвы до гребня волны. Скорость волны, измеряемая в м/сек, — расстояние, которое проходят в единицу времени гребень или подошва волны в направлении ее движения.

Период волны — промежуток времени, за который последовательно проходят через одну и ту же точку два соседних гребня волн, измеряется в секундах. Угол склона или крутизна волны обозначается a. Фронт волны — линия, перпендикулярная направлению движения волны. Это направление, подобно курсу, определяется в румбах или градусах. Отношение высоты волны h к ее длине l также характеризует крутизну волн. Она меньше на морях и океанах и больше на водохранилищах и озерах.

Ветровые волны возникают с ветром, с прекращением ветра эти волны в виде мертвой зыби, постепенно затухая, продолжают двигаться в прежнем направлении.