Взаимодействие подз. И поверхностных вод.

Взаимодействия закл. в обмене поверхностных(океаны,моря,озёра,водохр,реки,каналы) и подземных вод(напорных и безнапорных) водой,теплотой,растворёнными веществами. Три типа взаимодействия вод:

1.Наличие постоянной гидравлической связи 2.временной и 3.отсутствие её. Характер связи речных и грунтовых вод зависит от соотношения высоты стояния уровня в реке половодья и межень;положеие кровли водоупора и уровня находящихся над ними грунтовых вод.При низком положении водоупора и уровня грунтовых вод река в течении всего года через берега и дно питает прибрежные грунтовые воды.При более высоком положении водоупора река питает грунтовые воды лишь в половодье, в межень река питается ими. На спаде половодья и в межень часть акк-й в грунте воды возвращается в русло-береговое регулирование речного стока.При ещё более высоком река в половодье питает грунтовые воды а в межень грунтовые воды питают реку.В межень происходит разрыв кривой депрессии грунт.вод и понижевшегося уровня в реке-возн. мочажины,начинают действовать родники и ключи. При очень высоком положении водоупора как в половодье так и в межень грунтовые воды и река не имеют между собой гидравлической связи. Характер и величина подземного питания рек зависят от гидрогеологического строения прилегающей к водному объекту территории и от режима уровней воды в водном объекте. Подземные воды явл одним из важнейших видов питания рек. С деятельностью подземных вод на поверхности речного бассейна связаны явления-оползни(отрыв и скольжение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести),суффозия(разрушение горных пород вследствие выщелачивания и выноса подземными водами минеральных частиц грунта),карст(совокупность геологических процессов и созданных ими явлений в областях распространения растворимых и водопроницаемых горных пород),заболачивание(процесс образования болота на переувлажненных участках земной поверхности вследствие затрудненного стока).

Следующий тип разгрузки грунтовых вод на земную поверхность- экранирование. Источники формируются в местах, где поток грунтовых вод достигает границы распространения слабоводопроницаемых пород.

Типы озер

Озеро - водоём с замедленным водообменом, не имеющий обратной связи с океаном. Бывают: 1. Плотинные - связаны с эрозией и аккумулятивной деятельностью рек; речные - пойменные водоёмы (старецы, промоины, небольшие озера); долинные - образуются в результате горных обвалов (Сарезское); прибрежные - дельтовые и придельтовые водоёмы. Лощина - мелководный участок, отделяемый песчано-глинистыми косами. Лиманы - затопленное устье реки 2. Котловинные 3. Сточные - имеют постоянный сток (в период половодья) 4. Бессточные - только на испарение (из конспекта). ИЗ КНИГИ: по размеру озера подразделяют на очень большие площадью свыше 1000 кв.км, большие - площадью от 101 до 1000 кв. км, средние - площадью от 10 до 100 кв.км и малые - площадью менее 10 кв.км. По степени постоянства делят на постоянные и временные. По географическому положению озера подразделяются на итразональные, которые находятся в той же географической зоне, что и водосбор озера, и полизональные, водосбор которых расположен в нескольких географических зонах. По происхождению озерные котловины могут быть тектонические, вулканические, метеоритные, ледниковые, карстовые, термокарстовые, суффозионные, речные, морские, эоловое, органогенные. Тектонические котловины располагаются в крупных тектонических прогибах на равнинах, в крупных тектонических предгорных впадинах, в местах крупных тектонических трещин. Вулканические котловины расположены в кратерах потухших вулканов. Метеоритные котловины возникли в результате падения метеоритов. Ледниковые котловины образовались в результате деятельности современных или древних ледников. Они подразделяются на троговые, каровые, моренные, приледниковыми, надледниковыми. Карстовые котловины образуются в районах залегания известняков, доломитов и гипсов. По характеру водообмена: сточные и бесточные.

Режим уровня воды в озёрах

1. Многолетний- изменение объёма озера зависит от климатических факторов.

2. Сезонный- изменение объёма массы воды, поступающего в озеро- в период половодья.

3. Краткосрочные- не связаны с объёмом водных масс.

-ветровые(сгонно-нагонные)- компенсационные течения, на наветренной стороне происходит скопление воды. Перенос водной пов-ти с помощью компенсационных течений в горизонтальном положении.

-сейшовые- колебание всей массы воды. Резкие скачки ветра.

Термический режим озёр

Увелечение температуры воды от дна к поверхности называется прямой температурной стратификацией; уменьшие температуры воды от дна к поверхности носит название обратной температурной стратификации; наконец, равномерное распределение температуры воды по глубине называется гомотермией. Формирование как прямой, так и обратной температурной стратификации, а тем более трансформация прямой стратификации в обратную и наоборот сопровождается вертикальной циркуляцией вод в озере, т.е. вертикальным перемешиванием. В режиме температуры воды в озере выделяют четыре сезона: весеннего нагревания, летнего нагревания, осеннего охлождения, зимнего охлождения. Зимой подо льдом в озере наблюдается обратная температурная стратификация. В поверхностоном слое температура близка к 0С, в придонном слое - около 3-4С. В период весеннего нагревания температуры воды в поверхностном слое повышается. Этот процесс начинается, когда озеро ещё покрыто льдом, и продолжается после схода ледяного покрова. В период летнего нагревания в озере устанавливается прямая температурная стратификация. Наиболее высокую температуру приобретает поверхностный слой воды - эпилимнион. Ниже этого слоя лежит так называемый слой температурного скачка - металимнион. Основная же толща озерных вод сохраняет относительно невысокую температуру. Этот слой называется гиполимнион. В период осеннего охлаждения температура в поверхностном слое понижается. После того как она станет несколько ниже температуры нижерасположенных слоёв, более плотные воды начинают опускаться вниз, возникает активное конвективное перемешивание. В результате устанавливается осеннея гомотермия. Наконец, наступает период предзимнего и зимнего охлаждения. В это время температура в поверхностном слое понижается до температуры замерзания, в толще воды устанавливается обратная температурная стратификация, а на поверхности озера образуется ледяной покров. В процессе нагревания и охлаждения озера может отмечаться большая горизонтальная неоднородность температуры воды, особенно в больших озерах. Термический режим озер с повышенной минерализацией воды существенно отличается от термического режима пресноводных озер. Летом сильно минерализованные воды могут нагреваться до 50-70С. Зимой такая вода в поверхностном слое, не замерзая, охлаждается до значительной отрицательной температуры. Термический режим озер с солоноватой или солёной водой имеет много общего с термическом режимом морей.(с книжки) С КОНСПЕКТА: от 0-4С плотность повышается, далее с повышением температуры плотность понижается. Максимальная плотность воды при 4С. Отличается от термического режима рек. Наиболее резкое изменение температуры на поверхности водоёма. На поверхности хорошо прогревается с активной динамикой с малыми измененениями температуры. Средний слой скачка - металимнион -с большими изменениями температуры - зона температурного скачка. Нижний слой - гиполимнион - с малыми градиентами температуры, так как изолирован. Сезонные изменения температуры от 0 до 4 на глубине. Зимний: температура на поверхности 0, а в глубине повышается обратная термическая стратификация. Температура на поверхности повышается быстрее, чем на дне. Весна: процессы перемешивания верхние слои начинают прогреваться и температура равна 4С. Отсюда по всей глубине одинаковая температура. Прямая термическая стратификация - на поверхности больше температура, чем на глубине. - лето. Осень: температура понижается на поверхности, температура устанавливается на всей глубине=4С(гомотермия)

Тепловой баланс водоёма.

Уравнение теплового баланса для любого объёма участка суши и интервала времени должно включать различные составляющие прихода теплоты и её расхода.

R=(Q+q)*(1-r)-I, где: Q - прямая, q - рассеянная солнечная радиация, r - альбедо поверхности, т.е. отношение количества отражённой солнечной радиации к количеству поступающей, I - эффективное излучение, равное разности между излучением поверхности воды или суши в атмосферу и поглощённым встречным излучением атмосферы.

Ряд членов уравнения теплового баланса связан с поступлением или удалением теплоты с поверхностными или подземными водами. В уравнении теплового баланса учитывают также теплообмен с атмосферой и грунтами, обусловленный различиями в температуре воды и воздуха, воды и грунтов.

Метод теплового баланса широко используют в гидрологии для исследования изменений температуры воды в реках, озерах, океанах и морях.Уравнение теплового баланса можно использовать, например, для расчёта количества растаявшего льда или воды, испарившейся с поверхности водоёмов или участков суши.