Перемещение влекомых наносов по дну реки. Начальная скорость донного влечения. Формула эри. Расход влекомых наносов.

Валачэнне цвёрдых часцінак па дну рэчышча абумоўлена прыдоннай хуткасцю вады. З павялічэннем хуткасці ўзрастаюць памеры часцінак, якія могуць перамяшчацца па дну. На раўнінных рэках па дну перамяшчаюцца невялікія часцінкі, на горных рэках пры значных ухілах вада пераносіць жвір, гальку, нават валуны.

Часцінкі кранаюцца з месца і пачынаюць рухацца, калі хуткасць воднай плыні выводзіць яе з устойлівага стану. Часцінкі, якія адарваліся ад дна, могуць некаторы час знаходзіцца і ў завіслым стане. Залежнасць паміж вагой часцінак, якія валочацца па дну рэчышча, і хуткасцю, пры якой гэтыя часцінкі рухаюцца, выражаюцца формулай Эри: Р = А V⁶, дзе Р – маса часцінкі, А – каэфіцыент, які залежыць ад формы і ўдзельнайвагі часцінкі, V – хуткасць, пры якой гэтыя часцінкі пачынаюць рухацца. что обозначает если скорость увеличивается в 2 раза, то транспортир. способность увеличится в 6 раз

Закон Эры адлюстроўвае тое, што пры невялікай розніцы ў хуткасці горныя рэкі пераносяць буйную гальку і валуны, а раўнінныя - дробныя пясчаныя часцінкі. Пры адпаведных умовах рака мае адпаведную здольнасць перанесці абмежаваны расход завіслых наносаў. Гэтая здольнасць ракі залежыць ад яе гідралагічных характарыстык (ухілу, хуткасці, глыбіні) і складу наносаў. Пры перавышэнні расходу завіслых наносаў над транспарціруючай зольнасцю плыні адбываецца іх акумуляцыя. Для такой ацэнкі плыні існуюць эмпірычныя залежнасці, напрыклад, формула Е.А.Замарына: Р = 11 V √(RVI)/W, дзе Р – транспарціруючая здольнасць плыні, кг/м²; R – гідраўлічны радыус, м; І – ухіл паверхні плыні; W – сярэдняя ўзважаная гідраўлічная буйнасць завіслых наносаў, м/с.

34. Взаимодействие между потоком и руслом. Гидроморфологические типы русловых процессов. Взаимодействие проявляется с одной стороны в изменении очертания русла и его глубин под воздействием потока, а с другой стороны в изменении структуры потока, обусловленных размером и формой русла. Изменение морфологического строения русла происходит постоянно – и носит название руслового процесса. Меандры:ПервичныеВторичные- вынужденные (из за препятствий)

- свободные - врезанные (интенсивная глубинная эрозия) Меандрирование, блуждание рек, осередковый (образование много гряд, по причине большого кол. Наносов), эрозия (глуб и дон), аккумуляция.

35. Характерные формы русловых образований (микро-, мезо- и макроформы). Формирование и особенности микро и мезо форм определяется гидравлическими особенностями потока, а к макроформы зависят от жидкого и твёрдого стока. К простым (микро и мезо) формам относятся гряды различных типов, к сложным излучины, островные участки. Гряды возникают на песчаном дне при некоторой скорости, при которой донные частицы теряют устойчивость. В результате размыва откосы гряды, происходит её перемещение. Так же ленточные гряды, - по всей длинне реки.

Меандры — изгибы русла реки, возникающие в результате действия течений, не совпадающих с направлением основного речного потока, при которых поверхностные струи направляются к вогнутому берегу, а донные, насыщенные наносами струи — к выпуклому.

Меандры: Первичные. Вторичные - вынужденные (из за препятствий) – свободные - врезанные (интенсивная глубинная эрозия) Меандрирование (Ограниченное, свободное, незавершённое (если спрямление раньше)) Речным перекатом называется мелководный участок русла реки, имеющий устойчивые наносные отмели, проходящие от одного берега к другому в виде вала.Всякий перекат состоит из верхней и нижней кос, корыта и подвалья. Название кос зависит от их расположения по отношению к течению.

Фарг расширил Структуру руслового потока применительно к оценке русловых деформаций в своих основных чертах: 1. Линия наибольших глубин вдоль по течению реки стремится прижаться к вогнутому берегу; песок и ил откладываются в форме пляжей или широких отмелей на противоположном выпуклом берегу.

2. Самая глубокая часть плеса и самая мелкая часть переката сдвинуты по отношению к точкам наибольшей и наименьшей кривизны вниз по течению приблизительно на 1/4 длины плес+перекат. 3. Плавному изменению кривизны соответствует плавное же изменение глубин; всякое резкое изменение кривизны сопровождается резким изменением глубин. 4. Чем кривизна больше, тем больше и глубина плеса.

5. С увеличением длины кривой при данной ее кривизне глубина сначала возрастает, а потом убывает. Для каждого участка реки существует некоторое среднее, наиболее благоприятствующее глубинам значение длины кривой.

36. Устья рек; дельты и эстуарии, условия их образования.

Устье - место впадения реки в другую реку, озеро, водохранилище или море.

Основными типами устьев являются: нормальные устья, эстуарии и дельты. Дельта - форма устья реки; низменность в низовьях крупных рек, впадающих в мелководные участки моря или озера, образованная речными отложениями. Обычно дельта образуется на мелководных участках моря или озера при впадении реки, несущей большое количество наносов. С течением времени дельта растет в сторону моря. Дельта прорезана сетью рукавов и протоков, на которые делится главное русло. Обычно дельты имеют в плане треугольную или веерообразную форму. Эстуарий - однорукавное воронкообразное устье реки, расширяющееся в сторону моря. Эстуарий образуется, когда приносимые рекой наносы уносятся приливно-отливными течениями, а прилегающая часть моря достаточно глубока, так что накопления наносов не происходит.

Взморье раньше устья.

38. Основные морфометрические характеристики озёр.

Даўжыня возера (L, км) – самая кароткая адлегласць паміж двумя найбольш аддаленымі кропкамі берагавой лініі, вызначаная па яго паверхні па сярэдняй лініі не выходзячы за межы акваторыі. Шырыня возера (В, км) – сярэдняя шырыня (В_ср, км) – суадносіны паміж плошчай і даўжынёй возера (f₀). Максімальная шырыня (В_мак) – найбольшая адлегласць паміж берагамі перпендыкулярна даўжыні возера. Даўжыня берагавой лініі (l, км) – даўжыня нулявой ізабаты (па ўрэзу). Для раўнінных вадасховішчаў вызначаецца па праваму і леавму берагам і агульная даўжыня. Звілістасць (зрэзаннасць, ці развіццё) берагавой лініі (К _з) вызначаецца як адносіны даўжыні берагавой лініі (l, км) да даўжыні акружнасці круга (l₁, км), які мае плошчу. Роўную плошчы возера: К _з = l/ l₁. Плошча паверхні (люстэрка) возера (f₀) і яго плошчы, абмежаваныя адпаведнымі ізабатамі (l₁, l₂,… l_n), вызначаюцца па батыметрычнай карце, км². Плошча літаралі і прафундалі возера вызначаецца ў км² і %. Глыбіня максімальная вызначаецца шляхам прамераў у час здымкі возера ў палявых умовах, сярэдняя – дзяленнем аб’ёма (V, км³, млн м³) возера на яго плошчу (f₀).Аб’ём вады ў возеры вызначаецца як для ўсяго возера, так і для асобных слаёў, якія заключаны паміж пласкасцямі адпаведных ізабат. Яго можна вызначыць графічна па батыграфічнай крывой і аналітычным метадам. Аналітычным метадам паслядоўна вызначаецца аб’ём слаёў (V₁, V₂, …, V_n) паміж адпаведнымі пласкасцямі ізабат (f₀, f₂, …, f_n), якія прыпаўноўваюцца да правільных геаметрычных фігур цел па формулам: прызмы (сярэдняга арыфметрычнага): V = h (h₁ + h₂) / 2 і усеченага конуса: V = h/3 (f₁ + f₂ + √ f₀ f₂), дзе h – сячэнне ізабат.Пры вызначэнні аб’ёма, які заключаны паміж плошчай апошняй ізабаты і максімальнай глыбінёй (∆V) карыстаюцца формулай^

∆V = h/3 f_n (h_max - h _n), дзе h_max – максімальная глыбіня возеря ў м, h _n – глыбіня, абмежаваная апошняй ізабатай у м, f_n – плошча, абмежаваная апошняй ізабатай, м². Агульны аб’ём вызначаецца шляхам паслядоўнага сумавання аб’ёмаў слаёў.Залежнасць плошчы люстэрка і аб’ёма возера ад гыбіні (адзнакі ўзроўня) графічна адлюстроўвае батыграфічная і аб’ёмная крывые. Па вертыкалі адкладваецца глыбіня ці адзнака ўзроўня возера, па гарызанталі – плошчы абмежаваныя ізабатамі і аб’ёмы, якія размяшчаюцца пад пласкасцямі ізабат па ўбыванню.Батыграфічная і аб’ёмная крывые адлюстроўваюць форму азёрнай катлавіны. С другога боку, па батыграфічнай крывой шляхам планіметрыравання плошчы памж крывой і васямі каардынат можна вызначыць аб’ём вадаёма. Батыграфічная і аб’ёмная крывые будуются на адным рысунку і маюць агульную шкалу глыбіняў. Для разліку колькасці цяпла, растовораных у вадзе хімічных элементаў, завіслых наносаў у вадаёме карыстаюцца аб’ёмнай крывой. Плошча паміж восямі каардынат і крывой размеркавання разлічваемага элемента па глыбіні прадстаўляюць у маштабе агульную колькасць дадзенага элемента ў вадаёме. Аналагічна праводзіцца і разлік для кожнага слоя вады.

39. Водный баланс озёр и особенности его расчёта.

Змяненні аб’ёма вады, які знаходзіцца ў возеры, вызначаецца судносінамі паміж паступаючымі аб’ёмамі ў возера і стратамі з яго, што адлюстроўвае водны баланс. Ураўненне воднага балансу сцёкавага возера мае выгляд:

Х + У_пр +У_гр + К – У_сц - У_ф – Е – У_в +/- V_л +/- = ∆V + Н, дзе Х - атмасферныя ападкі на люстэрка возераа, У_пр – сцёк вады з паверхні вадазбору ў возера, У_гр – падземны сцёк у возера, К – кандэнсацыя вадзяной пары на паверхню возера, У_сц - сцёк з возера, У_ф – падземны сцёк (аб’ём фільтрацыі) з возера, Е – выпарэнне з воднай паверхні, У_в – забор вады з возера на гаспадарчыя патрэбы, V_л - страты вады на утварэнне лёду і прыход аб’ёмаў вады пры таянні снегу, ∆V - змяненні аб’ёма вады возера за разліковы перыяд, які ўплывае на ваганнях узроўня вады, Н – невязка баланса. У шматгадовым разрэзе часу пры адсутнасці усыхання ці ўвільгатнення клімату, прыходная частка баланса і расходная роўныя паміж сабой, а ∆V = 0. У гэтым выпадку ураўненне воднага балансу прыймае выгляд:

Х + У_пр– У_сц - Е = 0. Ва ўраўненні воднага балансу бязсцёкавага возера будуць адсутнічаць параметры У_гр і У_сц. Значэнне велічыні кандэнсацыі вадзяной пары (К) у параўнанні з другімі артыкуламі воднага балансу нязначны і можна не прыймаць у разлік (К = 0). Велічыня V_л мае значэнне толькі для некаторых месячных балансаў вясной і восенню. Заборы вады на гаспадарчыя патрэбы для буйных і сярэдніх азёр нязначны.Абсалютныя значэнні і суадносіны састаўляючых воднага балансу азёр цесна звязаны паміж сабой і ў першую чаргу з геаграфічнай занальнасцю. Водны баланс азёр, якія размешчаны ў зоне лішкавага і дастатковага ўвільгатнення (тундра, лясная і лесастэпавая зоны умеранага клімата, вільготныя субтропікі і трапічны лес), у асноўным вызначаецца рачным прытокам з вадазбора ў прыходнай і сцёкам з вадаёмаў – расходнай частках. Гэтыя кампаненты баланса вагаюцца ў межах 70-90 %. Гэта, як правіла, сцёкавыя азёры. У расходнай частцы азёр сухіх стэпаў, паўпустынь і пустынь перавагае выпарэнне з паверхні вады, і яны ў большасці выпадкаў бязсцёкавыя. У прыходнай частці воднага баланса невялікіх азёр, вадазборы якіх цалкам знаходзяцца ў засушлівых раёнах, павялічваецца адносная роля атмасферных ападкаў на іх паверхню. Гэта адбываецца за кошт высокай велічыні выпарэння і страт на фільтрацыю, а ў той жа час прыток вады з вадазбора невялікі.Акрамя геаграфічнай занальнасці, значную ролю ў водным балансе выконваюць азанальныя фактары, у тым ліку і марфаметрычныя асаблівасці азёр і іх вадазбораў. Іх уплыў на водны баланс праяўляецца праз удзельный вадазбор (∆F). Чым большае яго значэнне, тым большая доля сцёку ў прыходнай і расходнай частках воднага баланса. Так, напрыклад, у водным балансе Пяозера (∆F= 20,5 ) паверхневы прыток складае 91 % прыходнай і 96 % расходнай частак. У той жа час у блізкіх прыродных умовах для Анежскага возера (∆F = 5,3 ) яны складаюць, адпаведна, 72 і 84 %.Суадносіны састаўляючых воднага балансу, якія абумоўлены ўздзеяннем занальных і азанальных фактараў, пакладзены ў аснову воднабалансавай класіфікацыі азёр. Па суадносінам састаўляючых воднага балансу азёры дзеляцца на две групы: сцёкавыя (С) і выпаральныя (В). У першай групе азёр сцёк перавагае выпарэнне з воднай паверхні (У_сц > Е). Азёры другой групы адрозніваюцца адваротнымі суадносінамі (Е >У_сц). Ва ўнутры кожнай групы выдзяляецца па тры тыпы азёр, якія адрозніваюцца прыходнай часткі баланса. Сцёкавыя азёры падзяляюцца на прыточныя (П), дажджавыя (Д) і нейтральныя (Н). У сцёкавых прыточных азёрах прыток з вадазбора перавагае велічыню выпадзення атмасферных ападкаў на водную паверхню (У_пр >Х). У сцёкавых нейтральных азёр назіраецца прыкладная раўнавага паміж прытокам і атмасфернымі ападкамі на паверхню возера (У_пр ≈ Х). Сцёкавыя дажджавыя азёры адрозніваюцца перавагай атмасферных ападкаў над прытокам (Х > У_пр).Выпаральныя азёры падзяляюцца на выпаральна-дажджавыя (В-Д), выпаральны (В) і выпаральна-прыточныя (В-П). У выпаральна-дажджавых азёр велічыня выпарэння з паверхні возера перавагаюць атмасферныя ападкі (Е > Х). Выпаральны азёры характэрызуюцца значнай велічынёй выпарэння, перавагаючай паверхневы прыток (Е > У). У выпаральна-прыточных азёрах велічыня выпарэння і сцёку з вадазбора прыкладна роўныя (Е = У).

40. Волнения в озёрах: элементы волны.

Основной причиной вызываемой волнение в водоёмах, это ветер. Размеры зависят от скорости движения, разности плотностей и их мощность. При волнении частици воды совершают колебания по арбитам. Высшая точка волны – гребень, низшая подошва. Высота волны – расстояние превышения нребня над подошвой. Длинна волны – расстояние между соседнеми гребнями. Крутизна – отношение высоты к длине. Вследствии действий ветра - асимметричность волн. Интерференция - сложение пуступающих и отражённых волн, врезультате чего образуються стоячие волны. На прибрежной мели происходит рефракция – изминение направления волн. С глубиной вследствии трения волнение затухает, на глубине, равной длине волны, волнение практически прекращаеться. Зыбь — волнение, продолжающееся после ветра уже затихшего, ослабевшего или изменившего направление. Волнение, распространяющееся по инерции при полном безветрии, называется мертвой зыбью.

41.Течения, сгонно-нагонные явления, сейши в озёрах и водохранилищах. Течения – поступательные движения, перемещающие те или иные объёмы воды.Основные факторы: ветер, разность плотностей воды между участками водоема, сток впадающих и вытекающих рек.Виды течений: ветровые (дрейфовые), плотностные и стоковые.

Плотностные – наиболее устойчивые, в крупных глубоких озёрах. Стоковые – связанны с поступлением вод и вытекание. Фактор – уклон.

Сгонно нагонные явления – дрейфовые течения, из за различных уровней. При дрейфовых течениях возникает течение противоположное. (компенсационные) Сейши — стоячие волны, возникающие в замкнутых или частично замкнутых водоемах. Сейши являются результатом резонансных явлений в водоеме при интерференции волн, отраженных от границ водоема. Причиной возникновения сейшей является воздействие внешних сил — изменение атмосферного давления, ветер, сейсмические явления. Сейши характеризуются большим периодом (от нескольких минут до десятков часов) и большой амплитудой (от единиц миллиметров до нескольких метров).

42. Особенности формирования прямой и обратной термической стратификации в озёрах. Стагнация и циркуляция.

Обратная термическая статефикация – когда в зимний период температура у дна 4 градуса, а к поверхности к 0. Далее гомотермия – одинаковая температура по всей глубине. Прямая стратификация (слоистость) – убывание температуры от поверхности ко дну. (образуються 3 зоны – эпилимнион (тёплое самое) + металимнион (скачок или падение) + гиполимнион (холодные воды в нижней части.) Стагнация – застаивание вод. Стагнация - устойчивое состояние соответствующее... Циркуляция - соответствующее гомотермии.

43. Вертикальная и горизонтальная термическая неоднородность

Перенос тепла вертекально связан с конвективными движениями частиц. Конвекция нагривает только до температуры 4 градуса. Дальше только охлаждение. Более тёплые воды могут проникать только при турбулентном движении.Далее гомотермия – одинаковая температура по всей глубине.Прямая стратификация (слоистость) – убывание температуры от поверхности ко дну. (образуються 3 зоны – эпилимнион (тёплое самое) + метамельньён (скачок или падение) + гиполимнион (холодные воды в нижней части.)

Горизонтальное перемещение неоднородность обусловлена процессами на мелководьях и глубинах. На распределение влияют сгоны и нагоны + растительность. Термический бар – изолирует прибрежные воды, от холодных вод открытого озера. Озеро делиться на теплоактивную и теплоинертную зону.