Водний режим озера безпосередньо визначається процесами притоку та витратами води.

Вода в озеро може поступати в результаті таких явищ:

1) випадання опадів безпосередньо на поверхню озера, Х_оз;

2) конденсація водяних парів на поверхні озера, К_оз;

3) притоку води з поверхні водозбору озера, у_пр;

4) підземного притоку, у’_пр;

Витрати вологи, яка поступає, в озеро здійснюється внаслідок:

1) випарування з поверхні озера Е_оз;

2) поверхневого відтоку з озера у_ст;

3) підземного стоку з озера у’_ст.

В залежності від співвідношення між притоком та витратою води буде змінюватися запас води в озері ΔV. Рівняння водного балансу матиме вигляд:

. (7. 1)

Озера являються своєрідними природними акумуляторами стоку. Тобто вони зменшують максимальні величині стоку в період повеней та паводків і підвищують стік річок в маловодний період. Щодо впливу озер на сумарну величину річкового стоку, то він залежить від співвідношення між випаруванням водної поверхні та з суші.

В зоні достатнього та надлишкового зволоження, де випарування з водної поверхні близьке до випарування з суші, додаткові витрати на випарування з поверхні озер відносно невеликих і зниження величин річного стоку під дією озер складає незначну долю по відношенню до зональної величини стоку в цьому районі.

В умовах недостатнього зволоження, де випарування з водної поверхні значно перевищує величину випарування з суші, озера можуть не тільки суттєво зменшити сумарну величину річного стоку, але й збільшити його мінливість, внаслідок значного зниження стоку маловодних років і збільшення таким чином амплітуди коливання річного стоку.

Створення штучних водосховищ в зоні недостатнього зволоження веде до значних втрат води на випарування та зменшення річкового стоку. Саме це необхідно враховувати при проектуванні штучних водосховищ.

8. Рух озерної води

Поряд з коливанням рівнів води в озерах, спричиненим зміною співвідношення елементів водного балансу, тобто зміною водної маси озера, спостерігаються коливання рівнів, які відбуваються при постійному об'ємі водної маси. Це так звані денівеляції коливання, які спричинюють рух озерної води і в меншому ступеню залежать від інших факторів і умов.

Рух озерної води може бути коливальнім (сейші, хвилі) або поступальним (течії, згони, нагони, перемішування). В природі ці два види руху спостерігаються одночасно. Основними факторами, які спричинюють рух озерної води, є вітер, який викликає течії, хвилі, згони, нагони, перемішування, різниця густини води в різних шарах, що зумовлює конвекційне перемішування, а також водотокн, які впадають в озеро, або беруть з нього початок. Менше значення мають різка зміна атмосферного тиску, котра спричинює сейші, і тектонічні рухи (землетруси, виверження вулканів тощо). Ці сили діють нерегулярно.

Хвилювання — один з найпоширеніших видів коливального руху води. На озерах воно виникає під впливом вітру. Форма хвиль неправильна, тримірна. Навітряний схил хвилі крутіший, ніж підвітряний. Дуже часто під впливом вітрів різних напрямків хвилі одного напрямку перекриваються хвилями іншого. При незначних об'ємах водної маси вітрові хвилі в озерах швидко розвиваються з виникненням вітру, а з його припиненням порівняно швидко затухають. Максимальна висота хвиль на великих озерах буває 3 … 4 м, іноді — 5 … 6 м. Хвилі на озерах круті.

Глибина поширення хвиль від вітру на озерах обмежується кількома метрами, а на найбільших досягає 20 м. На оз. Байкал, наприклад, хвилі поширюються до глибини 8 … 10 м, а на Женевському озері — до 9 м.

Розміри хвиль в озерах, крім дії вітру, значною мірою визначаються конфігурацією і розмірами озера. Вітрове хвилювання зумовлює температурну та хімічну однорідності водних мас озера. Після припинення дії вітру водна маса озера намагається зайняти горизонтальне положення, а тому набуває коливального руху.

Сейші — це стоячі хвилі. Вони виникають при згонах і нагонах, різкій зміні атмосферного тиску в окремих частинах озера, при сейсмічних рухах. При сейшах у водоймі завжди є одна чи кілька точок (або ліній), навколо яких відбувається рух води, а рівень її в цих точках постійний. Такі точки називаються вузлами (рис. 8. 1). Залежно від кількості вузлів сейші бувають одновузлові та багатовузлові. Амплітуда, період і довжина сейшу неоднакова для різних озер і залежить від розмірів озера, його довжини та глибини. В невеликих за площею і довжиною, але глибоких озерах, коливання відбуваються швидко, то ж період сейшу короткій; а в таких же озерах, але мілких, сейші період сейшу подовжується. Амплітуда сейшу змінюється від кількох сантиметрів до метра і більше. На Каспійському й Аральському морях-озерах відомі сейші заввишки до 1 м; на Байкалі — 5 … 7 см, іноді 14 см, період — близько 5 год.

Рисунок 8. 1 Сейші на озерах: а - одновузлові сейші (К - вузол, А - В - нормальний рівень); б - двовузлові (N і N1 — вузли. А'В'С та АВС- зміна рівня під час сейшу)

Під дією вітру виникають і згінно - нагінні коливання рівнів. На малих озерах вони невеликі, займають обмежені площі і вимірюються сантиметрами. На великих озерах, таких, як Байкал, Онезьке, Аральське, Каспійське, коливання рівнів при згонах і нагонах досягають кількох десятків сантиметрів, а іноді і; більше метра (Цимлянське водосховище, Ладозьке озеро, Аральське море — до 2 м).

Рівні води озер під дією припливів та відпливів майже не змінюються. Невеликі за розмірами припливи (до 5 см) спостерігаються лише на оз. Мічіган.

Коливання рівнів посилюються біля пологих берегів, у бухтах, затоках.