Гидрографические сети

Вместе с притоками, которые вливаются в них на пути к морю, реки образуют замысловатые, своеобразные рисунки гидрографической сети, хорошо видимые с воздуха и знакомые нам по картам. В отдельных местах конфигурация этих сетей настолько сложна, что у геоморфологов (ученых, изучающих формирование и изменение рельефа местности) возникают серьезные проблемы с определением их происхождения.

Гидрографические сети могут иметь разные конфигурации в зависимости от нескольких факторов: климата, относительной твердости и рыхлости поверхностных пород, уклона местности, а также ее геологической истории (включая движение земной коры и периоды горообразования). Геоморфологов также интересует, почему некоторые районы изобилуют реками, в то время как на соседних территориях (при почти равном количестве выпадения осадков) имеется лишь несколько ручьев.

Существует около десятка различных конфигураций таких сетей, из них самые распространенные - разветвленная, прямоугольная и радиальная. Простейшей является разветвленная (древовидная) сеть, выглядящая на карте как ветвящееся дерево. Она встречается там, где русло рек проложено в целом однородной (часто глинистой) породе и где в результате движений земной коры не возникли такие геологические образования, как сбросы (разломы горных пород), сильно влияющие на сток поверхностных вод.

Прямоугольная (решетчатая) сеть характерна для скарплендов - районов с обрывистыми холмистыми грядами, образованных относительно твердыми породами и разделенных широкими долинами с выходящими на поверхность более рыхлыми породами. Местные речушки впадают в основную реку, текущую между холмами, под прямым углом. В результате в местностях с таким рельефом возникает четкая прямоугольная гидрографическая сеть.

 

Тип водного питания - это комплекс природных факторов, характеризующих рельеф, положение объекта на рельефе, почвы, геологическое строение, гидрогеологические особенности, растительный покров, химический и бактериологический состав воды и др. показатели, влияющие на формирование водного режима.

Типы водного питания являются следующими:

·атмосферный;

·грунтовый;

·грунтово - напорный;

·склоновый;

·намывной;

·смешанный;

При атмосферном типе водного питания основным источником избыточной влаги являются атмосферные осадки, выпадающие территорию.

Грунтовый тип водного питания характеризуется высоким положением грунтовых вод, формирующихся в хорошо водопроницаемых грунтах разной мощности.

 

Гидрограф — график изменения во времени расходов воды в реке или другом водотоке за год, несколько лет или часть года (сезон, половодье или паводок).

Гидрограф строится на основании данных о ежедневных расходах воды в месте наблюдения за речным стоком. На оси ординат откладывается величина расхода воды, на оси абсцисс — отрезки времени.

Гидрограф отражает характер распределения водного стока в течение года, сезона, половодья (паводка), межени. Гидрограф используется для вычисления эпюры руслоформирующих расходов воды.

Единичный гидрограф — гидрограф, показывающий изменение расходов воды во время единичного паводка.

Типовой гидрограф — гидрограф, отражающий общие черты внутригодового распределения расхода воды в реке.

Многолетний гидрограф паводка — расчётная паводочная волна в определённом створе водотока, характеризуемая определённым многолетним расходом, типовым гидрографом и соответствующим объёмом.

 

 

27) Классификация озер по особенностям происхождения.

Образование озера начинается с образования котловины. Происхождение котловины в значительной мере определяет размеры и форму озера. По происхождению котловин озера делятся на несколько генетических типов:1)тектонические озера 2)вулканические озера3)ледниковые озера

4)водно-аккумулятивные и водно-эрозионные5)провальные озера5)эоловые озера 6)запрудные озера

 

28) Морфометические характеристики озер. Озера отличаются друг от друга по величине и форме. Количественное выражение размеров озер и их формы называется морфометрическими характеристиками озера. Основные морфометрические характеристики озера следующие: площадь озера, длина и изрезанность его береговой линии, глубина, объем водной массы и форма озерной котловины. К основным морфо метрическим характеристикам озер относятся длина, ширина, длина и врезанность береговой линии, площадь зеркала, объем, средняя и максимальная глубина, коэффициент формы.

Для определения морфометрических характеристик озера требуется наличие батиметрической карты, составленной на основании топографической съемки и промеров глубин.Влияние формы котловины на динамические процессы в озере, перемешивание и нагревание велико. Так, два озера, находящиеся в одинаковых физико-географических условиях и имеющие одинаковую максимальную глубину, но разную форму котловины, независимо от объема и площади будут иметь различные температуры у дна, средние температуры и различное вертикальное распределение температуры воды. Более теплым будет то озеро, которое имеет меньшее значение С. К морфометрическим показателям (характеристикам) озер принадлежат абсолютные и относительные величины, характеризующие размеры и форму озерной котловины и количество находящейся в ней воды. Морфометрические особенности озер оказывают существенное воздействие на их режим. Так, при прочих равных условиях в мелком озере с большой площадью поверхности вода сильнее перемешивается ветром, интенсивнее, чем в глубоком, нагревается и охлаждается.Основой для определения морфометрических показателей служит план озера в изобатах, построенный по результатам промеров. Эти показатели относятся к определенному уровню (обычно к среднему). Они изменяются при колебаниях уровня и изменениях котловин — заполнении наносами, переработке берегов.

 

 

29) Водный баланс озер. Уравнение водного баланса озер.

ВОДНЫЙ БАЛАНС— количественное выражение круговорота воды в атмосфере, гидросфере, на Земле в целом или отдельных её районах. Характеризует все формы прихода и расхода воды в жидком, парообразном и твёрдом (лёд) состояниях.

Для суши земного шара (имеющей сток в океан) испарение равно количеству выпадающих осадков за вычетом речного стока и подземного стока в океан (минующего речную сеть), для Мирового океана — атмосферным осадкам, речному стоку и притоку подземных вод с материков, для замкнутых ("бессточных") областей суши и всей Земли в целом испарение соответствует осадкам (табл.). Для балансовой оценки возобновимых в процессе круговорота воды водных ресурсов крупных территорий и прогноза изменений водного баланса используются уравнения

R = U + S; W = Р — S = Е + U; Р = U + S + Е, где

U — подземный сток в реки из зоны активного водообмена земной коры;

S — поверхностный (паводочный) сток;

W — валовое увлажнение территории (в общем виде — ресурсы почвенной влаги);

R — речной сток;

R — атмосферные осадки;

Е — испарение. Водный баланс озёр определяется по притоку поверхностных, подземных вод и поступающих на акваторию атмосферных осадков, а также расходных частей — речного стока из озёр и испарения с их поверхности. При этом учитывается изменение уровня озёр за рассматриваемый интервал времени. Аналогичная схема применяется для расчёта водного баланса водохранилищ. Приходная часть баланса подземных вод определяется по инфильтрации атмосферных осадков, питанию из других водоносных горизонтов, фильтрации вод рек, озёр, каналов и водохранилищ; расходная часть — по подземному стоку из данного водоносного горизонта. При расчёте водного баланса ограниченного участка пласта подземных вод принимаются во внимание также приток из расположенной выше части этого пласта и расход воды в нижележащую его часть. Для грунтовых вод, расположенных близко к поверхности, учитывается в качестве прихода конденсация влаги, а в качестве расхода — испарение с водоносного горизонта. Водный баланс подвержен естественным многолетним и сезонным колебаниям, а также изменениям в результате деятельности человека. Использование речных, озёрных и подземных вод для орошения, водоснабжения населения и промышленности изменяет соотношение элементов водного баланса. Агротехнические и агролесомелиоративные меры повышают инфильтрационную способность почвы, что уменьшает поверхностный сток с полей, увеличивает ресурсы почвенной влаги, её испарение и транспирацию, а также несколько усиливает питание грунтовых вод. Развитие городов, строительство промышленных предприятий и дорог уменьшают инфильтрационные свойства почвы, увеличивают поверхностный сток и ослабляют питание подземных вод.

 

 

30) Термический и ледовый режим озер. Процесс изменения температуры воды в озере связан с изменением интенсивности солнечной радиации и составляющих теплового баланса. Кроме того, на температуру поверхности воды и ее распределение по вертикали и акватории озера большое влияние оказывают глубина, площадь зеркала и наличие островов.Изменение температуры воды по вертикали происходит под влиянием конвекционного перемешивания, т.е. вертикальной циркуляции вследствие разницы в плотности воды на различных глубинах.Направление конвективного перемешивания зависит от того, выше или ниже 4 ° С температура воды (при этой температуре вода имеет наибольшую плотность).При температуре воды от 0 до 4 ° С в холодный период года у поверхности температура воды ниже, а с глубиной она увеличивается. В этом случае имеет место обратная термическая стратификация.Прямая стратификация наблюдается в теплый период года, когда с глубиной температура воды снижается.Осенью при охлаждении прямая термическая стратификация переходит в обратную, а весной имеет место обратный процесс.В переходные периоды температура воды по всей глубине озера близка к 4 ° С, в настоящее время наблюдается гомотермия.Процесс замерзания начинается при охлаждении воды до 0 ° С. В большинстве случаев вода переохлаждается только на поверхности, где и проходит процесс льдообразования. Сначала лед образуется у берегов, на отмелях, а затем - на остальной акватории озера. При сильном ветре имеет место перемешивание водных масс на определенную глубину, что способствует образованию внутриводного льда. В этом случае установка ледостава несколько задерживается и большие озера могут замерзать долго (до 30-45 суток).Толщина льда сначала нарастает интенсивно, а затем замедляется в связи с замедлением отвода тепла через его толщу. При наступлении устойчивых положительных температур воздуха, лед начинает таять и разрушаться. На большинстве озер он тает на месте, впроточных озерах лед может частично выноситься рекой.

 

31) Химический состав воды озер и факторы его определяющие.

Хотя химический состав озёр остаётся относительно длительное время постоянным, в отличие от реки заполняющее его вещество обновляется значительно реже, а имеющиеся в нём течения не являются преобладающим фактором, определяющим его режим. Озёра регулируют сток рек, задерживая в своих котловинах полые воды и отдавая их в другие периоды. В водах озёр происходят химические и биологические реакции. Одни элементы переходят из воды в донные отложения, другие — наоборот. В ряде озёр, главным образом не имеющих стока, в связи с испарением воды повышается концентрация солей. Результатом являются существенные изменения минерализации и солевого состава озёр. По составу солей (по преобладающему аниону) воды озер подразделяют на три класса: гидрокарбонатные и карбонатные, сульфатные, хлоридные. В каждом классе по преобладающему катиону выделяют три группы: кальциевая, магниевая и натриевая. В распределении озер по химическому составу прослеживается географическая зональность, обусловленная условиями увлажнения.

По степени минерализации озера подразделяются на пресные (S менее 1 ‰), солоноватые (1-24,7‰), соленые (24,7-47‰) и минеральные (более 47‰) (например, Байкал – 0,1‰, Каспийское – 12-13‰, Большое Соленое – 137-300‰, Мертвое море 260-270‰, в отдельные годы до 310‰). Степень минерализации озер может быть различной в разных частях: пониженной соленостью отличаются те части озера, в которые впадают реки. Так, в бессточном озере Балхаш, расположенном в аридной зоне, в западной части, куда впадает река Или, вода пресная, а в восточной части, которая соединяется с западной лишь узким (4 км) неглубоким проливом, вода солоноватая. При перенасыщении озер из рассола – рапы соли начинают выпадать в осадок, происходит их кристаллизация. Такие минеральные озера называют самосадочными, часто они представляют собой емкости, уже почти заполненные кристаллической солью (например, Эльтон, Баскунчак). Минеральные озера, в которых откладываются пластичные тонкодисперсные илы, известны как грязевые (например, лечебные водоемы близ Евпатории и др.).

 

32) Особенности гидрологического режима водохранилищ.

Водохрани́лище — искусственный водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве. Для всех водохранилищ характерны:

- возрастание глубин по направлению к плотине, исключая те из них, в состав которых вошли глубокие озёра;

- весьма замедленные по сравнению с рекой водообмен и скорости течения;

- неустойчивость летней термической и газовой стратификации и некоторые другие особенности гидрологического режима.Типы водохранилищ: - речные или русловые, которые располагаются в долинах рек. Имеют вытянутую форму, течения в них обычно стоковые; водная масса по своим характеристикам близка речным водам. В условиях ши­роких долин приобретают ясно выражен­ные черты искусственных озер.- озёрные, для которых характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих водохранилищах связаны больше всего с ветрами. Образуются:- на горных реках с большими уклонами;- на равнинных реках, когда затапливаются не только долины, а и водораздельные пространства и междуречья. Поэтому озерные водохранилища не имеют четко выраженной русловой формы и многократного превышения длины над максимальной шириной.Основными параметрами водохранилища являются объём, площадь зеркала и амплитуда колебания уровней воды в условиях его эксплуатации.

 

37) Многолетняя мерзлота и ее гидрологическое значение.

«Вечная мерзлота» (многолетняя криолитозона, многолетняя мерзлота) — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Общей площадью 35 млн км². Распространение — север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана. Районы многолетней мерзлоты — верхняя часть земной коры, температура которой долгое время (от 2—3 лет до тысячелетий) не поднимается выше 0 °C. В зоне многолетней мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда, её глубина иногда превышает 1 000 метров. Многолетняя мерзлота водонепроницаема, поэтому способствует заболачиванию территорий. Однако ниже 4 м находится слой, который не оттаивает никогда. Грунтовая вода может находиться либо под этим мёрзлым слоем, либо сохраняться в жидком состоянии между многолетнемёрзлыми толщами (она образует водяные линзы — талики - прим. от geoglobus.ru) или над мёрзлым слоем. Верхний слой, который подвержен промерзанию и оттаиванию, называется деятельным слоем.

 

38) Ледники их классификация и происхождение. Ледни́к — масса льда преимущественно атмосферного происхождения, испытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и принявшая форму потока, системы потоков, купола (щита) или плавучей плиты. Образуются ледники в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков (снега) при их положительном многолетнем балансе. Общим условием образования ледников является сочетание низких температур воздуха с большим количеством твёрдых атмосферных осадков, что имеет место в холодных странах высоких широт и в вершинных частях гор. Однако, чем больше суммы осадков, тем выше могут быть температуры воздуха. Так, годовые суммы твёрдых осадков меняются от 30-50 мм в Центральной Антарктиде, до 4500 мм на ледниках Патагонии, а средняя летняя температура от −40 °C в Центральной Антарктиде, до +15 °C у концов самых длинных ледников Средней Азии, Скандинавии, Новой Зеландии, Патагонии.Преобразование снега в фирн, а затем в лёд, может идти как при отрицательной температуре, так и при температуре таяния. В первом случае — путём рекристаллизации, вызываемой давлением вышележащей толщи и уменьшением пористости снега. Во втором случае — посредством таяния снега с повторным замерзанием талой воды в толще. Различают ледники стока — горные; покровные или растекания, которые всегда выпуклы и могут покрывать не только равнины, но и горы (в Антарктиде). Горные ледники (горное оледенение) — наземные ледники, залегающие в горном рельефе, объединённые по морфологическим признакам. Форма ледников зависит от подстилающего рельефа, их движение определяется в основном силой стока.

Ледники вершин — лежат на вершинных поверхностях отдельных гор, хребтов и горных узлов.

Ледник конических вершин — покрывает со всех сторон отдельно расположенную вершину, со сравнительно ровным нижним краем, если склоны слабо расчленены, и с выводными языками, спускающимися по ложбинам и радиальным впадинам. В последнем случае ледник имеет звездообразный вид.

Ледник плоской вершины — имеет форму плосковыпуклого купола, покрывающего выровненные наклонные поверхности отдельных вершин и гребней. Заканчивается крутым обрывом и одним-двумя короткими выводными языками, спускающимися по ложбинам на склоне.

Кальдерный ледник — располагается в кальдере вулкана, иногда с одним или несколькими выводными языками.

Ледники склонов — занимают депрессии на склонах горных хребтов и отдельные участки слабо дифференцированных склонов.

Присклоновый ледник — небольшой ледник на узкой поверхности структурной террасы или какой-либо пологой площадке у подножья крутого уступа.

Висячий ледник — небольшой ледник, залегающий в слабо выраженных впадинах на крутых склонах гор и оканчивающийся высоко на склоне основной долины.

Каровый ледник — сравнительно небольшой ледник, лежащий в чашеобразном углублении склона — каре, созданном или расширенном деятельностью снега и льда.

Карово-долинный ледник — каровый ледник, язык которого спускается в нижележащую долину, но на расстояние, не превышающее одной-двух третей общей длины ледника.

Ледники долин — располагаются в верхних и средних частях горных долин.

Долинный ледник — ледник, язык которого расположен в ледниковой долине, а область питания (фирновый бассейн) — в чашеобразном расширении её верховья.

Сложный долинный ледник — ледник, образующийся из двух или более ледниковых потоков с самостоятельными областями питания. Сливаясь, такие потоки обычно до конца сохраняют самостоятельную структуру и разделяются срединной мореной.

Дендритовый ледник — сложный долинный ледник, состоящий из ряда притоков разного порядка с самостоятельными областями питания, вливающихся в главный ледник.

Ширококонечный ледник — ледник, язык которого спускается по горной долине до её выхода в следующую более широкую долину или на предгорную равнину, где распространяется вширь и часто имеет форму «лапы».

Предгорный ледник — обширный ледник, распластанный вдоль подножья горного хребта, образованный из нескольких долинных ледников с самостоятельными областями питания, слившихся при выходе на равнину.

Котловинный ледник — ледник, область питания которого находится в обширном цирке, а язык выходит за пределы образовавшейся котловины на расстояние одной-двух третей длины. Отличается от каровых и карово-долинных ледников намного большими размерами и толщиной до нескольких сотен метров.

Отдельно выделяются:

Переметные ледники — один или несколько ледников, расположенных на противоположных склонах и имеющих общую область питания на седловине хребта. Они могут быть висячими, долинными и склоновыми.

Возрождённый ледник (регенерированный ледник) — долинный ледник, лишённый фирнового бассейна и питающийся обвалами льда с висячего или более высоко расположенного долинного ледника.

Горнопокровные ледники (горнопокровное или сетчатое оледенение) — переходные от горных к покровным ледникам. Сочетают в себе локальные ледниковые плато и купола с большими долинными и предгорными ледниками в сквозных долинах.Покровные ледники (покровное оледенение) — класс ледников, куда объединены морфологические типы, форма которых не зависит от рельефа земной поверхности, а обусловлена распределением питания и расхода льда. Движение льда определяется преимущественно силой растекания и происходит, как правило, от центральной части к периферии.

Ледниковый покров (покровный ледник) — система ледниковых щитов, ледниковых куполов, выводных ледников, ледяных потоков и шельфовых ледников, погребающая сушу, шельф, в иногда и глубокие моря на площадях в сотни тысяч — миллионы квадратных километров. Различаются: наземные покровы, которые налегают на каменное ложе, расположенное выше уровня океана, и «морские» покровы, которые состоят из внутренних частей («морских» щитов и ледяных потоков), налегающих на глубоко погруженное каменное ложе, и периферических частей (шельфовых ледников), являющихся плавучими.

Ледниковый щит — выпуклый плоско-куполовидный ледник, характеризующийся значительной (свыше 1000 м) толщиной, большой (свыше 50 тыс. км²) площадью, примерно изометрической плановой формой и радиальным течением льда. Морфология и движение ледникового щита почти не зависит от рельефа ложа.

Ледоём — крупный элемент сетчатых ледниковых систем, который получает развитие в условиях горно-котловинного рельефа; — изометричные или слегка вытянутые в плане массы льда, заполняющие межгорные котловины. Развившиеся ледоёмы пополняются льдом за счёт впадающих в них долинных ледников, а кроме того могут получать снежное питание и на свою собственную поверхность; — межгорные впадины и расширения речных долин, которые полностью заполнялись ледниками горного окружения

Ледниковый купол (ледниковая шапка) — выпуклый ледник, сходный с ледниковым щитом, но имеющий толщину и площадь соответственно меньше 1000 м и 50 тыс. км².

Выводной ледник — быстро движущийся поток льда, через который происходит основной расход льда с данного ледосборного бассейна наземного ледникового щита. Залегает в скальной долине, в краевых частях обычно отмеченной выходами скал и нунатаков. Могут выходить за пределы ледниковых щитов и пересекать краевые возвышенности. При впадении в морские бассейны может питать шельфовый ледник или распадаться на айсберги.

Ледяной поток — полосовидный участок ускоренного движения льда «морского» ледникового щита, текущий в ледяных берегах, но обычно следующий долинообразным понижениям ложа. При впадении в морские бассейны может питать шельфовый ледник или распадаться на айсберги.

Шельфовый ледник (см. подробнее) — плавучий ледник, имеющий форму плиты с почти горизонтальными верхней и нижней поверхностями, значительной толщиной (в сотни метров) и большой горизонтальной протяжённостью. Питается за счёт аккумуляции снега, притока льда с суши, и намерзания льда из морской воды снизу. Обычно имеет свободный край (барьер), от которого откалываются айсберги. В краевой части намерзание на нижней поверхности обычно сменяется таянием. Подразделяются на внешние, прикреплённые к выровненному или выпуклому берегу, и внутренние, охваченные берегами с нескольких сторон. Те и другие, могут иметь контакт с поднятиями дна.

 

39) Особенности географического распределения ледников.

Площадь оледенения занимает на земном шаре 16,2 млн. кв. км, т. е. около 3% всей поверхности земного шара, или около 10% поверхности суши, но ледникв распространены очень неравномерно.

В настоящее время около 11% площади суши (16 221 100 км2) покрыто ледниками. Мощный ледниковый покров скрывает острова Антарктиды, объединяя их в единый ледяной континент. Около 14 млн. км2 покрыто там льдом, мощность которого измеряется сотнями и тысячами метров. Массы льда лежат ниже уровня воды и занимают огромные пространства поверхности антарктических морей. Огромный ледник заполняет, например, южную часть моря Росса, протягиваясь с юга на север на 700 км. Его северный конец возвышается на 20—50 м над водой в виде отвесного уступа, получившего название барьера Росса. В Антарктиде свободны от льда только вершины высоких гор, крутые склоны горных хребтов и отдельные небольшие участки суши. 1834 тыс. км2 поверхности арх. Гренландия покрыто льдом, мощность которого местами превышает 3 км, а объем — около 3630 тыс. км3. Площадь, занятая современными ледниками Исландии, 11 785 км2. На территории бывшего СССР общая площадь ледников на Новой Земле, Северной Земле и Земле Франца Иосифа свыше 53,6 тыс. км2.В умеренных и тропических широтах льды и вечный снег покрывают вершины высоких гор. Общая площадь горных ледников в обоих полушариях свыше 120 тыс. км2. Некоторые горные ледники достигают больших размеров. Например, ледник Федченко в Западном Памире достигает 77 км в длину при мощности льда до 550 м. Длина ледников Сиачен, Инилчек и Хис-пар в Каракоруме соответственно достигает 71, 72 и 61 км. Мощность ледника Зему в Гималаях Непала достигает 180 м и т. д. Однако общая площадь, занятая ледниками в умеренных и тропических широтах, ничтожно мала по сравнению с размерами оледенения полярных стран: в южных полярных странах сосредоточено около 86% ледниковых покровов, в северных — несколько более 13%, в умеренных и тропических — всего около 0,75%.

 

40) Особенности режима рек с ледниковым питанием. Реки с ледниковым питанием отличались длительным половодьем в течение всего летнего сезона и были перегружены обломочным материалом, что вызывало избыточную аккумуляцию аллювия иг дробление реки на рукава. В мелководных протоках отлагались преимущественно пески, местами переходящие в супеси. Включения крупнообломочного материала встречаются лишь в непосредственной, близости от края ледника, питавшего реку. Прослои глин и суглинков в толще песков обычно не имеют характерной для старинных отложений линзовидной формы, а ближе по условиям залегания к осадкам пойменных разливов или вторичных водоемов. Ледни­ки имеют различную форму и свой особый режим. В них происхо­дит накопление и убыль льда, они по-разному двигаются, изменяют форму поверхности земли, оказывают влияние на климат и имеют очень большое значение в питании горных рек.Ледники как акку­муляторы огромных запасов воды представляют особый интерес для гидрологов, ибо без выяснения закономерностей, связанных с процессами накопления и расходования этих запасов воды, не может быть в нужной мере изучен режим и правильно решены вопросы использования вод достаточно многочисленных леднико­вых рек.Большие запасы воды, заключенные в ледниках, в сочетании с высокогорными сезонными снегами обеспечивают длительное по­ловодье на горных реках, имеющих ледниковое питание.С наступлением положительных температур воздуха начинается таяние снега, выпавшего за зиму в долинах рек и на сравнительно небольших высотах гор. Обычно наблюдающиеся весной времен­ные похолодания обусловливают задержки в таянии снега, находя­щегося на разных высотах, в результате чего весеннее половодье горных рек часто состоит из ряда подьемов уровня. При дальней­шем повышении температуры воздуха к таянию снега присоеди­няется таяние ледников в высокогорных областях и постепенно весеннее половодье переходит в летнее. Чем выше температура воз­духа, тем больше сток рек, имеющих ледниковое питание.В то время как на равнинных реках, имеющих снеговое пита­ние, весеннее половодье проходит за один - полтора месяца, после чего наступает маловодный период, на реках ледникового питания высокая водность наблюдается в течение пяти-шести месяцев.Кроме того, в отличие от равнинных рек, имеющих весеннее по­ловодье и характеризующихся в этот период очень резким подъе­мом и спадом уровней, реки с ледниковым питанием имеют значи­тельно более плавный ход водности.И, наконец, колебания водности рек, имеющих ледниковое пита­ние, от года к году не столь велики, как колебания водности боль­шинства равнинных рек. Горные ледники дают начало мощным рекам, имеющим большое значение для ландшафтообразования и народного хозяйства при орошении пустынных и степных земель.

 

41) Классификация подземных вод по особенностям происхождения. Подзе́мные во́ды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии. По условиям залегания подземные воды подразделяются на:1)почвенные;2)грунто́вые;

3)межпластовые;4)артезианские;5)минеральные.

Почвенные воды заполняют часть промежутков между частицами почвы; они могут быть свободными (гравитационными), перемещающимися под влиянием силы тяжести, или связанными, удерживаемыми молекулярными силами.Грунто́вые воды образуют водоносный горизонт на первом от поверхности водоупорном слое. В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых вод испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повышается после выпадения осадков или таяния снега, то понижается в засушливое время. В суровые зимы грунтовые воды могут промерзать. Эти воды в большей мере подвержены загрязнению.Межпластовые воды — нижележащие водоносные горизонты, заключенные между двумя водоупорными слоями. В отличие от грунтовых, уровень межпластовых вод более постоянен и меньше изменяется во времени. Межпластовые воды более чистые, чем грунтовые. Напорные межпластовые воды полностью заполняют водоносный горизонт и находятся под давлением. Напором обладают все воды, заключенные в слоях, залегающих в вогнутых тектонических структурах.По условиям движения в водоносных слоях различают подземные воды, циркулирующие в рыхлых (песчаных, гравийных и галечниковых) слоях и в трещиноватых скальных породах.В зависимости от залегания, характера пустот водовмещающих пород, подземные воды делятся на:1)поровые — залегают и циркулируют в четвертичных отложениях: в песках, галечниках и др. обломочных породах;2)трещинные (жильные) — в скальных породах (гранитах, песчаниках);3)карстовые (трещинно-карстовые) — в растворимых породах (известняках, доломитах, гипсах и др.). Приведем крат­кую характеристику различных форм подземной воды.1. Химически связанная, или конституционная, вода — входит в молекулу вещества гидроксильной группой, например Fе2О3+ЗН2О → 2Fе(ОН)3. Удаление химически свя­занной воды при прокаливании сопровождается распадом мине­рала.2. Кристаллизационная вода — является составной ча­стью многих минералов, например гипса (CaSO4*2H2O), и уда­ляется из породы нагреванием до 100-200°С или химическим путем.3. Парообразная вода — находится в порах и пустотах пород и перемещается, как уже указывалось, главным образом под влия­нием разности упругостей пара из областей с большей упругостью в области с меньшей.4. Гигроскопическая вода — это вода, адсорбированная ча­стицами породы из воздуха. При относительной влажности воз­духа в порах, близкой к насыщению, влажность породы достигает некоторого состояния, называемого максимальной гигроскопично­стью. Гигроскопическая и максимально гигроскопическая вода прочно связана с частицами минерального грунта. Диполи ее строго ориентированы к поверхности минеральных частиц. Коли­чество слоев молекул адсорбированной воды при максимальной гигроскопичности, по данным различных исследователей, варьи­рует в широких пределах.5. Пленочная вода — обволакивает частицы породы сверх мак­симальной гигроскопичности. Эта вода адсорбируется из жидкой фазы. Она менее прочно связана с минеральными частицами и относится к категории рыхлосвязанной. Растениями усваивается с трудом. Передвигается от частицы к частице под влиянием сорбционных сил.6. Капиллярная вода — заполняет сравнительно мелкие поры породы. Она удерживается и передвигается в почво-грунтах под влиянием капиллярных (менисковых) сил из зоны большего увлаж­нения в зону меньшего увлажнения. Сила тяжести воды при этом (гидростатическое давление) играет под­чиненную роль, частично противодейст­вуя капиллярному подъему воды вверх и способствуя капиллярному передвижению вниз и по уклону. Различают капилляр­ную воду подпертую и подвешенную. В первом случае капилляры в нижней ча­сти соприкасаются с подземной водой. Во втором случае капиллярная вода нахо­дится в подвешенном состоянии и отде­лена от оформленного водоносного гори­зонта. Удерживается вода в капилляре равнодействующей силой менисков. Явле­ние удержания воды в подвешенном со­стоянии может быть длительным, при этом сколько-нибудь заметного передви­жения влаги вниз не наблюдается. Слои почво-грунтов, лежащие ниже, имеют меньшую влажность, чем те, в которых находится подвешенная вода. Явление это часто наблюдается в условиях нашего юга. 7. Гравитационная, или свободная, вода — заполняет не­капиллярные пустоты породы. Под влиянием силы тяжести проса­чивается в породе сверху вниз в виде отдельных струй (при не­полном насыщении породы) или фильтруется в толще насыщен­ной водой породы в направлении падения уровня подземных вод. Гравитационная вода передает гидростатический напор, под действием которого воды могут подниматься вверх, как в со­общающихся сосудах.В твердом состоянии вода в породах встречается либо в составе мерзлых почв, либо в виде льда (пещерного, ископае­мого).8. Внутриклеточная вода — содержится в неполностью раз­ложившихся остатках растений в почве. В большом количестве такая вода содержится в болотных почвах и особенно в торфах.

 

42) Режим грунтовых вод и причины его изменчивости.

РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД— кратковременные, сезонные, многолетние и вековые изменения уровней и напора, расходов, хим. и газового составов, температуры и др. качественных и количественных показателей параметров подземных вод. Факторами, определяющими Р. п. в., являются: геол. строение, геоморфологическая обстановка, гидрометеорологические условия, биосфера и деятельность человека. Наибольшие изменения элементов режима наблюдаются в водоносных горизон­тах со свободной водной поверхностью, и тем большие, чем ближе воды расположены к поверхности земли. По своему режиму наибо­лее динамичны грунтовые воды. В этих водах проявляются годовые, сезонные и даже суточные колебания.Природа колебаний уровня грунтовых вод различна. Выделяют два рода этих колебаний: 1. Действительные колебания отражают изменения запа­сов воды в водоносном слое и тесно связаны с условиями питания и расходования грунтовых вод, т. е. с атмосферными осадками, испарением, стоком.2. Кажущиеся колебания являются следствием изменения гидростатического дав­ления воды в водоносном слое. «Кажущимися» они названы потому, что наблюдаются лишь в скважинах, колодцах и других наблюда­тельных объектах. Само же зеркало грунтовых вод (в пласте, а не в колодце), а следовательно, и запасы их могут оставаться без из­менения. Колебания эти кратковременны и в значительной мере зависят от глубины зеркала грунтовых вод. Они резко выражены при близком залегании грунтовых вод от поверхности земли и срав­нительно малой мощности зоны аэрации. В этом случае изменения объема воздуха в зоне аэрации влекут за собой изменения гидроста­тического давления в водоносном пласте, передающиеся в наблю­дательные скважины в виде резких колебаний уровня воды. Изме­нение давления воздуха в зоне аэрации происходит под воздейст­вием просачивающейся сверху воды, струи которой действуют в порах грунта как поршни, нагнетающие воздух, под влиян