Задачи на запас воды в снегу и

Влияние снеготалых и дождевых вод на

Гидрогеохимическую обстановку открытых водоёмов

Любопытно, что в течение холодных месяцев, когда снежный покров ещё не растаял и лежит на грунте, в особенности, на почвах, снег насыщается некоторыми, весьма любопытными химическими компонентами, а именно, соединениями фосфора, азота, серы (т.н. биогенные элементы).

По мере таяния снега, снеготалая вода частично фильтруется в грунты, пополняя водоносные горизонты, поглощается растениями, испаряется. Часть воды с поверхностным стоком попадает в дренирующие данную территорию поверхностные водоёмы.

Степень химического влияния снеготалых вод на гидрохимическую и годрогеохимическую обстановку территории позволяют оценить нижеприведённые задачи.

 

Задача 289

Какова станет концентрация ионов натрия в воде озера за счет осадков, выпавших непосредственно на его поверхность? Площадь поверхности озера (S) 123 км². Объем воды в озере (V) 150 млн. км³. Разовое количество осадков (h)50 мл. Концентрация натрия в воде озера (C₁) 120 мг/л. Концентрация ионов натрия в осадках (C₂) 10, 4 мг/л.

Решение:

1). Определим объем осадков, выпавших непосредственно на поверхность озера.

а). 123 км² ∙ 10⁶ = 1, 23 ∙ 10⁸ м²;

б). 50 мм: 1000 = 0, 05 м;

в). 1, 23 ∙ 10⁸ м² ∙ 0, 05 м = 6 150 000 м³. Это объем осадков.

2). Масса натрия в осадках:

6 150 000 м³ ∙ 10, 4 г/м³ = 63 960 000 г.

3). Масса натрия в озере:

120 г/м³ ∙ 150 ∙ 10⁶ м³ = 1, 8 ∙ 10¹⁰ г.

4). Всего натрия (в осадках и озере):

6, 396 ∙ 10⁷ г + 1, 8 ∙ 10¹⁰ г = 1, 806396 ∙ 10¹⁰ г.

5). Объем воды в озере после дождя:

150 ∙ 10⁶ м³ + 6, 15 ∙ 10⁶ м³ = 1, 5615 ∙ 10⁸ м³.

6). Найдем концентрацию натрия, которая стала в воде озера после дождя.

1, 806396 ∙ 10¹⁰ г: 1, 5615 ∙ 10⁸ м³ = 115, 68 г/м³ (мг/л). Это и есть ответ.

 

Варианты задачи 289

№ задачи	Площадь поверхности озера, км2	Количество осадков, мм	Конц. элемента в озере, мг/л	Конц. элемента в осадках, мг/л	Объем озера, млн. м3
			10, 1	0, 30	80, 0
			12, 2	0, 40	85, 0
			13, 3	0, 45	88, 0
			15, 0	0, 50	105, 0
			25, 0	0, 55	120, 0
			35, 0	0, 70	125, 0
			40, 0	0, 80	130, 0
			55, 5	0, 85	133, 0
			60, 0	0, 95	145, 0
			79, 0	1, 15	154, 0
			85, 0	1, 30	165, 0
			100, 0	1, 40	168, 5
			110, 0	1, 50	177, 5
			120, 0	1, 65	190, 1
			125, 0	1, 75	199, 5
			130, 0	1, 90	210, 0
			135, 0	2, 50	221, 0
			140, 0	2, 70	229, 0
			145, 0	2, 90	250, 9
			150, 0	3, 00	255, 8

 

Задача 310

Какова масса солей (т), накопившихся в снежном покрове бассейна реки, если средняя плотность снега составляет 0, 61 кг/дм³, средняя высота снежного покрова 32 см, площадь территории речного бассейна 40 тыс. км², а средняя минерализация снеготалой воды 0, 155 г/л?

Решение:

1). Переведём площадь бассейна в м². 40 000 км² ∙ 10⁶ (столько кв. м в 1 кв. км) = 4 ∙ 10¹⁰ м².

2). Высота снежного покрова 32 см или 0, 32 м.

3). Объём снега в пределах речного бассейна равен: 4 ∙ 10¹⁰ м² ∙ 0, 32 м = 1, 28 ∙ 10¹⁰м³

4). Плотность снега 0, 61 кг/дм³ или 610 кг/м³, следовательно, его масса равна: 610 кг/м³ ∙ 1, 28 ∙ 10¹⁰ м³ = 7, 808 ∙ 10¹² кг или 7, 808 ∙ 10⁹ тонн.,

5). Учитывая, что плотность снеготалой воды практически равна 1 т/м³, объём этой воды, т.е., иначе, запас воды составит 7, 808 ∙ 10⁹ м³.

6). Минерализация снеготалой воды по условию 0, 155 г/л или, 155 г/м³. Следовательно, в этом объёме воды будет содержаться: 7, 808 ∙ 10⁹ м³ ∙ 155 г/м³ = 1, 21 ∙ 10¹² г солей или примерно 1 млн. 210 тыс. тонн.

Это и есть ответ задачи.

 

Варианты задачи 310

№ задачи	Плотность снега, кг/дм3	Высота снежного покрова, см	Площадь речного бассейна, тыс.км2	Минерали- зация снеготалой воды, мг/л
	0, 42 0, 35 0, 44 0, 39 0, 48 0, 56 0, 81 0, 72 0, 44 0, 53 0, 80 0, 59 0, 67 0, 89

 

Задачи на содержание микроэлементов