Что значит сточное озеро

озера — бессточные, сточные, пресные

Озеро – это один из компонентов гидросферы, водной оболочки Земли. Озера – водоемы, возникшие естественным путем. Они представляют собой своеобразную чашу (озерное ложе), до краев заполненную водой. На Земле более пяти миллионов озер, общая площадь которых составляет более 2,7 миллиона кв. километров.

Наука планетология определяет озеро как объект, стабильно существующий во времени и пространстве и наполненный жидким веществом. Размеры озера, согласно этой же науки – среднее между морем и прудом. Если рассматривать озера с точки зрения географии, то это углубление в земной поверхности, в которое вода стекает и накапливается. Важно знать, что такие водоемы не являются частью Мирового океана.

Химический состав воды озер считается довольно стабильным. Вода в озерах практически не циркулирует, таким образом, заполняющая жидкость обновляется достаточно редко. Озера выполняют важную функцию – удерживают в своих котловинах воды и отдают их в различные периоды времени.

Такие водоемы обладают значительной тепловой инерцией, поэтому способствуют смягчению климата в прилегающих районах. В озерах постоянно происходят процессы накопления отложений (минералов и органики), которые в свою очередь образуют донные отложения. В ходе последующего развития водоема донные отложения могут трансформироваться в сушу, болота либо горные отложения.

Крупные озера способны оказывать смягчающее влияние на климатические условия прилегающих территорий. Существующие на планете озера классифицируются по нескольким признакам. Они могут быть наземными и подземными, горными, речными, кратерными, провальными. Они могут быть антропогенными, то есть, искусственными и природными. По водному балансу они подразделяются на сточные и бессточные.

Бессточные озера

На Земле есть множество участков суши с речными системами, которые не связаны с Мировым океаном. Бассейны рек, находящиеся в таких областях, называются бессточными бассейнами. А дно таких бассейнов – это, как правило, бессточное озеро. Наука дает такое определение: бессточное озеро – это водоем, не имеющий отвода под землей и поверхностного стока. Проще говоря, в такие водоемы может впадать одна или несколько рек, но не вытекает ни одна из них.

Еще один удивительный факт о Фикселл: в его водах есть много закиси азота, который появляется в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Между тем, ни единого микроорганизма ученым в водах озера обнаружить не удалось.

Озеро Ванда – еще одна из загадок Антарктиды. Дело в том, что, несмотря на низкие температуры окружающей среды, воды озера всегда сохраняют температуру около +26 градусов. Причина до последнего времени была неизвестна, и лишь совсем недавно ученые выяснили, что вода просто нагревается Солнцем. Происходит это потому, что лед над озером имеет форму линзы, а значит, фокусирует солнечное тепло.

В Австралии к таким водоемам относятся Эйр, Корангамит, Джордж, Торренс. В Северной Америке – озеро Пирамид, Севьер, Мона, Атитлан. Внутренним бассейном является большая часть Центральной и Западной Азии. Сасыкколь, Балхаш, Жаланошколь, Иссык-Куль – находятся именно на этой территории. Каспийское и Аральское моря по происхождения являются не морям, а остаточными озерами реликтами, образовавшимися после исчезновения древнего океана Тетис.

Байкал – самое крупное пресноводное озеро России, является самым глубоким в мире. Вода в нем настолько чиста и прозрачна, что можно предметы на глубине 40 метров. Это озеро – одно из древнейших на Земле, образовалось оно 20-25 миллионов лет назад. В него впадает 336 рек, а вот вытекает всего одна – Ангара. Таким образом, Байкал является сточным озером.

Бессточные озера почти всегда соленые. Объясняется это тем, что из них не вытекают реки, которые могли бы вынести эту соль.

Сточные озера

К сточным относятся озера, имеющие сток (как правило, это реки). Большая часть озер данного вида находятся в районах с умеренным и влажным климатом. Интересно, что в такие водоемы может впадать несколько рек, а вытекать – только одна. Растворенные вещества (например, соль), удаляются из вод при помощи стоков. Однако в некоторых озерах водообмен может быть замедленным, что приводит к накоплению соли и другим биохимическим процессам. То, как сменяется вода в водоеме, определяет количество воды в озере, ее химический состав и способность к самоочищению.

Одним из подвидов сточных озер являются проточные. Отличаются они тем, что вытекающая река уносит примерно столько же воды, сколько приносит впадающая. К проточным относятся Чудское, Кубенское, Зайсан. Расходование воды в таких озерах происходит, главным образом, за счет стока и испарения. Проточность в данных озерах является одной из важнейших характеристик, так как влияет на наполняемость, состав и водообмен. Самое большое озеро на нашей планете – Каспийское море. Несмотря на присутствие в названии слова «море», технически Каспий им не является. Дело в том, что море является частью Мирового океана. Если водный бассейн полностью отделен от океана сушей, то это озеро. Площадь Каспийского озера – 371000 квадратных километров.

Пресные озера

Озера разделяются на несколько категорий по разным признакам. По минерализации они делятся на пресные, ультрапресные, солоноватые и соленые. К пресным относят те озера, содержание соли в водах которых минимально, то есть, менее 1%. Пресные озера могут быть как сточными, так и проточными. Бессточные – всегда соленые.
На планете десятки тысяч пресноводных озер, некоторые из них обладают поистине удивительными характеристиками, имеют уникальное расположение и интереснейшую историю. В стране Никарагуа, например, находится озеро с таким же названием. Оно имеет тектоническое происхождение, площадь около 8 тысяч квадратных километров. Уникальность Никарагуа в том, что это единственное пресноводное озеро на нашей планете, в котором водятся акулы. Расстояние от озера до Тихого океана совсем небольшое, поэтому ученые допускают, что ранее территория, на которой расположен водоем, была заливом моря.

Еще одно удивительное творение природы – озеро Титикака. Оно находится на высоте 4000 метров над уровнем моря, и также когда-то было частью мирового океана. В него впадает более трехсот рек, большая часть которых стекает с ледников. Титикака исследована учеными, которые пришли к выводу, что тысячи лет назад озеро находилось намного ниже – на высоте около 250 метров. Тогда водоем был морским заливом, а в его водах до сих пор обитают преимущественно морские виды ракообразных и рыб.
Пресные озера, расположенные в жарком тепловом поясе, отличаются тем, что вода у их поверхности теплая. С увеличением глубины температура воды снижается. Название этого явления – прямая термическая стратификация. Интересно, что озера, которые находятся в холодном поясе, обладают водой самой с самой низкой температурой (около 0 градусов Цельсия), но чем больше глубина, тем выше температура. Если температура в водоеме распределяется таким образом, это называют обратной термической стратификацией.

Источник

Что такое озеро

Озеро это естественный замкнутый водоем, который образуются на поверхности земли в углублениях. Подобных углублений на поверхности Земли огромное количество, как только количество поступающей воды в углубления превышает количество испарений, образуются озера. Они бывают самыми разнообразными. Например, есть очень маленькие озера, который часто называют озера-лужа, а есть гигантские озера, которые называют озера-моря. Также бывают озера с пресной и с соленой водой. Бывают озера с очень холодной и очень горячей водой. Бывают озера с богатым внутренним миром организмов, а есть водоемы, в которых организмов практически нет.

Говоря об озерах нужно прежде всего отметим, чем они отличаются от других искусственных и естественных водоемов на нашей планете. Прежде всего рассмотрим основные отличия от:

Как формируется дно озер

Выше уже отмечалось, что озера формируются в котловинах на земли, где скапливается излишняя влага. Нужно отметить, что глубина озер бывает самой разнообразной от нескольких сантиметров до нескольких километров. Так, самое глубокое озеро на нашей планете это озеро Байкал, глубина которого составляет 1620 м. Почему же некоторые озера глубокие, а другие нет? Связано это с происхождением их котловин. Ниже представлена таблица, в которой описаны все возможные котловины озер на нашей планете и их особенности.

Таблица: Озерные котловины и их виды

Тип происхождения	Как образовалась	Вид	Примеры
Тектоническая	Прогиб земной коры	Чаще всего круглой формы	Аральское
Трещина в земной коре	Продолговатые и очень глубокие	Байкал
Ледниковые	Половина образуется древним ледником	Ладожская
Остаточные	Остатки древних морей, которые образовались в результате отделения в результате горообразования.	Обычно занимает большую площадь	Каспийское
Запрудные	Русло реки в результате обрушения гор или извержение лавы	Сарезское
Вулканические	Кратер бездействующего вулкана	Круглые	Курильское
Старица	Старое русло реки	Подковы	озера очень маленькие и показывается только на крап на картах с большим масштабом
Провальные	Провалы в горных пород в результате землетрясений и растворений	Небольшие, круглые но глубокие
Метеоритные	Падение на землю метеорита	Круглые и небольшие

Классификация озер

Озера характеризуется тем, что что в них впадают реки, а из некоторых озер реки берут начало. Поэтому очень важной особенностью является то, что размеры озер всегда зависят от питания, температуры окружающей среды и количества осадков. Часто, если рассматривать географическую карту, может обнаружить, что границы озер обозначены не сплошной, а пунктирной линией. Примером может служить озеро Чад в Африке. Такое обозначение обусловлено тем, что озеро значительно меняет свои размеры и границы. Когда начинается сезон засухи озеро значительно сокращается в размерах, иногда пропадает вовсе. Как только начинается сезон дождей, озеро вновь начинает расширяться, выходя иногда даже за границы, обозначенные на географической карте.

Все озера на нашей планете делятся на две большие категории:

Закрывая рассмотрение вопросов типов озер, нужно отметить, что все озера на нашей планете так или иначе подвержены угрозе исчезновения. Как только количество испарений превышает количество воды, поступающей в озеро, его уровень постепенно снижается, и со временем такое озеро превращается в болото.

Что такое старица

Старица это достаточно причудливая форма озер. О причудливости мы говорим в связи с тем, что часто принято понимать под озерами круглые водоем. Старица это особый тип озер, который имеет подковообразную форму. Они образуются как правило в руслах старых рек, поэтому небольшие в размерах. Старой русла рек образуется в связи с тем, что река может изменить свое течение, оставив после себя свое русло, в котором сохраняется вода. В результате образуется старица.

Значение озер для человека

Озера это важная часть жизни человека, поскольку они встречаются везде. Наиболее часто озера встречаются в Африке и Северной Америке. Опять же это связано с рельефом местности этих континентов и спецификой образования там суши и горных пород. Часто говорят, что озер нет в Антарктиде, но это не так. Действительно, на поверхности Антарктида нет озер, поскольку температура воздуха достаточно низкая и вода замерзает. Однако, в последнее время географы обнаружили под слоем льда в Антарктиде озера.

В Европе также есть участки, на которых очень много озер. Примером может выступать Северная Европа и Скандинавский полуостров. Не случайно Финляндию и Швецию часто называют страной тысячи озер. Их здесь так много, что часто нельзя сказать что это суша изрезанная озерами, или озера изрезанные сушей.

Географическое описание озер

Озера, как и любой объект на нашей планете, подлежит географическому описанию. специфика описание озера зависит от его размеров. Так, если озеро является небольшим, то оно описывается как правило целиком. Если же мы говорим о больших озерах, то чаще всего описываются его составные части. В целом же план описания следующий:

Источник

Сточные и бессточные озёра, определение. Примеры таких озёр в России,какие?

Задание по Географии.

Согласно определению, сточным называется озеро, из которого в течение года осуществляется водный сток посредством вытекающих одной или нескольких рек.

К сточным озерам на территории России относятся: Онежское озеро (вытекает река Свирь), Ладожское озеро (вытекает река Нева), озеро Ильмень (вытекает река Волхов), озеро Байкал (вытекает река Ангара), озеро Селигер (вытекает река Селижаровка) и другие.

Бессточным называется озеро, не имеющее поверхностного или подземного стока, расход воды в котором происходит только за счет испарения и инфильтрации, а также искусственного забора воды.

К бессточным относятся: Каспийское море (по факту являющееся большим озером), Баскунчак, Эльтон, Чебаркуль, Чаны.

Озеро «Кета» пресноводное озеро в Красноярском крае.Его площадь составляет 452кв.км

Вообще-то, таких озер в России очень много, особенно в труднодоступных местах, там, где растут непроходимые леса и находятся топкие болота. Там не то, что точные глубины, а и вообще озера неизучены лимнологами.

Например, такие озера есть в Бурятии, в Западной и Восточной Сибири, на Сихоте-Алине, в зоне тундры.

Территория России богата озерами, но большинство из них не отличается особо крупными размерами. исключение составляет только Каспийское море, самое большое озеро вообще на планете.

Одним из самых красивых озер в России, а не только на Русской равнине считается озеро Селигер.

А самым красивым озером Алтая является Телецкое, озеро, на котором мне удалось однажды побывать.

В Сахалинской области насчитывается 17219 озер, из них на Сахалине – 16120. По происхождению они делятся на пять групп: лагунные провальные, или термокарстовые водно-эрозионные, или озера-старицы плотинные вулканические, или кратерные. Основное количество озер находится в северной и юго-восточной части Сахалина.

Полный химический состав озёрной воды не установлен до сих пор, но известно,что она имеет щелочную реакцию, и содержит большое количество ионов соды, хлора, бора и т.д. В озере имеется большое количество лечебных грязей. Но сама вода в озере очень прозрачная, не щиплет глаза. Берега и дно песчаные, без камней.

Диагнозы, при которых помогает озёрная минеральная вода или грязь:

большинство кожных заболеваний, в том числе дерматиты и псориаз, кожные формы аллергии, а также поражения суставов опорно-двигательного аппарата. Питьё минеральной воды помогает при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, вплоть до язвы желудка и 12-перстной кишки. Полоскание этой водой излечивает болезни горла и дёсен (ангины, тонзиллиты, пародонтозы и т.д.).

Источник

Лекция. Гидрология озер

Описание

Лекция 7. Гидрология озер

Оглавление

1. ОЗЕРА И ИХ РАСПРОСТРАНЕНИЕ НА ЗЕМНОМ ШАРЕ

Озеро — естественный водоем суши с замедленным водообменом. Как правило, озера обладают выработанными под воздействием ветрового волнения берегами. Озера не имеют прямой связи с океаном.

Для образования озера необходимы два непременных условия — наличие естественной котловины, т. е. замкнутого понижения земной поверхности, и находящегося в этой котловине определенного объема воды.

Озера распространены на поверхности суши повсеместно. Наибольшая озерность (отношение площади озер к общей площади суши) характерна для увлажненных районов древнего оледенения (север Европы, Канада, север США). Много озер в районах многолетней мерзлоты, в некоторых засушливых районах внутреннего стока (юг Западной Сибири, Северный Казахстан), на поймах и в дельтах рек.

Озерность Финляндии составляет 9,4 %, Швеции — 8,6 %. В России озер больше всего на Кольском полуострове (6,3 % территории), в Карелии и на Северо-Западе Европейской части (5,4 %), в Западно-Сибирской низменности (4,3 %). Озерность всей России около 2,1 %.

Наибольшее число крупных озер с площадью более 100 км 2 находится в Африке, Азии и Северной Америке. В 1945 самых крупных озерах земного шара сосредоточено 168 тыс. км 3 воды, т. е. около 95 % объема всех озер на Земле.

Самое большое по площади на Земле озеро — это солоноватое Каспийское море. Из пресных озер самое большое — Верхнее. Наибольший объем воды сосредоточен в Каспийском море, а среди пресных озер — в Байкале. Байкал также наиболее глубокое озеро в мире.

В пресных озерах России сосредоточено 26 500 км 3 воды; причем только в восьми крупнейших пресных озерах (Байкал, Ладожское, Онежское, Чудское с Псковским, Таймыр, Ханка, Белое) находится 24 250 км 3 воды (91,5%). На долю Байкала приходится 86,8% запасов пресных вод в озерах России и более 25 % запасов вод во всех пресных озерах мира. Байкалу по запасу пресной воды уступают все озера Земли, в том числе Танганьика — 21 % и Верхнее — 13 % объема воды в пресных озерах планеты.

2. ТИПЫ ОЗЕР

Озера подразделяют по размеру, степени постоянства, географическому положению, происхождению котловины, характеру водообмена, структуре водного баланса, термическому режиму, минерализации вод, условиям питания водных организмов и др.

По степени постоянства озера делят на постоянные и временные (эфемерные). К последним относятся водоемы, которые заполняются водой лишь во влажные периоды года, а в остальное время пересыхают, а также некоторые термокарстовые озера, теряющие воду в летний период.

По географическому положению озера подразделяют на интразональные, которые находятся в той же географической (ландшафтной) зоне, что и водосбор озера, и полизональные, водосбор которых расположен в нескольких географических зонах. Малые озера на равнинах, как правило, интразональны, крупные озера обычно полигональны. Полигональны также и горные озера, водосбор которых расположен в нескольких высотных ландшафтных зонах.

По происхождению озерные котловины могут быть тектонические, вулканические, метеоритные, ледниковые, карстовые, термокарстовые, суффозионные, речные, морские, эоловые, органогенные. Такое же название дают и озерам, находящимся в этих котловинах.

Тектонические котловины располагаются в крупных тектонических прогибах на равнинах (озера Ладожское, Онежское, Ильмень, Верхнее и др.), в крупных тектонических предгорных впадинах (оз. Балхаш), в местах крупных тектонических трещин — рифтов, сбросов, грабенов (озера Байкал, Танганьика, Ньяса и др.). Сложную, но безусловно тектоническую природу имеет впадина, где расположено Каспийское море. В формировании котловины Аральского моря помимо тектонического фактора, как полагают, важную роль играло выдувание, т. е. ветровая эрозия. Большинство крупных озер земного шара имеют котловины тектонического происхождения.

Вулканические котловины расположены либо в кратерах потухших вулканов (некоторые озера в Италии, на о. Ява, в Японии и т. д.), либо образовались вследствие подпруживания рек продуктами вулканизма — лавой, обломками породы, пеплом (оз. Кроноцкое на Камчатке или оз. Киву в Африке).

Метеоритные котловины возникли в результате падения метеоритов (оз. Каали в Эстонии).

Ледниковые котловины образовались в результате деятельности современных или древних ледников. Ледниковые озерные котловины подразделяют на троговые, связанные с «выпахивающей» работой ледников (оз. Женевское, многие озера в Скандинавии, в Карелии, на Кольском полуострове); каровые, расположенные в карах (горные озера в Альпах, на Кавказе); моренные, сформировавшиеся среди моренных отложений. Троговые и каровые котловины созданы эрозионной, моренные — аккумулятивной деятельностью ледников. К ледниковым озерам относятся также специфические озера (часто временные), образовавшиеся в результате подпруживания рек ледником или возникающие на теле самого ледника. Ледниковые озера, возникшие в результате моренно-аккумулятивной деятельности ледника или в результате подпруживания рек самим ледником, можно назвать приледниковыми,а возникшие на теле ледника — надледниковыми.

Карстовые котловины образуются в районах залегания известняков, доломитов и гипсов в результате химического растворения этих пород поверхностными и в особенности подземными водами. Образующиеся в районах карстовых просадок или в карстовых пустотах и пещерах озера могут быть, таким образом, как поверхностными, так и подземными. Таких озер много на Урале, Кавказе, в Крыму.

Термокарстовые котловины образуются в районах распространения многолетнемерзлых грунтов в результате их протаивания и сопутствующей просадки грунта (небольшие озера в тундре и тайге).

Суффозионные котловины возникают в результате просадок, вызванных вымыванием подземными водами из грунта мелких частиц и цементирующих веществ (такие небольшого размера озера характерны для степных и лесостепных районов, например на юге Западной Сибири).

Котловины речного происхождения связаны с эрозионной и аккумулятивной деятельностью рек. Это разнообразные по генезису пойменные водоемы (старицы, промоины, небольшие озера), дельтовые и придельтовые водоемы, плесы пересыхающих рек и др.

На реках возникают и так называемые долинные котловины, образующиеся либо в результате горных обвалов (завальные котловины озер Сарезского на р. Мургаб, Гекгель на р. Аксу в Азербайджане и др.), либо в результате подпруживания рек конусами выноса боковых притоков (часто в результате селевых паводков).

Котловины морского происхождения связаны либо с подпорным влиянием моря лиманы, образовавшиеся в результате затопления речных долин после повышения уровня моря), либо с отчленением от берега аккумулятивными косами и барами небольших морских акваторий (лагуны). Обычно, однако, эти водоемы не относят к озерам, а рассматривают либо как части устьевых областей рек, либо как части морских акваторий.

Эоловые котловины образуются в понижениях между песчаными дюнами и превращаются в озера в результате затопления их речными или морскими водами. Эоловые озера встречаются вблизи морских берегов, в дельтах рек (например, Волги, Или, Дуная).

Органогенные котловины формируются в болотах, а возникающие при этом водоемы называют болотными озерами и озерками.

По характеру водообменаозера подразделяют на сточные и бессточные. Первые из них сбрасывают по крайней мере часть поступающего в них речного стока вниз по течению (примером могут служить такие озера, как Байкал, Онежское, Ладожское и многие другие). Частным случаем сточных озер являются проточные озера, через которые осуществляется транзитный сток реки; к таким водоемам относятся озера Чудское с Псковским (р. Великая), Сарезское (р. Мургаб), Боденское (р. Рейн), Женевское (р. Рона). Бессточными считают озера, которые, получая сток извне, расходуют его лишь на испарение, инфильтрацию или искусственный водозабор, не отдавая ничего в естественный или искусственный водоток. Иначе говоря, из таких водоемов поверхностный сток отсутствует (примерами могут служить Каспийское и Аральское моря, озера Иссык-Куль, Балхаш, Чад и др.).

Каспийское и Аральское моря согласно определению с научной точки зрения должны считаться именно бессточными озерами (связи с океаном в современную геологическую эпоху они не имеют). Однако благодаря их большим размерам и режиму, сходному с морским, эти водоемы условно называют морями.

3. МОРФОЛОГИЯ И МОРФОМЕТРИЯ ОЗЕР

Во всех озерах более или менее четко выделяют основные морфологические элементы: котловину, т. е. естественное понижение земной поверхности самого различного происхождения, в пределах которого и расположено озеро; ложе (или нашу) озера, непосредственно занятое водой (рис. 1а).

Важным элементом озерной котловины является береговая область (рис. 1 б), которая при абразионном характере берега включает береговой уступ, побережье и береговую отмель. Последние два элемента озерной котловины часто называют литоралью, к характерным чертам которой относятся мелко- водность и воздействие волнения. За пределами литорали находится подводный откос (или сублитораль). Глубоководная часть озера — это пелагиаль; дно озера называют профундалью.

Развитие высшей растительности (макрофитов), как правило, ограничено литоралью.

В пределах озера выделяют также такие морфологические элементы, как плесы, заливы, бухты.

Основными морфометрическими характеристиками озера служат (рис. 2): площадь озера Fоз; объем воды в озере Vоз, длина береговой линии L_бер.л. проведенной по урезу воды; длина озера Lоз — кратчайшее расстояние по поверхности воды вдоль оси озера между наиболее удаленными точками береговой линии; ширина озера Воз— расстояниемежду противоположными берегами озера, измеренное по линии, перпендикулярной оси озера в любой его части.

Рис. 2. Морфометрические характеристики озера

Все перечисленные выше морфометрические характеристики озера зависят от высоты стояния уровня воды в нем или от выбранного в толще воды отсчетного горизонта (или глубины). Наиболее важно знать, как изменяются с изменением уровня (или глубины) такие характеристики, как площадь озера, объем воды в нем, средняя и максимальная глубина. Связи соответствующих характеристик с уровнем (глубиной) называют кривой площадей, кривой объемов и кривой средних глубин (рис. 3). Характер упомянутых кривых зависит от формы ложа озера.

Рис. 3. Кривые площадей (1), объемов (2) и средних глубин (3) озера

Кривая площадей показывает, какая площадь поверхности озера соответствует данной высоте стояния уровня или глубине, кривая объемов показывает, какой объем воды находится ниже любого заданного уровня (или глубины). Эти две кривые широко используют при расчетах многих гидрологических процессов, происходящих в озерах и зависящих от высоты стояния уровня воды,— элементов водного баланса озера и, в частности, потерь воды на испарение с поверхности озера, характеристик водообмена, регулирующей роли водоема и т. д.

4. ВОДНЫЙ БАЛАНС ОЗЕР

Уравнение водного баланса озера

Составляющими приходной части уравнения водного баланса любого озера служат атмосферные осадки x, поверхностный приток у_{пов.пр.,} конденсация водяного пара на поверхность озера z_конд, подземный приток w_np. Поверхностный приток может быть как естественным (речной сток у_пр), так и антропогенным (сброс отработанных вод, например возвратных вод орошения, а также промышленных и коммунальных сточных вод, у_сбр).

Составляющие расходной части уравнения водного баланса сточного озера — это поверхностный отток из озера у_пов.ст, подземный отток (фильтрация) из w_ст, испарение с поверхности озера z_исп. Поверхностный отток складывается из стока вытекающей из озера реки у_ст и искусственного водозабора на хозяйственные нужды у_вдз6 (на орошение, водоснабжение и т. д.). Изменение запасов воды в озере обозначается через ± ∆ u.

При анализе водного баланса бессточных озер нередко используют понятие уровень равновесия или уровень тяготения. Это тот уровень, при котором приходные составляющие водного баланса бессточного озера равны расходным. При уменьшении, например, речного стока, поступающего к бессточному озеру, сразу же изменяется уровень равновесия. Уровень в озере начинает снижаться, приближая водный баланс водоема к равновесному состоянию. Поскольку все составляющие водного баланса постоянно изменяются, уровень равновесия практически никогда не достигается.

5. КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В ОЗЕРАХ

Колебания уровня воды — это главнейшая характеристика режима озера. Напомним, что применительно к озерам их водным режимом считаются закономерные изменения уровня воды, площади, объема вод, а также характеристик течений и волнения. Водный режим озера вместе с изменениями ледотермических, гидрохимических, гидробиологических и других характеристик озера формирует совокупность закономерных изменений всех компонентов озера, называемую гидрологическим режимом.

Колебания уровня воды в озерах во многом определяют и возможности хозяйственного использования водоемов, так как отвысоты стояния уровня зависит эффективность работы водного транспорта, надежность водозабора на орошение, промышленное и коммунальное водоснабжение и т. д.

Колебания уровня воды в озерах по причинам, вызывающим их, могут быть подразделены на две группы: 1) колебания уровня, связанные с изменением объема (массы) воды в озере и определяемые, таким образом, в основном изменениями составляющих водного баланса водоема (такие колебания уровня иногда называют объемными или водно-балансовыми) и 2) колебания уровня, не связанные с изменениями объема вод в озере, а определяющиеся перераспределением неизменного объема по пространству озера (такие колебания уровня часто называют деформационными).

Колебания уровня первой группы связаны прежде всего с климатическими причинами и, в частности, с обусловленными климатом изменениями приходных составляющих водного баланса (притока речных вод, осадков на поверхность озера). Поскольку речной сток и увлажнение территории в целом подвержены климатически обусловленным вековым, многолетним и сезонным колебаниям, аналогичные колебания имеет и уровень воды в озерах. В последние 40—50 лет в связи с антропогенными изменениями стока рек в объемных колебаниях уровня озер заметное влияние приобрел и антропогенный фактор.

Колебания уровня второй группы связаны прежде всего с так называемыми сгонно-нагонными денивеляциями уровня, обусловленными ветром. Такие колебания имеют кратковременный характер.

Вековые и многолетние колебания уровня озер. Колебания уровня озер вековые и многолетние — наиболее яркое проявление гидрологического режима водоемов; они же оказывают и наиболее сильное (нередко неблагоприятное) воздействие на хозяйственное использование озер и сопредельных территорий. Как уже отмечалось, основная причина таких колебаний — климатическая, поэтому изучение вековых и многолетних колебаний уровня озер может служить и косвенным доказательством существования климатических изменений увлажненности территорий.

Так, А. В. Шнитникову в результате исследования режима озер юго- восточной части Европейской территории России и Западной Сибири удалось установить вековые колебания увлажненности на огромных пространствах Евразии. А. В. Шнитников обнаружил циклические колебания уровня озер и увлажненности с периодом около 1850 лет.

Общеизвестны вековые и многолетние колебания уровня Каспийского и Аральского морей, обусловленные как климатическими, так и антропогенными факторами, и других бессточных озер.

Обращает на себя внимание факт снижения уровня многих бессточных озер в последние 100—200 лет, что, по-видимому, связано с общим уменьшением увлажненности материков.

Сугубо антропогенным было снижение уровня оз. Севан: уровень был понижен на 18 м для увеличения гидроэнергетического потенциала р. Раздан, вытекающей из озера, а также для сокращения площади мелководной части озера с целью уменьшения потери воды на испарение.

Вековые и многолетние колебания уровня наиболее заметны у бессточных озер, находящихся в аридных районах (Каспийское и Аральское моря, оз. Балхаш и др.). Объясняется это тем, что при изменении степени увлажненности больших территорий приток речных вод к озеру и потери с его поверхности на испарение изменяются почти в противофазе: в засушливые периоды в озеро поступает мало стока, а потери на испарение наибольшие, во влажные периоды поступление стока и осадков на поверхность озера увеличивается, а потери на испарение несколько уменьшаются.

Сезонные колебания уровня озер. Эти колебания уровня также в основном связаны с изменениями составляющих водного баланса озер. Повышение уровня озер происходит в периоды повышенного притока вод в озера, определяемые типом внутригодового режима речного стока. Так, в озерах Онежском, Плещееве, Кубенском, Лача, Воже подъем уровня отмечается весной в период снегового половодья на реках; озера, питающиеся водами с ледников и высокогорных снегов (Телецкое, Иссык-Куль), имеют максимум уровня во вторую половину лета.

Величина сезонных колебаний уровня озер зависит от площади поверхности озера и удельного водосбора φ: с уменьшением площади озера и возрастанием φ она увеличивается.

Кратковременные колебания уровня озер. Колебания уровня этого вида могут быть обусловлены сгонно-нагонными явлениями, сейшами, колебаниями атмосферного давления.

Течения в озерах. Основными причинами течений в озерах являются ветер, сток рек, впадающих в озеро, неравномерное распределение температуры и минерализации воды, а также атмосферного давления.

К крупным озерам применим ряд положений теории морских ветровых течений. В отличие от морей в озерах, особенно небольших, заметного поворота поверхностных течений под действием силы Кориолиса обычно не происходит, и в большинстве случаев направление поверхностного течения совпадает с направлением ветра. Между скоростью ветра W (м/с) и скоростью ветрового течения в поверхностном слое v (м/с) может быть найдена зависимость вида v=KW, где ветровой коэффициент К для озер обычно составляет 0,01—0,02. Ветровые течения в озерах достигают 0,5 м/с.

Ветер вызывает также сгонно-нагонные денивеляции уровня. возникающие перекосы уровня создают так называемые компенсационные течения, развивающиеся ниже слоя воды, охваченного ветровым течением, и противоположно ему направленные.

После прекращения ветра на многих озерах возникают сейши, сопровождающиеся сейшевыми течениями. Скорости таких течений обычно невелики, но в узких заливах и проливах могут достигать 1 м/с и более.

Ветер создает также волновые течения, совпадающие с направлением распространения волн.

Втекающие в озера реки создают местные перекосы уровня воды, приводящие к возникновению гравитационных (стоковых) течении, иногда распространяющихся на все озеро, особенно если оно невелико по размеру и проточное. Скорости стоковых течений зависят от скоростей течения во впадающей в озеро реке и могут достигать в непосредственной близости от устья реки 1—2 м/с. Своеобразные стоковые течения возникают и вблизи истока вытекающей из озера реки.

Неравномерное распределение по пространству озера температуры, а иногда и минерализации воды создает горизонтальные градиенты плотности и перекосы уровня, вызывающие плотностные течения. В период нагревания озера температура воды вблизи берегов выше, чем в середине озера. Такое распределение температуры воды приводит к тепловому расширению воды и подъему уровня в прибрежной зоне и создает плотностную горизонтальную циркуляцию, направленную в больших глубоких озерах в Северном полушарии под влиянием силы Кориолиса против часовой стрелки. В период охлаждения, когда у берегов температура воды ниже, чем в середине озера, возникает перекос уровня в сторону берега, что создает плотностную горизонтальную циркуляцию, направленную по часовой стрелке. Скорости плотностных течений достигают в Ладожском озере 0,35, на Байкале 0,5 м/с. Изменения уровня, обусловленные изменениями атмосферного давления, вызывают бароградиентные течения, сходные с компенсационными течениями, связанными с ветровыми изменениями уровня.

Волнение на озерах. Волнение на озерах, особенно небольших, имеет ряд особенностей, связанных с ограниченностью размеров водоема и, как правило, небольшими глубинами.

Волнение на озерах в связи с их небольшими размерами развивается быстрее, чем на больших морских акваториях. Так же быстро волнение на озерах и затухает после ослабления и прекращения действия ветра. Волны зыби, перемещающиеся в водоемах после прекращения действия ветра, на небольших озерах наблюдаются редко.

Источник