Файл: Гидрология. Шпоры.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.09.2020

Просмотров: 1255

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

11. Речной сток, основные характеристики и факторы речного стока.

В гидрологии под речным стоком обычно подразумевается объём стока — объём воды (или минеральных веществ, твёрдый сток), прошедшей через определённый створ в единицу времени, чаще всего год. Объединяет поверхностный сток (образующийся в результате осадков и снеготаяния) и подземный сток, формируемый за счет грунтовых вод. Речной сток за год является объективным показателем для определения полноводности реки.

При выполнении различных гидрологических расчетов, связанных с проектированием гидротехнических сооружений, мелиоративных систем, систем водоснабжения, мероприятий по борьбе с наводнениями, дорог и т. д., определяют следующие основные характеристики речного стока:

1. Расход воды - это объем воды, протекающий через рассматриваемый створ в единицу времени. Средний расход воды Qcp рассчитывают как среднее арифметическое из расходов за данный промежуток времени Т.

2. Объем стока V - это объем воды, который протекает через заданный створ за рассматриваемый промежуток времени T.

3. Модуль стока M - это расход воды, приходящийся на 1 км2 площади водосбора F (или стекающей с единицы площади водосбора).

4. Слой стока h - это высота слоя воды, которая бы получилась при равномерном распределении по всей площади бассейна F объема стока V за определенный промежуток времени.

5. Модульный коэффициент стока К - это отношение любой из выше приведенных характеристик стока к ее среднеарифметическому значению.

6. Коэффициент стока η - это отношение слоя стока к слою выпавших на водосборную площадь осадков х.

7. Норма стока - наиболее вероятная средняя многолетняя величина стока, выраженная любой из вышеприведенных характеристик стока за многолетний период.

На речной сток влияют:

1. Климатические факторы (зональные).

2. Факторы пидстелюючои поверхности (азональные).

3. Факторы человеческой деятельности в бассейне (антропогенные).

К климатическим факторам относятся осадки, испарение, температура, влажность и дефицит влажности воздуха, ветер.

К факторам пидстелюючои поверхности относятся геологические условия, размеры бассейна и рельеф, почвы, растительность, озерность и заболоченность бассейна. Влияние этих факторов на сток в основном проявляется через влияние на климатические факторы и на величину потерь стока.

Хозяйственная деятельность человека в бассейне может проявляться в перераспределение стока во времени и по территории (регулирование стока водохранилищами, перемещения воды из одних бассейнов в другие, крупные водозаборы и сбросы и т.п.) и в изменении соотношения между элементами водного баланса в бассейнах рек ( агролесомелиоративные меры, урбанизация и т.п.).


12. Речные наносы: типизация и особенности их движения.

Речными наносами называются твердые минеральные частицы, переносимые потоком и формирующие русловые и пойменные отложения. Речные наносы образуются из продуктов выветривания, денудации и эрозии горных пород и почв. Водная эрозия, разрушение земной поверхности под действием текучих вод, представляет собой наиболее активный процесс, обогащающий реки наносами. Она подразделяется на склоновую и русловую. Склоновая эрозия - размыв и смыв почв и горных пород снеговыми и дождевыми водами, стекающими по склону. Русловая эрозия - размыв водными потоками, протекающими в руслах, коренных пород дна и берегов русла и склонов долин. В процессе склоновой эрозии текущая вода разрушает связность частиц почв и горных пород и смывает (сносит) их в понижения - ложбины стока, которые и являются основными путями выноса продуктов эрозии с водосбора. Вместе со снеговыми и дождевыми водами материал смыва с водосбора поступает в следующие за ложбинами звенья временно действующей гидрографической сети - лощины, суходолы. В них процессы эрозии усиливаются и также осуществляется размыв, перенос и в конечном итоге вынос продуктов размыва в реки.

Речные наносы в зависимости от характера движения в потоке обычно подразделяют на взвешенные и влекомые. Такое подразделение наносов носит условный характер, так как в зависимости от крупности наносов и скоростей течения потока те или иные твердые частицы могут находиться то во взвешенном состоянии, то перемещаться по дну потока.

Наносы, подразделяют, кроме того, на транзитные и руслоформирующие. Малые частицы переносятся к устью реки по преимуществу транзитом. Более крупные частицы в зависимости от гидравлических свойств потока то переносятся потоком во взвешенном или влекомом состоянии, то задерживаются на отдельных участках реки, с тем чтобы при изменении гидравлических свойств потока вновь перейти в движение. Таким образом, постоянно происходит переформирование русла. Очевидно, что большая часть взвешенных наносов является транзитной, а большая часть влекомых - руслоформирующей.


13. Типы руслового процесса.

Русловые процессы — совокупность явлений и процессов, происходящих под воздействием комплекса различных природных и антропогенных факторов, и выражающихся в изменениях формы и параметров речных русел.

Одним из ярких проявлений русловых процессов является взаимодействие текущей воды и речного русла. Также существуют другие активные руслоформирующие факторы, определяющие русловые процессы (растительность, вечная мерзлота и др.). Действие активных руслоформирующих факторов сдерживают ограничивающие факторы (выходы неразмываемых пород, базис эрозии, коренные борта долины и др.).

Русловые процессы приводят к изменениям формы русла. Содержанием русловых процессов является транспорт наносов.

Тип руслового процесса — это определенная схема деформации русла и поймы реки, возникающая при определенном сочетании особенностей водного режим, стока наносов, ограничивающих деформации условий и отражающая доминирующую форму транспорта наносов.

При всем многообразии русловых процессов можно выделить определенные их типы.

Ленточно-грядовый тип руслового процесса. При этом типе ленточные гряды сохраняют свою целостность во все фазы водного режима и только несколько изменяют свои размеры и скорость сползания. Плановых деформаций русла почти не происходит. Скорость сползания ленточной гряды нередко достигает 200—300 м/год. Этот тип руслового процесса наблюдается на участках рек, где отсутствует пойма и склоны долины, сложенные трудноразмываемыми породами, исключают возможность размыва берегов.

Побочневый тип руслового процесса. При этом процессе происходит сползание в половодье по руслу крупных песчаных, перекошенных в плане гряд. В межень наиболее возвышенные их части обсыхают и образуются неподвижные в это время побочни. Поток, обтекая побочни, становится извилистым. Часть перекошенной гряды остается затопленной и образует гребень переката. Течение потока приобретает характер переливания через гребень перекошенной гряды из одного плёса в другой. Гребень переката размывается, а в плёсовой лощине происходит отложение размытого материала. При этом типе процесса также отсутствуют плановые деформации русла и не образуются поймы. Встречается побочневый тип руслового процесса на участках рек, стесненных склонами долины.


14.Ледовый режим рек.

В этом режиме выделяют три основных периода: замерзание, ледостав и вскрытие рек.

Замерзание реки. При появлении отрицательных температур воздуха начинается процесс охлаждения поверхностных слоев воды, на ее поверхности появляется так называемое сало — тонкая пленка, имеющая вид разлитой масляной жидкости. Одновременно возникают ледовые образования у берегов — за­береги. Переохлаждение воды создает благоприятные условия для образования внутри потока кри­сталлов льда, которые затем объединяются в глыбы губчатой структуры. Эти образования носят название внутриводного льда. Всплывший внутриводный лед, снежура, сало об­разуют большие скопления льда, называемые шугой. При дви­жении шуги по поверхности водного потока (шугоход) скопле­ния ее, соприкасаясь с холодным воздухом, смерзаются в льди­ны или ледяные поля, и шугоход переходит в осенний ледоход. Осенний ледоход иногда сопровождается зажорами — скоп­лением в живом сечении реки масс внутриводного льда с вклю­чением мелкобитого кристаллического льда. Зажоры преграж­дают путь движущейся воде, вызывая подъем уровня и затопле­ние территории.

Ледостав. С увеличением числа и размеров льдин на поверхности воды скорость движения их уменьшается. В местах сужения или крутого поворота реки, у островов или искусствен­ных сооружений скорость плывущих льдин замедляется. Это приводит к быстрому смерзанию ледяных полей и образованию сплошного ледяно­го покрова, или ледостава. Замерзание реки по ее длине проис­ходит неодновременно. Некоторые участки реки не замерзают в течение всей зи­мы. Такие незамерзшие участки называются по­лыньями. Причины их образования — большие скорости тече­ния, например на порогах, выход в русло относительно теплых подземных вод, сброс в реку промышленных вод. Полыньи спо­собствуют образованию внутриводного льда и зажоров. После установления на реке ледяного покро­ва происходит увеличение его толщины. Толщина льда зависит от температуры воздуха.

Вскрытие реки. С наступлением положительных температур воздуха начинается таяние снега, льда и поступление талых вод в реки. Возле берегов, образуются полосы воды. вдоль берегов — закраины. Увеличение расхода и повышение уровней воды реки приво­дит в движение ледяные массы, происходит подвижка льда. Весенний ледоход значительно превосходит осенний. Большие массы льда, нагромождаясь в сужениях русла, об­разуют заторы.

К основным характеристикам ледового режима рек относят: толщину льда, уровни воды во время ледостав и ледоходов, размеры льдин при ледоходах, места образования полыней, заторов, зажоров, наледей.


15.Теории происхождения подземных вод.

Подземной водой называют всякую воду, находящуюся под земной поверхностью независимо от того, циркулирует ли она в рыхлых поверхностных проницаемых породах, или залегает под изолирующим непроницаемым слоем, или, наконец, заполняет трещины и пустоты плотных горных пород. Подземные воды залегают в земной коре в виде виды в порах, трещинах и т.п. а так же в виде химически связанной воды.

1. Инфильтрационная теория зародилась в древние времена.Окончательно она оформилась благодаря трудам французского физика Мариотта в 1717 г. Основные положения Мариотта сводились к следующему: подземные воды происходят из атмосферных осадков, которые по мельчайшим канальцам горных пород проникают в землю, где и скапливаются, что происходит не в равнинах, а в горных местах и особенно легко в том случае, когда в породах много трещин; вода, проникая вглубь и встречая водонепроницаемые пласты, накапливается и, местами вытекая на поверхность, дает начало источникам.

2. Конденсационная теория была выдвинута в 1877 г. немецким инженером Фольгером, считавшим, что подземные воды образуются благодаря сгущению в почве на некоторой глубине от поверхности водяных паров атмосферы. В дальнейшем эта теория встретила большие возражения со стороны ряда исследователей. Например, русский агрофизик А. Ф. Лебедев в результате тщательно поставленных им опытов в период 1907 — 1917 гг. разоблачил теорию Фольгера как чисто умозрительное заключение. Он установил, что конденсация водяных паров атмосферы в почве может происходить вследствие перемещения парообразной влаги от мест с более высокой температурой и более высоким давлением пара в места с более низкой температурой и более низким давлением пара; это явление возможно в течение всего года. А. Ф. Лебедев выделил также различные виды воды в почвах и горных породах.

3. Ювенильная теория выдвинута в 1902 г. венским геологом Э. Зюссом, который привел ряд доказательств о связи некоторых минеральных вод с расплавленной вязкой магмой, в изобилии пропитанной различными газообразными продуктами. Из расплавленной магмы эти продукты начинают выделяться, и попадая в области с более низкими температурами, конденсируются, образуя ювенильные воды, которые в виде источников выходят на земную поверхность. В отличие от них воды атмосферного происхождения Э. Зюсс назвал вадозными ,т. е. участвующими в общем круговороте влаги на земле.

4. Теория погребенных вод рассматривает часть подземных вод как захороненные остатки вод древних бассейнов.