Файл: n1.doc

Области внутреннего стока находятся внутри материков, преимущественно в зоне недостаточного увлажнения и интенсивного испарения. В Европе крупнейшая область внутреннего стока - система Каспийского моря, включая бассейн р. Волги; в Азии – система Аральского моря и оз. Балхаш, Аравийская пустыня; в Африке – система озера Чад; в Австралии – Центральная австралийская пустыня.

Линия, разделяющая Атлантико-Ледовитый и Тихоокеанско-Индийский склоны, называется главным водоразделом Земли.

Таблица 2 Крупнейшие реки различных океанических склонов

Часть Б ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ СУШИ - РЕКИ

Река, источники питания рек

Река – природный водный поток (водоток) сравнительно больших размеров, как правило, постоянный, питающийся за счёт поверхностного и подземного со своего водосбора и движущийся в разработанном им четко выраженном русле. Исток - начало реки, место с которого появляется постоянное течение воды в русле. Устье – место впадения реки в другой водный объект (реку, озеро, море). Реки могут заканчиваться слепым устьем.

В формировании стока рек принимают участие не только атмосферные осадки, выпадающие на поверхность водосборных бассейнов, но и воды, сформировавшиеся ранее и заключенные в озерах, болотах, ледниках, и подземные воды. На различных континентах и в различные сезоны года соотношение разных видов питания рек неодинаково.

В целом на большей части континентов преобладает дождевое питание рек, основная доля дождей приходится на лето, осень, зиму. Снеговое питание имеет место весной и летом. Подземное питание преобладает только в горных районах Тибета и Южной Америки.

В северном полушарии с севера на юг почти исключительно снеговое питание постепенно уменьшается, возрастает доля стока, сформированного дождями. Дождевое питание преобладает в формировании стока рек районов, прилегающих к океанам. В Индии, Юго-Восточной Азии, Центральной Африке сток формируется исключительно дождевыми водами. В горных районах преобладает ледниковое питание.

В южном полушарии большинство рек питается преимущественно дождевыми водами (а на юге Южной Америки достаточно значимо снеговое питание). В пустынях обоих полушарий стока нет, так как нет ни осадков, ни речной сети.

Типа источника питания, а также тип почвы и горных пород, через которые проходит вода на своем пути к водотоку или водоему, определяет ее химический состав: обычно в грунтовой воде содержание растворенных веществ больше, чем в водах поверхностного стока.

Водосбор, водораздел, русловая, речная, гидрографическая сеть, классификации рек

Вода, поступающая на поверхность земли в виде осадков или выходящих подземных потоков, собирается в понижениях рельефа и, стекая в направлении уклона (понижения местности) под действием силы тяжести образует поверхностные водотоки. Водотоки в зависимости от их величины и физико-географических условий, в которых они протекают, могут быть постоянными или периодически действующими: постоянные и временные. В постоянных водотоках движение воды наблюдается в течение всего года или его большей части, а во временных вода движется меньшую часть года.

Система постоянно и временно действующих водотоков образует русловую сеть. Постоянные водотоки образуют речную сеть. Русловая сеть территории вместе с расположенными на ней озерами образует гидрографическую сеть.

Временные потоки + постоянные потоки

Русловая сеть

Временные потоки + постоянные потоки + озера

Гидрографическая сеть

Каждый водный объект поверхности суши имеет свою область питания – водосбор (водосборный бассейн). Водосбор – это часть земной поверхности и толща почво-грунтов и горных пород, откуда вода поступает к водному объекту. Бассейн любого водного объекта состоит из:

- поверхностного водосбора – участка земной поверхности, с которой вода поступает в водный объект путем свободного стекания по поверхности

- подземного водосбора – толщи почво-грунтов с которой вода поступает в водный объект путем фильтрации.

Водосборы соседних водных объектов отделяются друг от друга водоразделами – линиями, проходящими по наивысшим отметкам земной поверхности и ограничивающими территорию, с которой водный объект получает питание.

Атмосферные осадки и источники грунтовых вод не сразу создают большие реки. Вода сначала собирается в отдельные струйки, затем в ручьи, которые, постепенно соединяясь, образуют реки.

Существует несколько классификаций рек: по площади водосбора, по длине реки, по характеру рельефа водосбора, в зависимости от ландшафтных зон.

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕК ПО РАЗМЕРАМ (по площади водосбора)

1. Большая река – река, бассейн которой располагается в нескольких физико-географических зонах и гидрологический режим которой не свойственен режиму рек каждой зоны в отдельности (F≥50 000 км²).

2. Средняя река – река, бассейн которой расположен в одной физико-географической зоне и гидрологический режим которой соответствует режиму рек этой зоны (F=2 000 - 50 000 км²).

3. Малая река – река, бассейн которой расположен в одной физико-географической зоне, но ее гидрологический режим отличается от зонального режима рек этой зоны под влиянием местных азональных факторов (F=1 - 2 000 км²). Сток малой реки может прерываться на короткие промежутки времени.

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕК ПО ХАРАКТЕРУ РЕЛЬЕФА ВОДОСБОРА

1. Равнинные реки – текут по низменностям и равнинам с высотами до 300-500 м над уровнем моря и малыми уклонами ≤ 5-6 ‰ (промилле).

2. Полугорные реки – в местностях с высотами 500-800 м м уклонами ≤ 15 – 20 ‰.

3. Горные реки – на хребтах, нагорьях с высотами > 800 м и уклонами ≥20 ‰.

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЛАНДШАФТНЫХ ЗОН

Реки зон

1. Арктической

2. Тундровой

3. Лесной

4. Степной

5. Полупустынной

6. Пустынной

Все водные объекты суши имеют морфометрические характеристики - количественные выражения размеров и формы долин, русел рек, русловых образований, болот, котловин озер, их водосборов. Эти характеристики определяются по крупномасштабным топографическим картам, аэрофотосъемкам, в ходе полевых исследований. Сведения о крупнейших реках мира см. в Таблице 2.

Подземные воды

Подземные воды – воды, находящиеся в толщах горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и парообразном состоянии. По данным В.И. Вернандского, подземные воды могут существовать до глубины 60 км в связи с тем, что молекулы воды даже при температуре 2000 °С диссоциированы всего на 2%. Приблизительные подсчёты запасов пресной воды в недрах Земли до глубины 16 километров дают величину 400 миллионов кубических километров, т.е. около 1/3 вод Мирового океана.

В зависимости от характера пустот водовмещающих пород они делятся на поровые – в песках, галечниках и др. обломочных породах, трещинные (жильные) – в скальных породах (гранитах, песчаниках) и карстовые (трещинно-карстовые) – в растворимых породах (известняках, доломитах, гипсах и др.). Подземные воды, перемещающиеся под влиянием силы тяжести, называются гравитационными, или свободными, в отличие от вод, связанных, удерживаемых молекулярными силами, – гигроскопических, плёночных, капиллярных и кристаллизационных. Слои горных пород, насыщенные гравитационной водой, образуют водоносные горизонты. Первый от поверхности Земли постоянно существующий безнапорный водоносный горизонт называется горизонтом грунтовых вод. Непосредственно над их поверхностью (зеркалом грунтовых вод) распространены капиллярные воды, которые могут быть и подвешенными, т. е. несообщающимися с зеркалом грунтовых вод. Всё пространство от поверхности Земли до зеркала грунтовых вод называется зоной аэрации, в которой происходит просачивание вод с поверхности. В зоне аэрации на отдельных разобщённых прослоях пород, обладающих меньшей фильтрационной способностью, в период питания грунтовых вод образуются временные скопления подземных вод – верховодка. Водоносные горизонты, залегающие ниже грунтовых вод, отделяются от них пластами водонепроницаемых (водоупорных) или слабопроницаемых пород и называются горизонтами межпластовых вод. Они обычно находятся под гидростатическим давлением – артезианские воды; реже имеют свободную поверхность и безнапорны.

Подземные воды изучает гидрогеология, которая входит в состав гидрологии поверхностных вод суши как вспомогательная дисциплина, в объеме, необходимом для установления взаимодействия поверхностных и подземных вод и влияния подземных вод на режим поверхностных вод. Подземные воды сосредоточены в 3-х вертикальных гидродинамических зонах, различающихся глубиной и степенью активности водообмена:

1. Зона активного водообмена расположена в верхней части земной коры и дренируется реками. Активность водообмена тем выше, чем больше количество рек.

2. Зона сравнительно активного водообмена располагается ниже первой зоны и простирается до отметок поверхности океана. Дренирование вод в этой зоне осуществляется крупными реками, имеющими более глубокие врезы русла. Воды этой зоны могут быть напорными.

3. Зона замедленного водообмена опускается до глубины 2 000 м, воды этой зоны дренируются реками высших порядков, а наиболее глубоко залегающие горизонты сообщаются с океаном непосредственно через его ложе.

Интенсивность водообмена подземных вод определяет степень их минерализации. В 1 и 2 зонах и в верхних горизонтах 3 зоны воды обычно пресные или слабоминерализованные, а ниже, где воды обычно застойные – соленые и рассолы.

Вопросы на зачет

1. Общие сведения о водах суши

2. Классификации вод суши по различным признакам

3. Области внешнего и внутреннего стока, понятие Главного водораздела Земли

4. Русловая, речная, гидрографическая сеть, источники питания водотоков

5. Понятие реки, истока, устья, водосбора, водораздела. Классификации рек

6. Общие сведения о подземных водах

Использованные источники

1. Догановский А.М., Малинин В.Н. Гидросфера Земли. – СПб., Гидрометеоиздат, 2004.

2. www.wikipedia.ru

3. www.машиностроитель.рф

4. www.acio.ru

5. www.slovari.yandex.ru

6. www.o8ode.ru

ЛЕКЦИЯ 4

ВОДЫ СУШИ – ОЗЕРА, ВОДОХРАНИЛИЩА, БОЛОТА

Часть А – Озера

Часть Б – Водохранилища

Часть В – Болота и заболоченные земли

Часть А – Озера

Озеро – водоем с замедленным водообменом, не имеющий непосредственной связи с морем или океаном, воды которого заполняют котловину естественного или искусственного происхождения. Озера бывают сточные, бессточные и периодически сточные. Изучением озер занимается наука лимнология (озероведение). Все процессы, происходящие в озерах, — геологические, физические, химические, биологические — она изучает комплексно, во взаимосвязи с водосбором озера. В нашей стране изучением озер занимается Институт озероведения РАН  в Ленинграде и Лимнологический институт Сибирского отделения РАН в поселке Листвянка на Байкале.

Озера – важнейшие аккумуляторы влаги, в них содержится 176 тыс. км³ воды (по сравнению с объемом воды в руслах рек – 2,2 тыс км³ - почти в 80 раз больше). 95% этого гигантского запаса приходится на 145 крупнейших озер. Всего на Земле около 2 млн озер, они занимают 1,5% суши. Около 250 озер имеют площадь свыше 500 км², и половина из них находится в Северной Америке.

Существуют районы, где озер сосредоточено очень много. В северном полушарии это зона избыточного увлажнения: Аляска, Канада, Скандинавия, Северо-Запад и север России, север Сибири. Озера этих областей образуют так называемый северный озерный пояс. В северном полушарии в зоне недостаточного увлажнения - в степных и полупустынных районах – образуется южный озерный пояс: Центральная Азия, Северная Америка, север Африки. Здесь озерность превышает 10-15% (K_оз = F_оз/F). В южном полушарии таких четко выраженных районов нет.

Каждое озеро расположено в котловине, часть которой – озерная чаша (ванна) – заполнена водой. Формы котловин весьма разнообразны: то вытянутые подобно рекам, то округлые, то сложные – с множеством заливов и бухт. Причина этого разнообразия в происхождении озерных котловин.

Котловины озер имеют различное происхождение:

1. Тектонические – разломы земной коры, самые крупные и глубокие, озера Каспийское, Ладожское, Онежское, Байкал, Виктория, Танганьика, Великие озера.

2. Вулканические – в кратерах потухших вулканов или среди лавовых полей: Исландия, Италия, Япония, Камчатка.

3. Ледниковые – связаны с деятельностью современных или древних ледников, могут быть

   • Эрозионные – выпаханные ледником котловины на крупных кристаллических массивах Кольского полуострова, в Скандинавии, Карелии.

   • Аккумулятивные – в моренных отложениях областей древнего оледенения (север и северо-запад ЕТС, Прибалтика, Канада, север США). (Море́на – геологическое тело, сложенное ледниковыми отложениями. Представляет собой несортированную смесь обломочного материала самого разного размера – от гигантских глыб отторженцев, имеющих поперечник до нескольких сотен метров, до глинистого материала, образующегося в результате перетирания обломков ледником при его движении.)

   • Эворзионные – образовались в местах падения талых вод в виде водопада в трещины земной поверхности, в результате чего возникли выбитые силой падающей воды эворзии (котлы).

4. Карстовые

5. Суффузионные

6. Термокарстовые

7. Гидрогенные

8. Завальные

Принято считать, что котловины одного происхождения и возраста должны иметь подобные относительные размеры. Котловины тектонического происхождения, например, более глубокие, чем ледникового, а их формы близки к конусу и параболоиду. Карстовые котловины невелики по площади, но относительно глубокие, в то время как котловины эолового происхождения имеют малые глубины.

Другими словами, котловины различного происхождения имеют различные морфометрические характеристики, и, наоборот, морфометрия котловин одинакового происхождения схожа. Основные морфометрические показатели: площадь зеркала, длина и ширина озера, объем воды, средняя и минимальная глубина, форма котловины, длина и изрезанность береговой линии. Основой для определения морфометрических характеристик служит план озера в изобатах – линиях равных глубин.