ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.09.2020
Просмотров: 1824
Скачиваний: 3
Адрозніваюць два шляхі зарастання катлавін азёр, які адрозніваюцца тыпам і вынікам зарастання: па паверхні і па дну возера.
Зарастанне па паверхні возера і перўтварэнне яго ў балота адбываецца шляхам узнікнення і і фарміравання сплавіны. Сплавіна прадстаўляе сабой покрыва на паверхні возера з жывых і адміраючых раслін, якія распаўсюджваюцца па паверхні возера. Сплавіна часта ўзнікае на невялікіх азёрах са слаба мінералізованай інязначным ветравым хваляванне ў прыглубых берагоў. Асноўную масу сплавіны ўтварае сфагнавы мох, які фарміруецца нарэштках і каранях асок, сабельніка і другіх балотных раслін. Па іх паверхні распаўсюджваюцца асокі, журавіны, багун, карлікавая бяроза. Сплавіна надвігаецца ад берага па напрамку да цэнтра возера, паступова таўшчыня яе павялічваецца. Рэшткі раслін сплавіны асядаюць на дно возера, аднакінтенсіўнасць накаплення донных адкладаў значна мешае і адстае ад інтенсіўнасці надвігання сплавіны на паверхню возера. На паверхнівозера застаецца толькі акно свабоднай паверхні вады. Пад сплавіной доўгі час захоўваецца лінза вады. Характэрнымі воднымі аб’ектамі такога тыпу з’яўляюцца азёры балота “Мох”, возера Жерынскае і іншыя.
Зарастанне возера па дну – найбольш распаўсюджаная схема зарастання азёр. Яна адрозніваецца паступовым накапленнем донных адкладаў на дне азёр, павялічэннеміх магутнасці і абмяленнем возера. Характэрныя групы водных раслін с цягам часу прадвігаюцца ўглыб возера. Паступова возера поўнасцю зарастае воднымі раслінвмі. Пры глыьіні 2-3 м знікае розніца ў марфалагічныхзонах возера, яго дно прадстаўляе плоскую роўную паверхню без выражаных паглыбленняў. Расліны з плаваючым лісцем паступова замяняюцца пагружанымі відамі, а затым і надводнымі. Пры іх адміраніі дно азёр канчаткова заіляецца і зарастае спачатку воднымі, а затым і балотнымі раслінамі.
Поўнае зарастанне азёр залежыць ад умоў увільгатнення тэрыторыі вадазбора і марфаметрыі катлавіны. У сучаснеых умовах на Беларусі назіраецца дастаткова хуткае адміранне і пераўтварэнне невялікіх азёр у балоты.
6.4. Марфаметрычныя паказчыкі
Марфаметрычныя паказчыкі азёр – абсалютныя і адносныя колькасныя паказчыкі, якія характэрызуюць памеры, форму азёрнай катлавіны і колькасць вады ў ёй. Асновай для іх вызначэння служыць план возера ў ізабатах, які будуецца па выніках прамераў глыбіняў і шляхам іх інтерпаляцыі. Звычайна марфаметрычныя паказчыкі адносяцца да адпаведнага сярэдняга ўзроўня вады, які вызначаецца па тапаграфічным картам ці шляхамі нівеліравання і прывязкі ўзроўня да дзяржаўнай апорнай геадэзічнай сеткі. Марфаметрычныя паказчыкі вызначаюцца пры адпаведным узроўню вады і змяняюцца разам са зменаў узроўню вады, заіленнем дна, перапрацоўкай берагоў. Марфаметрычныя паказчыкі ўплываюць на гідралагічны рэжым азёр. Так, напрыклад, у мелкаводных азёрах са значнай плошчай акваторыі вада больш перамешваецца ветрам, чым у глыбокім і з меншай плошчай.
Даўжыня возера (L, км) – самая кароткая адлегласць паміж двумя найбольш аддаленымі кропкамі берагавой лініі, вызначаная па яго паверхні па сярэдняй лініі не выходзячы за межы акваторыі. Шырыня возера (В, км) – сярэдняя шырыня (Вср, км) – суадносіны паміж плошчай і даўжынёй возера (f0). Максімальная шырыня (Вмак) – найбольшая адлегласць паміж берагамі перпендыкулярна даўжыні возера. Даўжыня берагавой лініі (l, км) – даўжыня нулявой ізабаты (па ўрэзу). Для раўнінных вадасховішчаў вызначаецца па праваму і леавму берагам і агульная даўжыня. Звілістасць (зрэзаннасць, ці развіццё) берагавой лініі (Кз) вызначаецца як адносіны даўжыні берагавой лініі (l, км) да даўжыні акружнасці круга (l1, км), які мае плошчу. Роўную плошчы возера:
Кз = l/ l1.
Плошча паверхні (люстэрка) возера (f0) і яго плошчы, абмежаваныя адпаведнымі ізабатамі (l1, l2,… ln), вызначаюцца па батыметрычнай карце, км2. Плошча літаралі і прафундалі возера вызначаецца ў км2 і %. Глыбіня максімальная вызначаецца шляхам прамераў у час здымкі возера ў палявых умовах, сярэдняя – дзяленнем аб’ёма (V, км3, млн м3) возера на яго плошчу (f0).
Аб’ём вады ў возеры вызначаецца як для ўсяго возера, так і для асобных слаёў, якія заключаны паміж пласкасцямі адпаведных ізабат. Яго можна вызначыць графічна па батыграфічнай крывой і аналітычным метадам. Аналітычным метадам паслядоўна вызначаецца аб’ём слаёў (V1, V2, …, Vn) паміж адпаведнымі пласкасцямі ізабат (f0, f2, …, fn), якія прыпаўноўваюцца да правільных геаметрычных фігур цел па формулам: прызмы (сярэдняга арыфметрычнага):
V = h (h1 + h2) / 2
і усеченага конуса:
V = h/3 (f1 + f2 + √ f0 f2),
дзе h – сячэнне ізабат.
Пры вызначэнні аб’ёма, які заключаны паміж плошчай апошняй ізабаты і максімальнай глыбінёй (∆V) карыстаюцца формулай^
∆V = h/3 fn (hmax - h n),
дзе hmax – максімальная глыбіня возеря ў м, h n – глыбіня, абмежаваная апошняй ізабатай у м, fn – плошча, абмежаваная апошняй ізабатай, м2. Агульны аб’ём вызначаецца шляхам паслядоўнага сумавання аб’ёмаў слаёў.
Залежнасць плошчы люстэрка і аб’ёма возера ад гыбіні (адзнакі ўзроўня) графічна адлюстроўвае батыграфічная і аб’ёмная крывые. Па вертыкалі адкладваецца глыбіня ці адзнака ўзроўня возера, па гарызанталі – плошчы абмежаваныя ізабатамі і аб’ёмы, якія размяшчаюцца пад пласкасцямі ізабат па ўбыванню.
Батыграфічная і аб’ёмная крывые адлюстроўваюць форму азёрнай катлавіны. С другога боку, па батыграфічнай крывой шляхам планіметрыравання плошчы памж крывой і васямі каардынат можна вызначыць аб’ём вадаёма. Батыграфічная і аб’ёмная крывые будуются на адным рысунку і маюць агульную шкалу глыбіняў. Для разліку колькасці цяпла, растовораных у вадзе хімічных элементаў, завіслых наносаў у вадаёме карыстаюцца аб’ёмнай крывой. Плошча паміж восямі каардынат і крывой размеркавання разлічваемага элемента па глыбіні прадстаўляюць у маштабе агульную колькасць дадзенага элемента ў вадаёме. Аналагічна праводзіцца і разлік для кожнага слоя вады.
Паказчык формы азёрных катлавін (Сф) разлічваецца па формуле:
Сф = Нср /Нмах.
Для цыліндра Сф роўны 1, для паўэліпсоіда – 2/3, для парабалоіда – ½, для конуса – 1/3. Форма катлавіны адлюстроўвае уплыў на ўнутрывадаёмныя працэсы: перамешванне воднай масы, гідралагічны рэжым.
Суадносіны паміж памерамі возера і яго вадазбора іграе важную ролю ў фарміраванні яго гідралагічнага рэжыму. У якасці паказчыка гэтых суадносін выкарыстоўваецца удзельны вадазбор – адносіны плошчы вадазбора (F) да плошчы люстэрка возера (f0):
∆F = F /f0.
Чым большя плошча вадазбора ў параўнанні з плошчай люстэрка возера, г.зн. чым большы удзельны вадазбор, тым большы ўплыў вадазбора на яго рэжым.
6.5. Водны баланс
Змяненні аб’ёма вады, які знаходзіцца ў возеры, вызначаецца судносінамі паміж паступаючымі аб’ёмамі ў возера і стратамі з яго, што адлюстроўвае водны баланс. Ураўненне воднага балансу сцёкавага возера мае выгляд:
Х + Упр +Угр + К – Усц - Уф – Е – Ув +/- Vл +/- = ∆V + Н,
дзе Х - атмасферныя ападкі на люстэрка возераа, Упр – сцёк вады з паверхні вадазбору ў возера, Угр – падземны сцёк у возера, К – кандэнсацыя вадзяной пары на паверхню возера, Усц - сцёк з возера, Уф – падземны сцёк (аб’ём фільтрацыі) з возера, Е – выпарэнне з воднай паверхні, Ув – забор вады з возера на гаспадарчыя патрэбы, Vл - страты вады на утварэнне лёду і прыход аб’ёмаў вады пры таянні снегу, ∆V - змяненні аб’ёма вады возера за разліковы перыяд, які ўплывае на ваганнях узроўня вады, Н – невязка баланса. У шматгадовым разрэзе часу пры адсутнасці усыхання ці ўвільгатнення клімату, прыходная частка баланса і расходная роўныя паміж сабой, а ∆V = 0. У гэтым выпадку ураўненне воднага балансу прыймае выгляд:
Х + Упр– Усц - Е = 0.
Ва ўраўненні воднага балансу бязсцёкавага возера будуць адсутнічаць параметры Угр і Усц . Значэнне велічыні кандэнсацыі вадзяной пары (К) у параўнанні з другімі артыкуламі воднага балансу нязначны і можна не прыймаць у разлік (К = 0). Велічыня Vл мае значэнне толькі для некаторых месячных балансаў вясной і восенню. Заборы вады на гаспадарчыя патрэбы для буйных і сярэдніх азёр нязначны.
Асноўныя параметры воднага балансу вызначаюцца разліковым метадам. Так, напрыклад, аб’ём прытоку вады ў возера разічваецца па картам сцёку, а пры наяўнасці назіраннях – аналітычным метадам. Велічыня атмасферных ападкаў вызначаецца па дадзеным назіранняў на бліжэйшай метэастанцы. Сцек з возера вызначаецца па гідраметрычным дадзеным, велічыня выпарэння – разліковым метадам ці графічным метадам па намаграмам. Падземныя састаўляючыя ў прыходнай і расходнай частках воднага баланса буйных азёр не перавышае 1-3 %.
Абсалютныя значэнні і суадносіны састаўляючых воднага балансу азёр цесна звязаны паміж сабой і ў першую чаргу з геаграфічнай занальнасцю. Водны баланс азёр, якія размешчаны ў зоне лішкавага і дастатковага ўвільгатнення (тундра, лясная і лесастэпавая зоны умеранага клімата, вільготныя субтропікі і трапічны лес), у асноўным вызначаецца рачным прытокам з вадазбора ў прыходнай і сцёкам з вадаёмаў – расходнай частках. Гэтыя кампаненты баланса вагаюцца ў межах 70-90 %. Гэта, як правіла, сцёкавыя азёры. У расходнай частцы азёр сухіх стэпаў, паўпустынь і пустынь перавагае выпарэнне з паверхні вады, і яны ў большасці выпадкаў бязсцёкавыя. У прыходнай частці воднага баланса невялікіх азёр, вадазборы якіх цалкам знаходзяцца ў засушлівых раёнах, павялічваецца адносная роля атмасферных ападкаў на іх паверхню. Гэта адбываецца за кошт высокай велічыні выпарэння і страт на фільтрацыю, а ў той жа час прыток вады з вадазбора невялікі.
Акрамя геаграфічнай занальнасці, значную ролю ў водным балансе выконваюць азанальныя фактары, у тым ліку і марфаметрычныя асаблівасці азёр і іх вадазбораў. Іх уплыў на водны баланс праяўляецца праз удзельный вадазбор (∆F). Чым большае яго значэнне, тым большая доля сцёку ў прыходнай і расходнай частках воднага баланса. Так, напрыклад, у водным балансе Пяозера (∆F= 20,5) паверхневы прыток складае 91 % прыходнай і 96 % расходнай частак. У той жа час у блізкіх прыродных умовах для Анежскага возера (∆F = 5,3) яны складаюць, адпаведна, 72 і 84 %.
Суадносіны састаўляючых воднага балансу, якія абумоўлены ўздзеяннем занальных і азанальных фактараў, пакладзены ў аснову воднабалансавай класіфікацыі азёр. Па суадносінам састаўляючых воднага балансу азёры дзеляцца на две групы: сцёкавыя (С) і выпаральныя (В). У першай групе азёр сцёк перавагае выпарэнне з воднай паверхні (Усц > Е). Азёры другой групы адрозніваюцца адваротнымі суадносінамі (Е >Усц). Ва ўнутры кожнай групы выдзяляецца па тры тыпы азёр, якія адрозніваюцца прыходнай часткі баланса.
Сцёкавыя азёры падзяляюцца на прыточныя (П), дажджавыя (Д) і нейтральныя (Н). У сцёкавых прыточных азёрах прыток з вадазбора перавагае велічыню выпадзення атмасферных ападкаў на водную паверхню (Упр >Х). У сцёкавых нейтральных азёр назіраецца прыкладная раўнавага паміж прытокам і атмасфернымі ападкамі на паверхню возера (Упр ≈ Х). Сцёкавыя дажджавыя азёры адрозніваюцца перавагай атмасферных ападкаў над прытокам (Х > Упр).
Выпаральныя азёры падзяляюцца на выпаральна-дажджавыя (В-Д), выпаральны (В) і выпаральна-прыточныя (В-П). У выпаральна-дажджавых азёр велічыня выпарэння з паверхні возера перавагаюць атмасферныя ападкі (Е > Х). Выпаральны азёры характэрызуюцца значнай велічынёй выпарэння, перавагаючай паверхневы прыток (Е > У). У выпаральна-прыточных азёрах велічыня выпарэння і сцёку з вадазбора прыкладна роўныя (Е = У).
Размеркаванне азёрных груп і некаторых тыпаз азёр па тэрыторыі мае занальны характар. Гэта дазваляе раяніраваць азеры па воднаму балансу. Сцёкавыя азёры характэрны для ўвільгатнённых, выпаральных – для засушлівых зон. Да сцёкава-прыточных азёр адносіцца большасць азёр увільгатнённых раёнаў, да выпаральна-прыточных – у асноўным да буйных азёр арыдных абласцей, якія жывяцца з гумідных зон ці з горных раёнаў.Да нейтральных і дажджавых адносяцца азёры з невялікім значэннем удзельнага вадазбору.
З водным балансам азёр цесна звязаны знешні вадаабмен – змена вады возера новымі водамі. У якасці асноўнай характарыстыкі знешняга вадаабмену сцёкавых вадаёмаў прыняты ўмоўны вадаабмен (Кв), які вызначаецца суадносінамі сцёка з вадаёма за некаторы прамежак часу (Vсц) да сярэдняга аб’ёму вады возера за той жа перыяд (Vв):
Кв = Vсц / Vв.
Велічыня Кв паказвае колькі разоў на працягу года ці некаторага адрэзку часу змяняецца агульны аб’ём возера. Адваротныя суадносіны (Vв / Vсц) называецца перыядам вадаабмену і характарэзуе час, за якіадбываецца поўны вадаабмену.
Паказчык умоўнага вадабмену разлічваецца з умовай, што весь аб’ём возера замяняецца новы за разглядаемый прамежак часу. Аднак, на самой справе ў залежнасці ад марфалогіі азёрных катлавін, гідрадынмічных асаблівасцей акваторыі, наяўнасці застойных зон, вада асобных раёнаў і глыбінных слаёў азёр абменьваецца з рознай інтенсіўнасцю. З павялічэннем удзельнага вадазбора (∆F) узрастае доля прытока і сцёку ў водным балансу, у сувязі з гэтым, і знешні вадаабмен. Аднак залежнасць Кв ад ∆F мае свае асаблівасці для азёр з рознай формай катлавіны. Для параўнання вадаабмену розных па структуры воднага баланса азёр, у тым ліку і бязсцёкавых азёр, і ацэнкі агульнай колькасці вады, які ўдзельнічае ў вадаабмене, прняты паказчык Квб:
Квб = Vб / Vв,
дзе Vв - аб’ём вады, які ўдзельнічае ў вадаабмене за некаторы прамежак часу. Для азёр ён прыймаецца роўным суме прыходных (проток вады плюс ападкі) ці расходных (сцёк плюс выпарэнне) элементаў воднага балансу.
Паказчыкі ўмоўнага вадаабмену азёр змяняюцца ў залежнасці ад воднаг балансу ў шырокіх межах. Значэнне умоўнага вадаабмену добра праточных азёр, напрыклад азёр Карэліі, перавышае 1000 (вадаабмен адбываецца некалькі разоў у суткі). Умоўны вадаабмен буйных азёр (Ладажскае, Анежскае) 15-20 год, а возера Байкал 300 (Кв =0,2-0,3).
6.6. Ваганні ўзроўня вады
Асноўнымі прычынамі, якія вызываюць ваганні ўзроўня вадаёмаў, з’яўляюцца змяненні іх аб’ёма ў сувязі са змяненнямі воднага балансу і руху вады (цяэнні, згоны і нагоны, ветравыя хвалі, сейшы). Апошнія вызываюць перакосы воднай паверхні, ці дэнівіляцыі. У рэжыме ўзроўняў вады азёр выдзяляюцца ўнутрыгадавыя ваганні, шматгадавыя і векавыя.
Унутрыгадавы ход узроўня вады возера залежыць ад кліматычных умоў, якія вызначаюцца шыротнайзанальнасцю і вертыкальнай пояснасцю. Залежнасць унутрыгадавых ваганняў узроўня вады азёр можна назіраць на прыкладзе краін СНД, дзе добра выражана геаграфічная занальнасць. На добра і з лішкава ўвільгатненнай тэрыторыі тундры і лясной зоны гадавы ход узроўня азёр характэрызуецца добра выражаным веснавым пад’ёмам, павольным спадам на працягу лета і восені, які часта парушаецца дажджавымі паводкамі, інайменшымі ўзроўнямі зімой. У засушлівых раёнах перавагаюць бязсцёкавыя азёры. Яны адрозніваюцца рэзкім веснавым пад’ёмам узроўня вады з наступным спадам аж да поўнага летняга перасыхання (Сарпінскіе азёры ў Прыкаспіі і інш.). У глыбокіх азёр, якія жывяцца грунтовымі водамі, маюць устойлівае падземнае жыўленне, а ўзроўні вагаюцца нязначна. Для азёр, якія жывяцца талымі водамі ледавікоў і горных снягоў, характэрны летні максімум узроўня вады. Да такіх вадаёмаў адносяцца буйныя азёры засушлівых раўнін, якія атрымліваюць жыўленне з горных басейнаў (Аральскае, Балхаш), горны азёры (Ісык-Куль, Цялецкае, некаторыя азёры Кавказа). На рэжым узроўня вады азёр Далёкага усходу, Забайкалля, Камчаткі, дзе дзейнічаюць мусонныя дажджы, дажджавое жыўленне ўскладняецца снегавым і ледавіковым. Найбольшыя ўзроўні вады тут назіраюцца летам. На азёрах Камчаткі дажджавыя і талыя воды вызываюць пад’ёмы ўзроўняў з вясны да канца лета. З перавагай дажджавога жыўлення адносіцца і возера Ханка, у якога павадкавыя ваганні ўзроўня вады назіраюцца на працягу ўсяго лета.