Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Водные ресурсы крупнейших рек России



Река Средний годовой сток Длина, км
км3 тыс. м3  
Енисей Лена Обь Амур Волга Печора Колыма Северная Двина Нева Камчатка Дон 19,9 16,8 12,8 10,9 8,0 4,1 4,0 3,5 2,5 1,0 1,0

 

Другим природным фактором, вызывающим водные проблемы, является неравномерное распределение стока по сезонам года. Для большинства рек европейской части России, Западной и Восточной Сибири, а также Дальнего Востока свыше 2/3 стока проходит за 2-3 месяца весеннего половодья. В засушливых районах страны, сток рек в маловодные годы может составлять 3-4% от стока в средний по водности год.

По размеру реки подразделяются на большие реки (площадь бассейна более 50 тыс. км2); средние реки (площадь бассейна 2-50 тыс. км2); малые реки (площадь бассейна менее 2 тыс. км2).

Бассейн большой реки обычно располагается в нескольких природных зонах, поэтому ее гидрологический режим полизонален. Средние реки редко выходят за пределы одной зоны, их гидрологический режим зонален. Несмотря на то, что малые реки также располагаются в пределах одной географической зоны, их гидрологический режим может формироваться под влиянием местных условий и быть азональным.

По условиям протекания реки делятся на равнинные, полугорные и горные. У равнинных и полугорных рек наблюдается спокойный характер течения воды, у горных – бурный.

По источникам (видам) питания реки подразделяются в зависимости от доли снегового, ледникового, дождевого и подземного питания в формировании речного стока. Также выделяют различные типы рек по их водному режиму (реки с весенним половодьем, с половодьем в теплую часть года, с паводочным режимом), по степени устойчивости русла (устойчивые и неустойчивые), по ледовому режиму (замерзающие и незамерзающие).

Речной бассейн можно рассматривать как совокупность водосбора и бассейна реки. Водосбор реки – это часть земной поверхности, толщи почв и грунтов, откуда река получает свое питание. Поверхностный и подземный водосборы реки могут не совпадать. Бассейн реки представляет собой часть суши, включающая данную речную систему и ограниченная водоразделом. Как правило, границы водосбора и речного бассейна совпадают, но нередки и случаи их несовпадения. Так в пределах бассейна могут располагаться бессточные области, не входящие в водораздел (засушливые районы с плоским рельефом).

Главный водораздел земного шара разделяет бассейны Тихого и Индийского с одной стороны и Атлантического и Северного Ледовитого океанов с другой стороны.

Для речного бассейна можно составить уравнение водного бассейна, приходную часть которого составляют атмосферные осадки, подземный приток и искусственный поверхностный приток из-за пределов бассейна. В расходной части баланса – поверхностный и подземный стоки за пределы бассейна и испарение.

Закономерно повторяющиеся изменения уровня воды в реке, расхода воды, скорости течения составляют водный режим реки. К фазам водного режима относятся половодье (ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, наибольшая водность, высокий и продолжительный подъем уровня воды), паводок (может многократно повторяться в различные сезоны года, интенсивное кратковременное увеличение расхода и уровня воды из-за дождей, снеготаяния во время оттепели) и межень (ежегодно повторяющаяся в один и тот же сезон, малая водность, длительное стояние низкого уровня, возникает из-за уменьшения питания реки).

Озера.Озеро – это водоем с замедленным водообменом. Озера обычно имеют выровненный под воздействием волнений поперечный профиль берега и не имеют непосредственной связи с океаном.

Общая площадь озер земного шара около 2,7 млн. км2 (1,8% суши). Крупнейшее озеро – Каспийское море, глубочайшее озеро – озеро Байкал. Озера располагаются на различных абсолютных высотах, например, озеро Арпорт в Тибете – на высоте 4400 м, Мертвое море в Палестине – на 392 м ниже уровня моря.

Происхождение озер может быть различно, известны озера тектонического и вулканического происхождения, озера в кратерах, метеоритные, ледниковые, моренные и приледниковые озера, озера карстовые, термокарстовые, пойменные (старичные и др.), органического происхождения.

По размеру озера делятся на: очень большие (площадь более 1000 км2); большие (площадь 100-1000 км2); средние (площадь 10-100 км2); малые (площадь менее 10 км2).

Ложе озера делится на литораль – мелководную прибрежную часть, профундаль – более глубокую часть, где солнечная освещенность не достаточна для процессов фотосинтеза, пелагиаль – поверхностный слой воды открытых вод, в достаточной степени освещенный солнцем, бенталь – дно озера, населенное редуцентами, поедающими детрит.

По типу водному балансу озера делятся на сточные и бессточные. В водном балансе и режиме озер ведущую роль играет географическая зональность. В районах с достаточным увлажнением, приход и расход воды происходит за счет стока. Вода озер засушливых районов тратится на испарение, что обуславливает бессточный баланс.

Озера существенно различаются по минеральному составу воды в зависимости от географической зональности. В зонах умеренного климата преобладают пресные озера (до 1% солей преимущественно гидрокарбонатного состава). В районах с аридным климатом преобладают соленые и солоноватые озера с сульфатно-хлоридным составом солей.

По содержанию питательных веществ озера подразделяются на пять типов:

- дистрофные – плохо развитая растительность с большим количеством гумусовых веществ;

- олиготрофные – глубокие озера с низкой продуктивностью;

- мезотрофные – оптимальное состояние водоемов в теплый период года;

- эвтрофные – повышенное поступление биогенных элементов;

- гипертрофные – очень сильное поступление биогенных элементов.

На дне озер отлагаются минеральные и органические вещества. Материалы, приносимые в озеро, называют аллахтонными, а образующиеся в самом водоеме в результате разрушения берегов, отмирания растений и животных, химического связывания веществ из растворов – автохтонными.

Подземные воды.Подземные воды сосредоточены в толще литосферы в свободном и связанном состоянии, возобновляются очень медленно. Естественные запасы подземных вод на глубине до 2 км оцениваются в 23,4 млн. км3.

Выделяют зону аэрации и зону насыщения грунтовых вод. В зоне насыщения поры всегда заполнены водой, в зоне аэрации – только после дождя. Воды зоны насыщения делятся на напорные (артезианские) и безнапорные (грунтовые).

Грунтовые воды – это подземные воды первого от поверхности постоянно существующего водоносного горизонта, залегающего на первом водоупорном пласте. Артезианские воды – это напорные подземные воды, залегающие в водоносных горизонтах между водоупорными пластами.

Обмен подземных вод определяется скоростью их фильтрации через водоносные горизонты. Фильтрация – это движение свободной (гравитационной) воды по порам и трещинам в сторону уклона поверхности водоносного горизонта или уменьшения напора под действием силы тяжести и гидростатического давления. Наиболее активно фильтрация и водообмен идет в верхних наиболее дренированных слоях земной коры (до 300-600 м).

Почвенно-грунтовые воды относятся к важнейшим абиотическим компонентам ландшафта, поскольку является основным агентом перемещения веществ во взвешенном и растворенном состоянии между сопряженными элементами ландшафта, что обуславливает геохимические потоки в коре выветривания и почвах.

При оценке подземных вод различают естественные и эксплуатационные ресурсы. К естественным ресурсам подземных вод относят ежегодно восполняемый приток, к эксплуатационным ресурсам относится количество воды, которое получают из водоносных горизонтов без снижения зеркала (уровня) воды и ухудшения ее качества. В Западной Сибири (между Уральским и Енисейским кряжем) обнаружен крупнейший в мире артезианский бассейн площадью 3 млн. км2. Значительные запасы подземных вод, находящихся в европейской части страны приходится на Московский и Азово-Кубанский артезианские бассейны.

Почвенно-грунтовые воды(почвенная верховодка) формируются в пределах почвенного профиля на плотных горизонтах почв (чаще всего на иллювиальных). Они способны стекать вниз по склону, образуя внутрипочвенный сток. Расход воды на внутрипочвенный сток может достигать 10-25% от общего количества атмосферных осадков. Почвенная верховодка может существовать от одной недели до 2-3 мес. Она оказывает большое влияние на дифференциацию почв в пределах склона и геохимические особенности элементарных ландшафтов. К почвенно-грунтовым водам относятся также грунтовые воды в понижениях рельефа, в нижних частях склонов, в поймах рек, которые залегают в пределах почвенного профиля. В зоне тундры и в областях вечной мерзлоты такие воды являются преобладающими. Области питания и распространения этих вод совпадают, напор отсутствует. Летом колодцы с верховодкой часто пересыхают, зимой – промерзают. Эта группа вод широко распространена в степях на водораздельных пространствах в виде прерывистых, а иногда и более мощных линз в порах песчаных слоев.

 
 

Грунтовые воды формируются в рыхлых отложениях на слое водонепроницаемых пород выше базиса эрозии. Области питания и распространения у них могут совпадать (открытые грунтовые воды), водоупорная кровля отсутствует. Выше их залегают капиллярная кайма и

пояс аэрации. Режим открытых грунтовых вод подвержен сильным сезонным колебаниям, связанным с режимом атмосферных осадков (рисунок 2.).

 

 
 

Рис. 2. Грунтовые воды: Вп - верховодка почвенная; Вг - верховодка грунтовая; А – гумусовый горизонт почв; В – уплотненный иллювиальный горизонт; С – горная рыхлая порода; 1 – водоносный горизонт; 2 – водоупорный горизонт; Ос – атмосферные осадки; О2 – кислород.

 

 

Если грунтовые воды прикрыты водонепроницаемыми породами, то область их питания находится за пределами области распространения. Это закрытые грунтовые воды. Если пласт горной породы полностью заполнен водой, то может возникать их напор. Режим этих вод менее подвержен сезонным колебаниям. Грунтовые воды аллювиальных отложений, залегающие вблизи рек, взаимодействуют с реками. В паводок движение воды происходит от реки (река питает грунтовые воды), летом, в межпаводковые периоды, вода движется к реке (грунтовые воды питают реки). Большая роль в регулировании уровня грунтовых вод принадлежит болотам, расположенным в верховьях рек и впадающих в них притоков. Болота являются своеобразными аккумуляторами влаги, накапливающими ее в период дождей и снеготаяния и отдающими постепенно в остальное время года. Грунтовые воды могут быть вскрыты небольшими колодцами, позволяющими определять глубину их залегания и получать питьевую воду.

Артезианские воды залегают на большой глубине, характеризуются большим напором и служат источником питьевой воды во многих областях, особенно в тех, где грунтовые воды засолены.

Содержание минеральных веществ в грунтовых водах получило название – общая минерализация. В.И. Вернадский предложил следующие градации общей минерализации: пресные до 1 г/л, солоноватые – 1-10, соленые – 10-50, рассолы – более 50 г/л.

Грунтовые воды медленно движутся в направлении общего уклона, выполняя большую геохимическую работу в перераспределении продуктов выветривания и почвообразования. Скорость движения в песках и галечниках, по данным В.А. Ковды (1973), составляет 2-5 м/сутки, в суглинках – не более 1 м/сутки и в глинах – практически неподвижны (1 м/год).

В.А. Ковда (1973) приводит следующую характеристику грунтовых вод на территории Европейской части России:

1. В зоне тундры в областях вечной мерзлоты грунтовые воды залегаюти близко к поверхности (0-0,5 м), очень пресные, содержат 0,01-0,03 г/л минеральных венществ и повышенное количество органических веществ.

2. В северной и частично в средней тайге грунтовые воды залегают на глубине 1-6 м, реже 8-10 м. Содержат минеральных веществ 0,2-),3 г/л, в составе растворённых веществ большая доля принадлежит органическому веществу, кремнезёму и закисному железу. Эти воды активно участвуют в питании рек.

3. В южной тайге и северной лесостепи у4ровень залегания грунтовых вод составляет 10-20 м в связи с усилением расчленённости рельефа овражно-балочной сетью и, по-видимому увеличением испаряемости. Минерализация увеличивается до 0,5 г/л. По составу воды бикарбонатно-кальциевые, иногда магниево-натриевые. Участвуют в питании рек.

4. В лесостепной и степной зоне уровень залегания понижается до 30-60 м в связи с углублением овражно-балочной сети до 25- 30 м и усилением испаряемости. Минерализация повышается до 0,75 – 3 г/л. Наряду с бикарбонатами кальция и магния в водах содержатся сернокислые и углекислые соли натрия. Роль в питании рек невелика в связи со слабым дебитом.

5. В сухих и полупустынных степях Прикаспийской низменности грунтовые воды залегают на глубине 1-10 м. Минерализация их в среднем составляет 5-20, иногда достигает 30-50 г/л при высокой концентрации углекислых солей натрия, сульфатов и хлоридов. Мало участвуют в питании рек, при высокой испаряемости вызывают процессы сильного засоления почв.

 

Ледники.Ледник – это естественное скопление фирна и льда, образовавшееся в результате накопления и трансформации твердых атмосферных осадков. Плотность свежевыпавшего снега – 10 кг/м3, старого снега (в наших широтах перед таянием) – 400 кг/м3, плотность зернистого снега (нестаявшего снега – в горах, высоких широтах) – 600 кг/м3, зернистого льда (фирна) – 700-800 кг/м3, чистого льда – 900-920 кг/м3.

Снеговой баланс (разница между выпавшим снегом и стаявшим) в горах отрицателен внизу и положителен вверху. Линия, на которой снеговой баланс равен нулю, называется климатической снеговой линией. В южном полушарии климатическая снеговая линия проходит ниже, чем в северном.

В районе, где снеговой баланс положителен, выпавший зимой снег не успевает растаять и идет накопление: образуется ледник. Среди основных факторов, способствующих образованию ледника можно выделить:

- большое количество атмосферных осадков;

- длительный период с отрицательными температурами;

- плоские или вогнутые формы рельефа

Выделяют два основных типа ледников:

- покровные (Антарктида, Гренландия, Арктические о-ва);

- горные (ледники вершин и склонов, и ледники долин).

Ледник представляет собой расположенные ступенчато слои снега, фирна и льда. Выступающая вперед часть нижнего слоя (лед) называется языком. При движении ледник переносит с собой морену, на ледниках часто встречаются трещины. Ледник заметно воздействует на сток и режим рек. В умеренном поясе особенно заметно его влияние на половодье.

Болота. Болото – это избыточно увлажненный участок земной поверхности, характеризующийся слабопроточным (часто застойным) увлажнением верхних горизонтов почвы. Болота занимают 2% суши земного шара. Суммарный объем воды в болотах на планете составляет 11,5 тыс. км3. На северо-западе европейской части России болота занимают 40% территории, на севере Западной Сибири – до 70%.

Болота образуются путем заболачивания суши или заболачивания водоемов. Болота регулируют увлажнение территории и речной сток, играют важную роль в формировании химического состава речных вод, обладают уникальным биоценозом, служат источником торфа.

Колебания уровня воды в болотах достигают максимума весной (таяние снегов и т.п.) и осенью (дожди). Осушение болот, как правило, выравнивает колебания стока в течение года, иногда существенно увеличивая минимальные расходы в меженный период. Факт перехода в результате осушения болот части подземного стока в поверхностный должен обязательно учитываться при мелиоративных работах.

В народном хозяйстве болота используются в качестве месторождений торфа (топливо, подстилки для скота). На осушенных болтах часто ведутся сельскохозяйственные работы.

Вопросы для повторения.

1. Какие основные функции воды в ландшафтах? 2. Назовите в какой последовательности убывают мировые запасы воды в её различных звеньях (реки, озёра и т.д.) 3. В какой форме могут находиться химические вещества в природных водах? 4. Какие катионы и анионы преобладают в природных водах? 5. На какие группы подразделяются природные воды по реакции среды? 6. Какие элементы обладают большей подвижностью в водах с щелочной реакций среды и какие с кислой? 7. Какие три основные окислительно-восстановительные обстановки характерны для природных вод? 8. Какие геохимические классы вод встречаются в ландшафтах в зависимости от реакции среды и окислительно-восстановительных условий по А.И.Перельману? 9. В чём заключается сущность коэффициента водной миграции поБ.П.Полынову? 10.Что характеризует общая минерализация воды? 11. По каким показателям проводят разделение природных вод на классы и какие выделяются классы? 12. Что характеризует общая жёсткость воды и как она классифицируется? 13. Назовите основные звенья большого и малого круговорота воды. 14. Что называется гидрографической сетью? 15. Что такое речной сток? 16. По каким показателям проводят классификацию рек? 16. По каким показателям проводят классификацию озёр? 17.Чем артезианские воды отличаются от грунтовых? 18. Как различаются глубина залегания и минерализация грунтовых вод различных природных зон? 19. Что характеризует климатическая снеговая линия?

 

Тестовые задания

1. Какие катионы преобладают в природных водах?

1. Кальция, магния , натрия. 2. Кальция, калия натрия. 3.Кальция, стронция, магния. 4. Магния ,калия, натрия.

2. Какие анионы преобладают в природных водах?

1. Гидрокарбонаты сульфаты, хлориды. 2. Сульфаты и хлориды. 3. Только хлориды. 4.Толькео сульфаты.

3. Какие из перечисленных элементов относятся к очень подвижным мигрантам?

1. Кальций 2. Сера. 3. Фосфор. 4. Хлор.

4.Что характеризует общая минерализация вод?

1. Содержание катионов. 2. Содержание анионов. 3. Содержание минеральных веществ. 4. Содержание органических веществ.

5. Чем обусловлена жёсткость воды?

1. Ионами калия и натрия. 2. Ионами кальция и магния. 3. Ионами калия и магния. 4. Анионами хлора и серы.

6. Где происходит малый круговорот воды?

1. Суша – атмосфера. 2. Реки- озёра. 3. Море – атмосфера. 4. Реки – моря.

7. Что включает бассейн реки?

1. Основное русло. 2. Русло с притоками. 3. Притоки 4. Всю территорию речной системы ограниченную водоразделом.

8. Что называется литоралью озера?

1. Самая глубокая часть. 2. Мелководная прибрежная часть. 3. Всё дно озера. 4. Поверхность воды.

9. Какие вещества в озере называют аллахтонными?

1. Приносимые в озеро. 2. Образующиеся на дне озера. 3. Образующиеся при разрушении берегов. 4. Образующиеся на поверхности озера.

 

10 . Скорость движения грунтовых вод? (м/сутки)

1. 1-5 2. 5-10. 3. 10-15. 4. 15-20.

11. Какая глубина залегания грунтовых вод в зоне тундры? (м)

1. 0-0.5 2. 0,5-3 3. 3-6. 4. 6-10.

12. Какая минерализация грунтовых вод в подзоне южной тайги? (г/л)

1. 3-5 2. 2-3. 3. 1-2. 4. менее 0,5

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.