Елементи гідрологічного кругообігу води

Природні води – єдиний вид мінеральної сировини, запаси якого під час температурного кругообігу безперервно оновлюється. Складові елементи цього процесу, який називається гідрологічних кругообігом води – випаровування, опади, стік.

Випаровування– являє собою зворотній процес переходу води з рідкого або твердого стану в газоподібний, на що витрачається біля 23% сонячної енергії, що поступає на Землю. Основний об’єм водяної пари атмосфери утворюється при випаровуванні поверхневих вод. Так, з поверхні океану випаровується біля 505 млн. км³ води, з яких 458 млн. км³ повертається у вигляді опадів в акваторію океану, 47 млн. км³ переносяться на суходіл і випадає у вигляді прісних опадів, що має практичне значення для формування підземних вод. Іншими видами поступлень в атмосферу є випаровування з поверхні суходолу підземних вод в місцях їх виходу на поверхню, а також біологічна гілка випаровування – транспірація, яка являє собою результат життєдіяльності рослинного та тваринного світу. Усього з поверхні земної кулі за рік випаровується в середньому 577 млн. км³ води. Випаровування залежить від таких чинників – температури, вологості, швидкості вітру, сонячної енергії; геологічних умов району; характеру, структури і вологості ґрунту, структурно-текстурних особливостей гірських порід, глибини залягання підземних вод.

Для кількісної оцінки процесу випаровування введені поняття: випаровування і випаровуваність.

Під випаровуванням розуміють середню величини фактично випарюваної води з даної поверхні суходолу, під випаровуваністю – кількість води, яка може випаровуватись з водної поверхні або зволоженої поверхні ґрунту за даних умов.

Сумарне випаровування визначають з поверхні суходолу і річкових басейнів за рік або по місяцях. Слід мати на увазі, що розрахункова величина випаровування зменшується внаслідок втручання людської діяльності .

Опади. Виникнення процесів переходу водяної пари в атмосфері в рідкий стан (конденсація) або безпосередньо в твердий (сублімація) пов’язане з наявністю ядер конденсації, які представлені різними аерозолями – твердими і рідкими частками природного і техногенного походження, зниженням температури повітря до визначеної межі, дотиком теплого повітря з холодною поверхнею Землі або змішуванням мас повітря з різною температурою.

Розрізняють тверді, рідкі та мішані опади. До твердих належать: паморозь (кристали льоду розміром до 0,1 мм), іній (до 0,5 мм), сніг, сніжна крупа (частинки до 2 мм), льодяна крупа (прозорі крупинки з непрозорим ядром до 3 мм), льодяний дощ (прозорі частки діаметром 1 – 3 мм), град (куски льоду більше 3 мм), ожеледиця (шар льоду на поверхні землі з дощу або паморозі).

До рідких опадів належать: роса (діаметр крапель 0,05 мм), дощ (0,5 – 7 мм), мряка (завислі у повітрі краплі 0,05 – 0,5 мм).

Серед мішаних опадів розрізняють танучий сніг, суміш дощу і снігу, а також туман.

Кількісна оцінка атмосферних опадів враховує – кількість безпосередньо, тривалість, інтенсивність, вид та час випадання. Кількість опадів вимірюють товщиною шару води (в мм), який встановився би при відсутності випаровування і стоку. Спостерігання ведуться щоденно. При наявності опадів інтенсивністю більше 0,5 мм за одну хвилину їх називають зливами.

За тривалістю опади поділяють на мрячні, обложні, зливні. Умови зволоження території оцінюють за величиною коефіцієнта зволоження, який являє собою відношення кількості опадів до випаровування. Переважання опадів в цьому відношенні свідчить про умови достатнього або збиткового зволоження.

Сумарна річна кількість опадів на материках складає 11,9 тис. км³.

Дослідження показують, що найбільш “чисті” опади являють собою слабкі розчини з мінералізацією від 3– 4 до 30– 60 мг/л. наявні дані свідчать про те, що за рік опади можуть принести в поверхневий шар від 50 до 150 кг/га мінеральних речовин.

Стік. Атмосферні опади, які випали на Землю, частково випаровуються, а решта утворюють стік, який поділяється на поверхневий і підземний, який виникає під час просочування (інфільтрації) вод в гірські породи через пори і тріщини. Інтенсивність поверхневого стоку пов’язують, головним чином, з проявом природних факторів – кліматом району, рельєфом території, характеристиками ґрунтів, наявністю рослинності.

Головні кліматичні фактори: кількість і вид опадів, температура та відносна вологість повітря.

Рельєф території оцінюють за ступенем його розчленування яровою або річковою мережею, стрімкістю та протяжністю схилів.

Характеристиками ґрунтів є: їх вид (глинисті, глевкі або піщані), потужність шару, зерновий склад та зв’язок складових її зерен та агрегатів.

Рослинний покрив поверхні оцінюють за виглядом (трава, чагарник, дерева) та ступенем його покриття (суцільний, частковий).

Води поверхневого і підземного стоків приймають участь у живленні річкової мережі, формуючи таким чином річковий стік, головна особливість якого – нерівномірний розподіл в часі, який відображає періоди випадання опадів або сніготанення. Закономірності коливання витрат і рівня води, які обумовлені кліматичними умовами району називають режимом ріки.

Режим ріки характеризує наступні основні поняття: межень – період нормального рівня води ріки, живлення якої відбувається переважно за рахунок підземного стоку, повінь – період значного підйому рівня води в річці, обумовлений дією головного джерела живлення, який повторюється в один і той же час щорічно (сніготанення на рівнинних ділянках, танення снігу та льодовиків у високогір’ї) і паводок – період короткочасного нерегулярного підйому рівня води в якому-небудь створі ріки, викликаний переважно випаданням дощів.

Лекція №2 Будова річкової системи

Поиск по сайту: