15. Типы колебания уровня воды в водохранилищах, экологическое зонирование аква-территорий.
Уровень в озере – производная составляющая водного баланса, т.е. результат соотношения приходных и расходных компонентов. А в водохранилище уровень – ведущий фактор (стоковое регулирование ведется по уровню).
Водохозяйственные такты работы водохранилища:
Такт – время, необходимое для заполнения от минимального проектного уровня (УМО) до НПУ (нормального проектного уровня) + обратное.
Фаза – однонаправленное изменение больше 3-4 суток (до 3-4 суток, чтобы исключить изменение уровня при денивеляции)
Фазы: наполнения, равновесного баланса, сработки
Типы внутригодовых колебаний:
1) Квазиравновесный: тренд совпадает с НПУ. Характерно для внутрикаскадных водохранилищ (Нежнекамское, Чебоксарское, Саратовское)
2) Двухфазный: фаза наполнения и сработки. Характерно для больших водохранилищ (Цимлянское)
3) Трехфазный тип
а. ярко выраженные наполнение и сработка, и длинный период стояния, на протяжении которого уровень остается практически неизменен. Иваньковское водохранилище (сток Волги для канала имени Москвы+транспорт)
б. Прямой линией наполнение, непродолжительное стояние, и сработка в две фазы. Камское (летом сработка для обеспечения расходами нижележащие водохранилища)
в. В две фазы и наполнение, и сработка, непродолжительное стояние. Бывает вот всех водохранилищах при маловодной весне.
3) Четырехфазный (наиболее распространен)
а. два пика подъема до НПУ. В годы с большим количеством осенних (летних) паводков.
б. стояние на УМО, наполнение, Стояние на НПУ, сработка. Для навигации.
в. Наполнение, непродолжительное стояние, сработка, стояние на УМО. Ирригационные водохранилища
5) Пятифазный и более. Волгоградское - частичные сработки нужны для обводнения нерестилищ в дельте Волги.
Размахи колебаний:
-малый меньше 1 метра; равнинные водохранилища – меньше 10 метров; горные/предгорные (Кантайское) – 10-30 метров; высокогорные водохранилища (Нурекское, Токтогульское) более 100 метров.
Экологическое зонирование аква-территорий:
1) зона до наинизшего уровня из минимальных уровней называется зоной постоянного затопления
2) зона от наинизшего уровня из минимальных до максимального из наинизших – зона переодического обсыхания.
3) зона между наивысшим из минимальных годовых до наинизших из максимальных за год– зона ежегодного затопления и обсыхания
4) от наинизшего из максимальных за год до НПУ – зона периодического затопления. Вероятность затопления определяется кривизнйой максимального уровня.
5) когда уровень выше НПУ – зона эпизодического затопления.
16.РАЗНОВИДНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОДЫ В ВОДОЕМАХ, ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ.
Движения воды вызвано силами(совокупностью) вынужденными и потенциальными:
1) Сила тяжести или горизонтальная составляющая гидростатического давления.
С увеличением глубины давление уменьшается.
dP=tgα (чем больше угол, тем больше разница в давлении)
dP/dx = ρgdz/dx=ρgtgα
α редко превышает 5*
Таким образом эта сила вызывает стоковые течения в водоемах
2) сила трения ветра о водную поверхность (тангенциальное направление ветра)(вызывает движение воды)
3) вторичная сила трения внутр. (из-за разницы скоростей 2-х слоев, в результате турбулентности передается импульс; уравнивание V слоев), 4) Сила Кориолиса ,5)Сила инерции
Если бы не было трения (внутр о берега), то движение было бы бесконечным.
Движения делятся на:
1)колебательные (колеблются около среднего состояния и периодич возвращ-ся):
Сейши, сгонно-нагонные, ветровые, *приливные
2)поступательные: течения, перемешивания
а)динамические, б)конвективные
Водоем - как всякая механическая система стремиться к мин. Епотенц, чем больше стратифицированность, тем больше устойчивость – мин Епотенц.
Ветровое волнение - защитная реакция водоема на Еветра Т.к. волны поглащают основную Е ветра - дрейфовые и комплексные течения имеют относительно малую V при сравнении с волновыми V
Для чего важно изучать динамику:
1) перераспределение в водоеме энергии
(! экологическое значение динамики) - интенсивная продукция и деструкция, 2) судоходство, 3) для эксплуатации гидротехнических сооружений, 4) рыболовство,5)рыбоводство
- Оглавление
- 1.Понятия «водоем», «водная экосистема», ее абиотические и биотические компоненты.
- 2.Озеро и его водосбор, морфогенетическая классификация озерных котловин.
- 3.Водохранилища различного назначения, виды осуществляемого ими регулирования стока.
- 4.Морфогенетическая классификация:
- 5.Морфометрические характеристики водоема и методы их определения.
- 6.Батиграфические кривые (площади и объема) озер и их геометрических моделей
- 7.Особенности формы ложа долинных водохранилищ, ее геометрическая модель.
- 8.Методы определения объема водоема, объемная шкала и ее применение в лимнологических расчетах
- 9.Удельный водосбор водоема, его роль в структуре водного баланса и водообмене
- 10.Водный баланс бессточных и сточных озер, его составляющие, понятие об уровне равновесия.
- 11.Структура водного баланса водоемов и определяющие ее факторы
- 12.Водно-балансовая классификация водоемов, особенности водного баланса водохранилищ.
- 13.Внешний и внутренний водообмен водоема, их показатели.
- 15. Типы колебания уровня воды в водохранилищах, экологическое зонирование аква-территорий.
- 17.Капиллярные и гравитационные ветровые волны, их параметры, трохоидальная теория волн зыби.
- 18.Ветровые волны, факторы, определяющие их форму и размеры, методы их расчета.
- 19.Особенности волнения и течений в прибрежной зоне, роль псаммона в самоочищении воды.
- 20.Сгонно-нагонные явления на водоемах, экологическая роль апвеллинга и даунвеллинга.
- 21.Сейши, их разновидности и причины возникновения.
- 23.Виды течений в озерах и водохранилищах, циркуляционные системы ветровых и плотностных течений.
- 24.Плотность природных вод, определяющие ее факторы, устойчивость стратификации, критерий ричардсона.
- 25.Плотностные течения в водохранилищах, причины их возникновения.
- 26.Формы перемешивания воды в водоемах и его гидроэкологическое значение.
- 27.Конвекция, ее разновидности и причины возникновения в водоемах.
- 28.Оптические особенности воды озер, ослабление света в фотическом слое и роль этого слоя в экосистеме.
- 29.Составляющие теплового баланса озер и водохранилищ.
- 30.Вертикальные температурные зоны в водоеме, причины возникновения и разрушения слоев скачка.
- 31.Годовой термический цикл в озерах умеренной зоны.
- 32 Горизонтальная термическая неоднородность озер, «термический бар» и Его гидроэкологическое значение.
- 33.Термическая классификация озер. Внутренние волны кельвина и пуанкаре в стратифицированных озерах.
- 34. Определение теплозапаса в водоеме.
- 35. Фазы и особенности ледового режима озер, водохранилищ и нижних бьефов гидроузлов.
- 36. Структура озерного льда, факторы, определяющие толщину и деформации ледяного покрова.
- 37.Генезис и режим взвесей в водоемах, роль седиментации и биоседиментации в самоочищении воды.
- 38. Донные отложения озер, палеолимнологические методы изучения истории озер.
- 39.Грунты и заиление водохранилищ, переработка их берегов.
- 40. Термические, химические и биологические условия образования грязей(пелоидов) в озерах.
- 41.Минерализация и солевой состав озерных вод в разных географических зонах.
- 42. Гидроэкологические особенности меромиктических озер.
- 43.Минеральные озера, их химические типы и особенности термического режима.
- 44. Круговорот органических и биогенных веществ в водоеме и роль в нем гидробионтов.
- 45.Продукция и деструкция органического вещества, их роль в самоочищении водной экосистемы.
- 46. Трофические уровни водной экосистемы, трофогенные и трофолитические слои области водоема.
- 47.Трофическая классификация озер, особенности химического режима олиготрофных и эвтрофных водоемов.
- 48. Гидрологическая структура водоема, типы водных масс и их взаимодействия, фронтальные зоны.
- 49.Физические, химические и биологические характеристики и методы выделения водных масс.
- 50. Причины и признаки эвтрофирования водоемов, принципы экологической реконструкции водохранилищ.
- 51.Гидроэкологические ресурсы водоемов суши - водные (динамические, статические) и биологические.