13.Внешний и внутренний водообмен водоема, их показатели.

Водообмен – процесс смены водных масс с одними свойствами на другие в водном объекте. Различают В. внешний и внутренний. Внешним В. -с атмосферой, с грунтами ложа(верт сост) и с др участками гидрограф сети(гор сост). Интенсивность внешнего В. Характеризуется ∑Пр или ∑Рас. в км3/год или м3/c, или в виде слоя h мм за год. Также внутр В. характеризуется:1) коэф водообмена Кв = Пр / W (кратность замены воды в объекте) 2)время пребывания воды в водоеме R=1/Кв (минимальное время пребывания воды в водном объекте или периодом условного возобновления запасов воды). Коэффициент Kв однозначен при установившемся режиме внутр В., когда приток=стоку, поэтому лучше уравнение В.Н.Штефана (1975) Кв = (V + Y)/2W(W ср объем воды),3)коэф проточности Кп=Кв*L/365(м/сут)(L-длина водоема). Главными географическими факторами интенсивности В. водоемов, в соответствии с формулой Кв =Пр/W=(y/H)*уд водосбор, служат азональные: удельный водосбор водоема(морфометр), средняя глубина(рельеф) и средний годовой слой стока с водосбора(зональн). Интенсивность В. зависит от водности фаз стока: максимальна в половодье и минимальна в межень. Таким образом, В. — важнейшая интегральная абиотическая характеристика состояния водной экосистемы. Подтверждением этого служит зависимость трофического состояния озер от величины их В. и притока соединений фосфора с водосбора, и широко используемая лимнологами для оценки опасности антропогенного эвтрофирования водоемов суши.

Уровень- ровная горизонтальная поверхность воды в водоёме при отсутствии внешних воздействий. Рассчитывается по отношению к уровню моря в абсолютных отметках.

Средневзвешенный уровень Н=H1F1=H2F2+…/ΣF (точность +-1 см)

Колебания уровня- отражает запасы воды в водоеме.

Происходят при 1)изменениях объема водной массы водоемов (связано с изменениями элементов водного баланса); 2)нарушении горизонтального положения их поверхности (такие колебания называются денивеляциями, происходят при движениях воды – волнах, сгонах-нагонах, сейшах). Полностью горизонтальной поверхность может быть только при штиле. Колебания могут быть периодическими (внутригодовые размахи колебаний в дм), циклическими(квазипериодические, среднегодовые, размах на порядок больше м), вековыми (2 периода: 80-90 лет, 1800-1900 лет). Удельный вес отдельных составляющих баланса и их годовые и многолетние ходы имеют четкую географическую зональность. Типы режима уровней: А) преобладание снегового питания (достаточное-избыточное увлажнение) – подъем в период стока талых вод, максимальные уровни весной-летом, затем медленный спад до осени, прерываемый паводками. Б) в засушливых областях, где сильное испарение – резкий весенний подъем уровня с последующим резким спадом (даже до пересыхания), или при грунтовой подпитке – небольшое весенний подъем и постепенное летнее понижение. В) у озер, бассейны которых лежат в горных территориях, наблюдаются летние максимумы уровня, зачастую не один. Г) у озер во влажном климате с дождевым питанием – «расческа» в теплую часть года. Уровень одного и того же озера может варьироваться от года к году в зависимости от особенностей метеоусловий, и можно выявить несколько типов-сценариев годового хода уровней.

Сглаживание колебаний, озёра делятся: 1)наиболее проточные (Байкал, Ханка) 2 периода колебаний (5-6 лет и 26-29 лет), 2) проточные меньшего размера (Селигер, Балатон) 3 периода (22, 26-29, 30-36 лет)

Размах внутригодового колебания уровня зависит: удельного водосбора(чем больше удельный водосбор – тем сильнее колебания), степени зарегулированности притока, климатической особенности, формы озёрной котловины. (один объем повысит уровень больше в коническом озере).