42. Фазы ледового режима рек.

Все лед. явления делятся на 3 фазы. 1) Первое льдопрояв-ние: начин-ся с обр-ния забереги – узкие полоски неподвиж. тонкого льда у берегов, появ-ся ледяное сало – плывущие куски лед. пленки, обр-ся в перохлажд. воде внутривод. лед, в переохлажд. воде начин-ся крист-ция. Скопление внутривод. льда на пов-ти в виде коньев наз-ся шугой, а движение его – шугоход; обр-ся лед. заторы. Иногда наблюд-ся явление осен. ледоход. 2) Ледостав: появ-ние наледей, у нас на льду обр-ся прослойки воды. Для рек, особ-но малых, хар-ны полыньи, где скорость течения или имеет выход подзем. вод, max толщины лед достигает в марте, когда начин-ся снеготаяние. 3) Вскрытие рек, таянье снега на пов-ти льда ведет к обр-нию закраин, поднятие уровня воды, лед всплывает, ледяные подвижки, ледоход.

43. Формир-ние и осн. Хар-ки речных наносов.

Взвеш. наносы – наносы, перенос. в толще потока во взвеш. или взмучен. состоянии. Влекомые – наносы, перемещ. в придон. слое скольжением, перекатыванием, волочением или сольтацией. Разделение наносов на влекомые и взвеш. опр-ся геогр. хрупкостью переносим. частиц и скорости движения вод. массы. Важн. хар-кой, опис. сток реч. наносов явл-ся мутность воды – сод-ние в воде взвеш. частиц, т.к. во взвеш. состоянии реками перенос-ся 90-95% всей масся наносов. Мутность – S, выраж-ся в г\м3, г\л. max значение мутности в придон. слое и умен-ся по напр-нии к пов-ти. В год. режиме max приход-ся на пик половодья. Модуль стока зависит от площади водосбора реки, так на реках УР 500-1000км2, модуль=15-36 г\км2. Сток наносов зависит от освоен-ти тер-рии и ее положения в прир. зоне. Наиб. сток наносов хар-рен для субтропиков и троп. поясов, сред. величина стока хар-на для субарктики, на водоразделах преобл. грубообл. кора выветривания, многолет. мерзлота.

44)Взвешенные и влекомы наносы. Закон Эри. Взвешенные наносы — мелкие минеральные частицы (продукты водной и ветровой эрозии водосборов и русел, а также абразии берегов водоёмов), переносимые водным потоком во взвешенном состоянии.

В реках на долю взвешенных наносов обычно приходится 90—95% от общего объёма наносов, поэтому масса их стока является достоверным критерием интенсивности процесса водной эрозии на определённой части суши. Например, на Волге в межень содержание взвешенных наносов составляет 10 г/м³, а на Хуанхэ в паводок — до 40 кг/м³.

Взвешивание и транзит (перемещение по водотоку) взвешенных наносов зависят от турбулентной структуры потока, под влиянием которой происходит непрерывное изменение его локальной мутности (т. н. пульсация мутности). Процессы взвешивания и осаждения наносов в этом случае идут параллельно; если процесс взвешивания преобладает, то дно потока размывается.

Транспорт взвешенных наносов определяется способностью потока поднимать донные наносы (что обусловлено его подъёмной силой) и поддерживать их во взвешенном состоянии (что обусловлено интенсивностью турбулентного перемешивания). При определённых условиях возникает «равновесие» между поступлением наносов в поток и их осаждением, и тогда поток транзитом может переносить на большие расстояния некоторое количество наносов (т. н. транспортирующая способность потока, зависящая от скорости потока υ и гидравлической крупности наносов w).

Скорость, при которой наносы поддерживаются потоком во взвешенном состоянии, и начинается процесс нарушения равновесия донных частиц, называют неизаиляющей υ_нз; соответственно, скорость, при которой начинается выпадение наносов и заиление дна — заиляющей υ_з. Если скорость потока υ_з < υ_т < υ_нз, то она называется транспортирующей скоростью взвешенных наносов.

Донные наносы (влекомые наносы) — преимущественно наиболее крупные (тяжелые) частицы (называемые седименты), перемещаемые потоком в придонном слое путем влечения или перекатывания, или чаще путем перебрасывания на относительно короткие расстояния (сальтация). В некоторых случаях эти наносы могут выбрасываться восходящими вихревыми токами на большую высоту, даже достигать поверхности потока. Выделение донных наносов из общей массы транспортируемых потоком наносов является в некоторой мере условным, ибо с изменением гидравлических характеристик потока (глубины, скорости течения, уклонов и пр.) непрерывно происходит переход некоторой части донных наносов во взвешенные и обратно. Значительная часть зерен донных наносов в период прекращения движения входит в состав донных отложений и участвует в образовании русловых аккумулятивных форм — донных гряд, рифелей, кос и т. д., которые при не меняющемся гидрологическом режиме продолжают оставаться в активном состоянии, то есть обладают способностью перемещаться вверх и вниз по руслу в зависимости от генезиса русловой формы рельефа, строения русла в конкретных створах и вариаций гидравлических характеристик потока в разных участках русла. Скорости таких перемещений различны, но могут составлять и десятки метров в год (у островов-осерёдков), что часто представляет угрозу для опор и фундаментов гидротехнических и транспортных сооружений (мостов). Скорости образования и перемещения грядовых донных форм гораздо быстрее, на отдельных участках русла гряды (донная рябь, рифели) могут трансформироваться и менять свое местоположение за интервалы времени порядка нескольких секунд

Закон Эри :Масса обломков, перемещаемых потоком, пропорциональна скорости течения в шестой степени, а их диаметр соответственно пропорционален квадрату скорости.

45. Как отмечалось выше, формирование наносов рек зависит от ряда факторов — зональных и азональных. В связи с этим под влиянием зональных факторов распределение мутности рек на территории нашей страны характеризуется общей тенденцией к широтной зональности, а под влиянием азональных факторов в ряде случаев эта зональность нарушается. В горных районах, где явления эрозии в большей мере зависят от литологического состава пород, слагающих речные бассейны, распределение мутности рек носит более пестрый характер.Влияние азональных факторов на интенсивность эрозии, главным образом литологического состава пород, слагающих речные бассейны, отчетливо проявляется в горных районах.Большая часть территории СССР отличается малой средней годовой мутностью рек, меньше 50 г/м3 (рис. 106, см. вкладку). Южная граница зоны примерно совпадает с южной границей распространения лесной растительности в европейской части СССР и находится несколько севернее в азиатской части. К югу от зоны малой мутности располагается зона с мутностью 50—100 г/м3. В европейской части она включает в себя преимущественно черноземную область с неустойчивым увлажнением. Здесь лесная растительность сменяется лесостепью и огромные пространства заняты сельскохозяйственными угодьями. Степные и лесостепные районы Западно-Сибирской равнины, полупустыни Средней Азии и большая часть юга Русской равнины характеризуются мутностью рек 100—250 и 250—500 г/м3. Местами в этой зоне мутность достигает еще больших величин. Так, например, в междуречье низовьев Волги и Дона в пределах Калачской возвышенности мутность колеблется от 500 до 1000 г/м3. Еще большая мутность наблюдается в Предкавказье, где средняя годовая мутность, например р. Калаус, увеличивается до 5000 г/м3.На Кавказе реки восточной части отличаются более высокой мутностью (2500—5000 г/м3), чем западной. Максимальная средняя годовая мутность, равная 11 800 г/м3, отмечена у р. Аксай (Дагестан). Высокая мутность рек этой части Кавказа обусловливается наличием легкоразмываемых сланцево-песчаных юрских пород, глинистых сланцев, отложений известняков, песчаников и глин. Наименьшей мутностью на Кавказе (50—150 г/м3) характеризуются реки в области Скалистого хребта Большого Кавказа, от р. Ардена на востоке до р. Белой на западе.На Алтае мутность рек не выходит за пределы 1000 г/м3.В Средней Азии повышенной мутностью отличаются реки бассейна Амударьи (р. Вахш, правая составляющая Амударьи), где мутность колеблется от 2500 до 4000 г/м3. Высокая мутность свойственна также рекам Мургаб, Теджен, Атрек. В водах р. Атрек при выходе из гор содержится более 20 кг/м3 взвешенных наносов. Для рек Тянь-Шаня характерна невысокая мутность, в особенности в верховьях рек — до 100 г/м3.

46) Химический режим рек. Химический состав речных вод России зависит от комплекса физико-географических условий. Среди которых особое значение имеют климатические условия, состав почвенного покрова и геологических пород, слагающих бассейн, условия подземного питания рек, а также хозяйственная деятельность человека (количество и качество выбросов).

Характерной особенностью гидрохимического режима (состава) речных вод равнинных районов территории России является наличие широтной зональности, сущность которой заключается в том, что степень минерализации речных вод равнинных бассейнов увеличивается с севера на юг. От зоны тундр к зонам полупустынь и пустынь в Прикаспии. Класс речных вод изменяется от гидрокарбонатного (НСО₃) к сульфатному (SO₄) и далее к хлоридному (Cl). С севера на юг увеличивается жесткость речных вод и уменьшается содержание органического вещества.

Реки России, протекающие в северных частях, характеризуются малой минерализацией воды, что обусловлено наличием хорошо промытых почв (бедных солями) и распространением многолетней мерзлоты. В южных частях содержание солей в почве возрастает, воды атмосферных осадков растворяют их и выносят в реки, чем увеличивают минерализацию водных масс. Значительное испарение в условиях засушливого климата также способствует увеличению минерализации речных вод.

Воды преобладающего большинства рек России относятся к гидрокарбонатному классу (91% территории). Реки хлоридного класса встречаются значительно реже: в полупустынях Прикаспия, степях Западной Сибири. Это главным образом временные водостоки. Их бассейны занимают около 6% территории засушливых частей.

Речные воды сульфатного класса встречаются также в засушливых степях Приазовья, Северного Кавказа. Кроме этого азональные речные воды сульфатного класса, обусловленные гидрологическим строением, встречаются в бассейнах рек Онеги, Камы, Белой, Бирюсы, Верхней Колымы. Бассейны рек сульфатного класса занимают всего 3% территории России. К гидрокарбонатному классу (HCO₃) относятся 96% рек территории России; 3% рек — к сульфатному классу (SO₄); 1% рек — к хлоридному классу (Cl).