5.2. Морфологія і морфометрія озер

Основні морфологічні елементи озера:

– улоговина – природне зниження земної поверхні різного походження, в межах якої і розташоване озеро;

• озерне ложе – найбільш знижена частина озерної улоговини, яка за-

повнюється водою при максимальному підвищенні рівня. Воно поділяється на дві основні області: берегову область, у якій переважають процеси руйнування гірських порід, які складають улоговину; глибинну область, у якій відкладаються продукти руйнування.

У береговій області виділяють три зони: берег, узбережжя та берегову відмілину.

1. Берег – частина озерного схилу, що оточує озеро з усіх боків і не за-

знає впливу хвиль (рис. 17).

Р ис. 17. Розчленування озерного ложа

2. Узбережжя – включає суху частину, яка зазнає впливу хвиль; заливну частина, яка вкривається водою при високих рівнях, і підводну частина, яка завжди вкрита водою.

3. Берегова відмілина – закінчується підводним схилом, і є межею між схилом і дном озерного ложа; верхня частина берегової відмілини відповідає нижній межі впливу на берегову область хвильового прибою. Виникає внаслідок розмиву і відкладання порід.

Часто узбережжя і берегову відмілину об’єднують в одну зону – прибережну (літораль). За мілководдям знаходиться підводний схил (або сублітораль), розташований між літораллю і профундаллю. Профундаль або глибинна область займає найглибшу частину дна, якої хвилювання не досягає. Водна маса озера, що лежить над береговою відмілиною та узбережжям, називається прибережною, а та, що лежить над профундаллю, називається областю відкритої води, або пелагіаллю.

Морфометричними характеристиками озера називаються абсолютні й відносні величини, які характеризують форму й розміри озерної улоговини та кількість води, що її заповнює. До них належать:

1. Площа озера або поверхня дзеркала води характеризує площу водної поверхні F_оз, яка залежить від зміни рівня води і визначається за картою планіметром або палеткою.

2. Довжина озера – найкоротша відстань між найбільш віддаленими точками його берегової лінії. Ця лінія може бути прямою або кривою.

3. Ширина озера В_оз – відстань між протилежними берегами озера. Найбільша ширина В_max визначається як найбільший перпендикуляр до лінії довжини озера, а середня ширина В_сер – це відношення площі озера F_оз до довжини L: В_сер = F/L.

4. Довжина берегової лінії L_бер – довжина урізу води, вимірюється циркулем або курвіметром.

5. Середня глибина озера h_оз – це відношення об’єму води до площі дзеркала:

H_сер = /F_оз.

Максимальна глибина заміряється безпосередньо.

6. Ступінь порізаності берегової лінії (к) – відношення довжини берегової лінії L до довжини кола L₁ із площею, яка дорівнює площі озера F_оз:

к = _.

Зміна об’єму і площі озера залежить від зміни положення рівня води (глибини) в озері. При підвищенні рівня води відповідно збільшується площа озера та об’єм води в ньому, і навпаки.

5.3. Водний баланс озер

Водний баланс – це рівновага, яка існує між зміною об’єму води в озері за певний час і кількістю води, що надходить до озера і витрачається за той же час.

Складовими прибуткової частини водного балансу озера є атмосферні опади (х), поверхневий притік (у_пов), конденсація водяної пари на дзеркало озера (Z_конд), підземний притік (_пр). Складовими витратної частини водного балансу стокових озер є поверхневий стік з озера (у_ст.), підземний стік (фільтрація) з озера (_ст), випаровування з поверхні озера (Z_вип). Зміна запасів води в озері позначається через ±∆u.

Отже, рівняння водного балансу для стокових озер має такий вигляд:

х + у_пов + _пр + Z_конд = у_ст + Z_вип + _ст ±∆u.

Співвідношення між елементами витратної частини водного балансу для озер різні і залежать від зони розташування. У зоні надмірного зволоження в стічних озерах стік в озерах перевищує випаровування. У безстічних озерах зони недостатнього зволоження витрата води з озера відбувається шляхом випаровування.

Величина окремих елементів водного балансу і співвідношення між ними залежать від кліматичних умов, характеру водообміну, розмірів улоговини озера та його водозбірної площі.