6. Берегозащитные и регуляционные гтс

Берегозащитные сооружения служат для защиты берегов рек от размыва движущимся потоком воды. Их подразделяют на пассивные (волноотбойные - наброски, откосные сооружения и волногасящие - пляжи) и активные (преграды).

Регулирование процессов, происходящих в русле реки осуществляют с использованием методов стеснения и выправления речного потока, также путем возбуждения в потоке искусственных поперечных циркуляций.

По срокам службы берегозащитные сооружения подразделяют на длительные и кратковременные. Последние исполняют свою функцию в течении 1…3 лет.

По характеру регулирования среди них различают паводковые и меженные БС.

По затоплению: затапливаемые и незатапливаемые.

По сквозности: глухие и сквозные.

По типу применяемых материалов: грунты, дерево, металл, бетон и др.

По расположению относительно уреза: струенаправляющие системы, горизонтальные продольные и поперечные дамбы.

Тема 13

Озера. Болота

1. Озера.

Озерами называются заполненные водой котловины или понижения земной поверхности, не имеющие непосредственной связи с морем или океаном и отличающиеся замедленным водообменном.

В развитии озер выделяют три фазы:

А. озеро сохраняет свою котловину неизменной, существующие отложения не оказывают заметного влияния на его ложе – фаза молодости.

Б. образуются отмели, появляются дельты в местах впадения рек, развивается водная растительность – фаза зрелости.

В. происходит расширение береговой отмели, уменьшение глубин, зарастание, превращение в болото – фаза старения озера.

По происхождению озера бывают: плотинные, котловинные и смешанные.

Плотинные озера образуются вследствие перекрытия долины обвалом, наносами, обломочным материалом отступающего ледника.

Котловинные озера в зависимости от условий и причин образования котловин бывают: тектонические, вулканические, дефляционные, ледниковые, карстовые и термокарстовые.

Тектонические озера образовались в результате тектонических процессов, например, землетрясений (Байкал, Севан, Иссык-куль и др.). Они, как правило, очень глубокие.

Вулканические озера появились под действием вулканических процессов, например, Курильское озеро.

Ледниковые – являются результатом действия ледников, покрывавших в ледниковый период почти весь Евразийский континент, за исключением южных районов.

Дефляционные – образуются в результате выдувания горных пород в понижениях между барханами и дюнами. Они не глубоки. Наблюдаются в зоне пустынь и реже, морских побережий - Куршская коса.

Карстовые озера – это результат химических процессов (растворение и вымывание известняков) подземными и поверхностными водами. Встречаются в бассейне Сев. Двины, на Волжско-Онежском водоразделе и т.д.

Термокарстовые – возникают в результате заполнения водой котловин, которые образовались вследствие оттаивания вечной мерзлоты – линз льда и мерзлых грунтов. Якутия, Колыма, Чукотка.

Смешанные озера образуются от совместного воздействия различных причин. Например, озерная котловина тектонического происхождения подверглась действию ледников, повлиявших на ее формирование – это Ладожское и Онежское озера.

Озера по характеру водообмена также делятся на сточные и бессточные, а по составу воды – на пресные и соленые.

Сточные озера имеют значительный водообмен за счет притока и стока воды в них, а бессточные озера расходуют воду в основном на испарение.

Водный баланс озер – это соотношение прихода и расхода воды, представляемое в виде уравнения водного баланса. Результирующая часть уравнения баланса – аккумуляция или расход воды, т.е. повышение или понижение уровня воды в озере. Различие - для сточных и бессточных озер. Колебания уровня воды в течение года и в многолетнем разрезе имеют характерные особенности, которые зависят от типа озера (сточные, бессточные, геологических и климатических условий).

Цикличность колебаний.

Термический режим озер отличается от термического режима рек. Во-первых, для него , характерно наличие прямой и обратной термической стратификации – распределения температуры по глубине : прямая- уменьшение с глубиной, обратная - увеличение с глубиной, что имеет место поздним летом, осенью и зимой (от 0 до 4). Наибольшая плотность воды имеет место при 0 С. Благодаря разной температуре слоев воды, а следовательно, и разной плотности наблюдается конвекция воды, т.е. вертикальное е1 перемещение. В связи с очень малой теплопроводностью воды, передача тепла по глубине благодаря лишь одной физической теплопроводности очень мала.

Кроме вертикального движения воды, обусловленного термическим процессом, возникает поступательное движение воды в озерах под действие ветра или же течения впадающих и вытекающих рек.

Исследованиями установлено, что если одна среда (воздушная или водная масса) движется параллельно другой среде, то разделяющая их поверхность приобретает волнообразный характер. В случае взаимодействия ветра с поверхность озера возникают колебательные движения частиц воды вверх и вниз. Оно обусловлено тем, что поднятая частица под действием силы тяжести опустится вниз и далее по инерции опустится ещё ниже. Под действием выталкивающей силы она вновь устремится вверх и т.д. Эти колебательные движения воды (вверх-вниз) накладываются на поступательные, которые производит гонящий воду ветер.

Кроме ветровых волн в озерах наблюдаются и сейшевые волны. Сейши –колебательные движения всей массы воды, образующиеся в результате изменения атмосферного давления, а также при резких скачках силы и направления ветра над озером. ., например, при прохождении циклонов. Массы воды, устремляясь в области пониженного давления, создают уклоны водной поверхности и вода устремляется к противоположному берегу, а от него возвращается назад и т.д., т.е. колеблется около условно неподвижной оси, называемой узлом.