- •Гідрологія
- •Тема 2. Розподіл води на земній кулі, її кругообіг, властивості та значення 20
- •Тема 3. Хімічні й фізичні властивості природних вод 31
- •Тема 4. Гідрологія річок 43
- •Тема 5. Гідрологія озер, водосховищ 83
- •Тема 1. Гідрологія – наука про воду.
- •1.1 Загальні положення. Предмет вивчення гідрології, поділ її на розділи та значення
- •1.2 Походження води
- •1.3 Види водних об’єктів, їх гідрохімічні показники та гідрологічний режим. Умови формування гідрологічних характеристик
- •1.4 Методи гідрологічних досліджень
- •1.5 Становлення і розвиток гідрології як науки
- •Тема 2. Розподіл води на земній кулі, її кругообіг, властивості та значення
- •2.1 Розподіл води на земній кулі. Єдність гідросфери
- •2.2 Зміна запасів води на Землі. Кругообіг води на Землі
- •2.3 Водні ресурси земної кулі, континентів, України
- •2.3.1 Водні ресурси земної кулі, континентів
- •2.3.2 Водні ресурси України
- •2.4 Заходи, щодо раціонального використання й охорони водних ресурсів
- •Тема 3. Хімічні й фізичні властивості природних вод
- •3.1 Вода як хімічна сполука, її молекулярна структура і ізотопний склад
- •3.2 Хімічні властивості води
- •3.3 Фізичні властивості води
- •3.3.1 Агрегатні стани води і фазові переходи
- •3.3.2 Густина води
- •3.3.3 Teплові властивості води: теплоємність, теплопровідність
- •3.3.4 Загальні закономірності поширення світла I звуку у воді
- •3.4 Хімічний склад природних вод. Умови формування гідрохімічних характеристик. Чинники формування складу I властивості природних вод
- •3.5 Класифікація природних вод
- •3.6 Гідрологічне, фізико-географічне та екологічне значення фізичних властивостей I «аномалій» у воді
- •3.7 Забруднення природних вод та боротьба з ним
- •Тема 4. Гідрологія річок
- •4.1 Гідрографічна мережа. Річки та річкова мережа. Основні елементи річкових систем
- •4.2 Типи річок
- •4.3 Морфологія й морфометрія річки та її басейну
- •4.3.1 Річкова система
- •4.3.2 Водозбір і басейн річки
- •4.3.3 Морфометричні характеристики басейну річки
- •4.4 Річкові долини та їх типи за походженням і характером поперечного профілю. Елементи річкових долин
- •4.5 Річкове русло та його звивистість у плані. Морфометричні елементи русла. Характерні руслові утворення. Поздовжній профіль річки
- •4.6 Живлення річок. Джерела живлення
- •4.7 Водний режим річок
- •4.7.1 Фази водного режиму. Гідрограф стоку. Розчленування гідрографів стоку
- •4.7.2 Класифікація річок за водним режимом. Відповідні рівні
- •4.8 Механізм течії річок. Розподіл швидкості течії води в річках та її екологічна роль
- •4.9 Річковий стік та його складові
- •4.9.1 Поняття про стік води, наносів, розчинених речовин, тепла
- •4.9.2 Фактори річкового стоку
- •4.9.3 Кількісна характеристика стоку. Норма стоку
- •4.10 Енергія та робота річок
- •4.11 Формування річкових наносів
- •4.12 Основні характеристики річкових наносів. Рух річкових наносів
- •4.13 Руслові процеси та їх типізація. Екологічна роль макро-, мезо- і мікроформ русла річки та їх динаміки. Плеси та перекати, меандри.
- •4.14 Термічний режим річок та його фактори
- •4.14.1 Річний термічний режим. Розподіл температури води за живим перерізом та за його довжиною. Тепловий стік.
- •4.14.2 Тепловий баланс
- •4.15 Льодовий режим річок та його фази
- •4.16 Основні риси та особливості гідрохімічного та гідробіологічного режиму річок
- •4.16.1 Гідрохімічний режим річок
- •4.16.2 Гідробіологічний режим річок
- •Тема 5. Гідрологія озер, водосховищ
- •5.1 Озера та їх поширення на земній кулі
- •5.2 Типи озер за походженням, характером водообміну, хімічним складом
- •5.3 Морфологічні та морфометричні характеристики озер
- •5.4 Водний баланс озера. Елементи водного балансу
- •5.5 Рівневий режим
- •5.6 Динамічні явища
- •5.7 Термічний режим
- •5.7.1 Температурний режим озерних вод
- •5.7.2 Сезонний розподіл температури з глибиною
- •5.7.3 Термічні типи озер
- •5.7.4 Особливості льодового режиму
- •5.8 Вплив озер на клімат прилеглої території
- •5.9 Призначення водосховищ та їx розміщення не земній кулі
- •5.9.1 Типи улоговин водосховищ за їх побудовою, їх класифікація
- •5.9.2 Основні морфометричні й гідрологічні характеристики водосховищ
- •5.9.3 Водний баланс водосховищ. Переформування берегів. Вплив водосховищ на річковий стік.
- •Контрольні запитання
- •Тема 1.
- •Тема 2.
- •Тема 4. Гідрологія річок
- •Тема 5. Гідрологія озер, водосховищ
- •Додатки Додаток а
- •Додаток б
- •Додаток в
5.9.3 Водний баланс водосховищ. Переформування берегів. Вплив водосховищ на річковий стік.
Найхарактернішим показником гідрологічного режиму є водний баланс, який можна характеризувати як водний баланс озер. Характерною особливістю водного балансу водосховища є переважання притоку річкових вод у прибутковій частині й переважання стоку вод у витратній частині. На долю опадів припадає лише 2-3 % прибуткової частини (за винятком водосховища Вольта, де на долю опадів припадає 22 %), на долю випаровування - не більше 10% витрат води (за винятком водосховища Вольта – 1570 мм або 25 %). Для водосховищ, що розташовані в умовах надмірного і достатнього зволоження, упр < уст , тобто нижче водосховища відбувається деяке збільшення річкового стоку. Навпаки, в умовах недостатнього зволоження, упр > уст, у водосховищах утрачається частка стоку. Водосховища відрізняються від озер і більш інтенсивним водообміном завдяки більшій проточності. Для більшості водосховищ СНД коефіцієнт умовного водообміну знаходиться в межах 1-10, тобто період умовного оновлення в цих водосховищах складає приблизно від 1 року до 1 місяця. Найбільші коефіцієнти умовного водообміну для великих водосховищ такі: Насер – 0,5 - 0,6; Вольта – 0,3 – 0,4; Братське – 0,5 (вода в цих водосховищах оновлюється приблизно 2-3 рази на рік). Залежно від зміни кількісних характеристик складових частин водного балансу відбуваються й коливання рівнів води у водосховища х. У період зимової межені водосховище спорожнюється, що призводить до зниження рівнів води, а з настанням водопілля починається накопичення води. Найвищі рівні води бувають під час (або трохи пізніше) максимальних витрат води в річці.
На водосховищах, як і на озерах, доволі звичайні згінно-нагінні коливання рівня. Для долинних водосховищ найбільш значні згінно-нагінні коливання рівня спостерігаються тоді, коли вітер дме вздовж водосховища. Течії у водосховищах мають багато загального з течіями озер і відрізняються більш складною просторовою структурою та нестаціонарним характером. Найбільш сильні течії інколи спостерігаються у затоплених річкових руслах, а в затоках зустрічаються застійні зони. У водосховищах, які мають велику площу поверхні, спостерігаються сильні вітрові течії, в багатьох водосховищах – густині течії.
Хвилювання на водосховищах залежить від їх розміру. Зазвичай воно слабкіше, ніж на озерах, але сильніше ніж на річках. Висота хвилі може досягати 2-3 м.
Термічний режим водосховищ. Термічний режим водосховищ відрізняється від термічного режиму річок неоднорідністю розподілу температури води за довжиною, шириною й глибиною, а в глибоких та великих водосховищах відрізняється нестабільним характером. Інтенсивне прогрівання водосховища відбувається спочатку поблизу гирла приток, в районах мілководдя. В цей період температура може спостерігатися одночасно від 0 °С до 10 °С (у різних місцях водосховища) і мати зворотну, пряму стратифікацію і гомотермію. В період осіннього охолодження характерна гомотермія майже до появи криги, коли температура приблизно 0 °С по усій глибині, що пов’язано з вітровим перемішуванням водної маси мілководного водосховища.
Льодовий період на водосховищах, як і в озерах, більш тривалий ніж на річках. Товщина льоду на водосховищах також більша ніж на річках. Якщо водосховище здійснює тижневе або добове регулювання стоку, то часті коливання рівня подовжують період замерзання.
В Україні водосховища та ставки створювалися в давні часи, але особливо інтенсивний ріст їх кількості спостерігається у другій половині ХХ століття. Спорудження водосховищ призвело до збільшення об’єму зарегульованих вод суші майже на 6 000 км3 й уповільнення водообміну приблизно у 5 разів, а водообмін Дніпра уповільнився в 7-11 разів.
Спорудження гребель водосховищ веде до зменшення стоку води в річках. Штучні водойми також змінюють внутрішньорічний розподіл стоку, збільшуючи при цьому меженну його складову. Так, за даними М.І. Львовича, водосховища обумовлюють збільшення меженного річкового стоку на землі на 27 %.
Суттєво зменшився і стік наносів річок у результаті спорудження гребель водосховищ та акумуляції у них наносів. Так, каскад водосховищ на р. Міссісіпі зменшив стік завислих наносів із 450 до 295 млн т.
Водосховища змінюють і термічний режим річок, спричиняють затопленню і підтопленню земель, “цвітінню” води, погіршують умови проходу риби на нерест тощо.