Динамика уровня воды в озерах

Уровень воды в озерах – высота поверхности воды относительно какой-либо условной горизонтальной поверхности (относительный уровень воды) или уровня моря (абсолютный уровень воды). Колебание уровня воды в озерах – это подъем или падение уровня воды относительно нормы в результате изменения количества осадков, температуры воздуха, стока рек и т. д.

Колебание уровня воды – это главнейшая характеристика режима озера. Применительно к озерам их водным режимом считаются закономерные изменения уровня воды, площади, объема вод, а также характеристик течений и волнения. Водный режим озера вместе с изменениями ледотермических, гидрохимических, гидробиологических и других характеристик озера формирует гидрологический режим.

Колебания уровня воды в озерах во многом определяют и возможности хозяйственного использования водоемов, так как от высоты стояния уровня зависит эффективность работы водного транспорта, надежность водозабора на орошение, промышленное и коммунальное водоснабжение и т. д. (Михеев А. В., 2010).

Лимниграф — прибор для измерения изменений уровня воды в озере. Главная часть прибора — поплавок, поднимающийся и опускающийся в специальном успокоительном колодце, который сообщается с водоемом. Колодец исключает влияние горизонтальных движений воды и благодаря размеру своего входного отверстия существенно уменьшает влияние резких изменений уровня, подобных тем, которые вызываются ветровыми волнами. Поплавок, расположенный в колодце, четко следует за изменяющимся уровнем, перемещаясь вертикально вверх при подъеме или вниз при понижении уровня. Вертикальные движения поплавка и связанного с ним троса приводят в действие червячную передачу, связанную с пером, которое вычерчивает на диаграммной ленте кривую, соответствующую движению поплавка. Часовой механизм протягивает ленту с постоянной скоростью. Благодаря совместному движению пера и диаграммной ленты вычерчивается непрерывная кривая подъема и понижения уровня.

Уровенный режим озер зависит от комплекса природных и антропогенных условий:

• Соотношения между приходом и расходом воды в естественных условиях;

• Размера водоема, его формы, характера берегов, сгонов и нагонов;

• Влияния работы гидросооружений (Китаев С. П., 2007).

Колебания уровня воды в озерах по причинам, вызывающим их, могут быть подразделены на две группы:

1) колебания уровня, связанные с изменением объема (массы) воды в озере и определяемые в основном изменениями составляющих водного баланса водоема (такие колебания уровня иногда называют объемными или водно-балансовыми);

2) колебания уровня, не связанные с изменениями объема вод в озере, а определяющиеся перераспределением неизменного объема по пространству озера (такие колебания уровня часто называют деформационными).

Колебания уровня первой группы связаны, прежде всего, с климатическими причинами и, в частности, с притоком речных вод, осадков на поверхность озера. Поскольку речной сток подвержен климатически обусловленным вековым, многолетним и сезонным колебаниям, аналогичные колебания имеет и уровень воды в озерах. В последние 40-50 лет в объемных колебаниях уровня озер заметное влияние приобрел и антропогенный фактор (в связи с антропогенными изменениями стока рек).

Колебания уровня второй группы связаны, прежде всего, с так называемыми сгонно-нагонными денивеляциями уровня, обусловленными ветром. Такие колебания имеют кратковременный характер (Михеев А. В., 2010).