8. Методы определения объема водоема, объемная шкала и ее применение в лимнологических расчетах

Может быть определен как для всей котловины, так и для водной массы, заполняющей некоторую часть котловины при данном уровне. Вычисление производится графически (по батиграфической или гипсографической кривой-зависимость между отметками изобат и объемами, более точный чем аналитический) и аналитически – путем приравнивания котловины или отдельных ее слоев к правильным геометрическим телам.

Аналитический: лучшие результаты при вычислении объемов слоев и последующим их суммированием. Объем слоев наиболее точен при применении формул для усеченного конуса. v = h/3(f1+f2+корень квадратный из f1*f2), h-сечение изобат.

Параболическая формула для расчета объема 2х рядом лежащих слоев, применима для некоторых озер: v=h/3(f1+4f2+f3). Для грубых расчетов применима формула среднего арифметического: v=h/2(f1+f2). При малых глубинах озера или для оценки вычислений всей водной массы используют формулу Симпсона: v=h/3(f0+4f1+2f2+4f3+1f4+…+fn).

Графический метод: планиметрирование батиграфической или гипсографической кривых. Можно определить значения объема на разных уровнях.

Объемная кривая – зависимость между объемом водной массы озера и его глубиной. По вертикали откладывают глубины, по горизонтали – объемы воды, заключенные под соответствующими изобатами: на линии 0 м объем всего озера.на линии 1 м тот же объем за вычетом объема первого метрового слоя и тд.

Для расчета количества тепла, кислорода пользуются объемной шкалой, которая строится по объемной кривой. Построение шкалы ведется проектированием объемов, по которым строилась кривая, на горизонтальную прямую, расположенную ниже объемной кривой. Рядом со значениями объемов пишем отметки изобат под которыми расположены эти объемы. Если шкалу расположить вертикально, а по горизонтали отложить кол-во тепла, кислорода и др элементов в единице объема на различных глубинах и полученные точки соединить плавной кривой, то определив площадь получим запас данного элемента в озере.

9. Удельный водосбор водоема, его роль в структуре водного баланса и водообмене

Удельный водосбор – отношение площади водосбора к площади водоема: φ=A/F. В случае, если площадь водосбора значительно преобладает над площадью водоема, водный баланс определяется процессами водообмена в бассейне. Если площадь озера относительно велика, баланс в значительной мере обусловлен водообменом в водоеме. Крайними воднобалансовыми типами озера будут, с одной стороны, сильно проточное озеро с водообменом, близким к водообмену участка реки, с другой – «глухое» озеро с ничтожно малой площадью бассейна. Все остальные типы находятся между этими пределами. В результате сочетания воздействия географических факторов с размерами озера и его бассейна, соотношение составляющих водного баланса будут различны, как для озер разных географических зон, так и для озер разных размеров внутри одной зоны

10. Водный баланс бессточных и сточных озер, его составляющие, понятие об уровне равновесия.

Водный баланс – соотношение питания и потерь воды озеровидных водоемов. Водным балансом характеризуются основные черты режима водоема. Озера питаются водами атм осадков, выпадающих на поверхность водоема и водосбора. В последнем случае вода попадает путем поверхностного и подземного стока.

Потери воды могут происходить при испарении и поверхностном и подземном стоке. По водному балансу озера подразделяются на бессточные и сточные.

Бессточные не имеют поверхностного и подземного стоков, теряют воду только на испарение. Уравнение водного баланса: X+Yпр+Yгр+K-Z=+-дельта V, где X – осадки, Yпр – поверхностный приток,Yгр – подземный приток, K- конденсация водяных паров на зеркало, обычно незначительна, ею принебрегают, Z – испарение с зеркала озера, +-дельта V – изменение объема озера за расчетный период (при исчислении составляющих водного баланса в виде слоя , величина дельта V заменяется изменением уровня дельта Н).

Сточные имеют поверхностный и подземный стоки. Если сток составляет значительную долю объема водной массы то озеро называют проточным, в нем обычно заметно течение, связанное с режимом впадающих и выпадающих рек. Уравнение: X+Yпр+Yгр+K-Z- Yст-Yф =+-дельта V, где Yст- поверхностный сток, Yф – подземный сток(фильтрация).

Озера с перемежающимся стоком занимают промежуточное положение. Они дают сток только в период высоких вод, в межень вытекающие водотоки пересыхают.