- •Оглавление
- •1.Понятия «водоем», «водная экосистема», ее абиотические и биотические компоненты.
- •2.Озеро и его водосбор, морфогенетическая классификация озерных котловин.
- •3.Водохранилища различного назначения, виды осуществляемого ими регулирования стока.
- •4.Морфогенетическая классификация:
- •5.Морфометрические характеристики водоема и методы их определения.
- •6.Батиграфические кривые (площади и объема) озер и их геометрических моделей
- •7.Особенности формы ложа долинных водохранилищ, ее геометрическая модель.
- •8.Методы определения объема водоема, объемная шкала и ее применение в лимнологических расчетах
- •9.Удельный водосбор водоема, его роль в структуре водного баланса и водообмене
- •10.Водный баланс бессточных и сточных озер, его составляющие, понятие об уровне равновесия.
- •11.Структура водного баланса водоемов и определяющие ее факторы
- •12.Водно-балансовая классификация водоемов, особенности водного баланса водохранилищ.
- •13.Внешний и внутренний водообмен водоема, их показатели.
- •15. Типы колебания уровня воды в водохранилищах, экологическое зонирование аква-территорий.
- •17.Капиллярные и гравитационные ветровые волны, их параметры, трохоидальная теория волн зыби.
- •18.Ветровые волны, факторы, определяющие их форму и размеры, методы их расчета.
- •19.Особенности волнения и течений в прибрежной зоне, роль псаммона в самоочищении воды.
- •20.Сгонно-нагонные явления на водоемах, экологическая роль апвеллинга и даунвеллинга.
- •21.Сейши, их разновидности и причины возникновения.
- •23.Виды течений в озерах и водохранилищах, циркуляционные системы ветровых и плотностных течений.
- •24.Плотность природных вод, определяющие ее факторы, устойчивость стратификации, критерий ричардсона.
- •25.Плотностные течения в водохранилищах, причины их возникновения.
- •26.Формы перемешивания воды в водоемах и его гидроэкологическое значение.
- •27.Конвекция, ее разновидности и причины возникновения в водоемах.
- •28.Оптические особенности воды озер, ослабление света в фотическом слое и роль этого слоя в экосистеме.
- •29.Составляющие теплового баланса озер и водохранилищ.
- •30.Вертикальные температурные зоны в водоеме, причины возникновения и разрушения слоев скачка.
- •31.Годовой термический цикл в озерах умеренной зоны.
- •32 Горизонтальная термическая неоднородность озер, «термический бар» и Его гидроэкологическое значение.
- •33.Термическая классификация озер. Внутренние волны кельвина и пуанкаре в стратифицированных озерах.
- •34. Определение теплозапаса в водоеме.
- •35. Фазы и особенности ледового режима озер, водохранилищ и нижних бьефов гидроузлов.
- •36. Структура озерного льда, факторы, определяющие толщину и деформации ледяного покрова.
- •37.Генезис и режим взвесей в водоемах, роль седиментации и биоседиментации в самоочищении воды.
- •38. Донные отложения озер, палеолимнологические методы изучения истории озер.
- •39.Грунты и заиление водохранилищ, переработка их берегов.
- •40. Термические, химические и биологические условия образования грязей(пелоидов) в озерах.
- •41.Минерализация и солевой состав озерных вод в разных географических зонах.
- •42. Гидроэкологические особенности меромиктических озер.
- •43.Минеральные озера, их химические типы и особенности термического режима.
- •44. Круговорот органических и биогенных веществ в водоеме и роль в нем гидробионтов.
- •45.Продукция и деструкция органического вещества, их роль в самоочищении водной экосистемы.
- •46. Трофические уровни водной экосистемы, трофогенные и трофолитические слои области водоема.
- •47.Трофическая классификация озер, особенности химического режима олиготрофных и эвтрофных водоемов.
- •48. Гидрологическая структура водоема, типы водных масс и их взаимодействия, фронтальные зоны.
- •49.Физические, химические и биологические характеристики и методы выделения водных масс.
- •50. Причины и признаки эвтрофирования водоемов, принципы экологической реконструкции водохранилищ.
- •51.Гидроэкологические ресурсы водоемов суши - водные (динамические, статические) и биологические.
36. Структура озерного льда, факторы, определяющие толщину и деформации ледяного покрова.
Водный (озерноводный) прозрачный лед кристаллической структуры, обычно с включениями пузырьков газа, образующийся при спокойном замерзании озера.
Водно-снеговой (наслуз) – мутный беловатый непрозрачный лед, возникающий в результате смерзания пропитанного водой снега. Образуется на поверхности кристаллического льда при выходе воды по трещинам и смерзании выпадавшего на лед снега.
Снеговой лед, образующийся при подтаивании и последующем замерзании лежащего на поверхности льда снега. В отличии от водно-снегового льда, в его формировании участвуют не озерные , а талые снеговые воды. На поверхности льда часто образуется фирн- ледяные зерна, возникающие из снега под влиянием колебаний температуры и давления вышележащих слоев снега.
Образовавшийся на озере ледяной покров в дальнейшем подвергается деформациям, связанным с воздействием температур (термические), ветра, колебаний уровня озер (динамические). Термические деформации обусловлены изменением плотности льда с изменением температуры. С понижением температуры плотность льда возрастает:
Температура |
Плотность льда |
0° |
0,912 |
-10° |
0,919 |
-20 |
0,920 |
Под воздействием ветра на крупных озерах нередко происходят разрывы ледяного покрова с последующим ветровым перемещением (дрейфом) части его и надвиганием льда на берега или на другие участки ледяного покрова. Трещины возникают и при колебании уровня озера. Понижение уровня вызывает оседание части льда на берега и разрыв его на границе осевшего и плавающего льда. Особенно значительны такие деформации в водохранилищах при зимней сработке. Перегрузка льда обильно выпавшим снегом также может привести к прогибу и трещинам.
Нарастание льда зависит от разности между теплопотоком, поступающим из воды к нижней поверхности льда и теплопотоком через лед в атмосферу:
, где hл- толщина льда, τ- время нарастания льда, q- плотность льда, теплопоток через лед в атмосферу,
При > происходит нарастание льда, - таяние.
Нарастание льда идет наиболее интенсивно в первый период после замерзания, когда тонкий лед и снег пропускает теплопоток, более значительный, чем тепло, чем тепло поступающее из воды в нижней поверхности льда. С утолщением льда и снег нарастание замедляется.
37.Генезис и режим взвесей в водоемах, роль седиментации и биоседиментации в самоочищении воды.
Генезис взвесей – аллохтонные (пришли извне – сток, пыль из ветра, хоздеятельность) или автохтонные (выработаны в водоеме – абразия берегов, осаждение из раствора, остатки биоты). Основные фракции: валуны и глыбы (от 100мм) галька и щебень (10-100), гравий (1-10 мм), песок (0,1-1 мм), пыль/алеврит (0,01-0,1), ил (0,001-0,01), глина (<0,001). Крупность отложений обычно убывает от берегов к центру водоема. Показатель гидравлической крупности частиц – по формуле Стокса w=g*диаметр2*(ρвзвеси-ρводы)/18коэф кинематич вязкости. С ростом температуры увеличивается скорость осаждения частиц. При отсутствии турбулентности- тонут. Органические частицы – планктон, выделения, остатки организмов, бактерии на остатках. При интенсивной биотической деятельности органические отложения могут почти целиком заполнить чашу. Детрит – выделения+бактерии. Сестон – детрит+планктон. Основные источники поступления взвесей в водоем – сток взвешенных веществ и развитие фитопланктона. Вертикальное распределение веществ: зимой максимальная концентрация взвесей у дна; весной половодье несет с собой много вещества + взмучивает все, в результате достигается максимум концентрации взвеси, и ее распределение равномерно. Затем начинается постепенная седиментация, а летом – и биоседиментация. Однако зачастую мелкие частицы перерабатываются беспозвоночными организмами и обволакиваются слизью, что позволяет быстрее тонуть. Такие частицы называются пеллетами и оседают на дне. Большие частицы при оседании захватывают с собой мелкие. Крупные частицы в донных отложениях – например, ракушечник, имеют большие пустоты. При перемешивании и седиментации он как бы фильтруют воду – эти пустоты заполняются мелкими частицами, а слой наносов не генерируется. Самоочистительно-самовосстановительные способности водоемов связаны с жизнедеятельностью обитающих в них микроорганизмов: бактерий, дрожжевых грибков, заквасок, микроводорослей, и.т.д., отвечающих за окисление неживой органики, поддержание баланса питательных элементов, уничтожение вредных микроорганизмов.