Конспект лекций по географии для студентов 1 курса экологического факультета Макарова М. Г., к г. н., доцент кафедры геоэкологии экологического факультета 1
| Вид материала | Конспект |
- Учебное пособие а. Л. Корнеев корнеев Александр Леонидович кандидат юридических наук,, 2943.34kb.
- Конспект лекций по курсу "Информатика и использование компьютерных технологий в образовании", 1797.24kb.
- Геоэкология родниковых вод сергиево-посадского района московской области, 410.89kb.
- Составитель – доцент кафедры географии и геоэкологии БелГУ, к г. н. Шерстюков, 94.15kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины «Согласовано» Декан юридического факультета, 549.82kb.
- Конспект лекций по курсу макроэкономика для студентов заочников факультета бухгалтерского, 2421.87kb.
- Щербицкий Евгений Павлович в 1965 г окончил кгпи. Доцент кафедры экономической географии., 1629.92kb.
- Макарова Т. И, 446.02kb.
- Календарно- тематический план лекций кафедры терапевтической стоматологии рниму им., 54.75kb.
- Бакалаврская программа № Кафедра региональной экономики и географии экономического, 143.68kb.
Лекция 10. Гидросфера. Воды суши.
Содержание:
Сток суши и водный баланс.
- Река, речная система, бассейн реки.
- Питание рек. Типы водного режима и климатическая классификация рек.
- Химизм и твердый сток в реках.
Воды Мирового океана, воды суши совместно с водой и водяными парами атмосферы взаимосвязаны и образуют круговорот, являющийся одним из важнейших звеньев обмена вещества и энергии в географической оболочке Земли.
1.Сток суши и водный баланс.
Поверхностный сток подразделяется на склоновый и русловой сток. Полный речной сток R образуется из поверхностного (S) и подземного (U1) стока
R = S+U1
Полный сток с суши (Q) включает также ледниковый сток (L) и сток подземных вод прямо в моря вдоль береговой линии (U2). Таким обюразом общая величина стока в океан выражается
Q = R+ L+U2
Поверхностный сток зависит от погоды, он неустойчивый, временный и переменный. Подземный сток возникает в грунтах, он обеспечивает постоянство течения воды в реках и нормальный режим увлажнения почвы. Поэтому перевод поверхностного стока в грунтовый важнейшая водорегулирующая задача в системе рационального природопользования.
Соотношение и объем поверхностного и подземного стока являются региональными особенностями и зависит от географического положения территории. От физико-географических условий зивисит густота речной сети и многоводность рек.
Величины, характеризующие сток. Сток с суши измеряется четырьмя взимно связанными величинами: слоем стока, модулем стока, коэффициентом стока и объемом стока.
Сток (или объем стока) – это количество воды, протекающее в речном русле за какой-либо период (сутки, сезон, год).Выражается в м3 или км3.
Слой стока - это количество воды, стекающее с единицы площади водосборного бассейна за год (или другой временной период), измеряется как и осадки в мм.
Коэффициент стока – отношение величины стока к количеству осадков, выпавших на площадь водосборного бассейна, и сформировавших этот сток. Выражается в процентах.
Модуль стока количество воды в литрах, стекающее с 1 км2 площади водосборного бассейна в 1 сек.
2.Река, речная система, бассейн реки.
Реками называют водные потоки, текущие в естественных руслах и питающиеся за счет поверхностного и подземного стока с их бассейнов. Река с ее притоками образует речную систему, характер и развитие которой обусловлено климатом, рельефом, геологическим строением и размерами бассейна.
Река характеризуется длиной, шириной, глубиной, площадью бассейна, падением и уклонами, скоростями, расходами воды, режимом, твердым стоком (наносами) и химическим расходом.
Истоком реки называется место, где начинается река. Место впадения реки в другую реку, озеро или море называется устьем. Типы устьев: дельта (подводная, собственно дельта и выдвинутая дельта), эстуарий. В населенных оазисах пустынь предгорий многие реки полностью разбираются на орошение и их устья заменяются оросительными веерами.
Поперечное сечение русла, заполненное водой, называется водным сечением, сечение движущегося потока называется живым сечением. Площадь живого сечения (F) рассчитывается по формуле:
F=2/3B*H,
где В – ширина, Н - наибольшая глубина.
Уклон равен:
i=Dh/L
где Dh - разность высот двух точек, между которыми определяется уклон, L-расстояние между ними.
Для характеристики реки важен такой показатель как расход воды - количество воды, проходящее через живое сечение реки за единицу времени:
Q=FVср. м 3 /сек
Количество воды, проходящее через живое сечение реки за определенный промежуток времени называется стоком. Сток определяется за сутки, за сезон, за год. Он характеризует водность реки. Количественно водность реки характеризуется средним многолетним расходом в м3/сек.
Водный поток от истока к устью течет не по прямой, не по кратчайшему расстоянию, а извивается, отклоняясь то вправо, то влево от прямой соединяющей точку истока и точку устья. В таком течении сравнительно устойчивое состояние достигается плавной извилистостью русла, образованием излучин или меандр. Меандрирование приводит к асимметрии берегов рек – чередованию крутого и пологого берегов. Подмывание берегов постепенно сближает концы излучин. Самое узкое место между ними называется шейкой излучины. В половодье река прорывает шейку. Новый отрезок русла реки называется прорвой, а оставленное рекой- староречьем или старицей.
Линия наибольших глубин в русле реки называется фарватер.
Выработка реками долин и профиля падения. В турбулентном потоке струи ударяют не только в берега, но и в дно реки и отрывают от него частицы грунта. Таким образом, река эродирует (разрушает) местность. Эрозия вниз (размывание дна) называется глубинной, а в стороны (размывание берегов) – боковой.
Струйное перемешивание воды обеспечивает удержание оторванного материала во взвешенном состоянии и перекатывание его по дну. Эта деятельность реки называется транспортирующей. При замедлении течения продукты эрозии осаждаются, накапливаются, или аккумулируются в виде аллювиальных (намывных отложений).
Интенсивность работы реки определяется живой силой потока (F)
F=m*V2/2),
где m –масса наносов, V - средняя скорость потока
Профиль речного русла образует вогнутую линию, называемую профилем нормального падения, или профилем равновесия. До тех пор, пока река не выработала нормальный профиль, в ней преобладает глубинная эрозия. Она углубляет дно только до уровня воды в месте впадения реки. Эта точка называется базисом эрозии. Конечный базис эрозии всех рек – Мировой океан.
Скорость воды в реке непостоянна. Стрежень - линия наибольших скоростей течения. График распределения скоростей в русле реки называется годографом.
Речные бассейны и водоразделы. Все реки, протекающие по той или иной территории, образуют ее речную (гидрографическую) сеть, которая состоит из речных систем. Речная система включает главную реку и ее притоки, которые в большинстве представлены очень малыми (менее 25 км) и малыми (от 25 до 100 км) реками.
Для характеристики речной системы используют такие показатели как протяженность составляющих ее рек, их извилистость и густота речной сети. Степень извилистости или коэффициент извилистости рек представляет собой отношение длины реки к длине прямой, соединяющей ее исток и устье. Густота речной сети (N)– протяженность рек данной сети (L) к единице площади (S).
N =
Участок суши, с которого вода стекает в одну и ту же речную систему называется ее бассейном или водосборной площадью. Бассейны рек входят в бассейны морей и океанов, все воды суши, в конечном счете, делятся на 4 главных бассейна (по океанам) и область внутреннего стока. Бассейны ограничены водоразделами.
3.Питание рек. Типы водного режима и климатическая классификация рек.
Питание реки – это поступление воды в ее русло. Питание рек осуществляется за счет поверхностного и подземного стока. Существует четыре основных типа питания рек - дождевое, снеговое, ледниковое, подземное. Роль каждого из них или их сочетания зависит от климатических условий. В годовом водном режиме рек выделяют межень, половодье и паводок.
Межень - наиболее низкий уровень воды в реке при преобладании подземного питания. Летняя межень наступает в результате высокой инфильтрационной способности почв и сильного испарения, зимняя - в результате отсутствия поверхностного питания.
Половодье - ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное и значительное увеличение количества воды в реке, сопровождающееся подъемом уровня, Оно вызывается таянием льда и снега, обильными дождями.
Паводок - относительно кратковременный и непериодический подъем воды в реке, вызываемый обильным поступление в реку дождевых или талых вод.
В зависимости от условий питания все реки подразделяются на несколько групп: экваториальный, субэкваториальный (или саванновый, тропический пустынный, субтропический средиземноморский, субтропический муссонный, умеренный морской (западноевропейский), умеренный континентальный (русский) тип, умеренный пустынный тип (казахстанский), умеренный пустынный, умеренный муссонный или дальневосточный, вечномерзлотный (восточносибирский), полярный тип, озерный тип, горный тип.
Водные режимы без искажений проявляются в малых и средних реках. В больших реках, протекающих по нескольким природным зонам режим оказывается довольно сложным.
4.Химизм и твердый сток в реках.
По химическому составу растворенных в воде минеральных веществ речные воды делятся на три класса: гидрокарбонатные, сульфитные и хлоридные. Большинство рек относится к первому классу. Они, как правило, слабо минерализованы (менее 200 мг/л).
Общее количество речных наносов, проносимое через живое сечение реки называется твердым стоком. Общее количество растворенного в речной воде вещества, переносимого с потоком называется ионным стоком. Речные наносы разделяются на взвешенные (переносимые в потоке) и влекомые (перемещаемые по дну реки). Мутность (r) реки определяется:
r=Qн/Qв г/м 3,
где Qн - :взвешенные наносы, Qв – расход.
Реки – весьма активные компонент биосферы. Их вода содержит питательные вещества, необходимые для жизни в самих реках.
Основные понятия: режим рек, исток, устье: дельта (подводная, собственно дельта и выдвинутая дельта), эстуарий оросительные веера, живое сечение, водное сечение, уклон, расход воды, водность реки, средний многолетний расход, излучина (меандра), шейкой излучины, староречье (старица), прорва, фарватер, глубинная и боковая эрозия, транспортирующая способность (живой силой) потока, аллювиальные отложения, профиль нормального падения (профиль равновесия), базис эрозии, годограф, речная (гидрографическая) сеть, речная система, протяженность, извилистость, густота речной сети, коэффициент извилистости рек, бассейн(водосборная площадь), водораздел, тип питания реки, режим реки, межень, половодье и паводок, твердый стоком, ионный сток, взвешенные и влекомые наносы, мутность.