МОДУЛЬ ВСТУП. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІВОДИ. ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК Блок ГІДРОЛОГІЯ ЯК НАУКА. ЇЇ МІСЦЕ У ВИВЧЕННІ ГЕОГРАФІЧНОЇ ОБОЛОНКИ
|
|
Скачати 1.44 Mb.
|
|
Розподіл та обсяги води у гідросфері
2.3. Кругообіг води в природі Кругообіг води – це безперервний процес циркуляції води на земній кулі під впливом сонячної радіації та сили ваги. Найголовнішими складовими кругообігу є випаровування води, перенесення водяної пари на віддаль, конденсація водяної пари, випадання опадів, інфільтрація води в ґрунт і стік. Джерелом теплової енергії на Землі є Сонце. Сонячна енергія перерозподіляється між поверхнею Землі й атмосфери, між океаном і сушею. При цьому природні води виступають і як поглинач, і як регулятор сонячної енергії, що надходить, і як фактор перерозподілу на Землі. Залежно від особливостей і масштабів є великий, або загальний, і малий кругообіг. Великий кругообіг охоплює сушу й океани і відбувається за схемою: океани – атмосфера – суша – океани. Водяна пара, що випаровується з поверхні океанів, переноситься вітрами на сушу, випадає на поверхню суші у вигляді атмосферних опадів, стікає до океану у вигляді поверхневого стоку (через річки), частина просочується в Землю, де утворює підземний стік і живить рослинність. Частина води потрапляє в повітря, випаровуючись із суші (із ґрунтів, водних басейнів), або через транспірацію рослинами тощо. Малий кругообіг – це кругообіг над окремими океанами, материками або їхніми частинами. Малий, або океанічний кругообіг відбувається за схемою: океан – атмосфера – океан. Водяна пара, що випаровується з поверхні океану, надходить в атмосферу, там конденсується й випадає у вигляді атмосферних опадів на поверхню океану. Малим є також і місцевий, або внутрішньоматериковий вологообмін, який відбувається тільки в межах суші. Схема його руху: суша – повітря – суша. Вода випаровується із суші ( із різних об'єктів, ґрунтів, рослинності тощо), потрапляє в повітря, конденсується у вигляді опадів і повертається на сушу. З безстічних областей найбільшими є: в Європі – водозбірний басейн Каспійського моря; в Середній Азії –Туранська низовина, в Центральній Азії - пустелі Алашань, Гобі, Такла-Макан; в Африці – пустелі Сахара, Лівійська, Нубійська, Калахарі і Наміб, водозбори озер Чад, Руква, Рудольф тощо; в Північній Америці – пустелі Великого Басейну, Мексиканського нагір'я, плато Колорадо тощо; в Південній Америці – водозбори озер Тітікака-Поопо, пустеля Пуна-де-Атакама, плато Патагонії тощо; в Австралії – західна і центральна частини материка. Серед безстічних областей виділяють безстічні області з внутрішнім стоком. На території цих областей може випадати значна кількість опадів, може бути розгалужена сітка водотоків, але всі свої води вони несуть в озера (наприклад, басейни Волги, Уралу, Сирдар'ї, Амудар'ї та ін.) та ареїчні області, які не мають ніякого поверхневого стоку, тому що вся вода, котра випадає на їхню поверхню, випаровується. Ареїчні області займають 17 % поверхні материків і найбільшими з них є Сахара, пустелі Австралії, Центральної і Середньої Азії та інші. Вода безстічних областей бере участь у відносно самостійних кругообігах, а зв'язок її зі Світовим океаном здійснюється лише шляхом перенесення вологи в пароподібному стані повітряними течіями в периферійні області суші чи безпосередньо на моря та океани, або підземними шляхами (незначною мірою). В межах безстічних областей у вологообміні бере участь лише 9 тис. км3 води. В межах нашої планети виділяють ще такі види вологообміну: між Землею і Космосом, між атмосферою й океаном, між атмосферою, ґрунтовим покривом і біосферою. Математичною моделлю кругообігу води є рівняння водного балансу. Так, для малого кругообігу (у межах океану) рівняння водного балансу має такий вигляд: z0 = x0 + y0; для великого кругообігу: zc + yc = xc; для безстічних областей: zб = xб; для земної кулі в цілому: z3 = z0 + zc + zб = x0 + xc + xб = xз, zз = xз, де: z0 – середнє багаторічне випаровування з поверхні Світового океану; zc – середнє багаторічне випаровування з поверхні периферійних областей суші; zб – середнє багаторічне випаровування з поверхні безстічних областей; z3 – середнє багаторічне випаровування з поверхні всієї земної кулі; x0 – середня багаторічна сума атмосферних опадів на поверхню Світового океану; xc – те ж для периферійних областей суші; xб – опади на поверхню безстічних областей; xз – середня багаторічна сума опадів для всієї земної кулі; у0 – середній багаторічний стік із суші. 2.2. Водні ресурси України Водні ресурси – це об`єми поверхневих і підземних вод, які використовуються, чи можуть бути використані в процесі матеріального виробництва. Таблиця 2.1 Водні ресурси України
Розподіл річкового стоку по території країни дуже нерівномірний. Найменше водних ресурсів формується там, де зосереджені найбільші водоспоживачі – Донбас, Криворіжжя, Крим та південні області. Стан водних ресурсів в Україні. Якість води оцінюють за наявністю в ній мінеральних та органічних речовин. Забруднення річок поділяють на біологічне та антропогенне. Біологічне забруднення річок відбувається завдяки росту біомаси гідробіонтів, з наступним їх відмиранням і розпадом та органічних речовин, серед яких розрізняють речовини автохтонного походження (утворюються у самій воді) і алохтонного (принесені ззовні). Антропогенне забруднення річок пов’язане з господарською діяльністю людей. Найбільше їх забруднює промисловість - 5205 млн м3 (2003 р.). На другому місці – комунальне господарство (2906 млн м3). Частка скидних вод сільського господарства зменшилась і досягає 948 млн м3). В останнє десятиріччя набула тенденція зниження ефективності роботи очисних споруд, яка зумовлена зношеністю устаткування, низьким його технологічним рівнем, наявність в складі забруднюючих речовин нових хімічних речовин, для очищення води від яких немає реагентів. Майже усі водні об’єкти , на яких проводять спостереження, належать до забруднених та дуже забруднених. Найбільш забруднені такі річки України% Горинь, Десна, Сула, Тетерів, Ворксла, Унава, Інгулець, Сіверський Донець, Уда, Казенний Торець, Бахмут, Кальміус, Молочна, Лугань, Біленька, Дністер, Опір, Стрий, Західний Біг, Дунай, Латориця, Південний Буг. Дуже забруднені також водосховища Дніпровського каскаду, особливо Київське та Канівське. На базі основних напрямів державної політики нашої країни в галузі охорони навколишнього середовища, затверджених Постановою Верховної Ради України № 188/98-ВР від 5 березня 1998 р., розроблено Концепцію розвитку водного господарства України. Блок 3. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ 3.1. Хімічний склад води Хімічно чиста вода – це сполука водню з киснем, має хімічну формулу Н2О. Її молекула складається з 11,11% водню і 88,89% кисню. Характерною особливістю молекул води є їхня властивість об’єднуватися в агрегати – сполуки кількох молекул. За сучасними уявленнями, молекула води побудована у вигляді тетраедра, в центрі якого знаходиться ядро атома кисню, а на кінцях одного з ребер тетраедра розташовуються два позитивних заряди, що відповідають ядрам атомів водню. Вода має певні аномальні властивості. Насамперед, вона дуже стійка до впливу зовнішніх чинників, що пояснюється існуванням додаткових сил між молекулами (водневий зв’язок). У свою чергу, іон водню, зв’язаний з іоном кисню, здатний притягувати до себе іон того ж елемента з іншої молекули. Кожна молекула води може утворювати чотири водневі зв’язки за рахунок двох пар неподілених електронів кисню і двох позитивно заряджених атомів водню. У пароподібному стані (при температурі1000С) вода складається, головним чином, з однорідних простих молекул, відповідає формулі Н2О і називається гідролем. Агрегат із двох простих молекул (Н2О)2називається дигідролем, а сполучення з трьох молекул (Н2О)3 – тригідролем. Рідка вода – це суміш молекул: (Н2О), (Н2О)2, (Н2О)3, а у воді у твердому стані (лід) переважають трійчасті молекули (Н2О)3, які мають найбільший об’єм. При збільшенні температури води співвідношення між кількістю простих і складних молекул у ній змінюється (табл. 3.1). Змінюється й відстань між молекулами. Саме цим пояснюються деякі аномальні властивості води. Таблиця 3.1 Зміна співвідношень молекул у воді при зміні температури (у відсотках)
У хімічному складі природних вод виділяють такі групи:
За переважанням аніона всі природні води поділяються на 3 класи: гідрокарбонатний, сульфатний і хлоридний; за переважанням катіона – на три групи: кальцієву, магнієву, натрієву. Річкові води переважно відносяться до гідрокарбонатного класу і кальцієвої групи; підземні води – до сульфатного класу і магнієвої групи; води океанів і морів – до хлоридного класу і натрієвої групи.
3.Органічні речовини : комплекс розчинених і колоїдних сполук, загальний вміст яких визначається за органічним вуглецем (С орг.), або за посередніми характеристиками: забарвленістю, окисністю біохроматною і перманганатною (вуглеводи, білки і продукти їх розпаду, ліпіди – ефіри жирних кислот, гумінові речовини та ін.
Кисень у водах річок і прісних озер присутній повсюдно. У верхніх шарах його більше, ближче до дна його кількість зменшується. Природні води збагачуються на кисень за рахунок надходження його з атмосфери, в результаті виділення водною рослинністю в процесі фотосинтезу. Утрачається кисень на окислення органічних речовин та виділяється в атмосферу. На практиці часто використовують відносну характеристику вмісту у воді розчинених газів – відсоток насичення А, який дорівнює А = (Ф/Р) х 100, де Ф – фактичний вміст газу, Р – його рівноважна концентрація у воді при даній температурі. Якщо фактичний уміст газу у поверхневому шарі води більший за рівноважну концентрацію і величина А>100%, то відбувається виділення газу в атмосферу. Якщо ж вода не насичена газом і А<100%, то відбувається поглинання водою газу з атмосфери. Двооксид вуглецю присутній у всіх природних водах. Найменше його в поверхневих водах через постійне вирівнювання з атмосферою. Двооксид вуглецю у воду надходить при окисленні органічних речовин і виділяється з гірських порід. Кількість двооксиду вуглецю в поверхневих водах може не перевищувати одиниць мг/дм3, у підземних водах його вміст досягає кількох десятків мг/дм3, а в мінеральних водах – сотень і тисяч мг/дм3. Сірководень у природних водах утворюється внаслідок розпаду органічних сполук, розчинення мінеральних солей мінералів (гіпсу, сірчаного колчедану). Сірководень зустрічається в поверхневих водах переважно в придонних шарах, добре відомий у водах Чорного моря. У підземних водах цей газ зустрічається досить часто, особливо багато його у вулканічних областях і у водах нафтогазових родовищ, де вміст його може досягати 1000-2000 мг/дм3. Азот (N2) потрапляє у природні води з атмосферного повітря внаслідок розкладу органічних залишків і відновлення сполук азоту денітрифікуючими бактеріями. Метан у проточних природних водах знаходиться у невеликих кількостях. Проте метан добре відомий у болотних водах (болотний газ), у водах озер та інших водоймах у придонних шарах. Зустрічається метан переважно в підземних водах на значних глибинах. Інертні (благородні) гази (гелій, аргон, неон, криптон і ксенон), будучи хімічно пасивними, зустрічаються переважно у підземних водах як домішок інших газів. 5. Мікроелементи – це речовини, які знаходяться в природних водах у дуже малих концентраціях (менше 1 мг/дм3). Серед них виділяють: бром В, йод І, фтор F, літій Li, барій Ва; важкі метали: залізо Fe, нікель Ni, цинк Zn, кобальт Со, мідь Сu, кадмій Cd, свинець Рb, ртуть Hg та ін.; радіоактивні елементи як природного (калій 40 К, рубідій 87 Rb, уран 238 U, радій 226 Ra та ін.), так і антропогенного (стронцій 90 Sr, цезій 137 Cs та ін.) походження. 6     . Особливе місце займають іони водню, які утворюються в результаті дисоціації вугільної кислоти (Н2СО3 НСО3- + Н-) і самої води (Н2О Н+ + ОН-). Іон водню є носієм кислотних властивостей у розчині, а гідроксильний іон ОН- - лужних. У хімічно чистій воді обидва іони знаходяться в однаковій кількості і тому така вода нейтральна. Концентрація іонів водню в ній дорівнює 10 –7 г/л. Стан іонної рівноваги природних вод характеризує водневий показник рН, який являє собою логарифм концентрації водневих іонів (моль/л), взятий зі зворотним знаком:рН = -log Н+. Отже, вода з нейтральною реакцією має рН = 7 , при рН <7 – реакція кисла, при рН> 7 – лужна. Більшість природних вод мають рН від 6.5 до 8.5. 7.Забруднювальні речовини – це нафтопродукти, ядохімікати (пестициди, гербіциди), добрива, миючі засоби (детергенти), деякі мікроелементи (дуже токсичні важкі метали – ртуть, свинець і кадмій), радіоактивні речовини. Більша частка забруднюючих речовин має антропогенне походження, але існують і природні джерела забруднення природних вод. 3.1.2. Класифікація природних вод Широке коливання вмісту мінеральних і органічних речовин ускладнює класифікацію природних вод. В основу класифікації природних вод покладені результати гідрохімічного аналізу та величини мінералізації. Мінералізація природної води – сумарний уміст у воді розчинених солей в одному літрі води. Такий уміст виражають у вигляді суми іонів у міліграмах на 1 л (дм3) води, у грамах на 1 кг, у ‰. Відомий геохімік В.Вернадський за величиною мінералізації поділив природні води на такі групи:
За величиною мінералізації найбільшою популярністю користується класифікація О. Алекіна (табл. 3.3). Таблиця 3.3 Класифікація природних вод за величиною мінералізації
Стосовно прісноводних об’єктів О. Алекін розробив більш детальний поділ (табл. 3.4). Таблиця 3.4 Класифікація прісних вод за величиною мінералізації
У гідрохімічній класифікації О. Алекін поділяє природні води за домінуючим аніоном на 3 класи: гідрокарбонатні (НCO3‾) й карбонатні (CO3‾); сульфатні (SO42‾) та хлоридні (Cl‾). Кожен клас поділяється за домінуючим катіоном на три групи: кальцієву, магнієву і натрієву, а кожна група – на чотири типи води. Жорсткість природної води зумовлюється вмістом у ній кальцію та магнію. Залежно від загальної твердості розрізняють воду: дуже м’яку – до 1,5 мг-екв/л; м’яку – 1,5 –3,0 мг-екв/л; помірно-тверду – 3-6 мг-екв/л; тверду – 7-9 мг-екв/л; дуже тверду – понад 9 мг-екв/л. 3.2. Фізичні властивості води Вода в природі може бути в трьох агрегатних станах (або фазах) – твердому (лід), рідинному (вода), газоподібному (водяна пара). Зміну агрегатного стану речовин називають фазовими переходами, які супроводжуються виділенням або поглинанням енергії, яку називають теплотою фазового переходу (“схованою теплотою”). При нормальному атмосферному тиску (760 мм рт.ст., 1,013·105 Па) точки замерзання дистильованої води і кипіння відповідають за шкалою Цельсія 0˚ і 1000 С.Температура замерзання і кипіння води залежать від її солоності й атмосферного тиску. Морська вода замерзає при –1.0-2.0° С, а кипить при температурі 100.08-100.64° С (при нормальному тиску). При підвищенні тиску лід плавиться вже не при 0° С, а при від’ємних температурах. Густина води – головна фізична характеристика будь-якої речовини; це маса однорідної речовини, яка знаходиться в одиниці її об’єму:  р =  (кг/м3)Густина залежить від температури, солоності й тиску (а для природних вод ще і від умісту розчинних зважених речовин) і стрибкоподібно змінюється під час фазових переходів. Хімічно чиста вода найбільшу густину має при температурі 4°С . Вона приймається за одиницю).Під час підвищення температури густина зменшується. Ця закономірність порушується під час плавлення льоду і нагрівання во- ди в діапазоні від 0 до 4°С. Тут відзначаються дві важливі “аномалії” води: 1) густина льоду (при температурі 0°С дорівнює 916,7 кг/м3), менша, ніж густина води; 2) у діапазоні температури води від 0 до 40С ρ з підвищенням температури не зменшується, а збільшується. Ці дві аномалії мають велике значення: лід легший за воду і тому “плаває” на її поверхні, водойми не промерзають до дна, бо при охолодженні до 40С вода стає більш густою і опускається на дно, а при подальшому охолодженні верхні шари її стають менш густими і залягають на поверхні. Густина снігу змінюється від 80-140 кг/м3 свіжовипавшого до 600-700 кг/м3 мокрого в кінці танення. Свіжий сніг має густину 80-140 кг/м3, до початку танення снігу -140-300 кг/м3, на початку танення 240-350 кг/м3, в кінці танення - 300-450 кг/м3. Щільний мокрий сніг має густину до 600-700 кг/м3, лавинний сніг - 500-650 кг/м3. Унаслідок густинної аномалії у прісних і солонуватих водних об’єктах узимку температура води в придонних шарах завжди вища, ніж на поверхні. Саме завдяки цьому у водоймах і водотоках на глибині зберігається життя. При замерзанні і перетворення води на лід унаслідок зменшення густини об’єм води збільшується (на 10% початкового об’єму) із великою силою, чим і пояснюється процес руйнування (морозного вивітрювання) гірських порід. Густина води залежить від умісту розчинних речовин і збільшується з ростом солоності. Збільшення солоності призводить до зниження температури найбільшої густини. Так, при солоності 5%о температура найбільшої густини становить 2.9°С, при солоності 35%о – (-3.4°С). Деякий вплив на густину має також і тиск. Установлено, що на кожні 1000 м глибини густина води, внаслідок впливу тиску стовпа води, збільшується на 4.5-4.9 кг/м3. До важливих особливостей змін агрегатного стану води відносять великі затрати тепла на плавлення, випаровування, сублімацію і велике виділення тепла у зворотних переходах. Для води характерні деякі аномальні особливості теплових властивостей. Так, аномально висока її питома теплоємність (кількість теплоти необхідної для нагрівання одиниці маси води на 1° , визначається у Дж(/кг·°С)). При температурі 15°С вона дорівнює 4190Дж (/кг0С). Унаслідок великої теплоємності вода нагрівається й теплоємність чистого льоду майже вдвічі менша теплоємності води, а чистого сухого снігу (із густиною 280 кг/м3) в 7,1 рази менша теплоємності води, але в 450 разів більша за теплоємність повітря. Охолоджується повільніше, ніж повітря (табл. 3.3). Таблиця 3.3 Аномальні фізичні властивості води
До важливих особливостей змін агрегатного стану води відносять великі затрати тепла на плавлення, випаровування, сублімацію і велике виділення тепла у зворотних переходах. В порівнянні з іншими речовинами питома теплота плавлення льоду і питома теплота пароутворення аномально великі. Питома теплота плавлення льоду Lпл – кількість теплоти, необхідної для перетворення одиниці маси льоду у воду при температурі плавлення і нормальному атмосферному тиску, дорівнює 330 000 Дж/кг. Стільки ж теплоти виділяється при замерзанні води. Питома теплота пароутворення (випаровування) води, Lвип – кількість теплоти, необхідної для перетворення одиниці маси води у пару (у Дж/кг) і залежить від температури: Lвип = 2,5·106 - 2,4·103Т. При 00 і 1000 С Lвип відповідає 2,5·106 і 2,26·106 Дж/кг. Стільки ж теплоти виділяється при конденсації водяної пари. Питома вага випаровування льоду складається з питомої теплоти плавлення Lпл і питомої теплоти випаровування Lвип : Lвозг = Lпл + Lвип. Дуже висока теплота плавлення (замерзання) і випаровування, а також велика теплоємність води мають великий регулюючий вплив на теплові процеси не тільки у водних об’єктах, а й на всій планеті. При нагріванні земної поверхні значна кількість теплоти витрачається на танення льоду, нагрівання і випаровування води і тому нагрівання земної поверхні уповільнюється. При цьому достатньо згадати, що на нагрівання води теплоти витрачається у 5 разів більше, ніж на нагрівання сухого ґрунту, тепломісткість всього лише триметрового шару океану дорівнює тепломісткості всієї атмосфери. І навпаки, у процесі охолодження земної поверхні при конденсації водяної пари та замерзання води виділяється значна кількість теплоти, яка стримує процес охолодження. З інших теплових властивостей важливе значення має теплопровідність - передача енергії від частин із більшою енергією до частин із меншою енергією. Молекулярна теплопровідність чистої води 0,6 Вт/(м·0С), льоду 2,24 Вт/(м·0С), снігу 1,8Вт/(м·0С). Меншу теплопровідність має тільки повітря. У зв’язку з низькою теплопровідністю, водні маси у водних об’єктах нагріваються в основному внаслідок перемішування води, яке виникає при різній густині або під дією вітру. Завдяки малій теплопровідності льодовий покрив, що утворився на поверхні водойм і водотоків, послаблює подальше охолодження води, а наростання його товщини уповільнюється. Мала теплопровідність води сприяє її поступовому нагріванню й охолодженню. Поверхневий натяг води у порівнянні з іншими рідинами великий, із підвищенням температури дещо зменшується. З усіх рідин більш високий поверхневий натяг має тільки рідка ртуть. Коефіцієнт поверхневого натягу води змінюється від 75,5·10-3 Н/м при 00 С до 57,1·10-3 Н/м при 1000 С. Поверхневий натяг сприяє розмиванню ґрунтів, відіграє роль і в процесах хвильоутворення на поверхні води, обміну теплом і речовиною між водою та атмосферою. На величину поверхневого натягу нерідко дуже впливає забруднення води, особливо нафтова плівка. В'язкість води, або внутрішнє тертя – властивість води чинити опір при переміщенні однієї частини її щодо іншої. В'язкість води невелика і характеризується кінематичним коефіцієнтом в'язкості, який для води при температурі 00 С дорівнює 1,78·10-6 м2/с, а при температурі 500С - 0,55·10-6 м2/с. Капілярність відіграє велику роль у багатьох процесах, які проходять на Землі. Вона обумовлює рух по порах і змочує ґрунти, які лежать значно вище рівня ґрунтових вод, забезпечуючи коріння рослин розчиненими у воді поживними речовинами. Оптичні властивості води. Світло проникає у воду на невелику глибину. Так, у чистій воді на глибині 1 м інтенсивність світла становить лише 90 % інтенсивності світла на поверхні, на глибині 2 м – 81 %, на глибині 3 м – 73 %, а на глибині 100 м зберігається лише біля 1 % інтенсивності світла на поверхні. Акустичні властивості води. Вода - добрий провідник звуку. Швидкість поширення звуку у воді становить 1400-1600 м/с, тобто в 4-5 разів більша від швидкості поширення звуку у повітрі. Швидкість звуку у воді збільшується з підвищенням температури (приблизно на 3-3,5 м/с на 10С), збільшенням солоності (приблизно на 1,0 - 1,3 м/с на 1 ‰) і зростанням тиску (приблизно на 1,5 - 1,8 м/с на 100 м глибини). Електропровідність води. Хімічно чиста вода – поганий провідник електричного струму. Питома теплопровідність такої води при температурі 18°С дорівнює 3,8·10ˉ6 (Ом·м)-4. Електропровідність води трохи збільшується з підвищенням температури і значно зростає зі збільшенням солоності. Блок 4. ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК Річка – це водотік значних розмірів, що живиться атмосферними опадами свого водозбору та має чітко виявлене русло. До річок зазвичай відносять лише водотоки з площею басейну не менше 50 км2. Водотоки меншого розміру називають струмками. Річки, як правило, це – постійні водотоки, заповнені водою протягом року. Але зустрічаються річки, котрі можуть пересихати або перемерзати на протязі не тривалого часу. Якщо водотік протягом значної частини року пересихає (як, наприклад, сухі долини в пустелях – ваді), то такий водотік річкою не вважається. До річок не відносяться і водотоки, що не мають водозбору, як, наприклад, русла, які утворилися течіями під час припливів або згінно-нагінних явищ у приморських районах чи на островах. Не вважають річками і водотоки зі штучними руслами (канали). В руслах річок одночасно міститься в середньому 2115 км3 води, тоді як до океану стікає щороку 47 000 км3. Найбільшу площу басейну має Амазонка, а найбільшу довжину – Ніл; Амазонка також найбільша водоносна річка світу. Найбільші річки знаходяться в Південній Америці, Азії, Африці . На Україні всього налічується понад 63119 річок, із них довжиною 10 км і більше – 3302. Із сумарної кількості на малі річки (площа водозбору до 2000 км2 ) припадає 99,9%. 4.1. Основні елементи річкових систем Річки можуть впадати в океан, моря, озера. Головна річка – це річка, що впадає в один із таких водних об’єктів, а менша річка, вода якої тече безпосередньо до певної більшої річки – притока. Струмок – невеликий постійний або тимчасовий потік, утворений унаслідок стікання снігової чи дощової води або виходу на поверхню підземних вод. Руслова мережа – це сукупність природних і штучних водотоків. Частина руслової мережі, яка включає достатньо великі, переважно постійні руслові потоки, об’єднується поняттям річкова мережа. Річкова мережа – це складний результат тектонічних, ерозійно-акумулятивних процесів, руху льодовиків, евстатичних коливань рівня морів і океанів тощо. Зрозуміти походження структури сучасної річкової системи не можна без детальних геологічних і палеогеографічних досліджень. Сукупність водотоків, водойм, особливих водних об’єктів у межах річкового басейну – гідрографічна мережа . До гідрографічної мережі не відносяться невеликі струмки води, які тимчасово утворюються в період танення снігу чи випадання рідких опадів, а також тимчасового накопичення води, котре виникає в невеликих багаточисельних зниженнях місцевості. 4.2. Типи річок 1. За розміром басейну річки діляться на: - великі – річки з площею басейну понад 50 000 км2; - середні – річки з площею басейну в межах 2 000-50 000 км2; - малі – річки з площею басейну менше 2 000 км2. Басейн великої річки розташований переважно в кількох географічних зонах. Гідрологічний режим великої річки відрізняється від гідрологічного режиму, властивого кожній географічній зоні окремо, тому він полізональний. Середня річка зазвичай має басейн у межах однієї гідрологічної зони. Гідрологічний режим середньої річки характерний для більшості річок даної географічної зони і тому зональний. Мала річка теж має басейн, розташований у межах якоїсь однієї географічної зони, але її гідрологічний режим під впливом місцевих умов суттєво відрізняється від режиму, який властивий для більшості річок даної географічної зони, і в такому разі він буде азональним. 2. За умовами протікання: - рівнинні – річки з величиною числа Фруда менше 0,1; - напівгірські – річки з величиною числа Фруда в межах 0,1-1,0; - гірські – річки з величиною числа Фруда більше 1,0. Число Фруда – це стан потоку (спокійний або бурхливий) і визначається за формулою Fr = U2/gh, де: h – глибина потоку, g – прискорення вільного падіння. 3. За джерелами (видами) живлення річки поділяються на річки снігового, дощового, льодовикового і підземного живлення. 4. За водним режимом, тобто за характером внутрішньорічного розподілу стоку, виділяють річки з весняним водопіллям, із водопіллям у теплу частину року та паводковим режимом. 5. За ступенем стійкості русла виділяють річки стійкі та нестійкі. 6. За льодовим режимом – річки замерзаючі та незамерзаючі . Виділяють також річки, що промерзають (що перемерзають) і ті, що пересихають. Промерзання - це замерзання всієї товщі води до дна на великому протязі річки. Перемерзання – це утворення льодових перемичок лише на окремих мілководних ділянках русла (наприклад, на перекатах). Деякі річки пересихають у посушливі періоди року, коли за відсутністю дощів поверхневе живлення припиняється, А підземне (ґрунтове) виснажується. 4.3. Морфологія й морфометрія річки та її басейну 4.3.1. Водозбір і басейн річки Водозбір – це частина земної поверхні та товща ґрунтів і гірських порід, звідки вода надходить до водного об’єкта. Він включає поверхневий водозбір, обмежений поверхневими водами, і підземний водозбір, що включає площу, із якої підземна вода стікає в дану річку (систему). Межі поверхневого й підземного водозборів, як правило, не збігаються. Межі підземного водозбору визначити важко, тому за площу басейну річки беруть площу поверхневого водозбору. Басейн річки – частина земної поверхні, яка включає в себе дану річкову систему і обмежена орографічним вододілом. Лінія на земній поверхні, яка розділяє басейни річок і річкових систем – вододіл. Усю земну кулю можна поділити на два основні схили, по яких води збігають із континентів у Світовий океан: Атлантико-Арктичний і Тихоокеансько –Індійський. Вододіл між цими схилами називають Світовим або Головним вододілом Землі. Окрім того виділяють безстічні області земної кулі, це частина суші, із якої немає стоку в океан і води її річок надходять у безстічні озера, або витрачаються на випаровування. Річкові басейни відрізняються один від одного розмірами і формою. У більшості випадків площа басейна річки і площа водозбору співпадають, але інколи водозбірна площа буває меншою від площі басейну. Це спостерігається в тих випадках, коли в басейні є площі внутрішнього стоку або площі, із яких стоку взагалі не буває. Наприклад, площа басейну р. Об більша за площу водозбору, тому що має області внутрішнього стоку між річками Об та Іртиш, між Іртишем та Ішимом і між Ішимом та Тоболом. </7> |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Схожі:
|
16-17 ЛЮТОГО 2013 РОКУ Географія та ландшафтознавство, геологія, геохімія, мінералогія, кліматологія, метеорологія, гідрологія |
Конспект уроку Тема: ГЕОГРАФІЧНА ОБОЛОНКА ЗЕМЛІ ТА ПРИРОДНІ КОМПЛЕКСИ Навчальна cформувати в учнів поняття «географічна оболонка, природні комплекси», а також сформувати уявлення учням про географічну... |
|
Горлов О. К. Фізико-хімічні основи технологічних процесів. Зварювання:... Горлов О. К. Фізико-хімічні основи технологічних процесів. Зварювання: навч посібник / О. К. Горлов, Є. П. Рогачов, С. М. Лашко.... |
44-45. Особливості розвитку географічної оболонки в археї (4000-2500 млн р.) Наявність гірських порід цього часу дозволяє більш впевнено говорити про палеогеографію ранніх етапів Земний історії. Це так звані... |
|
Змістовий модуль Педіатрія як наука про здорову і хвору дитину Передмова |
РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА З дисципліни: Принципи і методи аналізу художнього твору Спеціальність Враховується знання студентів, набуті при вивченні курсів "Вступ до літературознавства", "Вступ до мовознавства" та ін. Безсумнівний... |
|
Тема уроку: Живлення і режим річок. Робота річок ... |
5 Модуль Завдання та рекомендації з вивчення модуля Вступ |
|
ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО ІСПИТУ Біогеографія як наука про поширення живих організмів і їхніх співтовариств. Положення біогеографії в системі географічної науки,... |
195. Що таке хроматографія? Розглянути фізико хімічні принципи хроматографічного поділу Що називають електрокінетичним потенціалом?Які фактори впливають на с(сигма)-потенціал? Як змінюється с-потенціал негативно заряджених... |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua