шпоры по гидре

1. Определение гидросферы Гидросфе́ра - водная оболочка Земли. Её принято делить на Мировой океан, континентальные поверхностные воды и подземные воды. Общий объём воды на планете — около 1 533 000 000 куб км. Масса гидросферы — примерно 1,46·1021 кг. Бо́льшая часть воды сосредоточена в океане, намного меньше — в ледниках, континентальных водоёмах и подземных водах. Солёные океанические воды составляют 96,4 % объёма гидросферы, воды ледников — 1,86 %, подземные воды — 1,68 %, а поверхностные воды суши — немногим более 0,02 %. 2. Структура воды. Структура воды – это то, как организованы ее молекулы. При изменении структуры воды меняются многие физические параметры, в том числе химический и микробиологический состав. Молекулы H2O, благодаря неравномерно распределенному по их объему электрическому заряду, способны притягиваться друг к другу и образовывать беспорядочные роевые формы и упорядоченные «водяные кристаллы». Связь в таких ассоциатах называется водородной. Она является очень слабой, легко разрушаемой, в отличие от ковалентных связей, например, в структуре минералов или любых химических соединений. Свободные, не связанные в ассоциаты молекулы H2O присутствуют в воде лишь в очень небольшом количестве. В основном же вода – это совокупность беспорядочных роев и «водяных кристаллов», где количество связанных в водородные связи молекул может достигать сотен единиц. 3. Температура максимальной плотности пресной воды. Максимальная плотность воды наблюдается при +4°C. Этот факт чрезвычайно важен для биосферы. В результате лед образуется на поверхности водоемов, не давая им промерзать до дна, и, тем самым, не давая погибнуть рыбам и прочим представителям водной фауны в зимнее время. Поверхностное натяжение чистой воды больше, чем у любой другой жидкости, кроме ртути. У абсолютно чистой воды поверхностное натяжение таково, что по ней можно было бы кататься на коньках. Наличие примесей резко снижает величину поверхностного натяжения воды. Вода - единственное вещество на Земле - всегда выступает в трех фазах - жидком, твердом и газообразном. 4. Диаграмма агрегатных состояний. 5. Изменение температуры плавления льда при повышении давления Подавляющее большинство твердых тел плотнее своих жидкостей. Исключение из этого правила составляет вода. Лед легче воды, и температура плавления льда понижается при возрастании давления. Сжатие способствует образованию более плотного состояния. Если твердое тело плотнее жидкого, то сжатие помогает затвердеванию и мешает плавлению. Но если плавление затрудняется сжатием, то это значит, что вещество остается твердым, тогда как раньше при этой температуре оно уже плавилось бы, т. е. при увеличении давления температура плавления растет. В аномальном случае жидкость плотнее твердого тела, и давление помогает образованию жидкости, т. е. понижает температуру плавления. 6. Число Рейнольдса ЧР-отношение сил инерции к силам вязкости. Используется в гидродинамике для моделирования условий обтекания потоком различных тел. Re = ρ·vср·r/μ, где ρ - плотность жидкости; vср - средняя (по сечению трубы) скорость потока; μ - коэффициент вязкости жидкости; r - характерный геометрический размер, в частности, радиус сечения цилиндрической трубы. 7. Гидрологический режим Гидрологический режим-это закономерные изменения состояния водного объекта во времени (уровня и расхода воды, ледовых явлений и т. д.), обусловленные главным образом климатическими особенностями данного бассейна. Естественный гидрологический режим нередко существенно видоизменяется под воздействием хозяйственной деятельности человека. 8. Гидрология как наука (схема) Гидроло́гия - наука, изучающая природные воды, их взаимодействие с атмосферой и литосферой, а также явления и процессы, в них протекающие (испарение, замерзание и т. п.). Предмет изучения – все виды вод гидросферы в океанах, морях, реках, озёрах, водохранилищах, болотах, почвенные и подземные воды.Исследует круговорот воды в природе, влияние на него деятельности человека и управление режимом водных объектов и водным режимом отдельных территорий, проводит анализ гидрологических элементов для отдельных территорий и Земли в целом, даёт оценку и прогноз состояния и рационального использования водных ресурсов; пользуется методами, применяемыми в географии, физике и других науках.

21. Задача общей гидрологии -изучение общих свойств водных объектов суши, законов, управляющих происходящими в них процессами, и общего взаимодействия этих вод с окружающей средой, включая и те из­менения, которые происходят под влиянием деятельности.человека.

15.pH Водоро́дный показа́тель - мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна конц-ии) ионов водорода в растворе, колич-но выраж-ая его кислотность. Равен по модулю и противоположен по знаку десятичному логарифму активности водородных ионов, выраженной в молях на один литр: pH=-lg[H+]. pH измеряется в степенях числа 10. Чем выше концентрация ионов водорода, тем ниже pH. при pH > 7 раствор щелочной (основной); при pH < 7 раствор кислый, или кислотный 9. Изотопный состав воды. Водород и кислород имеют несколько природных изотопов: протий 1Н (обычный водород), 2Н или Д ("тяжелый" водород или дейтерий), 3Н или Т (радиоактивный, "сверхтяжелый" водород, или тритий) ,( О16, О17 и О18 – соотв-но к 1Н , 2Н и 3Н) Поэтому и сама вода имеет переменный изотопный состав. Природная вода- это смесь вод разного изотопного состава. Наиболее распространена вода, состоящая из изотопов 1Н и О16. Воду с изотопным составом 1Н2 О16 называют "обычной" водой и обозначают просто Н2О, остальные виды воды называют "тяжелой" водой. Одна из главных причин, приводящих к различию изотопного состава природных вод- процесс испарения. В результате испарения происходит некоторое обогащение воды более тяжелыми изотопами, а в результате конденсации - более лёгкими. Поэтому поверхностные воды, формирующиеся атмосферными осадками, содержат "тяжелого" водорода (3Н) и "тяжелого" кислорода (О18) меньше, чем океанические воды. 10. Зависимость плотности воды от солёности. Для морской воды чем выше соленость, тем больше плотность воды (рис. 3). Так, при солености 35 % и температуре 0 °С плотность морской воды составляет 1,02813 г/см³. Температура морской воды наибольшей плотности не +4 °С, как у пресной, а отрицательная (-2,47 °С при солености 30 % и -3,52 °С при солености 35 %. Благодаря нарастанию солености плотность воды увеличивается от экватора к тропикам, а в результате понижения температуры — от умеренных широт к Полярным кругам. Зимой происходит опускание полярных вод и их движение в придонных слоях к экватору, поэтому глубинные воды Мирового океана в целом холодные, но обогащенные кислородом. 11.График Хелланд-Хансена это график зависимости температуры замерзания воды и температуры наибольшей плотности от солености.Увеличение солёности воды приводит к понижению температуры наибольшей плотности. В пресных или солоноватых водах зимой в придонных горизонтах температура воды оказывается выше, чем на поверхности, и, согласно данному графику, всегда выше температуры замерзания. 12. Изменение температуры максимальной плотности при уменьшении солёности Температура максимальной плотности увеличивается с уменьшением солености от максимального значения 4 С для пресной.воды. 13. Число Фруда Число Фруда характеризует соотношение между силой инерции и внешней силой, в поле которой происходит движение, действ на элементарный объём жидкости или газа:где v —хар-ый масштаб ск-и, g — уск-е, хар-ее действие внешней силы, L — хар-ый размер области, в которой рассматривается течение. Например, если рассматривается течение жидкости в трубе в поле силы тяжести, то под величиной g понимается ускорение свободного падения, под величиной v — скорость течения, а за L можно принять длину трубы или её диаметр. 14. Закон сохранения тепловой энергии и уравнение теплового баланса

16. Изменение объема воды в диапазоне температур от 0 до4°C. При повышении температуры плотность воды, как и любого другого вещества, в большей части диапазона изменения температуры уменьшается, что связано с увеличением расстояния между молекулами при росте температуры. Эта закономерность нарушается лишь при плавлении льда и при нагревании воды в диапазоне от 0 до 4°C (точнее 3,98 °C). 1) плотность воды в твердом состоянии (лед) меньше, чем в жидком (вода). 2) в диапазоне темп-ры воды от 0 до 4°C плотность воды с повышением температуры не ум, а ув. Особенности изменения плотности воды связаны с перестройкой молекулярной структуры воды. Эти две «аномалии» воды имеют огромное гидр-ое значение: лед легче воды и поэтому «плавает» на ее поверхности; водоемы обычно не промерзают до дна, так как охлажденная до температуры ниже 4°C пресная вода становится менее плотной и поэтому остается в поверхностном слое. 17. Диаграмма агрегатных состояний воды

18. Расход воды. Определение. Формула. Единицы измерения. Расход воды (в водотоке) — объём воды, протекающей через поперечное сечение водотока за единицу времени. Измеряется в расходных единицах (м³/с). В промышленности расход воды (жидкости) измеряется расходомерами.В гидрологии используются понятия мак-го, среднегодового, мин-го и др. расходов воды. Наряду с расходом наносов является одним из руслоформирующих факторов. В общем случае методология измерения расхода воды в реках и трубопроводах основана на упрощённой форме уравнение неприрывности, для несжимаемых жидкостей: Q=Aū

; Q— расход воды [м³/c], A-площадь попер-го сечения водотока [м²], ū- ср скорость потока [м/с] 19. Прямая и обратная плотностная стратификация Вода в озерах и прудах четко делится на три: верхний - эпилимнион, темп. которого испытывает резкие сезонные колебания; переходный, слой температурного скачка, - металимнион, где отмечается резкий перепад темп-р; глубоководный (придонный) – гиполимнион, где темп в течение года изменяется незначительно. Разделение толщи воды по плотности - стратификация вод. Летом наиболее теплые слои воды располагаются у поверхности, а холодные - у дна. Это явление прямой стратификации. Зимой, с понижением температуры, происходит обратная стратификация. Поверхностный слой воды имеет температуру близкую к 0°С. На дне температура около 4°С, что соответствует максимальной ее плотности. Таким образом, с глубиной температура повышается - температурная дихотомия. В результате нарушается вертикальная циркуляция, образуется плотностная стратификация воды, наступает период временного застоя - стагнация. С дальнейшим повышением температуры верхние слои воды становятся все менее плотными и уже не опускаются - наступает летняя стагнация. Осенью поверхностные воды снова охлаждаются до 4°С и опускаются на дно, вызывая вторичное в году перемешивание масс с выравниванием температуры, т. е. наступлением осенней гомотермии. В морской среде также существует термическая стратификация определяемая глубиной. В водоемах существует довольно значительное разнообразие температурных условий. Между верхними слоями воды с выраженными в них сезонными колебаниями температуры и нижними, где тепловой режим постоянен, существует зона температурного скачка, или термоклина. Термоклин резче выражен в теплых морях, где сильнее перепад температуры наружных и глубинных вод. 20. Гидрологическая изменчивость. Выделяют изменчивость вековую (исчисление веками). Многолетнюю (до десятков лет). Внутрегодовую, или Сезонную (колебания в течении года). Кратковременную (колебания от 3до10 дней). Сутки (суточная изменчивость). Минуты и секунды. Причины вековой и многолетней изменчивости гидрологических характеристик – долгопериодные колебания климата, а также воздействие хоз. деятельности человека. Осн. причины внутригодовых изменений- смена сезонов года, колебаний синоптического масштаба-процессы в атмосфере (перемещение циклонов, антициклонов).Изменчивости суточного масштаба- вращение Земли вокруг оси и сопутствующие ему смена дня и ночи и приливы. Природа колебаний самого малого временного масштаба(минуты, секунды) – волны на поверхности воды,макро- и микротурбулентность в водных потоках. 22. Минерализация и солёность. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ – содержание в воде растворенных неорганических веществ (солей), выраженное в мг/л, г/л, г/дм3. СОЛЕНОСТЬ – содержание в воде растворенных неорганических веществ (солей), выраженное в г/кг, ‰ (промилле). По содержанию солей (минерализации или солёности) природные воды подразделяются на: пресные- менее 1, солоноватые - 1-25, солёные (морской солёности)-25-50, высокосолёные (рассолы)- свыше 50 ‰.В морях солёность воды выше 50‰, как правило, не наблюдается. Все природные воды по преобладающему аниону делят на три класса: гидрокарбонатную, сульфатную и хлоридную; по преобладающему катиону на три группы: кальциевую, магниевую, натриевую. 23. Скорость звука в воде и воздухе (больше, меньше) В воздухе при нормальных условиях скорость звука составляет 330 м/с. В воде скорость звука составляет 1500 м/с. Каноническая формула скорости распространения звуковых волн в среде: V = √(1/B*ρ), где В - адиабатическая сжимаемость, ρ - плотность. Отсюда видно, что скорость звука увеличивается при росте плотности и сжимаемости . 25. Причины вертикальной расслоенности вод Галоклин — слой воды, в котором солёность резко изменяется с глубиной. Один из видов хемоклина. Ввиду того, что солёность влияет на плотность воды, галоклин может играть роль в её вертикальной стратификации (расслоении). Повышение солёности на 1 кг/м3 приводит к увеличению плотности морской воды приблизительно на 0,7 кг/м3. В средних широтах превышение испарения над осадками приводит к тому, что поверхностные воды становятся более солёными, чем глубинные. Если их солёность становится достаточно большой, они погружаются вниз (хотя этому препятствует их более высокая температура, снижающая плотность). Таким образом, в этих регионах расслоение воды поддерживается градиентом температуры, а влияние солёности может, наоборот, способствовать перемешиванию слоёв. В более высокоширотных водоёмах поверхностные воды могут быть, наоборот, холоднее глубинных. В таком случае расслоённость воды стабилизируется только ростом солёности с глубиной, и галоклин изолирует поверхностные воды от глубинных. Это способствует появлению льда, а также ограничению выхода углекислого газа в атмосферу.

24. Работа воды (формула) Вода, перемещаясь вниз на высоту ΔH совершает работу А, равную: A=ρqQΔtΔH (Дж), где ρ-плотность данного вещ-ва, H-высота центра тяжести объёма воды над некоторой плоскостью отсчёта.

26. Методы изучения водных объектов Во́дный объе́кт — природный или искусственный водоем, водоток, либо иной объект, постоянное или временное сосредоточение вод в котором имеет характерные формы и признаки водного режима. Водными объектами являются моря, океаны, реки, озера, болота, водохранилища, подземные воды, а также воды каналов, прудов и другие места постоянного сосредоточения воды на поверхности суши (например, в виде снежного покрова). Водные объекты составляют основу водных ресурсов. Для изучения водных объектов и их режима применяются гидрологические методы измерения и анализа. Водные объекты в зависимости от особенностей их режима, физико-географических, морфометрических и других особенностей подразделяются на: поверхностные и подземные водные объекты. 27. Классификация подземных вод по залеганию28. Виды подземных вод (по происхождению) По условиям образования выделяются: 1) инфильтрационные; 2) конденсационные; 3) седиментогенные; 4) магматогенные, или ювенильные; 5) метаморфогенные, или возрожденные. Инфильтрационные подземные воды образуются из наземных вод атмосферного происхождения. Одним из главных видов питания их является инфильтрация, или просачивание в глубь Земли дождевых и талых атмосферных осадков. Конденсационные воды образуются в результате конденсации водяных паров воздуха в порах и трещинах горных пород. Конденсация водяных паров имеет существенное значение для пустынных районов с малым количеством атмосферных осадков, где периодически возникают небольшие тонкие линзы пресных конденсационных вод, налегающих на соленые воды. Седиментогенные подземные воды - это высокоминерализованные (соленые) подземные воды в глубоких слоях осадочных горных пород. Происхождение таких вод, большинство исследователей связывают с захоронением вод морского генезиса, сильно измененных под влиянием давления и температуры. Они могут быть образованы одновременно с морским осадконакоплением, в этом случае их называют сингенетическими. Другой вариант их происхождения может быть связан с проникновением вод морских бассейнов в ранее сформированные породы, также в последующем захороненные новыми отложениями. Такие воды называют эпигенетическими. Седиментогенные воды нередко называют "погребенными", или реликтовыми. Магматогенные подземные воды, образующиеся непосредственно из магмы. Поступление таких вод происходит, с одной стороны, при извержении вулканов, с другой - из магматических тел, расположенных на глубине, в которых первоначально может содержаться до 7-10% воды. В процессе кристаллизации магмы и образования магматических пород вода отжимается, по разломам и тектоническим трещинам поднимается вверх, поступает в земную кору и местами выходит на поверхность. Метаморфогенные подземные воды (возрожденные, или дегидратационные) образуются при метаморфизме минеральных масс, содержащих кристаллизационную воду или газово-жидкие включения. Под влиянием температуры и давления происходят процессы дегидратации. 29. Движение подземных вод. Подземные воды передвигаются в основном путем инфильтрации и фильтрации. Под инфильтрацией понимают движение воды при частичном заполнении пор воздухом либо водяными парами. При фильтрации движение воды происходит при полном заполнении пор (трещин) водой. Масса этой движущей воды создает фильтрационный поток. Фильтрационные потоки различают по характеру движения (установившийся и неустановившийся), гидравлическому состоянию (безнапорные, напорные и напорно-безнапорные). Основной закон фильтрации подземных вод - Закон фильтрации Дарси. Движение подземных вод происходит при наличии разности гидравлических уровней (напоров). Воды двигаются от мест с высокими уровнями к местам с низкими уровнями. Отношение разности напоров к длине пути фильтрации называется гидравлическим (напорным) градиентом. Чем градиент выше, тем больше скорость движения. I = ΔH/l, где ΔG = H1-H2 - разность напоров (H); l - длина пути фильтрации. 30. Речной сток и его характеристики Речной сток — сток, образуемый атмосферными осадками, выпадающими на поверхность земли, избыток которых не успевает испариться и стекает в реки. Режимом речных стоков определяется режим реки в целом — колебания уровней воды, движение наносов (твердый сток), формирование речных русел. Главной хар-ой речного стока являются расходы воды. Наряду с экстремальными значениями (макс-ми и мин-ми) часто используются расходы воды, осредненные за различные периоды времени (сутки, месяц, сезон, год и тд. Все остальные характеристики речного стока, по сути, являются производными от соответствующих расходов воды. 31. Поперечное равновесие речного потока. На изгибе речного русла центробежная сила приводит к отклонению течения в поверхностных слоях в сторону вогнутого берега, что создает поперечный перекос уровня воды. В результате избытка гидростатического давления у вогнутого берега в придонных слоях возникает течение, направленное в сторону выпуклого берега. Складываясь с основным продольным переносом воды в реке, разнонаправленные течения на поверхности и у дна создают спиралевидное движение воды на изгибе речного русла – поперечную циркуляцию. 32. Классификация рек по типам питания ПИТАНИЕ РЕКИ — приток воды в реку (водоток) от разных источников. Классификация Львовича: 1 (S) - почтя исключительно снеговое питание (снеговое питание составляет более 80%). 2 (Sx) - преимущественно снеговое питание (> 50%). 3 (R) - почти исключительно дождевое питание (дождевое питание составляет более 80%), 4 (Rx) - преимущественно дождевое питание (> 50%), 5 (Gх) - преимущественно ледниковое питание, 6 (sx) - смешанное питание (преобладает снеговое) , 7 (rх) - смешанное питание (преобладает дождевое) . 8 (gx) - смешанное питание (преобладает ледниковое) , 9 - смешанное питание (преобладает грунтовое) . Буква "х" в условных обозначениях заменяет второстепенный вид питания.

33. Русловые деформации - изменение размеров и положения в пространстве речного русла и отдельных русловых образований, связанное с переотложением наносов. Физической причиной русловых деформаций является нарушение баланса наносов на тех или иных участках речного русла. Увеличение расхода наносов вдоль реки соответствует размыву русла (эрозии), уменьшение расхода наносов сопровождается повышением отметок дна (аккумуляция наносов). Русловые деформации подразделяют на вертикальные (преобладает изменение отметок дна русла), и горизонтальные (наблюдаются поперечные смещения русла). Обычно эти два вида русловых деформаций происходят одновременно. Русловые деформации могут быть периодическими (обратимыми) и направленными (необратимыми).К периодическим русловым деформациям относят такие изменения русла, которые неоднократно повторяются во времени, а изменения отметок дна носит знакопеременный характер. Эти русловые деформации наблюдаются при движении донных гряд, развитии излучин и т. д. Направленные русловые деформации выражены в односторонних изменениях русла, например, при однонаправленном размыве или намыве речных отложений. Необратимыми деформациями называют деформации, сопутствующие сооружению водохранилищ. Русловые образования, подвергшиеся деформациям , - это скопления наносов , создающие характерные формы рельефа- микро-, мезо-, макроформы. Микроформы: перемещающиеся в русле донные гряды, размеры которых меньше глубин русла (рифели, донные дюны, антидюны). Мезоформы: состоящие из наносов гряды, но более крупного размера, соизмеримые с поперечными размерами самого русла (перекаты, плесы). Макроформы: крупные ,морфологически однородные участки речного русла, представленные относительно прямолинейными участками , извилинами(излучинами, меандрами), системами русловых и пойменных разветвлений, участками так называемого разбросанного русла. 34. Определение подземных вод Подзе́мные во́ды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии. Эти воды составляют 0,02% всей воды на нашей планете. По условиям залегания подземные воды подразделяются на: почвенные; грунто́вые; межпластовые;артезианские;минеральные. 35. Распределение скоростей в реке. Эпюры ск теч воды (своб-ое русло, ледостав, донная раст-ть). Распределение скоростей течения по поперечному профилю реки ( а – при свободном русле, б – при ледоставе) 36. Водный баланс бассейна реки. Водный баланс – соотношение за какой-либо промежуток времени (год, месяц, декаду и т. д.) прихода, расхода и аккумуляции (изменение запаса) воды для речного бассейна или участка территории, для озера, болота или другого исследуемого объекта. В общем случае учету подлежат атмосферные осадки, конденсация влаги, горизонтальный перенос и отложение снега, поверхностный и подземный приток, испарение, поверхностный и подземный сток, изменение запаса влаги в почво–грунтах и др. Приходная часть баланса состоит из осадков, искусственного притока, подземного притока извне, а расходная часть включает сток реки, искусственный отток (каналы, оросительные системы), подземный сток, испарение и накопление воды. Естественный водный баланс речного бассейна: x + w1 = z + у + w2 ± ∆U, где х — осадки на поверхность бассейна, z — суммарное испарение с его поверхности, у — речной сток, w1 - приток подземных вод, получающих питание за пределами данного бассейна, w2 - отток подземных вод, сформировавшихся в данном бассейне, за его пре­делы не в составе речного стока, ± ∆U - изменение запасов воды в бассейне, содержа­щейся в подземных водоносных горизонтах, в почве, в водоемах и русловой сети, в снежном покрове и ледниках. При наличии антропогенного влияния в уравнение водного баланса вводятся соответствующие составляющие. В среднем за многолетний период в целом за год ∆U = 0, величины w1 и w2 имеют значение, как правило, лишь для части малых рек, поэтому уравнение водного баланса можно записать в простом виде: x = y + z ± Δu, где x – осадки; y – поверхностный сток; z – испарение; Δu – подземный сток.Если приходная часть превышает расходную (например, зимой при накоплении снега, в период дождей), то запасы воды в бассейне увеличиваются: Δu > 0. Если расходная часть больше приходной (в период снеготаяния, в межень), то запасы воды в бассейне истощаются: Δu < 0. Для многолетнего периода Δu близко к 0. 37. Водные свойства грунтов. К основным водным свойствам грунтов относятся влажность, влагоёмкость, водоотдача, водопроницаемость, капиллярность. Фактическое содержание воды в грунтах называют их влагоемкостью. Влажность – это отношение массы воды к массе сухого грунта. Влагоемкостью грунта называют его способность вмещать и удерживать определенное количество воды. Водоотдачей называется способность водонасыщенных грунтов отдавать воду путем свободного стекания. Наибольшей водоотдачей обладают крупнообломочные породы. Водоотдача глин ничтожна. Водопроницаемостью грунтов называют их способность пропускать через себя воду под действием силы тяжести или градиентов гидростатического давления. Водопроницаемость зависит от размера и формы частиц грунта, от размера и количества пор и трещин в грунте, его гранулометрического состава. Капиллярностью грунта называют его способность содержать и пропускать капиллярную воду. 54. Ледник. Определение. Ледни́к — масса льда преимущественно атмосферного происхождения, испытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и принявшая форму потока, системы потоков, купола (щита) или плавучей плиты. Ледники образуются в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков (снега) при их положительном многолетнем балансе. 38. Речные наносы Аллю́вий — несцементированные отложения постоянных водных потоков (рек, ручьев), состоящие из обломков различной степени обкатаности и размеров (валун, галька, гравий, песок, суглинок, глина). Речные наносы перемещаются в воде перекатыванием по дну—донные наносы, или в толще потока во взвешенном состоянии—взвешенные наносы. Количество наносов, которое переносит река, зависит от скорости ее течения, крупности наносов и условий питания ими реки. Чем больше скорость течения и выноса наносов в реку притоками, а также в местах аккумуляции наносов способность реки переносить речные наносы увеличивается. Там, где река питается наносами за счет размыва собственного дна, транспортирующая способность реки уменьшается. Вследствие различных условий питания, при одной и той же скорости течения в реке, в различные сезоны года мутность может колебаться в широких пределах. Количество наносов, проходящих через поперечное сечение реки в секунду, наз. твердым расходом реки, а за более или менее длительные промежутки времени — твердым стоком. Большая часть твердого стока реки проходит во время половодий или паводков. 39. Водный режим грунтовых вод. Для выделения типов учитываются следующие факторы: наличие или отсутствие в почве вечной мерзлоты, глубина промачивания почвогрунта до уровня грунтовых вод или только в пределах профиля, преобладание в толще почвогрунта восходящих или нисходящих токов воды. Мерзлотный - в почве имеется вечная мерзлота, в тёплый период оттаивающая на небольшую глубину в пределах мерзлотного слоя, но с сохранением его значительной части. За счёт этого и атмосферных осадков над остаточным мерзлотным слоем формируется верховодка. Сезонно-мерзлотный — распространён в регионах, где максимум осадков приходится на летний период и они промачивают почву до уровня грунтовых вод. Зимой при этом почва промерзает на глубину более трёх метров, полностью оттаивая лишь в июле-августе. До этого времени водный режим местности носит все черты мерзлотного типа. Промывной — отмечается в почвах районов, где осадков выпадает больше, чем испаряется. Нисходящие токи воды преобладают над восходящими и почва промывается до уровня грунтовых вод. Грунтовые воды в данных условиях как правило залегают не глубже 2 м от поверхности. Периодически промывной — в почвах территорий, где кол-во выпадающих осадков ~ испарению, причём во влажные годы будет наблюдаться больше количество осадков и, соответственно, промывной режим, а в сухие преобладание испарения и непромывной водный режим. Эрозионно-промывной — на участках, подверженных водной эрозии. Непромывной — отмечается в почвенно-климатических зонах, где расходная статья водного баланса преобладает над приходной, влагооборотом охвачен лишь почвенный профиль, грунтовые воды залегают глубоко, нисходящие токи преобладают над восходящими. Выпотной — при сумме осадков значительно меньше испарения. При этом испаряется не только влага, выпавшая в виде осадков, но часть высокостоящих грунтовых вод, в результате чего грунтовые воды поднимаются по капиллярам, достигая верхних горизонтов почвенного профиля. Так как в данных условиях грунтовые воды чаще всего минерализованы, то вместе с влагой по капиллярам переносятся растворённые соли. Застойный — распространён на заболоченных участках. Все поры почвы оказываются заполненными водой, испарению препятствует специфическая растительность (сфагновые мхи и др.). Намывной — при ежегодном продолжительном затоплении территории во время разлива рек. 40. Термический режим рек Термический режим рек определяется балансом тепла, поступающего в основном от солнечной радиации. Нагрев и охлаждение воды, вследствие большой ее теплоемкости, происходят медленно и зависят от ее массы; чем меньше масса воды, тем этот процесс идет быстрее. Существенное влияние на температуру воды может оказывать испарение. При интенсивном испарении температура воды понижается вследствие большой затраты тепла. В отличие от воды, воздух весьма мало нагревается от солнечной радиации, в основном он получает тепло от поверхности земли и воды; воздух значительно быстрее теряет теплоту, чем вода. Несмотря на столь различные свойства воды и воздуха, годовой ход их температуры, в общем, близок друг другу, так как в обоих случаях он зависит главным образом от солнечной радиации. 41. Зоны грунтов по отношению к подземным водам Отношение объема всех пустот к объему образца грунта называется скважинностью, а отношение объема пор (Vпор) к объему грунта (Vгр) называется пористостью (р): р = Vпор/Vгр Обычно они выражаются в %. Верхний слой грунта после прекращения таяния снега или дождя постепенно освобождается от гравитационной воды. По возникшим пустотам циркулирует воздух. Слой грунта (верхняя часть которого является почвой) до уровня грунтовых вод называют зоной аэрации. В этой зоне остаются следующие типы вод:капиллярная вода, пленочная вода, гигроскопическая вода. Способность грунта вмещать и удерживать определенное количество воды называется влагоемкостью грунта. Полная влагоемкость - суммарное содержание в грунте всех видов воды при полном заполнении всех пор, выраженная в процентах от массы образца грунта. Влажность грунта — фактическое содержание воды в грунте, выраженное в виде толщины слоя (в мм) или в процентах от массы сухого грунта. Воды зоны аэрации, оставшиеся в порах грунта, постепенно расходуются на испарение, в основном путем транспирации растений. 42.Морфометрия реки и её бассейна К основным морфометрическим характеристикам речного бассейна относят: площадь (F, км2), длину (L, км), наибольшую (км) и среднюю ширину (Вср, км), коэффициент асимметрии(а). Для определения площади бассейна реки применяется ряд методов: измерение планиметром, определение с помощью геодезических таблиц, измерение палеткой, графическим методом. Длина площади бассейна определяется расстоянием по прямой от устья реки до наиболее отдаленной точки бассейна. Наибольшая ширина бассейна проводится перпендикулярно длине его в наиболее широком месте. Средняя ширина бассейна определяется путем деления площади бассейна на его длину, т. е. Вср = F / L км. Коэффициент асимметрии бассейна. Главная река может занимать асимметричное положение (посреди бассейна) или боковое, т. е. подходить к одному из водоразделов. Обычно положение главной реки бывает асимметрично. Мерой асимметрии является коэффициент, определяемый по формуле: a = 2 • (Fa – Fп) / ((Fа + Fп), где Fа – площадь левобережной части бассейна в км2; Fп – площадь правобережной части бассейна в км2. 47. Озера. Определение О́зеро — компонент гидросферы, представляющий собой естественно возникший водоём, заполненный в пределах озёрной чаши (озёрного ложа) водой и не имеющий непосредственного соединения с морем (океаном) Классификация по размерам: Очень большие площадь свыше 1000км2; большие от 101 до 1000км2; средние от 10 до 100км2; Малые площадь не менее 10км2. 43. Гидравлическая связь Поверхностные и подземные воды связаны друг с другом. Благодаря подземным водам реки получают питание в меженные периоды. Характер этой связи зависит от геологического строения местности, уровня грунтовых вод и уровня воды в реке. Выделяют постоянную двустороннюю гидравлическую связь,  одностороннюю гидравлическую связь,  временную гидравлическую связь и случай полного отсутствия гидравлической связи пов-ых и подземных вод. 44. Водный баланс грунтовых вод Водный баланс грунтовых вод – соотношение количества воды, пополнившей запасы подземных вод рассматриваемого водоносного горизонта с количеством воды, израсходованной из этих запасов за отчётный период.45. Водный режим рек Во́дный режи́м — изменения во времени расхода воды, уровней воды и объёмов воды в водотоках (реках и других), водоёмах (озёрах, водохранилищах и других) и в других водных объектах (болота и другие). Различают следующие фазы водного режима: Половодье — ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водности реки, вызывающее подъём её уровня; обычно сопровождается выходом вод из меженного русла и затоплением поймы; Паводок — сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды, возникающее в результате быстрого таяния снега при оттепели, ледников, обильных дождей. Следующие один за другим паводки могут образовать половодье. Значительные паводки могут вызвать наводнение; Межень — ежегодно повторяющееся сезонное стояние низких (меженных) уровней воды в реках. Обычно к межени относят маловодные периоды продолжительностью не менее 10 дней, вызванные сухой или морозной погодой, когда водность реки поддерживается, главным образом, грунтовым питанием при сильном уменьшении или прекращении поверхностного стока; Ледостав — период, когда наблюдается неподвижный ледяной покров на водотоке или водоёме. Длительность ледостава зависит от продолжительности и температурного режима зимы, характера водоёма, толщины снега; Ледоход — движение льдин и ледяных полей на реках. 46. Роль подземных вод в физико-географических процессах Сток подземных вод является одним из звеньев круговорота воды на земном шаре и составной частью речного стока. Вместе с подземными водами в реки поступают растворенные вещества, содержащиеся в земной коре. На отдельных участках земной поверхности, на склонах, в местах выхода подземных вод на дневную поверхность наблюдаются своеобразные физико-географические явления: оползни, суффозия, карст, заболачивание. Оползни представляют собой скользящее смещение грунтов по склону в той части, где они находятся в состоянии неустойчивого равновесия. Оползни образуются при обязательном участии подземных вод в горах, долинах рек, ручьев, оврагов, вдоль морских берегов, в искусственных выемках, по берегам озер и водохранилищ. Подземные воды, подпертные оползнем, в дальнейшем не имеют непосредственного выхода на поверхность. Они проходят под телом оползня, продолжая подземный подмыв, и таким образом облегчают сдвиг новой толщи породы - возникают сложные оползни. Суффозия - явление размыва и выноса мелких минеральных частиц и растворенных веществ водой, фильтрующейся в толще горных пород, обусловливающее оседание покрывающих эти породы поверхностных слоев грунта. По пути следования подземного потока возникают каналообразные ходы ("водные жилы"), пустоты. По мере их увеличения рыхлая водоносная порода и покрывающие ее поверхностные слои проседают. Карстовые явления распространены в местах залегания легкорастворимых горных пород: известняков, доломитов, гипса, поваренной соли. В результате выщелачивания поверхностными и движущимися подземными водами в глубине пород возникают обширные трещины, пустоты и пещеры, а на поверхности образуются углубления, воронки, замкнутые котловины, карстовые колодцы, создающие особую форму земной поверхности Речная сеть в карстовых областях, даже если последние находятся в районах с влажным климатом, развита слабо. Атмосферные осадки быстро просачиваются в толщу сильно закарстованных пород, особенно если они не покрыты осадочной толщей. В таких условиях не образуется поверхностный сток. Реки, протекающие в карстовых областях, часто не имеют притоков, количество воды в них на отдельных участках может либо уменьшиться, либо резко увеличиться.. 48. Водный баланс озера. ВБ может быть +, -, а за некоторый промежуток времени — 0 или нейтральным. Поэтому и объем воды в озере может ув-ся, ум-ся или оставаться неизменным. Водный баланс озера изменяется в течение года. Весной в умеренных широтах резко возрастает приток воды в озеро, летом, наоборот, возрастает расход воды за счет ее испарения. Это отражается на сезонном колебании уровня озер. 49. Колебания уровня воды в озерах Максимальное стояние уровней воды не обязательно совпадает с моментом наибольшего притока, а наблюдается тогда, когда приход воды в озеро становится равным расходу. В озерах арктической и субарктической зон сезонные колебания уровней воды зависят от притока речных вод, главным образом снеговых, отчасти дождевых. Испарение в этих зонах мало и существенно не изменяет водный баланс водоемов. Максимум уровней наблюдается летом. Спад уровней, обычно плавный, нарушается летне-осенними осадками и регулируется стоком из озера. Минимум наступает в конце зимы — весной. В озерах умеренной зоны континентального климата с избыточным увлажнением и преобладанием снегового питания также отчетливо выражена фаза весеннего подъема уровней. Спад уровней происходит более интенсивно вследствие увеличивающегося испарения в летние месяцы на озерах этой зоны. 55. Понятие снеговой линии и хионосферы. В каждый момент времени можно найти границу между поверхностью, покрытой снегом , и поверхностью, где снега нет. Эта граница называется сезонной снеговой линией. В течение года эта линия смещается в пространстве. Среднее положение снеговой линии называется климатической снеговой линией. Выше её в среднем за год снега может накапливаться больше, чем растаять или испариться , ниже весь выпавший за зиму снег летом должен полностью растаять. Выше климатической снеговой линии наблюдается положительный снеговой баланс (преобладание накопления снега над его расходованием), на самой линии – нулевой снеговой баланс. Часть тропосферы, расположенную выше климатической снеговой линии, в пределах которой снеговой баланс положительный и происходит накопление твёрдых атмосферных осадков, называют хионосферой. 50. Течения, волнения и перемешивание воды в озерах. Ветровые течения, вызываемые длительными ветрами одного направления, являются причиной сгонно-нагонных явлений. Компенсационные течения, возникающие в нижних слоях воды при переносе поверхности озера вследствие сгонно-нагонных явлений или неравномерного распределения атмосферного давления по акватории. Течение направленно от участка с повышенным уровнем в сторону пониженного. Стоковые течения возникают под влиянием впадающих в озеро рек. Особенно они заметны на озерах, характеризуемых большим коэфф-ом проточности. Плотностные течения образуются в результате неравномерного распределения по акватории плотности воды, зависящей от температуры воды и минерализации. Направление течений от мест с меньшей плотностью к местам с большей плотностью. Ветровые и компенсационные течения обычно наименее устойчивы. Плотностные течения, связанные с температурой воды, часто имеют сезонный характер. Наиболее устойчивы стоковые течения. Различают конвективное и динамическое вертикальное перемешивание воды в озерах. Конвективное перемешивание происходит в том случае, когда под влиянием температуры или других причин слой воды с большей плотностью оказывается выше слоев с меньшей плотностью. Динамическое перемешивание возникает под воздействием ветровых волн, сейш, течений. Влияние ветровых волн распространяется на поверхностный слой по глубине в несколько раз превышающей высоту волн. 51. Термический и ледовый режим озер Процесс изменения температуры воды в озере связан с изменением интенсивности солнечной радиации и составляющих теплового баланса. Кроме того, на температуру поверхности воды и ее распределение по вертикали и акватории озера большое влияние оказывают глубина, площадь зеркала и наличие островов. Изменение температуры воды по вертикали происходит под влиянием конвекционного перемешивания, т.е. вертикальной циркуляции вследствие разницы в плотности воды на различных глубинах. Направление конвективного перемешивания зависит от того, выше или ниже 4°С температура воды (наиб плотность). Процесс замерзания начинается при охлаждении воды до 0 ° С. В большинстве случаев вода переохлаждается только на поверхности, где и проходит процесс льдообразования. При сильном ветре имеет место перемешивание водных масс на определенную глубину, что способствует образованию внутриводного льда. В этом случае установка ледостава несколько задерживается и большие озера могут замерзать долго (до 30-45 суток). Толщина льда сначала нарастает интенсивно, а затем замедляется в связи с замедлением отвода тепла через его толщу. При наступлении устойчивых положительных температур воздуха, лед начинает таять и разрушаться. 52. Водохранилища. Классификация. Морфометрия. Водохрани́лище — искусственный (рукотворный) водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве. Водохранилища делятся на озёрные и речные (русловые). Класификация: 1)Водохранилища, расположенные в каньоне; 2) Горные водохранилища; 3) Водохранилища, расположенные на плато; 4) Водохранилища, расположенные на возвышенностях; 5) Равнинные водохранилища; 6) Водохранилища, расположенные в болотистой местности. Морфометрические хар-ки водоемов: площадь водоема, площадь водосбора, уровень воды, нормальный подпорный уровень водохранилища, ср. глубина, макс. глубина, объём озера, объём водохранилища (полный и полезный), длина, максимальная ширина и координаты батиграфических кривых (площадей и объёмов) водоема. 53. Болота. Классификация. Следуя Н.Я. Кацу можно подразделять все болота на две большие группы-Заболоченные земли(не имеющие хорошо выраженного слоя торфа) и собственно торфяные болота. К заболоченным землям можно отнести многие типы болот: травянные болота арктической тундры, тростниковые и осоковые болота лесостепи, засоленные болота полупустыни и пустыни (солончаки), заболоченные тропические леса, пресноводные тропические травяные болота сезонного увлажнения, пресноводные и солоноватоводные приморские болота (марши), соленые мангровые болота и т.д. Низинные болота обычно имеют вогнутую или плоскую поверхность, способствующую застойному характеру водного режима. Образуются они в низких местах- по берегам рек и озер. В последнее время такие болота стали появляться в зонах подтопления водохранилищами. К низинным болотам относятся также пойменные и притеррасные болота, болота в низовьях и дельтах рек. Верховые болота имеют мощный слой торфа и выпуклую поверхность. Отличительная черта гидрологического режима верховых болот- преобладание в их водном питании атмосферных осадков, бедных минеральными биогенными веществами. Верховые болота подразделяются на два подтипа: лесные и грядово-мочажинные. Промежуточное положение занимают переходные болота с плоской или слабовыпуклой поверхностью и мезотрофной растительностью. 58. Режим и движение ледников. Важнейшей характеристикой режима ледников служит их массообмен с окружающей средой, которым определяется существование и эволюция оледенения, его роль как природного ресурса и стихийных угроз. Области питания (аккумуляции) и расхода (абляции) разделяются границей питания ледника. Аккумуляция на ледниках увеличивается от высоких широт к низким вместе с повышением влагосодержания воздуха. Основными глобальными закономерностями изменения режима ледников служат зависимости составляющих их баланса массы от широты и расстояния от океана, питающего ледники осадками. С уменьшением значений широты возрастают летние температуры воздуха на постоянной высоте, с ростом температуры ледники поднимаются вверх по рельефу, где и сохраняются. От высоких широт к низким растет поступающая на сушу и на ледники солнечная радиация. Низкие значения температуры воздуха и солнечной радиации в высоких широтах приводят к небольшим скоростям таяния и аккумуляции на ледниках. Это способствует поддержанию их существования и даже роста, поэтому в полярных зонах доминируют покровные ледники. 59. Водные массы озера. По генезису водных масс выделяют два типа озер. Одни имеют воду атмосферного происхождения: осадки, речные воды и подземные воды. Такие озера чаще пресные, хотя в аридном климате из-за большого испарения в конечном счете могут стать минеральными. В зависимости от водного баланса, т. е. по условиям притока и стока, озера разделяются на сточные и бессточные. Озера, сбрасывающие часть своих вод в виде речного стока, называются сточными: частным случаем их являются проточные озера. В такие озера может впадать много рек, но вытекает, как правило, всегда одна (Ангара из озера Байкал, Нева из Ладожского озера и др.). Озера, не имеющие стока в Мировой океан,– бессточные (Каспийское, Аральское, Большое Соленое).