Смирнов Г.Н. и др. Гидрология и гидротехнические сооружения - файл n1.doc

приобрести
Смирнов Г.Н. и др. Гидрология и гидротехнические сооружения
скачать (5545 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc5545kb.08.07.2012 20:15скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28












Рецензенты: кафедра гидротехнических сооружений Одесского ин­женерно-строительного института (зав. кафедрой — д-р техн. наук, проф. Л. В. Мазуренко); д-р техн. наук, проф. Д. Я. Раткович (Институт водных проблем).

Гидрология и гидротехнические сооружения: Учеб. для ву-Г 46 зов по спец. «Водоснабжение и канализация»/!". Н. Смирнов, Е. В. Курлович, И. А. Витрешко, И. А. Мальгина; Под ред. Г. Н. Смирнова. М.: Высш. шк., 1988. — 472 с.: ил.

В учебнике даны сведения о явлениях и процессах, наблюдающихся в реках, водохранилищах и морях. Кратко описаны средства и методы измерения характе­ристик рек и водоемов. Подробно изложены гидрологические расчеты и методы ре­гулирования стока. Большое внимание уделено гидротехническим сооружениям об­щего и специального назначения, применяющимся в системе водоснабжения. Осве­щаются вопросы комплексного использования водных ресурсов, защиты источников водоснабжения от истощения и загрязнения.










Учебное издание

Глеб Николаевич Смирнов, Евгений Вячеславович Курлович, Иван Александрович Витрешко, Инга Александровна Мальгина

ГИДРОЛОГИЯ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ

Заведующий редакцией Б. А. Ягупов. Редактор Т. Ф. Мельникова. Мл. редактор О. Л. Кузнецова, О. С. Смотрина. Художественный редактор В. П. Бабикова. Художник Э. Л. Марков. Техн. редактор Э. М. Чижев­ский. Корректор Г. И. Кострикова

ИБ № 6054

Изд. № СТР-506. Сдано в набор 2805.87. Подп. в печать 24.12.87. Т-21033

Формат OOX88Vifi. Бум. офс. no (. Гарнитура литературная. Печать офсетная.

Объем 28,91 усл. печ. л. +0,25 усл. п. л. форзац 29.4 усл. кр.-отт. 32.06 уч.-изд. л.

+ 0,29 уч.-изд л. форзац Тираж 10000 экз. Зак. № 1324. Цена 1 р. 40 к.

Издательство «Высшая школа», 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., д. 29/14

Московская типография № 8 Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, 101898, Москва. Центр, Хохловский пер., 7.

Издательство «Высшая школа

ПРЕДИСЛОВИЕ

Последние десятилетия характеризуются интенсивным развити­ем промышленности и сельского хозяйства, ростом городов и на­селенных пунктов, что повлекло за собой резкое увеличение потребления воды с ее забором из различных поверхностных природ­ных источников: морей, рек, водохранилищ и озер, а также из под­земных источников. Так, на 1 млн. кВт мощности тепловой электро­станции необходимо около 1,2... 1,6 км3 воды, в 2,0 ...2,5 раза боль­ше воды требуется атомной электростанции. Современный город с населением 1 млн. человек потребляет в сутки около 0,5 млн. км3 воды. Чтобы добыть 1 т нефти, надо затратить 10 м3 воды, для производства 1 т стали требуется 20 м3 воды, 1 т бумаги — 200 м3, 1 т капронового волокна — 5600 м3 воды. Для орошения 1 га хлоп­ковых полей требуется 5. ..6 тыс. м3, 1 га риса—15 ...20 тыс. м3 воды и т. д. Общее водопотребление воды в стране составляет око­ло 300 км3/год. Основными источниками воды для промышлен­ного и коммунального водоснабжения служат реки, водохранили­ща, озера и моря; в меньшем объеме используются подземные воды. При этом необходимо располагать сведениями о режиме источников и составе комплексов гидротехнических сооружений, осуществляю­щих забор, распределение и сброс использованных и очищенных вод обратно в источник. Очевидна неразрывная связь гидротехни­ческого строительства в целях водоснабжения с изучением гидро­логического режима водных объектов. Необходимо отметить, что наряду с использованием традиционных источников воды — рек, озер и водохранилищ — со строительством крупных тепловых стан­ций и других промышленных предприятий на берегах морей, с рос­том приморских городов со всей остротой встал вопрос о проекти­ровании, строительстве и эксплуатации морских водозаборов, круп­ных водовыпусков и опреснительных установок.

Учебник «Гидрология и гидротехнические сооружения» написан в соответствии с программой одноименного курса для студентов специальности 1209 «Водоснабжение и канализация» строительных вузов. В основу учебника положены материалы курса лекций, ко­торый читается студентам этого факультета в МИСИ им. В. В. Куй­бышева. Учебник написан в логической последовательности и начи­нается с описания физико-географических условий формирования водных объектов; затем-дается краткая характеристика гидроло­гического режима водных объектов. Подробно рассматриваются вопросы гидрологических расчетов и регулирования стока, кратко описываются приборы и способы измерения характеристик водных объектов и вопросы комплексного использования водных ресурсов. Кратко освещаются проблемы, связанные с режимом морей, а так-

же вопросы охраны водных объектов от загрязнения. В учебнике изложены вопросы, связанные с проектированием и строительством гидротехнических сооружений общего и специального назначения, дается описание конструкций и приводятся необходимые расчеты. При самостоятельной работе над учебником рекомендуется пользо­ваться дополнительной литературой и справочными материалами, указанными в библиографии.

Предисловие, введение и главы 2, 5—7 и 16 написаны Г. Н. Смирновым, гл. 1 — И. А. Мальгиной и Г. Н. Смирновым со­вместно, гл. 3, 4 и 8 — П. А. Мальгиной, главы 10—13 — Е. В. Кур-ловичем, главы 9, 14 — И. А. Витрешко и Г. Н. Смирновым совмест­но, гл. 15 — И. А. Витрешко.

Авторы выражают свою признательность зав. кафедрой гидро­технических сооружений Одесского инженерно-строительного ин­ститута проф., д-ру техн. наук Л. В. Мазуренко и сотрудникам этой кафедры, а также проф., д-ру техн. наук Д. Я- Ратковичу за цен­ные замечания и рекомендации, сделанные при рецензировании ру­кописи.

Авторы

ВВЕДЕНИЕ

В связи с развитием промышленности, ростом городов, необхо­димостью интенсификации сельского хозяйства в последние годы в СССР уделяется большое внимание рациональному и экономному использованию водных ресурсов страны. В то же время отмечаются некоторые упущения в деятельности ряда организаций, связан­ные с потреблением воды, недостаточный уровень научной прора­ботки отдельных аспектов этой проблемы.

В решениях XXVII съезда КПСС указывается на необходи­мость более углубленных научных исследований вопросов исполь­зования водных ресурсов во всех отраслях народного хозяйства, ох­раны источников воды от истощения и загрязнения. Съезд принял конкретные решения в области гидротехнического строительства.

Обеспечить необходимую надежность инженерных сооружений, в том числе и гидротехнических сооружений для водоснабжения, можно только при наличии достаточно полных и достоверных све­дений об условиях, в которых эти сооружения будут работать. Са­мо название «гидротехнические сооружения» говорит о том, что эти сооружения связаны с использованием воды и подвергаются ее воз­действиям. Свойства воды, процессы, протекающие в водных объ­ектах, к которым относятся с точки зрения водоснабжения реки, водохранилища, озера, моря и подземные источники, зависимость характеристик водных объектов от физико-географических факто­ров являются предметом изучения науки — гидрологии.

Гидрология подразделяется на два больших раздела: гидроло­гия суши, предметом изучения которой являются все водные объ­екты, расположенные в пределах суши,—реки, водохранилища, озе­ра, болота, ледники, подземные воды, связанные с поверхностными водами, и гидрология моря — океанология, изучающая океаны и мо­ря Земного шара и процессы, протекающие в них. Как в гидроло­гии, так и в океанологии выделяются разделы науки, рассматри­вающие отдельные стороны водных объектов — гидрофизика, гид­рохимия, гидробиология, бурно развивающаяся в последние годы геология моря.

Важнейшей частью гидрологии является гидрометрия — наука о средствах и методах изучения величин, характеризующих движение и состояние вод и режим водных объектов. Наибольшее развитие получили гидрометрия вод суши и морская гидрометрия. Гидроло­гия в целом тесно связана с метеорологией, поскольку существует взаимовлияние между атмосферой и гидросферой. Все наблюдения над характеристиками водных объектов обязательно сопровожда­ются метеорологическими наблюдениями.

Движение воды в реках, водохранилищах, озерах, морях и океа­нах изучается на основании общих законов гидродинамики и гид­равлики. В частности, на основе непосредственного использования общих закономерностей гидравлики развивается пограничная об­ласть науки — русловая гидравлика.

Вопросы, связанные с проектированием и строительством гид­ротехнических сооружений, с изменением режима водотока или во­доема после возведения сооружений изучаются в разделе «Инже­нерная гидрология». Сюда следует отнести режим водного объекта непосредственно для нужд проектирования и строительства, а так­же регулирование стока. Изучение режима водных объектов в ука­занных условиях ведется методами и средствами инженерной гид­рометрии; при этом изучаются влияние сооружений на режим водного объекта в период строительства и эксплуатации, характе­ристики водного объекта после возведения сооружения, гидравли­ческие характеристики водного объекта в измененных условиях, деформации дна, берегов, режим пропуска паводков и ледоходов и др.

Регулирование стока (искусственное) осуществляется с помо­щью возведения плотин и создания водохранилищ с целью изме­нения режима естественного стока для удовлетворения нужд раз­личных отраслей народного хозяйства. Сток регулируется путем накопления воды в водохранилище в период половодья и паводков и расходования воды в период превышения потребления над при­током. Важнейшая задача регулирования стока — определение объ­ема водохранилища. В связи с этим возникает серьезнейшая проб­лема влияния водохранилищ на окружающую среду. Опыт строи­тельства водохранилищ показывает, что эта проблема еще далека от своего решения. Наблюдается ряд негативных явлений, связан­ных со строительством водохранилищ, и одно из них, весьма суще­ственное,— ухудшение качества воды.

С развитием промышленности, ростом населенных пунктов, водного транспорта, с увеличением водопотребления остро встала проблема охраны водных источников от истощения и загрязнения. Ведущееся во всем мире изучение этого вопроса говорит о серьез­ности положения: многие реки и моря и Океан в целом находятся на пределе своих возможностей по самоочищению. Многие реки мира, такие, как Рейн, Миссисипи и др., отдельные районы Океана уже сейчас не справляются с нагрузкой загрязняющими вещества­ми, и, если не принять немедленных и радикальных мер по предо­хранению гидросферы от загрязнения, это может привести к пол­ному прекращению жизни в морях и реках Земного шара.

При проектировании и строительстве гидротехнических соору­жений кроме сведений о режиме водных объектов необходимо рас­полагать данными о природе и свойствах грунтов основания гид­ротехнических сооружений, которые находятся в водонасыщенном состоянии. При напорных сооружениях грунты находятся под дей-

ствием фильтрационного потока, что самым тщательным образом учитывается при проектировании и эксплуатации этих сооружений.

Расчет гидротехнических сооружений производится методами строительной механики, с привлечением теории упругости и плас­тичности; при проектировании сооружений необходимо располагать данными о свойствах строительных материалов, главным образом металла, бетона и железобетона, об их коррозии под воздействием воды и льда, особенно в морских условиях. Указанные вопросы изучаются в соответствующих областях науки, с которыми гидро­техника тесно связана.

Изучение вод суши и океана и атмосферы, их взаимное влияние, накопление данных по изменению их режима и характеристик в пространстве и во времени, изучение и обобщение этих данных, сис­тематизация и публикация в общегосударственном масштабе воз­ложены на Государственный комитет СССР по гидрометеорологии и контролю окружающей среды. Эти задачи реализуются путем со­здания постоянной гидрологической сети станций и постов, распо­ложенных на реках, водохранилищах, озерах и морях, организа­цией специальных станций по наблюдению за отдельными процес­сами, экспедиционных исследований как на суше, так и на море. В последнем случае ведутся кроме экспедиционных исследований круглогодичные наблюдения в определенных точках Мирового оке­ана.

Последние 15—20 лет характеризуются широким международ­ным сотрудничеством в области изучения водных ресурсов и их ох­раны от истощения и загрязнения. Эта работа проводится под эги­дой ЮНЕСКО. В области изучения Океана координирующим центром стала Межправительственная океанографическая комиссия (МОК). Продолжается создание Объединенной глобальной систе­мы океанографических станций (ОГСОС); эти работы координиру­ются МОК и Всемирной метеорологической организаций (ВМО) при ЮНЕСКО. Действуют двусторонние договоры по проредению совместных работ, например СССР и США, реализуется програм­ма совместных работ стран — участниц СЭВ и т. д.

С целью совершенствования методов долгосрочных прогнозов погоды этой же организацией принята Программа исследования глобальных атмосферных процессов (ПИГАП). В этой работе ак­тивное участие принимает СССР.

Большое значение в развитии гидрологии и океанологии имеют систематические международные съезды гидрологов и океанологов, где происходит активный обмен информацией, намечаются глав­ные направления дальнейших научных исследований.

Огромная по объему информация о характеристиках и режиме водных объектов концентрируется в территориальных и региональ­ных вычислительных центрах Госкомгидромета СССР, специали­зированных центрах и Всесоюзном научно-исследовательском ин­ституте гидрометеорологической информации — мировом центре

данных. Здесь она анализируется, систематизируется и публику­ется.

Систематизированный свод данных учета вод по количествен­ным и качественным показателям, регистрации водопользовании, а также данные учета использования вод называются водным ка­дастром.

Первый водный кадастр был составлен в 1931—1940 гг. и вклю­чал четыре серии: кадастр поверхностных вод, кадастр подземных вод, морской кадастр, гидрометеорологический кадастр.

Второй водный кадастр был издан в 1959—1974 гг. в виде Спра­вочников по ресурсам поверхностных вод СССР, состоящих из трех серий: «Гидрологическая изученность», «Основные гидрологические характеристики», «Ресурсы поверхностных вод СССР»; каждая се­рия состояла из 20 томов. Материалы издавались в виде справоч­ников, где публиковались ежемесячные и ежегодные данные о гид­рологических характеристиках рек, озер, водохранилищ, морей и морских устьев рек.

Кроме того, издавались отдельные справочные пособия, напри­мер «Материалы по максимальному стоку талых вод СССР» (1967), «Материалы по расчетным характеристикам дождевых осадков» (1969), «Материалы по максимальному стоку рек СССР» (1971) и т. п.

С конца 70-х годов принята новая структура Государственного водного кадастра. Все материалы разделяют на архивные, на дол­говременных технических носителях и публикуемые данные. В сис­теме ГВК выделяются три раздела: «Поверхностные воды», «Под­земные воды» и «Использование вод». Каждый раздел состоит из трех серий: 1-я — каталоги, 2-я — ежегодные и 3-я — многолетние данные.

Каталоги представляют собой разовые издания и дополняются по необходимости. Издаются каталоги: рек, озер и водохранилищ; селевых бассейнов и очагов на территории СССР; морей и морских устьев рек; ледников.

Во 2-й серии публикуются ежегодные данные за предшествую­щий год в виде отдельных сборников. Например, «Ежегодные дан­ные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Ч. 1 — Реки и озера. Ч. 2 — Озера и водохранилища»; «Ежегодные данные о ка­честве поверхностных вод суши»; «Ежегодные данные о режиме и качестве вод морей и морских устьев рек. Ч. 1 —Моря Ч 2— Мор­ские устья рек»

Многолетние данные публикуются один раз в пять лет по ана­логичной системе, например «Многолетние данные о режиме и ре­сурсах поверхностных вод суши» и т. д.

Кроме того, Госкомгидрометом СССР издаются методические указания по различным вопросам, ГОСТы и СНиПы. В частности, в 1984 г. введен в действие СНиП 2.01.14—83 «Определение расчет­ных гидрологических характеристик», издано Руководство к этому СНиПу.

8

J

При проектировании гидротехнических сооружений в части кон­струкций необходимо руководствоваться указаниями соответствую­щих глав СНиПа и другими нормативными документами — ГОСТа­ми, Всесоюзными нормами (ВСН) и т. п., а также методическими разработками по различным частным вопросам, выпускаемыми раз­личными ведомствами.

Курс «Гидрология и гидротехнические сооружения», основыва­ясь на общих понятиях, излагаемых в курсе «Гидравлика», явля­ется первым из цикла специальных курсов для студентов факульте­та «Водоснабжение и канализация», в котором даются сведения об источниках воды и сооружениях, обеспечивающих ее забор и по­дачу различным потребителям.

ГЛАВА 1

ВОДА НА ЗЕМНОМ ШАРЕ

1.1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОДЫ НА ЗЕМЛЕ

Прерывистая водная оболочка Земного шара носит название гидросферы *. Она включает в себя воды Мирового океана и воды суши в жидком и твердом состоянии. Верхняя граница гидросферы условно проводится по поверхности раздела с атмосферой (в дей­ствительности с тропосферой); нижнюю границу с литосферой про­следить невозможно вследствие глубокого проникновения гидро­сферы в толщу земной коры. Понятие «гидросфера» включает в себя все свободные воды Земли, т. е. воды, не связанные химически и физически с минералами земной коры.

Гидросфера находится в постоянном взаимодействии с другими сферами Земли — атмосферой, литосферой и биосферой. При этом между ними осуществляется активный количественный обмен энер­гией и веществом. Воды Земли, перешедшие под влиянием тепла в парообразную влагу, связывают гидросферу с атмосферой. Воды почвенного покрова и подземные воды обусловливают связь гидро­сферы с земной корой. Более сложной представляется взаимосвязь гидросферы с биосферой. Вода составляет большую часть живых организмов, в частности человек состоит на 70% из воды. Но вода является также средой обитания многочисленных организмов. Мно­гие ученые считают, что жизнь зародилась в водной среде, если даже жизнь на Землю была занесена в виде спор из космоса. Важ­ным фактором является участие воды в биологических процессах, прежде всего в процессе фотосинтеза органического вещества. При этом выделяется кислород, без которого немыслима жизнь людей, животных, растений. В присутствии кислорода протекает большая часть окислительных процессов, широко распространенных в при­роде. И все-таки жизнь без кислорода в ее простейших формах возможна (анаэробная форма), но существование жизни без воды в любых формах исключается.

Гидросфера состоит из различных вод, отличающихся степенью распространения на Земле, качеством, агрегатным состоянием л расположением в собственно гидросфере, атмосфере и литосфере.

Общие запасы воды на Земле составляют 1386- 10б км3. Основ­ной объем воды 1338-106 км3, или 96,5%, содержится в Океане. Этот объем с помощью современных технических средств можно определить с большой степенью точности. Достаточно просто вы­числить запас воды в ледниках. Что же касается остальных частей гидросферы, то их точная оценка затруднена. Значительный объем

* Прерывистость гидросферы объясняется дискретным расположением озер, рек, ледников и других водных объектов в пределах суши.

10

Ш,53-10б км3, или 1% от общего количества, приходится на долю подземных вод. Поверхностные воды суши: рек, озер, болот, снеж-нИков и ледников в горах, материковых льдов, включая льды Ан­тарктиды и Гренландии, являются в отличие от океанических в ос­новном пресными водами.

Запасы пресных вод, роль которых в жизни и деятельности че­ловека исключительно велика, оцениваются в 35- 106 км3, т. е. око­ло 2,5% общих запасов воды на Земле. Наиболее интенсивно в хо­зяйственной деятельности человека используются пресные воды рек, на долю которых приходится всего лишь 0,006% общего коли­чества воды на Земле. На втором месте находятся грунтовые воды и на третьем — воды озер, которые содержат 0,26% общих запасов воды.

Единовременный объем воды, содержащийся в реках и равный всего лишь 2120 км3, не должен вводить в заблуждение своей незна­чительностью, так как в течение года он многократно возобнов­ляется и общее количество воды, которое реки выносят в Океан за год, превосходит эту величину в 20 раз. При оценке запаса прес­ных вод необходимо иметь в виду динамические процессы, постоян­но происходящие в гидросфере, в результате которых запасы прес­ных вод постоянно возобновляются. Изучением этих процессов за­нимается паука гидрология.

Рассматривая вопрос о распространении воды на Земле, необ­ходимо указать, что по одной из наиболее широко признанных тео­рий происхождение гидросферы связывается с дегазацией мантии. По некоторым оценкам, за счет этого явления ежегодно в земную кору и на поверхность Земли поступает — 1 км3 воды, т. е. объем, который не может существенно изменить общее содержание воды в гидросфере в течение жизни нескольких поколений. Но за время существования Земли, которое, по средним оценкам, составляет 4... 5 млрд. лет, объем воды, поступившей за счет дегазации мантии, в З...3,5 раза больше объема Океана.

Общий единовременный объем воды в мантии составляет, по оценкам некоторых ученых, около 13... 15 млрд. км3.

1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Мировой океан — это непрерывное водное пространство, зани­мающее ~71% поверхности Земли (310 млн. км2). По физико-гео­графическим условиям Мировой океан подразделяется на отдель­ные океаны — крупнейшие части Мирового океана, ограниченные с разных сторон не связанными между собой материками. С 30-х го­дов XX столетия принято выделять четыре океана: Тихий, Атлан­тический, Индийский и Северный Ледовитый. В СССР это деление официально утверждено постановлением ЦИК СССР от 27 июня 1935 г.

В свою очередь, в каждом из океанов выделяют моря — более или менее обособленные и достаточно обширные районы океана,

11

обладающие собственным гидрологическим режимом, создающим­
ся под влиянием местных условий и затрудненного водообмена с
прилегающими районами океана (табл. 1.1). j

Таблица 1.1. Размеры океанов и морей *

Наименование океанов и морей

Площадь, тыс. м2

Объем, тыс. км3

: ^

Глубины, м

средние

макси­мальные

Тихий океан **:

178700^

707 555

4282

11034




'165246










Берингово море

2304

3683

1598

4773

Охотское »

1 590

1365

859

3657

Японское »

978

1 713

1752

4036

Атлантический океан:

91 700

323 613

3925

9219




66180










Балтийское море

419

21,5

51

419

Черное »

422

555

1315

2210

Азовское »

39,1

0,290

7,4

13

Индийский океан

74900

291 030

3963

7450




73443










Северный Ледовитый оке-

13 100

10970

2179

5220

ан:

5035










Баренцево море

1 424

316

222

600

Белое »

90

6

67

350

Карское »

883

98

111

600

Море Лаптевых

662

353

533

3385

Восточно-Сибирское мо-

913

49

54

915

ре Чукотское море

595

42

71

1 256

* Приводятся данные по морям Советского Союза. ** В числителе приводятся площади океанов с морями, в знаменателе — без морей.

Моря по степени их обособленности от океана и физико-геогра­фическим условиям делятся на три основные группы: 1) внутрен­ние, которые в свою очередь подразделяют на средиземные и полу­замкнутые; 2) окраинные; 3) межостровные.

Средиземные моря окружены со всех сторон сушей и сообща­ются с океаном или морем одним или несколькими проливами.

Полузамкнутые моря частично ограничены материками и отде­лены от океана полуостровами или цепью островов, пороги в про­ливах между которыми затрудняют водообмен, но он все же осуще-является значительно свободнее, чем в предыдущем случае. К полузамкнутым морям, например, относятся моря Берингово, Охот­ское и Японское, которые отделены от Тихого океана соответствен­но Алеутскими, Курильскими и Японскими островами. Водообмен

12

между морями этого типа и океаном практически свободен; на фор­мирование системы течений и распределение солености и темпера­туры в равной мере влияют и материк, и океан. 1 К окраинным морям относятся арктические моря, за исключени­ем Белого моря.

Межостровные моря — это части океана, окруженные кольцом островов, пороги в проливах между которыми препятствуют в ка­кой-то степени свободному водообмену.

I Более мелкими подразделениями океана являются заливы, бух­ты и проливы. Различие между заливом и бухтой достаточно ус-лорно.

Заливом часто называют часть моря, вдающуюся в сушу и до­статочно открытую для воздействия прилегающих вод. Наиболее крупные заливы — Бискайский, Гвинейский, Бенгальский, Аляска, Финский, Анадырский и др.

Бухтой называют небольшой залив с устьем уже самого залива, ограниченный островами или полуостровами, несколько затрудня­ющими водообмен между бухтой и прилегающим водоемом. В пре­делах Советского Союза крупные бухты — Севастопольская, Золо­той Рог, Цемесская и др.

На севере Советского Союза глубоко вдающиеся в сушу за­ливы, в которые обычно впадают реки, называют губами; на дне губы имеются следы речных отложений, вода сильно распреснена. Крупнейшие губы — Обская, Двинская, Онежская, Пенжинская и др.

Извилистые, узкие, глубоко вдающиеся в материк заливы, об­разовавшиеся в связи с ледниковой эрозией, называют фиордами, которые распространены на берегах Исландии, Новой Зеландии, Норвегии, Новой Земли. Крупнейшим фиордом является Кольский залив.

Лиманом называют затопленную морем устьевую часть речной долины или балки в результате незначительного опускания суши. Лиманы развиты на побережье северных морей, на острове Саха­лине, в северо-западной части Черного моря, в Азовском море.

Лагуной называют: а) неглубокий водоем, отделенный от моря в результате отложения наносов в виде берегового бара и соеди­ненный с морем узким проливом; б) участок моря между матери­ком и коралловым рифом или внутри атолла.

Проливом называют относительно узкую часть Мирового океа­на, соединяющую два водоема с достаточно самостоятельными природными условиями.

Озера — это естественные водоемы с замкнутым водообменом, образовавшиеся в результате заполнения водой впадин на поверх­ности суши. Такую впадину или углубление называют озерной кот­ловиной. Озера могут быть сточными и бессточными. Часть вод из сточного озера сбрасывается главным образом в виде речного сто­ка; частным случаем этого типа являются проточные озера — по­ступление вод равно их стоку. В бессточных озерах сток отсутст-

13

вует. Общая площадь озер на Земном шаре достигает ~2,7млн. км2 (~ 18% суши). Площадь отдельных озер колеблется от нескольких гектаров до нескольких сотен тысяч квадратных километров (Ка:-пийское море), а глубина — от нескольких метров до более чем 1,5 тыс. м (оз. Байкал). Озера распространены на всех материках и расположены на всех высотах относительно уровня мора (оз. Хорпатсо в Тибете расположено на отметке —5400 м; Мертвое мо­ре в Палестине — ниже уровня моря на 312 м). Озера могут быть заполнены водой из рек и подземных источников, в результате вы­падения атмосферных осадков, таяния ледников или морской во­дой. По качеству воды озера могут быть пресные и соленые. ,

Основным признаком, положенным в основу классификации озер, или, точнее, озерных котловин, служит их происхождение. Озерные котловины могут быть образованы под воздействием эн­догенных или экзогенных факторов (табл. 1.2).

Эндогенным процессам обязаны своим происхождением котло­вины тектонического и вулканического типов; остальные типы кот­ловин образовались в результате экзогенных процессов. В особый тип выделяются метеоритные котловины.

После заполнения котловины водой и возникает (зарождается) озеро. После этого происходит непрерывное взаимодействие между озерной котловиной, водными массами, заселяющими их организ­мами и окружающей территорией. При достаточных размерах озера наиболее активно проявляются процессы динамического воздейст­вия вод на берега и дно котловины (волнения, течения). Под воз­действием главным образом волнения происходит разрушение бере­га озера (см. ниже), продукты разрушения перемещаются вдоль и поперек берегов, наиболее мелкие частицы выносятся в наиболее глубокие места озера, где оседают на дно — происходит изменение очертания озерной котловины. В этом же направлении действует твердый сток рек.

В свою очередь, характер береговой линии, профиль берега вли­яют на формирование систем волнения и течений Одновременно с заполнением котловины начинается заселение озера и его берегов животными и растительными организмами, в результате отмирания которых на дне озера накапливаются продукты разложения орга­нических веществ — формируются илы, в воде появляются раство­ренные органические вещества. Происходит нормальный процесс развития озера. В зависимости от размеров озера, интенсивности его заиления и зарастания наступает стадия «умирания» озера — оно мелеет, уменьшается по площади, зарастает и в конце концов либо превращается в болото, либо вообще исчезает. Чем меньше размеры озера (площадь поверхности воды и глубина) и чем интен­сивнее процессы заиления и зарастания, тем быстрее происходит этот процесс.

Исключительно важное место среди водных объектов суши за­нимают реки, так как они являются основным источником пресных вод, используемых людьми для практических нужд.

14

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации