Главнейшие физико-географические и геологические характеристики бассейна рении

Билет 1.

1)Водные объекты и их типы. Гидрографическая сеть. Количество воды на земном шаре. Понятие о гидросфере.

Скопление природных вод на земной поверхности и в верхних слоях земной коры образуют водные объекты. Вод. объекты различают по местоположению( над поверхностные, поверхностные, подземные), а так же по времени существования (постоянные и временные). Выделяют три типа водных объктов:

1) водотоки - водные объекты на земной поверхности с поступательным движе­нием воды в руслах (естественных или искусственных) в направлении уклона; к ним относятся реки и каналы;

2) водоемы - водные объекты в понижениях земной поверхности с замедленным водообменом — океаны, моря, озера, водохранилища, болота;

3) особые водные объекты — ледники и подземные воды (почвенная влага, грунтовые воды, артезианские воды) + атмосферная влага, вода в живых организмах.

Многие водные объекты обладают водосбором, т.е. частью земной поверхности, толщей почв и горных пород, откуда и поступает вода к данному вод. объекту. Граница между водосборами- водораздел.

Признаки водных объектов: временное (постоянное) наличие скопления воды, наличие водосбора, наличие русла.

Гидрографическая сеть– совокупность всех водных объектов, находящихся на земной пов-ти в пределах данной территории (включая ледники). Часть гидр. сети представлена водотоками- русловой сетью, а состоящая только из рек 9крупных водотоков) – речной сетью.

Гидросфера:

1)Совокупность водных объектов, представляющую собой прерывистую водную оболочку земного шара.

2)Геосфера, включающая в себя скопления воды на земн. пов-ти, взаимосвязанные с ними воды в верхней части литосферы и нижней атмосферы (т.е. первое определение + вода в живых организмах + атмосферная влага + подземные воды в верхней части земной коры – все воды Земли, участвующие в глобальном круговороте веществ).

Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озера, реки, лёд на полюсах). Объем гидросферы - 1 057 500 000 км кубических.

2. Водосбор и бассейн реки. Морфометрические характеристики бассейна реки.

Водосбор – часть земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда данная река получает свое питание.

Поскольку питание рек может быть поверхностным и подземным, различают поверхностный и подземный водосборы, которые могут не совпадать.

Бассейн реки – часть суши, включающая данную речную систему и ограниченная орографическим водоразделом.

Обычно Водосбор и Бассейн совпадают. Но если в пределах речного бассейна часть территории оказывается бессточной, то она, оставаясь частью бассейна, в состав водосбора реки не входит. Такие случаи весьма характерны для засушливых районов с плоским рельефом. Также несовпадение границ бассейна, выделяемых по орографическому водоразделу, и границ водосбора может быть в тех случаях, когда границы поверхностного и подземного водосборов не совпадают, т.е. когда часть подземного стока либо поступает из-за пределов данного бассейна, либо уходит за его пределы.

Выделяют главный водораздел земного шара, который разделяет бассейны рек, в падающий в Тихий и Индийский океаны, с одной стороны, и бассейны рек, впадающих в Атлантический и СЛО.

Кроме того выделяют бессточные области земного шара, откуда находящиеся там реки не доносят воду до Мирового океана.

Основными морфометрическими характеристиками речного бассейна служат:

1. Площадь бассейна F

2. Длина бассейна Lб, обычно определяемая как прямая, соединяющая устье реки и точку на водоразделе

3. Максимальная ширина бассейна Bбmax, которая определяется по прямой, нормальной к длине бассейна в наиболее широкой ее части

4. Средняя ширина бассейна, вычисляемая по формуле: Bбср = F/Lб

5. Длина водораздельной линии Lвдр

Важной характеристикой бассейна служит распределение площади бассейна по высотам местности, представленное гипсографической прямой, показывающей, какая часть площади бассейна расположены выше любой заданной отметки местности.

С помощью гипсографической кривой можно рассчитать среднюю высоту бассейна.

Среднюю высоту бассейна можно определить и без гипсографической кривой по формуле:

Где, - средняя высота любых высотных интервалов в пределах бассейна, вычисляемая как среднее из отметок горизонталей (изогипс), ограничивающих эти интервалы; - площадь части бассейна между этими горизонталями; – полная площадь бассейна, n – число высотных интервалов.

Средний уклон поверхности бассейна определяют по формуле

r wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>">

где – длины горизонталей; – разность отметок смежных горизонталей (сечение рельефа); F – полная площадь бассейна; n – число высотных интервалов.

Билет 2.

1.Реки и их типы. Физико-географические и геологические характеристики бассейна реки

Река- водоток сравнительно крупных размеров, питающийся атмосферными осадками со своего водосбора и имеющий четко выраженное сформированное самим потоком русло. К рекам обычно относят водотоки с площадью бассейна не менее 50 тыс. км кв.

Реки типизируют по различным признакам:

1)по размеру

- большие реки, у которых площадь бассейна больше 50 000 км кв. Обычно бассейн расположен в нескольких географических зонах. Гидрологический режим в целом не свойственен рекам каждой географической зоны в отдельности, поэтому он полизонален.

- средние реки, площадь от 2 тыс. до 50 тыс. км кв. Гидр. режим- зональный, т.к. обычна река протекает в одной зоне.

- малые реки, бассейн которых меньше 2 тыс. км кв., расположенный обычно в одной зоне, но гидр. режим отличается от режима данной зоны под влиянием местных условий. Т.о. он азональный.

2) по условиям протекания реки

- равнинные (число Фруда (описывает характер потока по сост. водн. пов-ти) меньше 0,1)

- полугорные (0,1-1)

- горные (более 1)

3)по источникам питания ( в зависимости от вклада снегового, дождевого, дедникового и подземного питания в формирование речного стока)

4) по водному режиму (характер внутригодового распределения стока)

- с весенним половодьем

- половодьем в теплую часть года

- с паводочным режимом

5) по степени устойчивости русла

-устойчивые

- неустойчивые

6) по ледовому режиму

- замерзающие

- незамерзающие.

Так же выделяют промерзающие (замерзание всей толщи воды до дна на протяжении большого расстояния), перемерзающие (образование ледяных перемычек на отдельных участках русла) и пересыхающие. Но это все относится лишь к малым рекам, сильно зависящим от подземного питания.

Главнейшие физико-географические и геологические характеристики бассейна рении.

1) географическое положение б-а на континенте (выражено через удаленность (км) от океана, широту и долготы крайних точек и центра б-а)

2) географическая зона или высотные пояса

3) геологическое строение, тектоника, физические и водные свойства подстилающих грунтов, гидрогеологические условия

4) рельеф (характеризуется количественно через среднюю высоту бассейна и средний уклон по формуле)

5) климат (характер ЦА, режим температуры и влажности воздуха, количество и режим атмосферных осадков, испарение)

6) почвенно-растительный покров (хар-ся долей площади бассейна, занятой лесами и почвами того или иного типа)

7) характер речной сети

8) наличие и особенности других водных объектов- озер, болот, ледников (озерность, лесистость и пр. ищутся по формуле k=f/F, где f– площадь, занятая озерами, F- площадь бассейна, k выражается в процентах или долях единицы).

9) искусственное преобразование пов-ти бассейна (распашка земель, сведение лесов)

10) искусственное преобразование гидрографической сети бассейна и режима сами рек (сооружение платин, вдхр, каналов)

4. Гидрологические характеристики и гидрологическое состояние водного объекта. Гидрологический режим и гидрологические процессы.

Гидрологическое состояние – совокупность гидрологических характеристик водного объекта в данном месте в данное время.

Гидрологические харак-ки:

1. Характеристика водного режима: уровень воды, скорость течения, расход воды, сток воды за интервал времени, уклон водной поверхности.

2. Характеристика теплового режима: температура воды, снега, льда, теплосодержание или тепловой сток за время Т.

3. Характеристика ледового режима: сроки наступления и окончания различных фаз ледового режима (замерзания ледостава, таяния, вскрытия, очищения ото льда), толщина ледяного покрова, сплоченность льдов

4. Характеристики режима наносов: содержание в воде взвешенных наносов или мутность воды, расход наносов, распределение наносов по фракциям (крупности)

5. Характеристики формы и размера водного объекта: длина, ширина, глубина.

Гидрохимические – минерализация воды или ее соленость, Гидрофизические – плотность воды, вязкость воды, Гидробиологические – состав и численность водных организмов, величина биомассы.

Совокупность закономерно повторяющихся изменений гидрологического состояния водного объекта – гидрологический режим.

Сущность гидрологического режима водных объектов – изменение гидрологических характеристик в пространстве (их изменение от места к месту – вдоль, поперек или по глубине и т.д.) и во времени.

Во времени: изменчивость вековая, многолетняя, внутригодовая, сезонная, кратковременная.

Гидрологический режим – внешнее проявление внутренних процессов, свойственных объекту.

Гидрологические процессы – совокупность физических, химических и биологических процессов, определяющих закономерности формирования гидрологического состояния и режима водного объекта. Чтобы познать ГП в любом водном объекте, необходимо изучить, во-первых, явления, происходящие в водной толще данного объекта (перемешивание, формирование температурной и плотностной стратификации, образование внутриводного льда продуцирование кислорода и т.д.), во-вторых, процессы на твердых границах объекта – его дна и берегах (взаимодействие водного потока и грунтов, размыв и аккумуляция наносов), в-третьих, явления, происходящие на водной поверхности объекта – границе раздела вода – воздух (тепло и газообмен с атмосферой, испарение и конденсация, образование или таяние ледяного покрова, возникновение волн и течений под действием ветра и т.д.)

Билет 3

5. Вода как вещество, ее молекулярная структура и изотопный состав.

Молекула водыпредставляет собой равнобедренный треугольник с двумя атомами водорода в основании и атомом кислорода в вершине. Атом кислорода в моле­куле воды присоединяет к себе два электрона, отнятых от атомов водорода, и тем са­мым приобретает отрицательный заряд. Атомы водорода, лишенные электронов, стано­вятся положительно заряженными протонами. Таким образом возникает полярность молекулыводы, т.е. отрицательный заряд со стороны атома кислорода и положитель­ный заряд со стороны атомов водорода.

Положительно заряженное ядро водорода одной молекулы может соединяться с отрицательно заряженным атомом кислорода другой молекулы. В результате возника­ют так называемые водородные связи,которые у воды (в отличие от других жидко­стей) гораздо прочнее, чем связи, обусловленные, межмолекулярными взаимодейст­виями. Преодоление этих связей при плавлении, испарении, нагревании воды требует гораздо большей энергии по сравнению с другими жидкостями. Это определяет ряд "аномалий" тепловых свойств воды.

Водяной пар состоит преимущественно из одиночных молекул воды без упорядо­ченного строения. Водородные связи не реализуются. В твердом состоянии (лед) строение воды в высокой степени упорядоченно. Молекулы составляют гексагональ­ную 'структуру с прочными водородными связями. Эта структура "ажурная", т.е. относительно большое пространство занимают пустоты. Вода в жидком состоянии со­храняет элементы "льдоподобного" каркаса, пустоты которого частично заполняются одиночными молекулами, что обуславливает большую, чем у льда, плотность воды.

Вода — слабый электролит, т.е. ее молекулы способны делиться на ионы (диссоциировать) по уравнению

H₂O↔H⁺+OH^-

При отсутствии примесей концентрации ионов H и OH (в молях на 1 л) равны между собой. При температуре от 0 до 50 [H⁺] = [OH^-]=10^-7. При наличии примесей это равенство может нарушиться. В случае преобладания ионов ОН^- имеет место щелочная реакция воды, при избытке ионов Н⁺ — кислая. Для характеристики реакции использу­ется водородный показательрН, равный логарифму концентрации водородных ионов, взятый с обратным знаком: рН = -lg[H⁺].

В природной воде всегда содержатс растворенные вещества. Их количество в единице объема — минерализация(мг/л), в единице массы - соленость(г/кг, или ‰).

Основную массу растворенных веществ составляют макрокомпоненты,к которым относятся анионы HCO₃^-, катионы Са²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺. Суммарное содержание Са²⁺ Mg⁺ определяет жесткость воды.

Многие вещества, содержащиеся в природной воде в значительно меньшем количестве, тем не менее играют важную роль в существовании водных экосистем, определяют потребительские свойства воды. Среди них выделяют следующие группы.

Биогенные вещества— соединения натрия, фосфора, кремния, железа, наиболее активно участвующие в жизнедеятельности растительных и животных организмов.

Органические вещества— сложные соединения, образующиеся в результате разложения растительных и животных организмов. Углерод составляет примерно по­ловину их массы, а вместе с кислородом и водородом 95%.

Микроэлементы— вещества, находящиеся в воде в очень малых количествах (менее 0,01 мг/л). К ним, в частности, относятся тяжелые металлы, радиоактивные вещества.

3.Река и речная сеть. Долина и русло реки.

Гидрографическая сеть бассейна – совокупность водотоков, воемой и особых водных объектов в пределах речного бассейна. Совокупность естественных и искусственных водотоков –это русловая сеть. Длина реки L- это расстояние вдоль русла между истоками и устьем реки.

Исток – место начала реки. Устье реки- место впадания реки в море, озеро или другую реку. Слепое устье- когда река заканчивается из-за нехватки воды.

Коэффициент извилистости k_извил=L_i/l_i,

где l расстояние от участка реки по прямой. Поскольку на отдельных участках реки извилистость разная, общую изв-ть считают как отношение суммы длин отрезков на сумму расстояний.

Сумма длин всех рек в пределах бассейна- протяженность речной сети ∑L_i.

Густота речной сети определяется так: , f-площадь рассматриваемой территории.

Речная сеть по характеру рисунка может быть древовидной, прямоугольной, центростремительной.

Речные долины - продольные углубления на земной поверхности, сформирован­ные в результате эрозионно-акумулятивной деятельности реки. Элементы речной долины: русло, пойма, надпойменные террасы, коренные берега.(см. стр. 175) Русло - наиболее низкая часть долины, занятая рекой в маловодные периоды года. Бывают прямолинейные, извилистые, разделенные на рукава, блуждающие (СМ. СТР.176). Морфологические элементы: излучины, затопляемые подвижные повышения дна –осередки и более высокие, стабильнее и закрепленные растительностью- острова, глубокие и мелкие участки русла- плесы и перекаты, а так же донные гряды различного размера. Основные морфометрические характеристики: площадь поперечного сечения ω, ширина русла между урезами русла при заданном его наполнении B, максимальная глубина русла h_max. Среднюю глубину считают по формуле: . Для большинства русел эта величина приблизительно равна 2/3 от мах. Часто используют в гидравлических расчетах еще 2 характеристики: длину смоченного радиуса и гидравлический радиус R: . Смоч. периметр- длина подводного контура поперечного сечения ручного русла, т.е. линия контакта воды с ограничвающими её твердыми поверхностями.

Пойма - часть долины, заливаемая при самом высоком уровне воды. Надпойменные террасы - относительно плоские участки долины, представляющие собой остатки пойм на предшествующих этапах развития долины. Коренные берега - склоны долины выше самой высокой террасы. Русло и пойма образуют дно долины, террасы и коренные берега - склоны долины. Высота поймы, террас, коренных берегов - превышения их бровок над уровнем воды в маловодный период года. Типы долин по генезису: тектонические, леднико­вые, эрозионные; по форме поперечного профиля: каньоны, ущелья, V-образные, ко­рытообразные (троги), трапециевидные, ящикообразные.

Продольный профиль реки - график изменения отметок водной поверхности и дна по длине реки. Падение реки - разность отметок водной поверхности или дна (∆H) на каком либо участке реки. Полное падение — ∆Н между истоком и устьем реки. Уклон реки (I) - отношение падения реки на участке к его длине, выражается в долях единицы или промиллях (‰). Для средних по размеру равнинных рек, как правило, I < 1‰, для горных до нескольких десятков ‰.

Билет 4

6.Химические свойства воды. Классификация природных вод по минерализации. Различия солевого состава речных и морских вод. Понятие о качестве воды.

Вода – слабый электролит, диссоциирующий по уравнению

Н₂О <-> Н⁺ + ОН⁻

Уравнение характеризует ионное равновесие воды. Состояние ионного равновесия природных вод отражает водородный показатель рН = -lg [H⁺]

Благодаря особенностями молекулярного строения вода обладает свойством хорошо растворять различные химические вещества. Природная вода представляет собой слабый раствор.

Суммарное содержание в воде растворенных неорганических веществ выражают либо в виде минерализации (М, мг/л, г/л), либо в относительных единицах(%, ⁰/₀₀).

Содержание растворенных в воде веществ в г/кг или в ⁰/₀₀ называется соленостью воды S.

· Пресные – менее 1

· Солоноватые 1-25

· Соленые (морской солености) 25-50

· Высокосоленые (рассолы) свыше 50

Границы между группами выделены по следующим соображениям: 1⁰/_{00 -} верхний предел солености питьевой воды, 25 (24,7) – соленость, при которой температура наибольшей плотности и замерзания совпадают. В морях соленость выше 50 как правило не наблюдается.

Основную массу растворенных веществ составляют макрокомпоненты, к которым относятся анионы HCO3-, катионы Са2+, Mg2+, Na+, K+. Суммарное содержание Са2+ Mg+ определяет жесткость воды.

Многие вещества, содержащиеся в природной воде в значительно меньшем количестве, тем не менее играют важную роль в существовании водных экосистем, определяют потребительские свойства воды. Среди них выделяют следующие группы.

Биогенные вещества — соединения натрия, фосфора, кремния, железа, наиболее активно участвующие в жизнедеятельности растительных и животных организмов.

Органические вещества — сложные соединения, образующиеся в результате разложения растительных и животных организмов. Углерод составляет примерно по­ловину их массы, а вместе с кислородом и водородом 95%.

Микроэлементы — вещества, находящиеся в воде в очень малых количествах (менее 0,01 мг/л). К ним, в частности, относятся тяжелые металлы, радиоактивные вещества.

Качество – характеристика состава и свойств, определяющая пригодность для конкретного использования:

· Температура (выше – хуже)

· Соленость и минерализация

· Мутность

По своему солевому составу природные воды подразделяются на следующие классы (по преобладающему аниону) и группы (по преобладающему катиону):

Класс гидрокарботных вод (НСО₃^-) – преобладает в речной воде

Класс хлоридных вод (Сl^-) – преобладает в морской воде

Класс сульфатных вод (SO₄^2-)

Кальциевая группа (Ca²⁺) – преобладает в речной воде

Натриевая группа (Na⁺) – преобладает в морской воде

Магниевая группа (Mg²⁺)

Калиевая группа (К⁺)

Морская соль представляет собой растворенные в воде поваренную соль и многие другие вещества.

Сумма концентрации наиболее распространенных. катионов (кальций, магний) называется общей жесткостью воды.

Также содержатся газы, биогенные вещества, органические вещества, микроэлементы(<1мг/л), загрязнители.

1. Происхождение и типы ледников. Образование и строение ледников.

Ледник- это масса фирна и льда, образовавшаяся путем длительного накопления твердых атмосферных осадков и обладающая собственным движением.

Сезонная снеговая линия – граница выпавшего снега.

Климатическая снеговая линия- среднее положение снеговой линии.

Хионосфера- та часть тропосферы, в пределах которой снеговой баланс положительный (снеговая линия выше климатической) и происходит накопление твердых атмосферных осадков.

Главная причина существования ледников- климатическая. Основным условием служит положительный снеговой баланс, т.е. преобладании накопления снега над его расходованием, чему способствует большое количество твердых атмосферных осадков и длительный период отрицательных температур воздуха. Наиболее благоприятен морской климат с большим кол-вом осадков и прохладным летом.

Также способствуют условия орографические и геоморфологические: большие высоты, экспозиция склонов (северная в СП, южная в ЮП)., благоприятная ориентация горных хребтов по отношению к направлению переноса влажных масс, плоские или вогнутые формы рельефа.

Типы ледников:

1) Покровные. Размещаются на материках или крупных островах: к ним относятся ледники Антарктиды, Гренландии, арктических островов. Форма в меньшей степени зависит от рельефа и обусловлена распределением снегового питания ледника. П. подразделяются на ледниковые купола (выпуклые ледники мощностью до 1000 м), ледниковые щиты (крупные выпуклые мощностью более 1000м и площадью пов-ти свыше 50 тыс. км2), выводные ледники (быстро движущиеся, через которые осуществляется основной расход льда покровных ледников; обычно заканчиваются в море, образуя плавучий язык), шельфовые ледники ( плавающие или частично опирающиеся на морское дно ледники, являющиеся продолжением ледниковых покровов; образуют крупные айсберги)

2) Горные. Подразделяются на : ледники вершин, лежащие на верш. отдельных гор; ледники склонов, занимающие впадины на склонах горн. хребтов; долинные ледники, располагающиеся в верхних и средних частях горных долин.

Наблюдается 3 принципиально различных способа формирования льда – путем рекристаллиации снега и фирна (под давлением), путем замерзания талой воды в толще фирна (инфильтрационный лед), путем замерзания талой воды на пов-ти льда.

Виды льда в леднике:

Фирн- конгломерат бесформенных зерен льда размером 0,5-5 мм. Образуется в результате уплотнения и изменения кристаллической структуры (рекристаллизация) снега. Плотность ρ = 450-800 кг/м³.

Глетчерный лед— результат рекристаллизации фирна при высоком давлении от вышележащих слоев фирна и снега; плотность 800-925 кг/м³.

Лед, образующийся путем замерзания талых и дождевых вод, просочившихся в толщу фирна, называется инфильтрационным,а на поверхности ледника - конжеляционным,или наложенным.

В процессе формирования льда играет роль явление режеляции— плавление льда под влиянием большого давления при температуре, близкой к 0°, и заполнение водой пор и трещин. При последующем замерзании происходит спаивание отдельных ледя­ных кристаллов, кусков льда и замерзших внутриледниковых водных потоков.

Площадь ледника, где происходит накопление массы ледника, называется обла­стью питания.Избыток льда под влиянием силы тяжести и градиентов давления сме­щается в область, где расход льда на таяние и испарение превышает его накопление. Это область абляции;у горных ледников ее часто называют языкомледника.

На перегибах ложа ледника образуются трещины, иногда ледопады. В теле круп­ных ледников обычно имеется система взаимосвязанных полостей, частично или цели­ком заполненных водой.

На поверхности и в толще ледника или в близи его краев часто встречаются скоп­ления обломочного материала - морена.Она подразделяется на влекомую, которая находится в процессе перемещения ее ледником, и отложенную,т.е. ранеее принесен­ную ледником. Среди влекомых морен выделяют поверхностную(боковую и средин­ную), внутреннюю и придонную,а среди отложенной морены - береговуюи конеч­ную.

Уравнение баланса для твердой фазы горного ледника:

Х_тв + Y_змрз + Y_мет + Y_лав = Y_тал +Z_л ± ∆U_л,

где Х_тв, - твердые осадки, Y_змрз - замерзание талых (повторное) и дождевых вод (обра­зование инфильтрационного и конжеляционного льда), Y_мет и Y_лав - поступление на площадь ледника снега в результате его переноса ветром (метелевый перенос) и в виде лавин, Y_тал - таяние льда, Z_л - испарение льда (возгонка), ∆U_л - изменение массы льда. Основной элемент в приходной части баланса - Х_тв, в расходной F_m<M. Для малых лед­ников главным элементом прихода может оказаться Y_мет.

Уравнение баланса для жидкой фазы ледника:

Х_ж + Y_тал + Z_конд = Y_ст +Z_л + Z_в ± ∆U_в,

где Х_ж - жидкие осадки на площадь ледника, Y_cm - сток воды за пределы ледника, Z_в и Z_конд - соответственно испарение воды и конденсация, ∆U_в - изменение запаса жид­кой воды в теле ледника.

Суммируя оба вышеприведенных уравнения, получим общее уравнение массы ледника:

X + Y_мет + Y_лав + Z_субл + Z_конд = Y_ст + Z_л + Z_в ± ∆U,

где X = Х_тв+ Х_ж, ± ∆U - изменение общей массы ледника.

Для покровных ледников, омываемых морями, основной вид расхода льда (до 80%) - образование айсбергов.

см. рис. на стр.122-123.

Билет 5

7. Физические «аномалии» воды и их гидрологическое значение.

Физические характеристики воды	«Аномалия»	Значения для
Водных объектов	Земли в целом
Температура плавления (замерзания) 0 гр.	Очень высока	Вода может существовать в твердом виде	Существование ледников и снежного покрова
Температура кипения 100 гр.	Очень высока	Вода может существовать в жидком состоянии	Существование водоемов и водотоков –океанов, морей, рек
Температура наибольшей плотности 4 гр.	Наступает не в момент замерзания, а при оч. высокой температуре	При охлаждении водоема вода прекращает опускаться при достижении температуры наибольшей плотности. Водная толща не замерзает	Сохранение жизни в водоемах зимой
Плотность льда 917 кг/м3	Плотность льда меньше, чем жидкой воды	Лед всплывает, теплоизолирует водоем, замедляет его охлаждение	То же
Удельная теплота плавления (замерзания) 333 000 дж/кг	Очень велика	При плавлении льда нужна большая затрата теплоты, при замерзании это же количество теплоты выделяется	Регулирование тепловых процессов
Удельная теплота испарения (конденсации) 2,5*10^6 Дж/кг при 0 гр., 2,26*10^6 Дж/кг при 100гр.	Очень велика	При испарении воды нужна большая затрата теплоты, при конденсации в.п. это же количество теплоты выделяется	То же
Удельная теплоемкость 4190 Дж/кг*С при 15С	Очень велика	Вода медленно нагревается и медленно охлаждается	То же
К-т теплопроводности 0,57 Вт/м*С при 0 С	Очень мал	То же	То же
К-т вязкости 1,14*10^-6 м кв/с при 15 гр	Мал	Вода текучая и хорошо смазывает твердые тела	Переносит наносы, растворенные вещ-ва, теплоту, совершает механическую и эрозионную работу
К-т поверхностного натяжения 75, 6* 10(-3) Н/м при 0 гр.	Очень велик	В порах грунта и растениях действуют капиллярные силы. Капли воды обладают ударной силой	Питание растений. Дождевая эрозия
Диэлектрическая постоянная	Очень велика	Высокая растворяющая способность

3.Река и речная сеть. Долина и русло реки.

Гидрографическая сеть бассейна – совокупность водотоков, воемой и особых водных объектов в пределах речного бассейна. Совокупность естественных и искусственных водотоков –это русловая сеть. Длина реки L- это расстояние вдоль русла между истоками и устьем реки.

Исток – место начала реки. Устье реки- место впадания реки в море, озеро или другую реку. Слепое устье- когда река заканчивается из-за нехватки воды.

Коэффициент извилистости k_извил=L_i/l_i,

где l расстояние от участка реки по прямой. Поскольку на отдельных участках реки извилистость разная, общую изв-ть считают как отношение суммы длин отрезков на сумму расстояний.

Сумма длин всех рек в пределах бассейна- протяженность речной сети ∑L_i.

Густота речной сети определяется так: , f-площадь рассматриваемой территории.

Речная сеть по характеру рисунка может быть древовидной, прямоугольной, центростремительной.

Речные долины - продольные углубления на земной поверхности, сформирован­ные в результате эрозионно-акумулятивной деятельности реки. Элементы речной долины: русло, пойма, надпойменные террасы, коренные берега.(см. стр. 175) Русло - наиболее низкая часть долины, занятая рекой в маловодные периоды года. Бывают прямолинейные, извилистые, разделенные на рукава, блуждающие (СМ. СТР.176). Морфологические элементы: излучины, затопляемые подвижные повышения дна –осередки и более высокие, стабильнее и закрепленные растительностью- острова, глубокие и мелкие участки русла- плесы и перекаты, а так же донные гряды различного размера. Основные морфометрические характеристики: площадь поперечного сечения ω, ширина русла между урезами русла при заданном его наполнении B, максимальная глубина русла h_max. Среднюю глубину считают по формуле: . Для большинства русел эта величина приблизительно равна 2/3 от мах. Часто используют в гидравлических расчетах еще 2 характеристики: длину смоченного радиуса и гидравлический радиус R: . Смоч. периметр- длина подводного контура поперечного сечения ручного русла, т.е. линия контакта воды с ограничвающими её твердыми поверхностями.

Пойма - часть долины, заливаемая при самом высоком уровне воды. Надпойменные террасы - относительно плоские участки долины, представляющие собой остатки пойм на предшествующих этапах развития долины. Коренные берега - склоны долины выше самой высокой террасы. Русло и пойма образуют дно долины, террасы и коренные берега - склоны долины. Высота поймы, террас, коренных берегов - превышения их бровок над уровнем воды в маловодный период года. Типы долин по генезису: тектонические, леднико­вые, эрозионные; по форме поперечного профиля: каньоны, ущелья, V-образные, ко­рытообразные (троги), трапециевидные, ящикообразные.

Продольный профиль реки - график изменения отметок водной поверхности и дна по длине реки. Падение реки - разность отметок водной поверхности или дна (∆H) на каком либо участке реки. Полное падение — ∆Н между истоком и устьем реки. Уклон реки (I) - отношение падения реки на участке к его длине, выражается в долях единицы или промиллях (‰). Для средних по размеру равнинных рек, как правило, I < 1‰, для горных до нескольких десятков ‰.

Билет 6

8.Агрегатные состояния воды и фазовые переходы.

Вода может находиться в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком, газообразном.

Изменение агрегатного состояния вещества называют фазовыми переходами. В этих лучаях свойства воды меняются. Фазовые переходы сопровождаются выделением ил поглощением энергии, называемой теплотой фазового перехода.

Диаграмма состояния воды.

С поверхности воды, а также льда и снега постоянно отрывается и уносится в воздух некоторое количество молекул, образующие молекулы водяного пара. Одновременно часть молекул возвращается обратно. Если преобладает первый процесс – то идет испарение воды, если второй - конденсация. Регулятором направленности и интенсивности этих процессов служит дефицит влажности – разность парциального давления ВП в состоянии насыщения и парциального давления фактически содержащегося в воздухе ВП.

С ростом температуры упругость ВП растет, и испарение ускоряется. К увеличению испарения приводит и возрастание скорости движения воздуха над испарающей поверхностью, усиливающее интенсивность вертикального массо- и теплообмена.

График Хелланда-Хансена.

1. Происхождение подземных вод. Виды воды в порах грунта. Водные свойства грунтов.

К подземным водам как объекту изучения гидрологией относятся воды, содер­жащиеся в земной коре и активно участвующие в круговороте воды на земном шаре, т.е. взаимодействующие с атмосферой и поверхностными водами.

Основной источник формирования подземных вод - атмосферные осадки (таю­щий снег и дожди), которые поступают в верхний слой грунта в результате инфильтра­ции (впитывания). При обильном поступлении воды она заполняет все пустоты в грун­те. По трещинам, ходам животных, отверстиям от сгнивших корней растений, относи­тельно крупным порам (т.е. промежуткам между частицами грунта) вода перемещается вниз под влиянием силы тяжести - это гравитационная вода. Она достигает водо­упорного слоя (чаще всего глинистые отложения), накапливаясь здесь, образует водо­носный горизонт, т.е. слой водопроницаемого пласта, насыщенного водой, которая движется по поверхности водоупора в сторону его уклона под влиянием силы тяжести. Там, где отрицательные формы рельефа (речные долины, овраги, озерные котловины) вскрывают водоносный горизонт, подземные воды выходят на поверхность в виде род­ников или рассредоточенного высачивания на участке склона.