Тепловий режим річок. Льодові явища на річках.

Тепловий режим річки визначається поглинанням тепла: 1) прямої сонячної радіації, 2) ефективного випромінювання, 3) водної поверхні; витратою тепла на випаровування; виділенням тепла при конденсації; теплообміном з атмосферою і ложем русла.

Від співвідношення прибуткової і витратної частини балансу тепла залежить температура води та її коливання.

Відповідно до теплового режиму, річки поділяються на 3 типи: 1) річки дуже теплі, без сезонних коливань температури, незамерзаючі; 2) річки теплі, з помітними сезонними коливаннями температури, незамерзаючі зимою, або замерзаючі на короткий термін; 3) річки з великими сезонними коливаннями температури, зимою замерзають.

Клімат є основою теплового режиму річок, тому великі річки, які протікають через різні кліматичні зони, мають в різних частинах неоднаковий режим. Найскладніший температурний режим мають річки помірних широт.

У процесі замерзання річок формується ряд льодових утворень: сало, забереги, сніжура, внутрішній і донний лід, шуга.

Сало – льодові утворення у вигляді тонких кристалів, які при змерзанні нагадують плями захололого жиру сірувато-свинцевого кольору. Інколи являє собою шар суцільного тонкого льоду.

Забереги – смуги тонкого нерухомого льоду, який утворюється вздовж берегів річок перед їх замерзанням. Забереги бувають первинні, постійні, наносні та залишкові.

Сніжура (сніжниця) – плаваючий в воді у вигляді кашоподібної маси сніг. Утворюється при випадання снігу на охолоджену водну поверхню.

Внутрішній(внутрішньоводний) лід – непрозора губчаста маса, що складається з хаотично зрослих між собою кристаликів льоду. Утворюється при переохолодженні води і наявності в ній ядер кристалізації.

Донний лід – утворюється на нерівностях дна річки (особливо на кам’янистих ділянках) при великих швидкостях течії.

Шуга – являє собою накопичення пухкого льоду, який утворюється з внутрішнього льоду, що сплив на поверхню з включенням сніжури, за берегів, сала.

Встановлення на річці суцільного стійкого льодового покриву називається ЛЬОДОСТАВ. Льодовий покрив і сніг, що на нього випадає запобігає подальшому охолодженню води. Але якщо температура повітря довго тримається низькою, то лід наростає знизу. Оскільки, в результаті замерзання води зменшується живий переріз річки. Вода під тиском може виливатись на поверхню льоду і замерзати, збільшуючи його потужність. Потужність льодового покриву на річках України майже ніколи не перевищує 1 м.

Час замерзання річок і тривалість періоду, протягом якого на річці існує льодовий покрив, дуже різний (Дніпро (Київ) – 98 днів; Вісла (Варшава) – 60; Ельба (Гамбург) – 39; Рейн (Кельн) - 30).

В результаті дії швидкої течії (> 0.6-0.7 м/с), значного надходження ґрунтових вод, або внаслідок притоку талої води, на річках протягом зими можуть утворюватися ОПОЛОНКИ (майни). Ополонки термічного походження можуть бути місцями виникнення шуги, накопичення якої нижче ополонки спричиняє утворення ЗАЖОРІВ (фактично, це закупорка русла)-(зменшення поперечного перерізу річки, підйом рівня води, затоплення околиць). Ополонки між льодовими полями називають розводинами.

Скресання льодуна річках починається поблизу берегів під впливом сонця, тепла атмосферних і талих вод, що поступають в річку. Спочатку, вздовж берегів утворюється смуга води без льоду – ЗАКРАЇНА. Приток талих вод з часом викликає підняття рівня води, лід виринає, відриваючись від берегів. Починається його ЗРУШЕННЯ.

Далі лід може частково рухатись і знову зупинятись – це ПОСУВАННЯ ЛЬОДУ (криги). Таких посувань може бути кілька. При цьому в льодовому покриві утворюються промоїни і проталини. Потім він всією масою (і окремими крижинами) рухається вниз за течією – ЛЬОДОХІД.

Слід пам’ятати, що в процесі льодоходу на окремих ділянках річок де пропускна здатність не відповідає об’єму льоду (круті повороти, звуження русла і т.д.) він накопичується. Внаслідок цього утворюються ЗАТОРИ, які спричиняють підняття рівня води. Інколи ліквідацію заторів здійснюють застосовуючи вибухівку і, навіть, бомбардувальники.

Лабораторні завдання:

1. Визначте характеристики стоку найбільших річок світу і заповніть колонки 6-9 таблиці 11. Поясніть невідповідність довжини річок Нілу, Конго, Амазонки, Міссісіпі, їх водності.

Таблиця 11

Характеристики стоку найбільших річок земної кулі

2. Зробіть письмовий аналіз норми стоку річок України.

Рис. 21. Норма стоку річок України і Молдови

3. Проаналізуйте карту мутності річок України і поясніть причини наявності районів з високою та низькою мутністю.

Рис. 22. Карта мутності річок України

4. Проаналізуйте письмово гідрохімічну карту України і поясніть основні закономірності в зміні ступеня мінералізації та хімічного складу річок України.

Рис. 23. Гідрохімічна карта України (за ГорєвимЛ.М., 1995).

Гідрохімічні класи: 1- гідрокарбонатні кальцієві; 2 – гідрокарбонатні кальцієво-магнієві; 3 - гідрокарбонатні кальцієво-натрієво-магнієві; 4 – гідрокарбонатно-сульфатні кальцієво-натрієві; 5 – гідрокарбонатно-сульфатні кальцієво-магнієво-натрієві; 6 – хлоридно-сульфатно-гідрокарбонатні натрієво-кальцієві; 7 – сульфатно-хлоридні кальцієво-магнієві; 8 - сульфатно-хлоридні натрієво-кальцієво-магнієві; 9 – райони відсутності поверхневого стоку.

5. Побудуйте гідрограф стоку р. Іршава за даними таблиці 12. розчленуйте гідрограф на підземне живлення, весняне водопілля та літньо-осінні паводки. Обчисліть їх величини і визначте, до якого типу за класифікацією М.І. Львовича належить ця річка.

Таблиця 12

Витрати води р. Іршава біля смт Іршава за 1975р.

Середня за рік – 5.01. Найбільша 54.5 (18.12.1975). найменша – 1.52 (3.12.1975).

6. Поясніть (письмово) причини відмінностей у розподілі завислих наносів річок України, що наведені в таблиці 13.

Таблиця 13

Розподіл стоку наносів за сезонами, % від річного.

7. Проаналізуйте дані з таблиці 14 і дайте відповідь на запитання:

а) яке співвідношення між стоком завислих, донних і розчинених наносів річок басейнів північних і південних морів;

б) які відмінності у величинах сумарного стоку наносів річок басейнів північних і південних морів;

в) яка закономірність поверхневого змиву на території Східної Європи?

Таблиця 14

Стік наносів і розчинених речовин у басейнах окремих морів

Контрольні запитання:

1. Що таке річковий стік, як визначають норму стоку?

2. Які ви знаєте характеристики стоку?

3. Що таке витрата води? Розтлумачте поняття фіктивна та істинна витрата.

4. Що таке гідрограф стоку? Як він будується?

5. Які природні чинники впливають на величину й зональний розподіл стоку? 6. Як впливає на стік господарська діяльність людини?

7. Які види роботи виконує водний потік?

8. Що таке ерозія? Типи ерозії. Базис ерозії.

9. Що таке річкові наноси? Типи наносів. Мутність води.

10. Що таке твердий річковий стік і які закономірності в його розподілі по

річках земної кулі?

11. Що називається мінералізацією води і від яких факторів вона залежить?

12. На які класи поділяє природні води О.О. Альокін?

13. Які чинники визначають тепловий режим річок? Назвіть основні типи

річок за тепловим режимом.

14. Назвіть і охарактеризуйте льодові утворення на річках.

15. Як утворюються ополонки, затори і зажори і як відбувається скресання

льоду на річках?

Тема 7. ОЗЕРА і ВОДОСХОВИЩА.