Тема 15. Методы исследования гидросферы

1. Мониторинг водных систем.

Включает наблюдение, оценку и прогноз состояния водных объектов. Существуют дистанционные и контактные методы исследования гидросферы.

2. Изучение гидрологического цикла.

Исследуется системный вид гидрологического цикла.

Приход: осадки, стоки.

Регулятор учитывает параметры русла (глубина, ширина, уклон), инфильтрацию и водонепроницаемость пород русла.

Запасы происходят за счет перехвата влаги растительностью, аккумуляции в депрессиях (водные системы типа болот), запасов почвенной влаги.

Расход – стекание с листьев, инфильтрация, поверхностный склоновый сток, и просачивание, подземный сток.

3. Паводковый гидрограф реки.

Он характеризует скорость, с которой осадки, выпавшие на площадь водосборного бассейна, достигают русла реки. Он представляет собой график изменение расхода воды во времени за период паводка.

Важнейшая характеристика гидрологического режима – это расход воды Q – объём воды, проходящий через поперечное сечение русла за данный период времени, измеряется в м³/с.

Максимальный расход воды тем больше, чем больше площадь бассейна. Максимальный расход воды характеризуется малой инфильтрационной способностью, характерен для бассейна с большим уклоном.

Низкие максимальные расходы воды характерны для бассейнов с малым уклоном, они имеют высокую инфильтрационную способность.

ВД – время добегания – интервал времени между максимумом осадков и максимумом стока, зависит от формы бассейна, уклона и порядка притока. Чем больше ВД, тем лучше. Зависит от соотношения между соком и почвенными водами;

А – максимум стока (максимальный расход);

1 – кривая спада;

2 – кривая подъёма;

3 – руслонапоняющий расход;

4 – повышенный поверхностный сток или паводок;

5 – пик осадков;

ВУ – время увеличения расхода;

НС – начальный сегмент.

Максимальный расход воды тем больше, чем больше площадь водосбора. Бассейны с большим уклоном и малой инфильтрационной способностью имеют высокие максимальные расходы воды.

Распределение гидрографа (графическое изображение):

Размер гидрографа (площадь под графиком) характеризует зависимость количества осадков, площадь бассейна от расхода воды (прямопропорциональная зависимость).

Подземный сток (сток в русло реки) имеет небольшую скорость и длительное время обеспечивает расход воды в реке.

Кривая спада (1) показывает, что истощение грунтовых вод определяется общим стоком. Зависит от геологического строения и положения водоносного горизонта

Факторы, оказывающие влияние на расход воды:

1) Климат:

1 – подземный сток,

2 – поверхностный сток.

Вид паводкового гидрографа для различного климата:

Семиаридный климат: Умеренный климат:

Для первого графика характерны непродолжительные сильные дожди, низкая инфильтрация и преобладание поверхностного стока.

Для второй кривой характерны развитые почвы, богатый растительный покров, высокая инфильтрация и преобладание поземного стока.

2) Форма бассейна реки:

3) Землепользование