Термический и ледовый режим рек

Термический режим рек формируется в результате теплообмена между массой воды и окружающей ее средой - атмосферой и ложем русла. Характер водного питания оказывает влияние на тепловой режим рек. Так, ледниковое и высокогорное снеговое питание обуславливают низкую температуру воды рек; реки, вытекающие из крупных озер, имеют низкую температуру воды весной и относительно высокую осенью; грунтовое питание повышает температуру воды в холодное время года и т. д. (по [47]).

В ходе температуры воды и воздуха имеет место ярко выраженная аналогия. Однако большая теплоемкость воды по сравнению с воздухом приводит к тому, что изменение температуры воды происходит более плавно и с меньшей амплитудой, чем колебания температуры воздуха. Наличие течений в реках создает условия для непрерывного перемешивания воды и интенсивного выравнивания температуры по живому сечению. Однако некоторая разница в температуре воды отдельных участков живого сечения остается: осенью у берегов она ниже, чем на середине, а летом наблюдается обратная картина. По глубине также наблюдается некоторое различие: летом в дневное время у поверхности температура более высокая, а ночью - у дна. Изменение температуры воды по длине рек большой протяженности связано с расположением отдельных их участков в различных климатических зонах и зависит от характера водного питания. Величина суточной амплитуды колебаний температуры воды зависит от водности реки. Чем больше водность, тем меньше амплитуда, и наоборот. Величина амплитуды также зависит и от широты местности. В годовом ходе температуры воды обычно наблюдаем следующее: зимой температура воды близка к нулю; весной температура воды быстро повышается, достигая максимума в июле - августе. Затем происходит постепенное понижение температуры вплоть до ледостава, когда она вновь становится близкой к О °С [47].

Ледовый режим - совокупность закономерно повторяющихся процессов возникновения, развития и разрушения ледяных образований на водных объектах [19]. За начало периода принимают устойчивое наступление отрицательных температур воздуха, за конец - очищение реки ото льда. Выделяют три фазы ледового режима:

  • 1) замерзание;
  • 2) ледостав;
  • 3) вскрытие.

Замерзание рек. В результате понижения температуры воды создаются благоприятные условия для появления ледовых образований. Это сало - тонкая ледяная пленка, состоящая из ледяных кристаллов в виде мелких игл, по форме она напоминает пятна разлитой масляной жидкости. Забереги - узкие полосы неподвижного льда вдоль берегов. В результате переохлаждения водных масс создаются благоприятные условия для образования внутриводного льда. Он образуется только на участках с открытой водной поверхностью, а всплывая, образует шугу. Осенью на реках может наблюдаться осенний ледоход и связанные с ним зажоры льда, которые вызывают подъемы уровня воды. Согласно [19] зажор это скопления шуги с включением мелкобитого льда в русле реки, вызывающее стеснение водного сечения и связанный с этим подъем уровня воды.

Ледостав. В результате смерзания образовавшихся льдин и заберегов образуется сплошной ледяной покров, который характеризует начало ледостава. В период ледостава отдельные участки реки остаются свободными от льда и называются полыньями. Многие реки Севера и Сибири, особенно в районах вечной мерзлоты, промерзают до дна. Толщина льда на реках зависит от температуры воздуха и различных местных условий (снежный покров, скорость течения и др.) Имеются эмпирические зависимости толщины льда от суммы отрицательных температур воздуха.

Вскрытие рек. С наступлением тепла начинается таяние снега и льда на реках. Наиболее интенсивно это происходит у берегов, где образуются полосы чистой воды - закраины. Оторвавшийся от берега ледяной покров на отдельных участках перемещается на короткие расстояния. Возникают так называемые подвижки льда. Вскрытие рек начинается под воздействием термических и динамических факторов. Во время ледохода могут образовываться заторы - скопление льдин в русле реки во время ледохода, вызывающее стеснение водного сечения и связанный с этим подъем уровня воды [19].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >