13.Физические силы действующие в водных обьектах.
Силы.
1.Массовые 2.Поверхностные
F= ma "нормальная"- сила давления
сила тяжести:F= mg 1.Fдавл.=p*S
1a продольная составляющая силя тяжести дельта p= p2-p1
Fg'= mg*sin& 2.касательная-сила трения
Fтр.=r*S
J= sin& - уклон водной пов-ти
2.Центробежная
Fц.=mAц.=m V2/r
3.Сила Кариолиса
2WVsinфи
W=2П/86400
14.Круговорот воды в природе. Понятие о водных ресурсах.
Главное звено круговорота воды – водообмен между океаном и континентами. Сколько бы раз ни употреблялась вода человеком для его жизни и производственной деятельности, количество ее на Земле от этого не изменится. Со временем может восстановиться и ее качество.
Мировой океан- 2650- Rв
Реки-19 дней –Rв
Водохранилища-в ср.52 дня –Rв
Ледники и постоян.снеж.покров- 9700 лет- Rв
Внутренний водообмен- перемещение вод внутри водного обьекта,связанного с внутренними динамическими процессами.
В широком смысле слова водные ресурсы- все природные воды земли,представленные водами рек,озер,водохранилищ,болот,леднников,водоносных горизонтов,океанов и морей.
В узком смысле водные ресурсы- природные воды которые используют в хоз.нуждах в наст.время и могут быть использованы в будущем.
Самыми ценными для хозяйства являются пресные воды суши – речные, подземные, а также воды озер и водохранилищ. Они наиболее доступны для использования на большей части пространств суши и непрерывно возобновляются в процессе круговорота воды. Поэтому балансовая оценка водных ресурсов наиболее соответствует особенностям происхождения этого вида природных ресурсов и существующей теории гидрологической науки, в основе которой лежит процесс влагооборота.
15.Происхождение подземных вод.Виды воды в порах грунта.Водные свойства грунтов.
Подземные воды— воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии.
3 Основных гипотезы происхождения подземных вод:
1.Инфильтрационная(просачивание)
2.Конденсационная
3.Ювениальная вода
Виды воды в порах грунта:
1.Парообразная
2.Лед
3.Гигроскопич.вода
4.Пленочная вода
5.Капиллярная
Водные свойства грунтов:
Водно-физические свойства грунтов - влагоемкость, размокаемость, кабухяние, усадка, морозное пучение, пористость, высота капиллярного поднятия воды в грунтах, коэффициент фильтрации грунтов.
19.Взаимодействие поверхностных и подземных вод. Роль подземных вод в питании рек.
Взаимодействие поверхностных и подземных вод играет очень важную роль в гидрологических процессах на планете. Существо этого взаимодействия заключается в обмене поверхностных (океаны, моря ,озера, водохранилища, реки, каналы) и подземных вод( напорных и безнапорных) водой, теплотой, растворенными в воде веществами.
Обмен подземных вод и вод океанов и морей изучен еще очень слабо. Известны лишь приближенные цифры поступления в океан подземных вод и растворенных в них солей. В среднем океан ежегодно поступает 2,2 тыс.км3 не дренируемых реками подземных вод.
Лучше изучено взаимодействие подземных вод и водных объектов суши( работы Б.И. Куделина , О.В. Попова)
Выделяют три типа взаимодействия речных и грунтовых вод : наличие постоянной гидравлической связи, наличие временной гидравлической связи и отсутствие гидравлической связи. Первый тип включает два подтипа: наличие одно- и двусторонней постоянной гидравлической связи. Характер связи речных и грунтовых зависит от соотношения высоты стояния уровня в реке в половодье и межень, с одной стороны, и положения кровли водоупорного пласта( водоупора ) и уровня находящихся над ним грунтовых вод – с другой.
При очень низком положении водоупора и уровня грунтовых вод река в течение всего года через берега и дно питает подрусловые и прибрежные грунтовые воды, т.е. постоянно теряет воду на питание грунтовых вод. Это явление особенно характерно для закарстованных пород или крупнопористых грунтов в аридных и горных районах. Гидрогеологи называют этот вид взаимодействия речных и грунтовых вод «подпертой фильтрацией». Кроме того, иногда выделяют случай, когда основной водоупор находиться очень глубоко, а русло реки подстилают слабоводопроницаемые породы. В этом случае фильтрация речных вод происходит практически вертикально вниз, обходя область слабоводопроницаемых пород.
При более высоком положении водоупора река питает грунтовые воды лишь в половодье; в межень река, наоборот, дренирует грунтовые воды и ими питается. На спаде половодья и в межень часть накопленной в грунте воды возвращается в русло реки. Такое явление называется береговым регулированием речного стока или периодическим питанием подземных вод.
При еще более высоком положении водоупора река, так же как и в предыдущем случаем, в половодье питает грунтовые воды, а в межень грунтовые воды питают реку. Однако в межень происходит разрыв кривой депрессии грунтовых вод и понизившегося уровня в реке – на склонах русла возникают мочажины и начинают действовать родники или ключи, дебиты которых не зависят от изменения уровня воды в реке.
Наконец, при очень высоком положении водоупора как в половодье, так и в межень грунтовые воды и река не имеют между собой гидравлической связи.
Т.О., характер и величина подземного питания рек (и озер) зависят от гидрогеологического строения прилегающей к водному объекту территории и от режима уровней воды в водном объекте.
В целом же подземные воды являются одним из важнейших видов питания рек. По водно-балансовым оценкам для всего земного шара на долю подземного питания рек приходиться около 30 % речного стока. При величине речного стока, поступающего в океан, 41,7 тыс. км3 в год на долю подземного питания приходится, таким образом, 12,5 тыс. км3 воды в год. Важно также отметить, что роль подземного питания в режиме рек особенно возрастает в межень, когда питание других видов(талое, дождевое) существенно сокращается или вовсе прекращается.