Твердые осадки и накопление снежного покрова. Уравнение теплового баланса
Тепловой режим рек, уравнение теплового баланса участка реки
Зимний режим рек. Фазы зимнего режима – замерзание, ледостав, вскрытие рек
Подземные воды и гипотезы их происхождения
Виды подземных вод. Виды воды в почво-грунтах
Режим речного стока
Солевой сток рек
Навигация
Тепловой режим рек, уравнение теплового баланса участка реки
Гидрология суши
53913
знаков
0
таблиц
0
изображений
5. Тепловой режим рек, уравнение теплового баланса участка реки
Уравнение теплового баланса
Sсн+Scp+Sиа-Sив+-Sта+-Sик
где SСН — итоговый приход тепла к снегу в кал/(см2-мин); Sср — суммарная радиация; Sиа, SИВ — излучение атмосферы и воды; •STа — турбулентный теплообмен с атмосферой; SИК — теплообмен с атмосферой при испарении и конденсации.
Процессы и факторы, влияющие на температуру воды в реках. Нагревание и охлаждение воды в реках и озерах происходит под влиянием теплообмена, совершающегося между массой воды и окружающей ее средой, выражением чего является тепловой баланс участка реки. Процесс обмена теплом водной массы с окружающей средой происходит по границе раздела воды с атмосферой и грунтами.
Перенос тепла от поверхности раздела в толщу водной массы осуществляется в результате турбулентного перемешивания.
Некоторую роль в распространении тепла вглубь, помимо перемешивания, особенно в озерах и застойных участках рек, играет непосредственное проникновение солнечной энергии в воду. Таким путем в зависимости от мутности и цвета воды на глубину 1 м проникает от 1 до 30%, а на глубину 5 м —от 0 до 5"% падающей да поверхность воды лучистой энергии.
Процесс теплообмена существенно изменяется в течение суток я по времени года с изменением метеорологических условий и высоты солнца.
В соответствии с изменением теплового потока и ход температуры воды имеет периодический характер. Днем, весной и летом преобладает возрастание температуры, ночью, осенью и зимой — уменьшение.
Особенно существенные изменения в процесс теплообмена вносит появление ледяного и снежного покрова. С его возйикновением теплообмен с атмосферой резко уменьшается: прекращается турбулентный теплообмен и влагообмен с атмосферой и проникновение в воду лучистой энергии. В это время непосредственный обмен теплом между водной массой и атмосферой осуществляется только путем теплопроводности сквозь лед и снег.
6. Распределение температуры по живому сечению реки, длине и по времени
Распределение температуры по живому сечению реки. Турбулентный характер течения в реках, обусловливающий непрерывное перемешивание водных масс, создает условия для выравнивания температуры по живому сечению реки. В летнее время днем вода на поверхности несколько теплее, чем у дна, ночью же температура у дна несколько выше.
При установлении ледяного покрова более низкие температуры (0° С) наблюдаются у поверхности воды. При образовании ледяного покрова и появлении на нем снега толщиной 10—20 см практически прекращается доступ к воде лучистой энергии и исключается встречное излучение воды. При отсутствии же лучистого теплообмена тепловой режим воды будет целиком определяться потоком тепла от дна и берегов реки, что" приводит к возникновению теплового потока, направленного от придонных слоев воды к ее поверхности. Различия в температурах воды отдельных точек живого сечения обычно невелики: они находятся в пределах десятых и сотых долей градуса, редко достигая 2—3° С. В условиях сложного очертания русла при наличии заводей и зон с малыми скоростями течения распределение температуры по живому сечению и по глубине может быть более сложным. Но эти случаи являются исключениями из общей картины распределения температур по живому сечению.
Изменение температуры воды во времени. Изменение интенсивности теплового потока, поступающего в воду, и расходования полученною тепла в течение суток и года, вызывает соответствующие колебания температуры воды.
Суточный ход температуры воды наиболее четко выражен в теплую часть года. Основным фактором, определяющим амплитуду суточных колебаний температуры воды, является водность реки: чем больше водность реки, тем меньше суточная амплитуда. Кроме водности, амплитуда колебаний температуры воды зависит также от широты места. Меньшая амплитуда на северных реках является следствием того, что в этих районах в весенне-летний период ночь коротка и, следовательно, нет условий для большого ночного охлаждения. Суточные амплитуды колебания температуры воды в значительной степени зависят от условий погоды: при ясной погоде они больше, при пасмурной - меньше.
Годовой ход температуры воды характеризуется следующими особенностями. В течение зимних месяцев температура воды весьма мало отличается от 0° С и практически принимается равной 0° С.
Изменение температуры по длине реки. Температура воды рек, особенно имеющих достаточно большую длину, изменяется и вдоль по течению в соответствии с изменением прежде всего климатических условий и характера водного питания.
Изменение температуры воды равнинных рек, текущих в меридиональном направлении (с юга на север или с севера на юг), зависит от многих причин: времени года, источника питания, приточности, наличия в бассейне реки озер, а также от смены ландшафтных зон, через которые протекает река.
По мере удаления от истока вода в реке нагревается. Достигнув наиболее высокого для данной реки значения, далее на некотором участке вниз по течению температура воды существенно не меняется. Длина участка с относительно более высокими температурами зависит, в частности, от длины самой реки: чем меньше река, тем короче этот участок.
В период охлаждения происходит выравнивание температуры воды по длине реки, в некоторые моменты времени и в нижнем ее течении температуры могут быть выше, чем в верхнем. Это объясняется более высокой водностью реки в нижнем течении и, следовательно, большей тепловой инерцией.
Температура воды рек, текущих с севера на юг, обычно повышается до самого устья, но это повышение различно и зависит от ряда указанных выше причин.
Похожие работы
... , бедствия, вызванные временным избытком или недостатком воды, составляют в сумме 65% всего пострадавшего населения. В последние десятилетия во многих странах мира наблюдается ухудшение экологического состояния водных объектов суши (рек, озер, водохранилищ) и прилегающих к ним территорий. Это связано в первую очередь со значительно возросшим антропогенным воздействием на природные воды. Оно ...
... в замыкающем створе реки по сравнению с ходом поступления воды на поверхность водосбора. 1. Характеристики водности рек Цель занятия - изучить и определить основные характеристики речного бассейна, связанные с ее гидрологическим режимом. Задачи: освоить основные понятия гидрологических характеристик бассейна реки; изучить основные характеристики, отображающие водный режим реки. Исходные ...
... 4 варианте дана р. Мура в пункте наблюдения Ирба. Имея данные: площадь водосбора – 9320 км2, расход воды – 24,3 м3/сек, высота годового слоя осадков – 405 мм, мы получили следующие характеристики водности рек: · модуль стока – 2,61 л/с∙км2; · высота слоя стока – 82,22 мм; · объем годового стока – 0,77 м3; · коэффициент стока – 0,203. Последний показатель отражает, в районе с какой ...
... , изменения коренных ландшафтов, в том числе и водных, столь глубоки, что приходится говорить о гидрологии измененных водных ландшафтов, антропогенной гидрологии. Отход от географического фундамента гидрологических исследований был продолжительным, но все-таки временным. Новое обращение к глушковскому пониманию гидрологических процессов произошло в 70-е годы текущего столетия. Как заметил Ю.Б. ...
0 комментариев