ром озера становятся бессточными (по М. Ф. Веселовой).
Онежское |
Б а л а т о н |
Женевское |
Рис. 117. Водный баланс некоторых озер мира в про центах (по А. В. Шнитникову, 3. А. Викулиной).
/ — осадки, 2 — приток в озеро, 3 — сток из озера, 4 — испа
рение, 5 — подрусловой сток.
интенсивность роста по сравнению с предыдущей зоной несколько замедлена вследствие относительно больших величин самих атмо сферных осадков, поступающих непосредственно на поверхность озера.
Уравнение (165) можно написать так:
|
|
|
|
■Хп |
(166) |
|
|
|
|
чх |
|
|
|
|
|
|
где цХ |
сток с водосоора в мм. |
Fв |
|
г, |
F-в |
ZQ Хо |
й |
|
Если — |
------ -— , озеро должно быть сточным, если ——< |
|
Z e - X « |
т}Х |
|
Fо |
|
озеро должно |
пересыхать. Пользуясь |
выражением |
|
< - |
|
г\Х
(166), можно приближенно определить величину удельного водо сбора, при которой озеро в том или ином районе будет бессточным. На представленной карте-схеме (рис. 116), составленной в Инсти туте озероведения АН СССР, показаны изолинии этой величины. Севернее каждой из них или снаружи замкнутых изолиний озера должны быть сточными, южнее или внутри замкнутых изолиний — бессточными.
Изменения соотношений элементов водного баланса для неко торых озер мира представлены на рис. 117.
§179. Колебания уровней воды в озере и связь их
сводным балансом
Все элементы водного баланса озера как в годовом, так и в мно голетнем периоде испытывают колебания, свойственные той или иной климатической зоне. В связи с этим в течение года и много летнего периода уровни озер испытывают периодические и цикли ческие колебания, типичные для данной зоны. Однако в зависимо сти от размеров озера, размеров его бассейна, проточности и других особенностей водоема в одной и той же климатической зоне воз можны различия в амплитуде колебания, интенсивности спада и подъема уровней, а также смещения во времени наступления мак симумов и минимумов уровней.
Максимальное стояние уровней воды не обязательно совпадает с моментом наибольшего притока, а наблюдается тогда, когда при ход воды в озеро становится равным расходу. Это отчетливо про слеживается на примере озер Иссык-Куль и Ладожского.
В озерах арктической и субарктической зон сезонные колебания уровней воды зависят от притока речных вод, главным образом снеговых, отчасти дождевых. Испарение в этих зонах мало и суще ственно не изменяет водный баланс водоемов. Максимум уровней наблюдается летом. Спад уровней, обычно плавный, нарушается летне-осенними осадками и регулируется стоком из озера. Минимум наступает в конце зимы — весной. Примером может быть оз. Тай мырское, занимающее самое северное положение из крупных озер
мира. Уровень в этом озере летом в течение двух-трех недель повы шается на 5—7 м в результате поступления речных вод, главным образом р. Верхней Таймыры. Спад, сначала быстрый, затем плав ный, нарушаемый дождевыми осадками в короткий период лета, продолжается в течение лета, осени и зимы, вплоть до июля, конца гидрологической зимы, когда и наблюдается минимум (рис. 118).
В озерах умеренной зоны континентального климата с избыточ ным увлажнением и преобладанием снегового питания также отчет ливо выражена фаза весеннего подъема уровней. Спад уровней про исходит более интенсивно вследствие увеличивающегося испарения в летние месяцы на озерах этой зоны. По этой же причине в летне осенний период здесь наблюдается второй минимум (первый мини-
Рис. 118. График |
колебаний уровней воды озер Таймыр |
|
ского (1) и Умбозеро (2). |
|
|
мум перед вскрытием, |
обычно в марте — начале |
апреля). |
Второй |
максимум наблюдается в конце осени — начале |
зимы. |
Осенний |
подъем более плавный. В этот период испарение с поверхности озер уменьшается и поступление воды за счет дождевых осадков стано вится больше стока из озера. Сказанное справедливо для сравни тельно небольших озер северо-запада и средней полосы европейской части СССР.
В больших озерах северо-запада — Онежском, Ладожском — в режиме колебаний уровня проявляются индивидуальные особен ности. Под влиянием аккумулирующего действия котловины озера, неодновременного поступления стока талых вод с водосбора весен ний максимум в этих озерах смещен на май—июнь. В Онежском озере весенний подъем уровней продолжается 1,5—2 месяца. Спад уровней происходит медленно, иногда до октября—ноября. В от дельные годы, обильные осадками, снижения уровней не наблю дается.
Более детально изучены индивидуальные особенности в уровен ной режиме Ладожского озера при исследованиях, проведенных Институтом озероведения АН СССР в 1956—1962 гг. Типовой ход уровней этого озера характеризуется фазой подъема с января по июль и фазой спада с июня по январь (рис. 119). Подъем в зим ние месяцы (с января) объясняется тем, что при сравнительно низ ком стоянии уровней при ледоставе сток из озера уменьшается бо лее резко, чем приток с водосбора. Одной из причин уменьшения
стока воды из озера зимой |
являются |
ледовые образования на |
р. Неве, изменяющие пропускную способность ее русла. |
Особенно отчетливо особенности водоема проявляются в колеба |
нии уровней в отдельные |
характерные |
годы. Так, в Ладожском |
озере в 1954 г. фактически отсутствовал весенний подъем. Уровни понижались с начала года до нояб
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ря, так как расход воды |
из озера |
Нем |
|
в этот период был больше прихода. |
|
|
Это объясняется, во-первых, мало |
|
|
водной весной в бассейне Ладож |
|
|
ского озера, во-вторых, высоким |
|
|
стоянием |
уровней в |
предшествую |
|
|
щий 1953 г., обеспечившим большой |
|
|
сток р. Невы, превысивший приток |
|
|
в озеро даже в период весеннего |
|
|
половодья |
(рис. |
119 6). |
В |
1962 г. |
|
|
наблюдалась |
обратная |
|
картина |
|
|
(рис. 119 в ) — приток |
воды |
в озеро |
Рис. 120. Совмещенный график ко |
|
в течение всего года был |
больше |
|
лебаний средних месячных уровней; |
|
стока из него. Река Нева |
не успе |
оз. Мичиган и осадков у г. Ми |
|
вала сбрасывать излишние воды из |
луоки за период 1931—1940 гг. |
|
озера, поступающие в |
большом ко |
|
личестве с водосбора озера не только весной, но и в дождливые лето и осень. В результате уровень озера с начала года до конца повысился на 123 см при средней годовой амплитуде 64 см.
Если в питании озер умеренной зоны преобладают осадки и по верхностный приток незначителен, уровенный режим озер опреде ляется величиной и распределением осадков в течение года. При мером могут служить Великие американские озера, площадь водо сбора которых превышает площадь озер всего только в 2,14 раза.. Ни одно из них не имеет больших притоков. Наибольшее количе ство осадков над этими озерами выпадает в теплый период, когда и наблюдаются повышенные уровни в озере, несмотря на сравни тельно большие потери воды на испарение (рис. 120).
В области муссонного климата с преобладанием дождевого пи тания повышенные уровни наблюдаются летом и осенью, когда осадки, выпадающие непосредственно на поверхность озера, сло женные с притоком вод, поступающих с бассейна, превышают по тери на испарение и сток из озера.
Осенние максимумы уровней типичны для оз. Байкал и озер За байкалья, в питании которых также преобладают дождевые осадки.
оз. Виктория (в отклонениях от среднего годового).
В условиях засушливого климата в водном балансе и сезонных колебаниях уровней существенное значение приобретает испарение. В зоне сухих степей и полупустынь, где снег является почти един ственным источником питания рек и озер, резко выражен ранний
весенний подъем уровня и интенсивное падение его уже в первую половину лета в связи с нарастающим расходом воды на испарение. Для озер Северного Казахстана, расположенных, например, в рай оне г. Челкар, характерен резкий подъем уровней весной (3—4 м), •быстрый спад их (15—20 дней) и пересыхание к середине лета. Ана-
см логичным примером могут слу жить и Сарпинские озера При каспийской низменности.
Велико значение испарения для уровенного режима озер Балхаш, Аральского, ИссыкКуль. В оз. Балхаш повышение уровней обычно начинается зи мой, с момента ледостава, когда расход воды на испарение дости гает минимума (рис. 121). Это повышение продолжается до мая—июня—периода наивысшего стояния уровней. К этому време
ни испарение с водной поверхности уравновешивается приходом речных вод. В дальнейшем, вплоть до ледостава, несмотря на зна чительный приток речных вод, происходит снижение уровней, так как испарение оказывается больше притока.
Вэкваториальной зоне, характерной высокими температурами
втечение всего года (> 2 0 °С), а следовательно, значительным, но равномерным испарением, уровенный режим озер определяется главным образом режимом атмосферных осадков, несмотря на то, что годовая их сумма примерно соответствует годовому расходу воды на испарение. Наглядным примером (рис. 122) может служить
оз. Виктория (Африка).
Амплитуда колебания уровней в течение года в разных озерах
