Файл: Богословский, Б. Б. Основы гидрологии суши. Реки, озера, водохранилища.pdf

ный мел—почти чистый углекислый кальций, а также мер­ гель — известняк с примесью глин. Изв'естков'встые отложения характерны для озер е жесткой /водой.

Седиментация железа происходит наиболее интенсивно в преемых озерах с высоким содержанием кислорода при условии достаточного приноса его с бассейна поверхностным и подзем­ ным стоком. Повышенное содержание железа характерно для озер Балтийского кри1Сталличеакаго щита. Озерные железные руды, распространенные в северо-западных районах СССР и осо­ бенно /в Карелии, имеют промышленное значение.

В минеральных озерах может происходить садка одной или нескольких солей. Интенсивность садки и ионный шстаов отла­ гающихся солей меняется как по сезонам, так и в течение более длительных периодов времени в связи с гидрометеорологически­ ми условиями. Из отлагающихся в минеральных озерах солей наибольшее промышленное значение имеют,поваренная соль (га­ лит NaCl), мирабилит (Na2S 0410Н2О), сода (NaC03ЮН20, ЫаНС03),гипс (CaS04-2H20 ) .

С жизнедеятельностью микроорганизмов (главным образом микрофлоры) связаны сложные биохимические процессы в илах, в результате которых происходит разложение органического ве­ щества с выделением газов, поднимающихся на поверхность во­ доемов. Смесь газов, выделяющихся из илов, отличается посто­ янством состава. Большую часть ее составляет метан (75—95%), затем водород (5—15%) и углекислый газ (доЗ%).

Особую группу донных отложений составляют лечебные грязи, или п е л о и д ы (pelos — грязь, ил), широко применяемые в медицине. Из многочисленных видов грязей, куда входят и не­ которые сапропели и торфы, наиболее ценными бальнеологичес­ кими свойствами обладают минеральные грязи, образующиеся при определенных условиях на дне соляных водоемов (озер, лиманов, морей), воды которых содержат значительное количест­ во сульфатов. Чтобы грязи образовались в водоеме должна по­ стоянно быть вода; без воды грязь .высыхает, окисляется и теря­ ет свои свойства. Необходимо также поступление в озеро тонких глинистых частиц, железа и органического вещества; в придон­ ных слоях водоема должны быть анаэробные условия (отсутст­ вие кислорода). В составе грязей минеральные элементы преоб­ ладают над органическими. В грязях развиваются различные микроорганизмы, важное место среди которых занимают сульфатредуцирующие бактерии. При жизнедеятельности последних выделяется сероводород, который, взаимодействуя с другими элементами, в том числе с железом, образует сернистое железо. Оно придает грязям черный цвет и составляет вместе с другими веществами коллоидный комплекс грязей, с которым связаны их наиболее важные свойства: водоудерживающая способность, по­ глощение ряда веществ и бактерий, мазеподобность и др.

Бальнеологический эффект грязей связан с рядом их опеци-

185

фических свойств. Благодаря малой теплопроводности и высо­ кой теплоемкости, грязи (позволяют (без ожогов создавать высо­ кую температуру кожных покровов и поддерживать ее длитель­ ное время. Из-за высокой адсорбционной способности грязи хорошо очищают кожу, раны, слизистые оболочки. Грязь обез­ вреживает болезнетворные микробы, поскольку она содержит различные бактериофаги, антибиотики. На сероводородных гря­ зях работают основные грязелечебницы СССР: Майнакская (Ев­ патория), на Кавказских Минеральных водах, з Старой Руссе, Эстонии ИДр.

Состав, структура и мощность донных отложений зависят от гидрологического режима водоемов и природных особенно­ стей их /бассейнов, в связи с чем распределение этик отложений в озерах Земного шара подчиняется в общих чертах географиче­ ской зональности. Для озер увлажненных территорий характер­ ны пресноводные, для озер засушливых районов —■минерализо­ ванные отложения. .Наиболее мощные толщи отложений накап­ ливаются в озерах леоной зоны, так ка(к при достаточном коли­ честве тепла в них бурно развивается жизнь и накапливаются органические остатки, а значительный сток с водосборов, обеспе­ чивает поступление минеральных частиц.

■ В. В. Алабышевым наметены три основные зоны распростра­ нения пресноводных и оолодшодных озерньгх отложений на Зем­ ном шаре: 1) пресноводных тропических и субтропических озер;

и по мере перехода в более высокие широты в северном и юж­ ном полушарии сменяется второй и третьей. Южная граница пресноводных озерньгх отложений умеренной зоны северного полушария в общем .совпадает с северной границей степей. В горных системах, .отличающихся вертикальной поясностью, до­ минируют пресноводные озерные (отложения.

Азональные еоломаводные отложения на равнинах связаны с геологическим строением водосборов озер. Таковы в СССР

районы Старой Руссы, Сольвычегодска, центральной Якутии. Крупные озера, как правило, отличаются более, минерализо­ ванными отложениями, чем мелкие, в одних и тех же географи­ ческих условиях. Так, в Ладожском, Онежском, Теленком oaepaLX зольность донных отложений достигает 85—95, озере Ильмень — около 90%, в то время как зольность отложений малых озер Вал­

дайской возвышенности —5—20%.

10. Некоторые особенности морфологии и режима водохранилищ

Искусственные водоемы —водохранилища создаются чело­ веком для накопления ©оды с целью последующего использова­ ния ее в различных отраслях народного хозяйства. Как правило,

186

водохранилища образуются путем строительства (плотин на ре­ ках или временных водотоках. Иногда вода в них удерживается обвалованием или выемкой (грунта.

Создание водохранилищ идет интенсивно. Они наряду с ес­ тественными водными объектами 'становятся характерными ком­ понентами современного ландшафта. Достаточно отметить, что за последние два десятилетия число водохранилищ на Земном шаре утроилось, а (Объем их (возрос в пять раз.

По размерам водохранилища не уступают крупным озерам (табл. 16). По расчетам А. Б. Авакяна, полный объем 10 тыс. соз­ данных и создаваемых водохранилищ Земного шара около 5 тыскм3, что в два раза превышает объем воды, содержащейся одно­ временно во всех ^еках; полезный объем 3 тыс. км3, площадь зер кала 400, а с учетом подпертых озер 600 тыс. км2. В СССР около 1000 водохранилищ объемом более 1 млн. м3, суммарный полный

пример, Иркутское (водохранилище включает оз. Байкал, Верх- не-Свирское — Онежское озеро, Бухтармянское— оз. Зайсан), Озеровидных расширений речных долин или затопления участков долин нескольких рек и водоразделав (Рыбинское водохранили­ ще в долинах Волги, Мологи и Шекены). Вторые представляют собой затопленные участки (речных долин и в свою отередь де­ лятся -на долинные, в которых подпор распространяется до ко­ ренных берегов или террас, и русловые, пде он не выходит за пределы русла и прируслового участка поймы.

В крупных водохранилищах по морфометрическим особен­ ностям котловины и гидрологическому режиму выделяются не­ сколько районов и участков. Нижний, или приплотинный, район наиболее широкий и глубокий с озерным режимом, сильным вол­

ща, при низких — устье реки. Участок выклинивания подпора — это граница между водохранилищем и рекой. Положение его ме­ няется при колебаниях уровня.

Собственно водохранилище —подпертый участок реки выше плотины — называется верхним 'бьефом, участок реки ниже пло­ тины, в режиме которого (оказывается влияние (водохранилища,— нижним бьефам.

187

Т а б л и ц а 16

Крупнейшие водохранилища мира (по монографии «Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли». Л., 1974.)

По своему положению в процессе стока водохранилища, так же как озера и ‘болота, откосятся к водоемам замедленного водо­ обмена.

В отличие от природных водных объектов водохранилища формируются и развиваются .не только иод воздействием окру­ жающей ореды и (в первую очередь стока, :-но и в результате дея­ тельности 'человека. В связи с этим они отличаются от природ­ ных водоемов рядом специфических особенностей.

Водохранилища возникают за весьма короткий промежуток времени. Их размеры проектируются с учетом природных усло­ вий и запросов народного хозяйства, а режим формируется в ре­ зультате сложного совокупного воздействия природных и' антро­ погенных факторов. Роль последних в большинстве случаев пре­ валирует и может меняться в период эксплуатации водоема в связи с технико-экономическими требованиями.

Создание водохранилищ вызывает изменение природных ус­ ловий и процессов на окружающих территориях—^микроклима­ та, (режима грунтовых вод, почв, растительности. В связи с этим в зонах влияния водохранилищ происходят существенные изме­ нения условий развития и .специализации отраслей народного хозяйства.

Особенности гидрологического режима водохранилищ и из­ менения их морфометрических показателей во времени тесно связаны с их водным балансом.

Водный баланс водохранилищ определяется в основном ха­ рактером их хозяйственного использования, с которым связаны

•периоды наполнения и сбросов воды (сработки). На распределе­ нии составляющих водного баланса в поду сказывается и режим питающих водохранилища рек.

В соотношении составляющих водного баланса водохрани­ лищ различных районов не наблюдается таких четких, как для водного баланса озер, различий, обусловленных географической зональностью. Независимо от географической зоны в приходной части баланса водохранилищ господствует приток с 'водосборов, в расходной—Сброс (вод через плотины и гидроузлы. На эти со­ ставляющие приходится более 95% приходной и расходной ча­ стей баланса водохранилищ, расположенных как в условиях до­ статочного увлажнения (Рыбинское, Камское), так и в районах с недостаточным или неравномерным увлажнением (Цимлянское,

Кайраккумское).

Изменение во времени объема вод в 'водохранилищах, про­ должительность периодов (наполнения и сработки определяются характерам регулирования стока, осуществляемого тем или иным водохранилищем. Регулирование стока одожет быть суточным,

(недельным, сезонным или многолетним.

Суточное регулирование заключается в перераспределении в течение суток равномерного стока реки в соответствии е нерав­ номерным потреблением воды главным образом для выработки

189